CONNAÎTRE ET QUANTIFIER LES ÉCHANGES HYDRAULIQUES KARST / RIVIÈRE - Recommandations méthodologiques

Coordinateurs: Frédéric Paran; Didier Graillot; Laurent Cadilhac; National audience; Le présent document propose différents outils et méthodes d’approche pour caractériser les échanges entre rivières et écoulements karstiques dans la traversée des plateaux calcaires. Ce document est destiné aux acteurs de l’eau qui souhaitent étudier ces échanges. Les méthodes présentées ont été testées, développées et appliquées au cours d’un projet de recherche sur le massif karstique de Méjannes-le-Clap (Gard) et la rivière Cèze.Sont listés ci-dessous les différents outils et méthodes présentés de manière synthétique dans le document : diagnostic géologique ; profil en long ; imagerie IRT ; traçage artificiel ; jaugeage différentiel ; instrumentation hydrologique ; analyses corrélatoires ; analyses fréquentielles ; éléments majeurs ; proportions de mélanges ; isotopes ; invertébrés interstitiels ; modélisation globale pluie-niveau-débit (KarstMod) ; scénarios de prévision des apports du karst à la rivière en fonction du changement climatique. La première partie du document commence par apporter des informations au lecteur indispensables pour comprendre ce qu’est le karst, comment il se forme et comment il évolue. Elle présente ensuite comment se structurent les écoulements dans le karst et les différents types de situations pouvant se rencontrer sur les terrains d’étude, prérequis incontournable pour étudier les interactions karst - rivière. La deuxième partie présente les différentes étapes à franchir pour aboutir à la caractérisation des échanges :elle indique comment établir un état des lieux des connaissances disponibles et propose une démarche générale pour bien identifier le niveau de connaissances complémentaires à acquérir, en fonction des objectifs poursuivis et des types d’échanges à étudier. Elle présente ensuite comment choisir les outils utiles pour acquérir cette connaissance, selon une démarche par étapes. Chaque étape est associée à un objectif de connaissance d’ambition croissante, pour comprendre le fonctionnement de l’ensemble karst – cours d’eau sous trois aspects : interactions karst – rivière, fonctionnement hydrodynamique et quantification des volumes échangés entre les compartiments superficiels et souterrains. Enfin, les deux dernières parties du rapport sont consacrées à la présentation des outils constitutifs de cette méthodologie. Les principes de chacun de ces outils sont en premier lieu expliqués, puis il est indiqué de manière didactique comment les utiliser.