laboratoire de recherche en géomorphologie et dynamique fluviale

description

Les rivières sont connectées avec leur environnement. Cette connexion, très importante dans la gestion des cours d’eau, s’accompagne d’une composante souterraine qui reste mal connue. Selon les disciplines, la taille considérée pour ces zones de connectivité est variable allant de l’échelle du centimètre à celle de la centaine de mètres. Ces zones sont souvent abordées dans une optique hydrodynamique qui néglige les échanges géochimiques. Pourtant, comprendre et quantifier les échanges de matières entre eaux souterraines et eaux de surface sont cruciaux pour protéger les rivières contre des pollutions.

À travers l’appui de données collectées dans un méandre hautement instrumenté et peu anthropisé de la rivière Matane (Qc, Canada), notre étude cherche à quantifier l’extension spatiale et les flux d’eau impliqués dans la connectivité eaux souterraines — rivière. Neuf campagnes d’échantillonnage et d’analyse d’eau souterraine et d’eau de surface ont été réalisées à différentes saisons entre 2013 et 2017. Grâce à une approche géochimique et isotopique, nous démontrons que l’étendue de la zone de connectivité est variable au cours de l’année et que son extension peut englober l’intégralité des plaines connectées aux rivières. Dans ces réservoirs, la géochimie des eaux souterraines est dépendante du débit des rivières et des saisons. L’eau contenue dans la plaine circule puis est renvoyée à la rivière. À l’aide d’un modèle fondé sur l’usage du radon comme traceur des eaux souterraines, l’étude permet de quantifier ce flux vers la rivière.

Les résultats mettent l’accent sur l’importance de la géochimie des eaux souterraines pour établir l’extension des zones de connectivité : zones avec un risque potentiellement élevé vis-à-vis d’une pollution des rivières. Ces résultats supportent fortement les techniques de gestion de bassins versants garantissant un espace de liberté aux rivières.

objectifs

Cette étude a pour objectif de qualifier et de quantifier les flux d'eau souterraine impliqués dans la connectivité aquifère-rivière. Par ailleurs, grâce à des mesures de carbone inorganique dissous issues de l'aquifère et de la rivière, l'étude cherchera à démontrer si, en période d'étiage, la rivière Matane agit comme une source ou un puits de CO2 vis-à-vis de l'atmosphère.

Pour se faire, ce travail répondra à trois sous objectifs :

(1) Caractériser l'impact de l'état hydrique des rivières sur la géochimie d'un aquifère de subsurface

(2) Determiner les flux de carbone inorganique dissous vers la rivière et vers l'atmosphère due à la connectivité aquifère-rivière

(3) Évaluer le possible impact des tendances climatiques actuelles sur la connectivité aquifère-rivière au niveau de la rivière Matane depuis 2011.

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