Caractérisation biogéochimique des eaux de surface : empreintes biogéochimiques et décomposition des débits aux exutoires

Une méthodologie d’analyse spatiale, combinant géomatique et enquêtes sur les usages et pratiques, a été élaborée et mise en œuvre sur deux bassins versants (rural vs péri-urbain) de méso-échelle, afin d’identifier l’origine de l’eau aux exutoires en lien avec les processus hydrologiques (ex : nappe vs écoulement de surface) et l’occupation du sol, et des contaminants potentiellement associés. L’échantillonnage d’eaux issues de sources diffuses et ponctuelles au cours de plusieurs saisons d’une part, et d’eaux de mélange aux exutoires des bassins versants d’autre part, a permis de constituer une base de données complète sur la qualité des eaux (concentrations en ions majeurs, éléments traces, indicateurs UV-visibles caractéristiques de la MOD). Cet ensemble de données a permis de développer et valider une méthodologie de décomposition de l’écoulement de l’eau aux exutoires des bassins versants, c’est-à-dire estimer les contributions des sources identifiées précédemment. Les données physico-chimiques obtenues sur les échantillons de sources sur les sites sélectionnés ont tout d’abord permis de définir des empreintes biogéochimiques (ou signatures) spécifiques des différentes sources sur chaque bassin étudié. Un modèle de mélange géochimique a ensuite été appliqué sur des données issues de suivis d’évènements hydrologiques à l’exutoire de sous-bassins emboîtés, afin d’estimer les contributions des sources aux exutoires des deux bassins versants étudiés. Les différences de signature entre les classes de sources ont permis de tracer l’origine des eaux à l’exutoire des deux bassins versants étudiés. Ainsi, les résultats ont clairement montré une contamination des eaux du Mercier par des apports du réseau d’assainissement. Dans le bassin versant de la Claduègne, ces modèles de mélange ont démontré une forte contribution de ruissellement de surface pendant les évènements de crue et permis une validation du modèle hydrologique.