Flux hyporhéiques, échanges nappes-rivières

Projet LEARN : Impact de l’arasement des barrages sur les fLux hyporhéiquEs et les échanges nAppe Rivière de la SéluNe

Coordinateur(s)

Alain Crave (Géosciences Rennes)

Contexte et problématique

L’arasement des barrages sur la Sélune peut avoir un impact notable sur l’hydrologie et le transfert de sédiments et par là même, engendrer un décolmatage et un colmatage respectivement à l’amont et à l’aval du lit de la Sélune. Ce projet valorise cette opportunité unique en Europe pour étudier la continuité verticale et latérale des flux d’eau entre la rivière, la zone hyporhéique, les berges et la nappe souterraine. Quels sont les gradients physico-chimiques à l’interface eau/sédiment résultants : des écoulements sur et dans la matrice du lit de la rivière, des biofilms et des flux d’eau entre la rivière et la nappe sous-jacente ? Quelle est la distribution spatiale du colmatage et sa dynamique ? Quel peut être l’impact potentiel d’un colmatage de la Sélune sur la ressource en eau du Canton de Ducey ? Quel est l’impact de l’abaissement du niveau d’eau sur l’hydrogéologie du bassin versant ? Sont autant de questions fondamentales encore peu explorées et d’ordre opérationnel qui seront étudiées dans ce projet.

Objectifs

Le premier objectif du projet est de documenter et de comprendre le fonctionnement de la zone hyporhéique dans un contexte de variations hydrologiques (onde de crues, variations de niveau de nappe) et sédimentaires (colmatage, variations de rugosité et compacité). Le deuxième objectif sera d’interpréter les données et de développer un modèle numérique (sur la base de modèles bio-géochimiques proposés dans la littérature) du fonctionnement hyporhéique en fonction des conditions limites hydrauliques et sédimentaires de la rivière. Ce modèle sera capable de prédire la variabilité des conditions physico-chimiques et de l’activité microbienne associée.

Méthodologie

Une part importante du projet est consacrée à la mise en œuvre d’une métrologie novatrice, issue des programmes de recherche nationaux et européens, pour mesurer in-situ les flux d’eau et les concentrations en gaz dissous au sein de la matrice du lit de la rivière. L’ensemble des données sera exploité pour calibrer et valider des modèles d’écoulement à différentes échelles, les processus d’oxydo-réduction et l’activité bactérienne au sein de la zone hyporhéique. A ce titre, ce projet est basé sur un partenariat entre plusieurs équipes impliquées dans les programmes d’études nationaux et internationaux sur les échanges nappe/rivière et la zone hyporhéique.

Laboratoires impliqués

UMR 6118 Géosciences Rennes

UMR 6553 ECOBIO

ARMINES Centre de Géosciences

BRGM Direction régionale Bretagne