Réponse des processus biochimiques d'une tourbière soumise à des fluctuations du niveau d'eau

Mémoire de Géosciences-Rennes N°143. ISBN : 2-914375-84-0Wetlands are recognized to play an important role in regulating global biogeochemical cycles. Actually they serve as sinks, sources and transformers of nutrients. They are very sensitive to changes in hydrology that may be brought about by climate or anthropogenic pressures. The work presented here applies an interdisciplinary approach by combining hydrology, geophysics, hydrochemistry, biology and numerical modelisation. The investigated site is a peatland meadow located in Normandy, NW France. Groundwater dating enabled to gain knowledge on the aquifer conceptual functioning. The modelisation highlights the interactions between the wetland and the aquifer and predicts an important impact of groundwater extraction and climate change on the wetland water levels that may lead to desiccation and on the stream flows. The study confirms that peat biochemical vulnerability is highly dependant on the peat quality. A more degraded peat, i.e. with lower nutrient and biomass content, is more sensitive to oxidation processes, which results in important acidification and sulphate and cations leaching. Desiccation increases these processes and is clearly destructive. The results confirm that, while anaerobic conditions must be favoured in peatland management, regular small water table fluctuations do not disturb the peat functioning, as a nutrient transformer.Les tourbières remplissent une importante fonction de régulation des cycles biogéochimiques. Elles sont très sensibles aux modifications du régime hydrologique qui résultent du climat ou de pressions anthropiques. Le travail présenté dans cette thèse applique une approche interdisciplinaire en combinant hydrologie, géophysique, hydrochimie, biologie et modélisation numérique. Le site d'investigation est une prairie tourbeuse située dans la presqu'île du Cotentin, en Normandie. L'approche par datation des eaux souterraines a permis d'acquérir une compréhension conceptuelle de l'aquifère. La modélisation met en évidence les interactions entre l'aquifère et la zone humide et prédit un impact important d'un accroissement du pompage et du changement climatique sur les niveaux d'eau pouvant provoquer un assèchement de la tourbe et sur les débits des cours d'eau. L'étude confirme que la vulnérabilité biochimique de la tourbe aux changements environnementaux, tel que l'état d'aération, est très dépendante de la qualité de la tourbe. Une tourbe plus dégradée, où les teneurs en nutriments et biomasse sont plus faibles, est plus sensible aux processus d'oxydation, qui entraînent une acidification importante, un relargage de sulfates et un lessivage de cations. Les résultats confirment que des conditions anaérobies doivent être favorisées dans la gestion des tourbières, mais qu'une légère fluctuation des niveaux n'altère pas son fonctionnement