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Karst

publié le , mis à jour le

Responsable :

Christelle BATIOT-GUILHE

Membres de l’équipe

Publications les plus significatives des deux dernières années

Mots clés

Hydrogéologie, Karst, Aquifères hétérogènes, Hydrodynamique, Hydrogéochimie, Approche multi-échelles, Interactions rivière/aquifère, Ressource en eau souterraine

Thèmes de recherche

Les recherches menées par cette équipe portent sur la caractérisation et la modélisation des transferts dans les aquifères hétérogènes (Karst, roches fissurées, bassins sédimentaires). L’objectif principal est de proposer des avancées théoriques quant à la physique des processus de transferts afin de proposer de nouveaux modèles conceptuels et/ou numériques adaptés aux milieux considérés. Pour y parvenir, il est nécessaire d’établir un lien fort entre données et modèles afin, d’une part, de mieux comprendre la physique et la chimie du milieu et, d’autre part, d’enrichir la physique des modèles en s’attachant à :

  • identifier les paramètres permettant d’apporter des contraintes fortes sur la structure des modèles afin d’améliorer la simulation i) des mécanismes de transfert et de transport intégrant interactions surface/souterrain, ii) des liens entre structure géologique et écoulements préférentiels et iii) de l’évolution de la ressource en eau souterraine face aux changements globaux, dans tous types d’aquifères hétérogènes ;
  • caractériser les mécanismes de recharge mais également la dynamique des transferts souterrains et la vulnérabilité de l’aquifère au moyen de traceurs naturels conventionnels ou adaptés au contexte karstique (isotopes non conventionnels, fluorescence de la matière organique en 3D, gaz nobles et anthropiques, excès d’air, diversité des communautés microbiennes) ;
  • estimer les propriétés hydrodynamiques et hydrodispersives du karst à différentes échelles (forage -> site expérimental -> aquifère) par le biais de mesures spécifiques in situ (Equipex CRITEX), et le développement de méthodologies d’interprétation adaptées.
  • quantifier le rôle des hétérogénéités locales/structurales sur les processus de transport à plus grande échelle, notamment via l’expérimentation in situ et la modélisation numérique.

In fine, le couplage entre ces différentes approches intégrant informations hydrodynamiques, hydrochimiques (traceurs naturels et artificiels), géophysiques, et datation des eaux (isotopes radioactifs, CFC, SF6) a pour objectif d’évaluer l’impact des activités humaines et/ou des forçages climatiques sur la qualité et la disponibilité de la ressource en eau souterraine, mais également sur les risques hydro(géo)logiques (pollutions et crues notamment).

Projets de recherche en cours

Projets internationaux, nationaux, régionaux

  • KARMA Karst Aquifer Resources availability and quality in the Mediterranean Area 2019-2022 (PRIMA)
  • URBANWAT Tools and criteria for URBAN groundWATer management 2019-2022 (JPI Water)
  • MARadentro Managed aquifer recharge addressing the risks of recharging regenerated water. 2019-2022 (JPI Water)
  • 2015-2020 : ANR MED-SDG “Submarine Groundwater Discharge : A hidden source of chemical compounds at the land-ocean interface”,(ANR)
  • Dem’Eaux Thau 2017-2021 (FEDER/Région Occitanie)
  • STARTREK Système péTrophysique de cAractéRisation du Transport Réactif en miliEu Karstique 2018-2019 (EC2CO)
  • HOW OLD “How old” are groundwater-derived nutrient inputs to coastal lagoons ? 2018-2020 (EC2CO)
  • Impact PHS Koné 2018-2019 (Province Nord Nouvelle-Calédonie)
  • CADIGAZ 2018-2021 (Région Occitanie Allocation doctorale)
  • MHyACoM 2018-2021 (Région Occitanie Allocation doctorale)
  • CHAMPAGNE 2018-2021 (Région Occitanie Allocation doctorale)
  • Sonde accoustique autonome pour l’inspection de canalisations 2014- 2020 (SATT AxLR & Région Occitanie)
  • ECOS CONYCIT France/Chili Action C18U03:Assessment of new hydrogeological targets for the exploration of groundwater resource in Central Chile : the Cenozoic fractured volcano-sedimentary rocks at Aconcagua Basin (Central Chile) 2019-2021 (Ministère Affaires Etrangères)
  • 2016-2019 : Contrat Cadre (référence UM : 160184) avec Total « Dynamique de transfert de fluides dans une zone de faille »,
  • 2017-2021 : Projet de recherche CPER/FEDER, « Projet de démonstrateur THAU pour la préservation de la qualité et des usages de l’eau de l’hydrosystème complexe de Thau, tout en poursuivant le développement économique de ce territoire ».
  • 2018-2021 : Projet Albion 2 - Caractérisation pétrophysique, hydrodynamique et géochimique du massif carbonaté de la ZNS de Vaucluse (Observatoire du LSBB - Fontaine de Vaucluse). Collaboration de recherche Université de Montpellier/TOTAL

Projets au Sud

  • 2017-2020 : Étude des processus de salinisation dans des aquifères granitiques à circulation rapide en zone semi-aride brésilienne (Céara) Projet IRD-FUNCEME
  • 2016-2019 : Étude du système aquifère superficiel du golfe de Uraba - Colombie. Projet IRD-UDEA
  • 2016-2019 : Research and Educational program in hydrogeology and water ressources management. Université Gadja Madah (Indonésie)/Pt Tirta Investama (Danone Indonésie)/UM
  • 2016-2018 : Etude du système aquifère andin de la zone de Riobamba Equateur. Projet IRD-EPN-INAMHI
  • 2015-2018 : Projet NERC UPGRO « GroFutures »,
  • 2015-2018 : Etude des aquifères côtiers de la zone de Bizerte et de Gabès. Projet IRD/ISTEUB
    .

Projets de recherche finalisés

Projets internationaux, nationaux, régionaux

  • 2013-2018 : CRITEX Equipement multi-niveaux d’un forage profond dans le karst (Multi-level monitoring PMPS,SolExperts ®) (ANR EQUIPEX)
  • FLOODSCALE Observation et modélisation multi-échelles pour la compréhension et la simulation des crues éclair. 2012-2016 (ANR)
  • 2015-2017 : Contrat Cadre (référence UM : 435912) avec Total « Transfert d’échelle des propriétés de perméabilité en milieu sédimentaire anisotrope »,
  • 2014-2016 : Projet de maturation SATT LR/Région LR. « Sonde acoustique pour l’inspection des canalisations »,
  • 2014-2016 : Projet Total “Prediction hydraulic, mechanical and seismic properties of carbonates”
  • 2012-2016 : Projet TOTAL/Imperial College (UK) « Bulk properties of fractures networks in carbonates for multiscale flow modeling,
  • 2011-2014 : Projet collaboratif HSM/IAMM/VEOLIA/CEREG « Projet Opti’Protect Eau : réalisation d’un outil informatique pour la définition des périmètres de captages ».
  • 2010-2013 : Projet UM-CNRS « Sonde autonome pour la cartographie des drains karstiques »
  • 2009-2013 : projet de recherche CPER « Gestion multi-usages des aquifères karstiques méditerranéens. Le Lez, son bassin versant et son bassin d’alimentation associé au système karstique du Lez aux changements globaux ». HSM, CG34, BRGM, CERFACS, G-EAU, TETIS, Biotope, EMA. Financeurs : Communauté d’Agglomération de Montpellier, AERMC, CG34 et BRGM
  • 2009-2013 : ANR Hydrokarst G2 « Etude de la dynamique 4D de l’eau dans le karst par une approche géodésique et géophysique ». HSM, Géosciences Montpellier, SISYPHE, Géosciences Rennes

Projets finalisés au Sud

  • 2014 – 2017 : Projet ECOS CONICYT Iquique « Assesment of climatic and anthropogenic control on recharge origin in an endhoreic aquifer under arid climatic environment »
  • 2012-2016 : Project IRD-UDEA. Etude du système aquifère profond du golfe de Uraba - Colombie.
  • 2012-2016 : Projet FFEM / CBLT « Lac Tchad »
  • 2012-2016 : Etude de la recharge du Continental Intercalaire sous contrainte climatique extrême dans le sud tunisien. Projet IRD-Univ. de Sfax
  • 2009-2014 : Project IRD-EMAAP-Q. "Modeling of surface water and groundwater interactions in the Tumbaco/Cumbayá aquifer (Equator)