Résumé
Caractérisation des propriétés hydrodynamiques à l’échelle des bassins versants dans un contexte de milieux de socle cristallin pour l’étude des impacts du changement climatique sur les ressources en eau
“La prédiction de l’impact des changements climatiques sur les ressources en eau se confronte aux défis de la modélisation des précipitations et de leur répartition dans des flux d’évapotranspiration, de ruissellement et d’infiltration. Cette partition est fortement contrôlée par les capacités de transfert des milieux souterrains, d’autant plus lorsque les interactions entre la nappe et la surface sont importantes, comme c’est le cas dans les milieux de socle cristallin. Pour de faibles conductivités hydrauliques, la nappe intersecte rapidement à la surface générant des écoulements rapides peu favorables à la recharge des aquifères. Pour de plus fortes conductivités, l’infiltration réduit le ruissellement direct de surface ce qui alimente la ressource souterraine. L’enjeu est la très forte hétérogénéité des propriétés hydrodynamiques dans les zones cristallines, qui remet en cause une extrapolation directe des propriétés obtenues par des essais hydrauliques à des zones de plusieurs dizaines de km². Cette thèse vise par conséquent à proposer une approche méthodologique permettant d’estimer les propriétés hydrodynamiques des bassins versants de socle cristallin et à comprendre comment les structures lithologiques conditionnent leur répartition à l’échelle régionale. Pour cela, nous avons estimé les propriétés hydrodynamiques de 79 bassins versants en Bretagne à partir de l’analyse des séries temporelles de débits. La variabilité spatiale et temporelle des processus est intégrée à partir d’un modèle à deux versants équivalents aux propriétés hydrodynamiques différentes. Les résultats de calibration montrent une corrélation partielle de la conductivité hydraulique avec la lithologie qui permet d’étendre les propriétés hydrodynamiques à des bassins versants non jaugés, de contraindre les modèles hydrogéologiques, d’évaluer l’impact d’épisodes de sécheresse plus intenses sur les aquifères, et, in fine, de discuter du rôle de l’hétérogénéité comme facteur de résilience dans le contexte du changement climatique.”
Thèse de Nicolas CORNETTE – Doctorat de l’université de Rennes 1 – Ecole doctorale Ecologie, Géosciences, Agronomie et Alimentation Spécialité : Sciences de la Terre et de l’Environnement.
Thèse présentée et soutenue à Rennes, le 16/12/2022.
