« Modélisation de la pollution anthropique des ressources en eaux en milieu méditerranéen : Application des méthodes géochimiques, isotopiques et géostatistiques aux eaux du bassin de Kasserine (Tunisie centrale) »
Soutenance publique
Date : le 16 décembre 2025
Heure : 14h00
Lieu : UMR HydroSciences bâtiment K, Faculté des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques , 15 avenue Charles Flahault, 34093 Montpellier – Salle Méditerranée
Mots clés : Approche multi-traceurs, Hydrogéochimie, Éléments traces métalliques (ETM), Isotopie, Contaminants émergents (CECs), Qualité des eaux, Bassin versant.
Jury :
Fadoua HAMZAOUI, Maître de Conférences (HDR), Université de Tunis El Manar, Tunisie : Rapporteure
Frédéric HUNEAU , Professeur, l’Université de Corse, France : Rapporteur
Hélène CELLE, Professeur, Université de Franche-Comté, France: Examinatrice
Moncef ZAIRI , Professeur, Université de Sfax, Tunisie: Examinateur
Raphaël BONDU, Physicien-adjoint (CNAP), Université de Montpellier, France: Examinateur
Najiba CHKIR, Professeur, Université de Sfax, Tunisie: Directrice de thèse
Séverin PISTRE, Professeur, l’Université de Montpellier, France: Directeur de thèse
Résumé :
Face aux enjeux croissants liés à la dégradation des ressources en eau dans les régions méditerranéennes arides à semi-arides, cette thèse propose une approche intégrée visant à caractériser les dynamiques de recharge, de minéralisation et de contamination des eaux. L’étude s’appuie sur le bassin versant de Kasserine (Tunisie centrale), territoire représentatif de environnements soumis à de fortes pressions naturelles et anthropiques.
Une stratégie multi-traceurs a été déployée, combinant paramètres hydrochimiques classiques, éléments traces métalliques (bore, manganèse, aluminium), isotopes stables de l’eau (δ18O, δ2H), tritium (3H) et contaminants émergents (caféine, paracétamol, édulcorants, bisphénol S). Ce couplage innovant permet une lecture multi-échelle des processus hydrogéologiques. Les analyses ont révélé une minéralisation d’origine mixte, issue de la dissolution d’évaporites et carbonates, de l’altération silicatée et d’apports anthropiques liés à l’agriculture intensive et aux rejets domestiques. Les faciès hydrochimiques similaires entre eaux de surface et souterraines, conjugués aux indices de saturation et aux analyses multivariées, indiquent un lien fonctionnel fort entre les deux compartiments, marqué par des infiltrations rapides dans les zones perméables. L’analyse des éléments traces métalliques (ETM) a permis de compléter ce diagnostic en mettant en évidence une contamination localisée par certains métaux (bore, manganèse, aluminium), traduisant des origines mixtes. L’apport isotopique (δ18O, δ2H, 3H) a permis d’identifier des régimes de recharge composites, mêlant infiltration directe des précipitations, circulation d’eaux profondes miocènes et recharge contemporaine par réutilisation d’eaux de surface. Les signatures isotopiques révèlent une différenciation nette entre marges montagneuses et zones centrales, gouvernée par le relief, la structure tectonique et l’occupation du sol. Le tritium confirme la coexistence d’eaux anciennes et récentes, soulignant la vulnérabilité accrue des zones à infiltration rapide. La détection généralisée de contaminants émergents à courte durée de vie, tels que la caféine, le paracétamol, les édulcorants et le bisphénol S, met en évidence des transferts hydrauliques récents et rapides entre les eaux de surface et
la nappe. Ces composés, véritables traceurs de pollutions récentes, ont permis d’identifier des zones particulièrement vulnérables, notamment la plaine de Foussana et les marges urbaines de Kasserine- ville. Le système aquifère de Kasserine fonctionne ainsi comme un système hybride, à la fois alimenté et fragilisé par les apports de surface. Les infiltrations récentes constituent un potentiel de recharge précieux, mais s’accompagnent d’un risque élevé de contamination dans les secteurs densément peuplés ou agricoles. Cette thèse démontre l’intérêt d’une approche multi-traceurs intégrée, croisant hydrologie isotopique, géochimie et contaminants émergents. Elle met en évidence la pertinence du croisement d’indicateurs de natures différentes pour lever les ambiguïtés d’interprétation et accéder à une compréhension systémique du fonctionnement hydrogéologique. Sur le plan opérationnel, les résultats fournissent un cadre pour la gestion durable des ressources, en identifiant les zones vulnérables et les priorités d’intervention.
En somme, cette recherche apporte une contribution significative à la connaissance des hydrosystèmes méditerranéens vulnérables, en démontrant que la combinaison d’outils scientifiques avancés, d’une analyse spatialisée fine et d’une approche interdisciplinaire est essentielle pour répondre aux défis croissants liés à la préservation des ressources en eau dans un contexte de changement global.
