Vers une hydrochimie opérationnelle pour une exploration spatio-temporelle approfondie de la Zone Critique
Résumé
Au cours du siècle dernier, la Zone Critique a connu des changements remarquables dans le climat et l'utilisation des terres, ce qui a accru les pressions exercées sur l'Hydrosphère et a donné lieu à de nombreuses conséquences environnementales en termes de quantité et de qualité de l'eau. À l’avenir, la Zone Critique devra faire face au défi de fournir durablement des denrées alimentaires de qualité et de l'eau potable pour 9 milliards de personnes dans un contexte de réchauffement climatique. Pour l'Hydrosphère, ce défi doit être abordé avec une meilleure compréhension de la dynamique et de la résilience des milieux aquatiques (rivières, lacs, eaux souterraines, océans).
Compte tenu de la variété spatiale et temporelle et de la variabilité de la dynamique des écoulements et des réactions biogéochimiques qui se produisent dans l’Hydrosphère, le développement de nouvelles méthodes d’observation est nécessaire. Cette étude aborde le concept d'«hydrochimie opérationnelle» visant à améliorer la distribution spatio-temporelle et la qualité des données environnementales pour une exploration approfondie de la Zone Critique.
Pour illustrer notre approche, nous présentons des données de gaz dissous (He, Ar, N2, O2 et CO2) acquis à haute fréquence (1 mesure toutes les 10 secondes) in situ avec un CF-MIMS (Chatton et al, 2017) installé sur une embarcation légère sur l’étang de Lannénec (56). Ce travail en cours se concentre sur les eaux superficielles de l’étang de Lannénec (Ploemeur, Morbihan) et doit permettre de cartographier les flux d’eaux souterraines dans l’étang (recharge, origine des eaux, mélanges, temps de résidence) ainsi que la réactivité biogéochimique.
La philosophie de l’ «hydrochimie opérationnelle» est amenée à être appliquée aux mesures in situ à haute fréquence de nombreux autres paramètres environnementaux (cations et anions, isotopes, micro-organismes) pour l'étude des différents compartiments de l’Hydrosphère (eaux souterraines, rivières, lacs et océans).
Chatton E., Labasque T., de La Bernardie J., Guihéneuf N., Bour O., Aquilina L.; Field Continuous Measurement of Dissolved Gases with a CF-MIMS: Applications to the Physics and Biogeochemistry of Groundwater Flow; Environmental Science and Technology 51 (2017) 846−854; DOI: 10.1021/acs.est.6b03706