SIGES Nouvelle-Aquitaine

Échanges Nappes / Rivières en milieu karstique : Mise en évidence des apports de nappes par l’approche thermique

La connaissance des échanges nappes-rivières est abordée dans le projet Eaux-SCARS au moyen de diverses actions : campagnes hydrochimiques, cartes piézométriques, suivis continus de débit/Température/conductivité des cours d’eau, jaugeages différentiels. Les capteurs thermiques aéroportés sont utilisés depuis quelques temps pour mettre en évidence des apports de nappes au débit des cours d’eau (Faux et al., 2001 ; Handcock et al., 2012 ; Wawrzyniak, 2012 ; Ré-Bahuaud, 2015 ; Marteau et al., 2020 ; Chapuis et al., 2021). Afin d’évaluer la pertinence de cette méthode sur le territoire d’étude, deux captations ont été réalisées.

Principe

Le principe de l’approche thermique repose sur le contraste de température qui peut exister entre les eaux superficielles, correspondant aux eaux de la rivière, et les eaux souterraines. En effet, la température des eaux superficielles est très sensible aux conditions météorologiques (température de l’air, ensoleillement, etc.) et l’amplitude thermique entre la saison hivernale, où les eaux superficielles peuvent être à des températures inférieures à 5°C, et la saison estivale, avec des eaux superficielles pouvant avoisiner les 30°C, est très importante. Au contraire, l’amplitude thermique des eaux souterraines est bien moindre et reste relativement constante au cours de l’année. Ainsi, ces contrastes importants peuvent permettre d’identifier distinctement les eaux souterraines qui se déversent au profit de la rivière.

D’autres critères sont cependant à prendre en compte :

  • Durant la période hivernale, la végétation est en dormance. Ainsi l’absence de couvert végétal important facilite les conditions de vol de l’appareil et surtout parasite moins l’acquisition thermique. Toutefois, d’autres aspects météorologiques tels que les conditions de vent, de pluie et de visibilité sont à prendre en considération et sont, à cette période, généralement moins favorables. De plus, les débits de la rivière sont habituellement en condition de hautes eaux et la dilution des eaux souterraines y est ainsi plus forte, limitant potentiellement l’observation des arrivées d’eau de nappe plus chaude.
  • La période estivale présente des conditions météorologiques généralement plus favorables. De même, les conditions de basses eaux limitent le phénomène de dilution et les arrivées d’eaux plus froides peuvent être davantage visibles. Il faut cependant prendre en considération le couvert végétal qui est plus dense à cette époque, et constitue selon la zone d’étude un critère déterminant.

Au regard des conditions de sites, la captation thermique réalisée pour ce test s’est effectuée durant la période hivernale. Le capteur utilisé a été embarqué sur drone.

relation nappe riviere - drone

relation nappe riviere - drone

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