Le site du Parc naturel régional et Géoparc mondial UNESCO des Causses du Quercy : l’observatoire multi-échelle du système karstique de l’Ouysse

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Le site du système karstique de l’Ouysse est suivi par le Parc naturel régional et Géoparc mondial UNESCO des Causses du Quercy. Il se situe dans la partie Nord du département du Lot sur les contreforts du Massif central, en bordure Nord du Bassin sédimentaire aquitain.

Les Causses du Quercy font l’objet d’attentions spéléologiques et hydrogéologiques particulières depuis de longues décennies en raison d’un patrimoine karstique parmi les plus denses de France. Le développement important des réseaux karstiques souterrains permet de décrire le Quercy comme la troisième destination mondiale pour la pratique de la plongée souterraine. Sa densité de cavité présentant des rivières souterraines font de ce territoire un site particulier pour l’étude du fonctionnement des hydrosystèmes fortement karstifiés.

La spécificité de l’observatoire réside dans la variété des points de suivi localisés dans les différents compartiments d’un même hydrosystème karstique : le système karstique de l’Ouysse.

Alimenté par plusieurs pertes de rivières mais aussi par de l’infiltration diffuse à travers l’épikarst et la zone non saturée de l’aquifère, ce système offre l’opportunité d’étudier le fonctionnement des systèmes karstiques aux modalités d’alimentation multiples. Le système karstique de l’Ouysse possède trois exutoires principaux : la source de Cabouy, la source de Saint-Sauveur, et la source de Fontbelle. Le débit cumulé de ces trois sources peut varier entre 0.5 m3.s-1 et 150 m3.s-1, faisant de ce système l’un des plus importants en France en termes de débit. La taille de son impluvium (650 km²) confirme l’intérêt porté par les scientifiques à ce système karstique.

Structuration de l’observatoire Intrakarst

La mise en place d’un observatoire multi-échelle se justifie par la complexité du fonctionnement hydrogéologique du système karstique de l’Ouysse. Ce système, à alimentation binaire dans la partie orientale, et unaire dans la partie occidentale, se distingue des systèmes karstiques classiques par les multiples origines des eaux souterraines alimentant les exutoires, impliquant des contrastes temporels de qualité d’eau très importants.

Pour préciser les modalités d’écoulement des eaux en souterrain ainsi que leur vulnérabilité aux contaminations de surface, 15 stations de mesure en continu ont été mise en place en octobre 2017 permettant la mesure de plusieurs paramètres quantitatifs et qualitatifs de la ressource en eau. En parallèle, 3 stations météorologiques ont été installées pour évaluer les conditions climatiques sur l’impluvium du système karstique.

Les données acquises au pas de temps horaire sont représentatives :

  • des apports quantitatifs et qualitatifs des eaux surface (pluie et cours d’eau superficiels) à l’alimentation des eaux souterraines,
  • des variabilités hydrodynamiques et hydrochimiques des rivières souterraines alimentées par les parties unaire ou binaire du système karstique,
  • des variabilités hydrodynamiques et hydrochimiques des exutoires.

En complément des mesures en continu, des prélèvements bimensuels sont réalisés par les agents du Parc depuis janvier 2019 sur certains points pour obtenir une chronique hydrochimique, exploitable par des projets de recherches innovants.

Principaux objectifs de recherche

Les travaux de recherche menés sur le système karstique de l’Ouysse doivent permettre d’améliorer ses connaissances sur son fonctionnement hydrogéologique. Les principaux axes de recherches s’articulent autours :

  • de la caractérisation des écoulements souterrains d’un système karstique à alimentation binaire localisé en bordure de bassin sédimentaire
  • des échanges eau-roche-air entre les carbonates et le gypse
  • du développement d’approches novatrices pour la caractérisation des périodes de vulnérabilité de la ressource en eau karstique
  • du développement d’outils de modélisation pour des système karstique à plusieurs modalités d’infiltration.