Topic description
Le Plateau de Sault constitue le plus vaste réseau karstique des Pyrénées françaises (~ km3). Des recherches hydrogéologiques et spéléologiques ont été menées sur le terrain pour caractériser plusieurs circulations souterraines du Plateau de Sault. Pour ces recherches, des opérations de traçages artificiels fluorescents ont été effectuées périodiquement pour apporter des informations sur les zones souterraines du réseau karstique inaccessibles pour l'Homme. Le Plateau de Sault est un système hydrographique complexe très particulier car il participe à l'écoulement des eaux sur deux bassins hydrologiques différents.
Ce sujet de thèse propose une approche novatrice en couplant l'application des traceurs fluorescents artificiels et naturels associée à l'étude des compositions métalliques des eaux du réseau karstique du plateau de Sault. Cette approche apporterait des informations précises sur l'origine des apports des eaux (naturels ou anthropiques) et leurs mélanges en fonction de l'hydrodynamique du réseau karstique. Elle permettrait, en outre, l'évaluation de la vulnérabilité de ce système karstique aux contaminations potentielles (microbiologiques et/ou métalliques).
Une partie du travail sur le terrain sera nécessaire pour définir les stations de prélèvements (sols, eaux, sédiments) dans les zones d'alimentation du réseau karstique et pour la mise en place du matériel de mesures de la fluorescence des eaux en continu aux exutoires du réseau karstique. Ce travail sur le terrain se fera en étroite collaboration avec le Comité Départemental de Spéléologie de l'Aude (CDS 11).
L'ensemble des échantillons collectés sera analysé sur le site de l'Université de Perpignan. L'étude des traceurs fluorescents naturels et artificiels (matières organiques, traceurs hydrologiques) par la méthode de spectroscopie de fluorescence 3D ainsi que l'évaluation de la contamination microbiologique seront réalisées au laboratoire LBBM-UPVD. La caractérisation géochimique minérale (éléments métalliques) des différentes matrices sera effectuée par ICP-MS au laboratoire CEFREM.
Ce projet s'intègre dans la problématique territoriale sur l'eau qui s'avère essentielle pour la région Occitanie dans un contexte de réchauffement climatique avec des périodes de sècheresse accrue. Il est donc essentiel de caractériser en détail le fonctionnement du système karstique du Plateau de Sault afin de mieux comprendre les interactions souterraines entre les deux bassins versants de cette zone.
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The Sault Plateau forms the largest karst system in the French Pyrenees (~ km³). Hydrogeological and speleological research has been carried out in the field to characterise several underground water flows on the Sault Plateau. For this research, artificial fluorescent tracer experiments were conducted periodically to provide information on the underground zones of the karst aquifer that are inaccessible to man. The Sault Plateau is a highly complex hydrographic system, as it contributes to water flow across two different hydrological basins.
This thesis proposes an innovative approach, combining the application of artificial and natural fluorescent tracers with the study of the metallic compositions of the waters in the Sault karst aquifer. This approach would provide precise information on the origin of water inflows (natural or anthropogenic) and how they mix, depending on the hydrodynamics of the karst system. It would also enable an assessment of the vulnerability of this karst system to potential contamination (microbiological and/or metallic).
Some fieldwork will be required to identify sampling stations (soil, water, sediment) in the karst system's recharge areas and to set up equipment for continuous measurement of water fluorescence at the karst aquifer's spring. This fieldwork will be carried out in close collaboration with the Aude Departmental Speleology Committee (CDS 11).
All the samples collected will be analysed at the University of Perpignan. The analysis of natural and artificial fluorescent tracers (organic matter, hydrological tracers) using 3D fluorescence spectroscopy, as well as the assessment of microbiological contamination, will be carried out at the LBBM-UPVD laboratory. The geochemical characterisation of minerals (metallic elements) in the various matrices will be performed by ICP-MS at the CEFREM laboratory.
This project is part of the territorial water issue, which is essential for the Occitanie region in a context of global warming with periods of increased drought. It is therefore essential to characterize in detail the functioning of the Plateau de Sault karstic system in order to better understand the underground interactions between the two watersheds in this area.
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Début de la thèse : 01/10/
Funding category
Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)
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