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ZNS ZS Bloc diagramme dun karst, BRGM Epik. Sol Sappuie sur diffrents sites dtude du KARST prsentant une grande diversit de situations gologiques, physiographiques, climatiques, et anthropiques. Stratgie dobservation lchelle de lhydrosystme karstique (bassin versant), entit gographique au sein de laquelle circulent des flux qui convergent vers un exutoire. Cration et labellisation du SO KARST, SNO de lINSU MOULIS/LE BAGET FONT. DE VAUCLUSE LSBB MEDYCYSS KARST DE LA CRAIE VAL DORLEANS

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ZNS ZS Bloc diagramme dun karst, BRGM Questions Scientifiques : Mcanismes de transfert en milieu karstique Liens entre structure gologique et coulement Evolution de la ressource en eau face aux changements globaux Ralisation du SO KARST : Dveloppement dun modle gnrique modulaire rservoirs (sol, pikarst, ZNS, ZS). Mise disposition dune boite outils danalyse des signaux hydrologiques BDD environnementales Epik. Sol Sappuie sur diffrents sites dtude du KARST prsentant une grande diversit de situations gologiques, physiographiques, climatiques, et anthropiques. Stratgie dobservation lchelle de lhydrosystme karstique (bassin versant), entit gographique au sein de laquelle circulent des flux qui convergent vers un exutoire. Cration et labellisation du SO KARST, SNO de lINSU

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Source temporaire Source prenne Hydrosystme Lez Dbit moyen journalier (1970-2010) 2.2 m3/s Surface du Bassin dalimentation 150 Km2 Dbit spcifique15 l/s/ Km2 Altitude mdiane280 m Prlvement (AEP + Dbit rserv) 1.1 m3/s Observatoire Multi Echelle de la Dynamique des Crues et de lhYdrodynamique Souterraine en milieu karStique Hydrodynamique et effets dchelle Traage naturel des coulements Interactions surface/souterrain Questions scientifiques Dbits Pizomtrie 04/01/1946 - 16/06/1985 Donnes journalires 15/01/1994 - 01/06/2000 Donnes infra-horaires (15mn) 01/06/2000 - Prsent Donnes haute rsolution 23/02/2013 16h00 - (1-mn) 9/04/2013 9h00 Hydrochimie 1971, 1976, 1977, 1978, 1983, 1989 Donnes bi-mensuelles et vnementielles 2006 - Prsent

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Renouvellement de la ressource, crues, qualit des eaux Prise en compte de ces dynamiques dans la modlisation Identification des proprits hydrodynamiques diffrentes chelles Flow at Lez springNo flow at Lez springTransition Lez spring elevation Facteurs de contrle des diffrentes dynamiques dcoulement en rponse aux forages (P, Q) ? Influence du dbordement la source sur les rponses hydrodynamiques aux pompages (amplitudes distinctes)

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Relation surface-souterrain, vulnrabilit Modle conceptuel de fonctionnement de lhydrosystme Dynamique des coulements Temps de sjour et temprature de recharge Ex: Gaz dissous (nobles et CFC/SF 6 ) Caractrisation hydrochimique de la variabilit spatio-temporelle des flux Temps Q (l/s) Processus de recharge Infiltration, pikarst, zone non sature Ex: Fluorescence naturelle Traage naturel des coulements Structure et fonctionnement Origine de leau et caractrisation des diffrents compartiments/aquifres Ex: traage multi-isotopique 87 Sr/ 86 Sr 7 Li Caractrisation des transferts T3

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High waters Dropping waters Low waters Piston-flow waters Dilution waters Diffrents types deau identifies lexutoire selon le contexte hydrogologique Infiltration rapide (COT, Coliformes, fluorescence naturelle, pesticides, rsidus mdicamenteux, organostanniques) Eaux anciennes (Cl, Mg, plus minralise) Proprits hydrochimiques et origine des flux Karst du Lez Caractrisation des transferts T3 Observatoire Multi Echelle de la Dynamique des Crues et de lhYdrodynamique Souterraine en milieu karStique

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Rainfall Zone Tampon Modle conceptuel de fonctionnement Lez GMU Caractrisation des transferts T3

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Objectifs : Simuler et anticiper les crues en interaction avec laquifre (karst) Estimer les rserves et la dynamique de la recharge Caractrisation des relations karst/rivire Mthode : Caractrisation pluridisciplinaire et analyse des proxies Cavit karstique [2] W (Pizomtre) : proxy de ltat hydrique du karst et de lactivation du rseau de drainage suprieur C (Cavit karstique) : proxy des interactions rivire/aquifre Pizomtre [1] [3] Interaction surface/souterain Ressource en eau T4

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Modlisation hydrologique semi-distribue: 1)Simulation des dbits en entre/sortie du karst 2)Outil pour quantifier les interaction Dveloppement de modles spcifiques Interaction surface/souterain Ressource en eau T4

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BILAN DE CARBONE AU SEIN DU KARST DU LEZ Flux entrants : CO 2 utilis dans la karstification provenant de l'atmosphre et de la biosphre Flux sortant la source du Lez sous forme dissoute Flux sortant par dgazage vers biosphre et atmosphre Les diffrents flux au sein du karst Aurlie FONTES, Stella GUILLEMOT, Annabelle MANGE 6

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BILAN INTERANNUEL DES FLUX DE CARBONE L'CHELLE DU KARST DU LEZ Tour Flux => changes entre biosphre et atmosphre Mesures hydrochimiques => flux de carbone export la source sous forme dissoute Calcul => Flux allant de la biosphre vers le karst Flux suppos => dgazage du karst => Lien atmosphre-biosphre-karst Aurlie FONTES, Stella GUILLEMOT, Annabelle MANGE 8

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Bilan hydrique lchelle annuelle et interannuelle Priode 1998- 2009 WP1 Echanges sol/atmosphre Tour Flux de Puechabon (CEFE Rseau ICOS) Proxy de lETR sur le bassin dalimentation de la source du Lez (mme gologie et couvert vgtal) Tour flux et scintillomtrie (10 km 2 ) Spatialisation et htrognit de lETR ? Bilan carbone en contexte carbonat karstique

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Bailly-Comte, Jourde, et al. (Journal of Hydrology 2009) Classification des interactions Karst/Rivire

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Observatoire Multi Echelle de la Dynamique des Crues et de lhYdrodynamique Souterraine en milieu karStique Hydrodynamique et effets dchelle Apport du traage naturel pour caractriser les coulements Interaction surface/souterrain dans BV karstiques Sites dobservation de lOSU OREME, SNO KARST

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Questions scientifiques SO KARST Mcanismes de transfert en milieu karstique Modalits de linfiltration et consquences ( court moyen et long terme) Modalits du transport (lments dissous et particulaires) Liens entre structure gologique et coulement Impact de la structuration verticale et horizontale du karst sur les coulements et les transferts chimiques/particulaires Quels facteurs du contrle interne de la hirarchisation des coulements, au sein de chaque compartiment et diffrentes chelles Evolution de la ressource en eau face aux changements globaux Sensibilit des hydrosystmes karstiques aux changements environnementaux ? Quels modles dvolution de la dynamique des hydrosystmes karstiques en lien avec les changements globaux ? Implication en termes de protection et gestion de la ressource en eau?

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Approche, rcente en domaine poreux htrogne et fractur mais novatrice en domaine karstique, permettant dtudier et de mieux contraindre : les mlanges de masses deau de surface et souterraines signature diffrencie linteraction eau-roche et tat daltration des roches draines lorigine des eaux et apports anthropiques les zones et les conditions de recharge les temps de sjour et la datation des eaux souterraines lintrusion marine dans les aquifres ctiers la modlisation couple hydrodynamique et transport de soluts la vunrabilit des aquifres et les forages climatiques Fonctionnement hydrogologique et Interaction Surface / Souterrain : Traceurs Naturels Approche multi-traceurs ( 87 Sr/ 86 Sr, d 11 B, d 7 Li, gaz dissous, COT, MON) et isotopes de leau (d 18 O, d 2 H) des systmes karstiques En complment de ltude hydrogochimique et des suivis hydrochimiques classiques , paramtres physico- chimiques, lements majeurs et en trace