Caractérisation des échanges nappe/rivièresur un petit bassin-versant d’ordre 1 : apportdes méthodes de mesures distribuées detempérature par fibre optique

National audienceLa caractérisation des échanges nappe / rivière est devenueun enjeu majeur en terme de compréhension et d’appréhensiondes ressources en eau, au vu des impacts qualitatifs et quantitatifsqu’ils peuvent avoir sur cette ressource. Toutefois, les méthodesqui permettent de décrire ces échanges reposent souventsur des mesures locales. Dans cette étude, nous avons réalisé desmesures distribuées de température par fibre optique dans les sédimentsd’un petit cours d’eau d’ordre 1 afin de quantifier les fluxet suivre la dynamique des échanges hydrologiques. L’objectif estde localiser les zones d’échanges et de quantifier les flux à partirde l’évolution spatiale et temporelle de la température le long ducours d’eau. Pour cela, la réponse thermique dans les sédiments àun forçage de température externe, lié aux variations de températureatmosphérique, est analysée afin de déterminer les mécanismesde transfert thermique au sein de sédiments, et d’identifierd’éventuels phénomènes advectifs liés aux échanges nappe-rivière.Le suivi a été réalisé sur Six mois le long de 700 mètres de coursd’eau. Aux endroits où il n’a pas été possible d’enfouir la fibre dansles sédiments du cours d’eau, la température mesurée reflète lesvariations de températures atmosphériques en raison de la faiblelame d’eau dans le cours d’eau. Sur les parties du cours d’eau ouil a été possible d’enfouir la fibre optique, des zones d’anomaliesthermiques, correspondant à l’exfiltration d’eau souterraine ontété observées. Sur ces zones d’exfiltrations, des changementsde comportement dans la réponse thermique ont également étéobservés au cours du temps. Ainsi les flux mesurés à certainspoints semblent fortement corrélés à la dynamique hydrologiquedu cours d’eau. Toutefois, la méthode appliquée pour quantifierles flux est peu précise, notamment lorsque les flux deviennenttrop importants. D’autres méthodes, dites actives et basées surl’injection contrôlée d’une quantité de chaleur dans les sédiments,ont été appliquées afin d’améliorer les résultats et de développerde nouvelles méthodes de mesure des échanges nappe-rivière