Karsts Aquitains

Périgord et Pyrénées atlantiques

Cette région fait l’objet d’une attention particulière depuis de longues décennies en raison de son importance stratégique en termes de ressource en eau et d’un contexte patrimonial exceptionnel. Les vallées de la Vézère (Vallée de l’homme) et de la Dordogne possèdent un grand nombre de cavités karstiques classées au patrimoine mondial de l’humanité à préserver dans la durée.

La spécificité des sites réside dans la variété de l’observation des différents compartiments du karst; épikarst (colline de Montignac, Lascaux), Karst perché (site de la grotte de Cussac), karst noyé (sources du Toulon à Périgueux).

1. Concernant la subsurface, les sites de grottes ornées permettent de :

  • développer les connaissances sur les modalités d’infiltration et de recharge des aquifères sous-jacents en relation avec l’impact des variations climatiques,
  • étudier les mécanismes de production du CO2, les processus de stockage et le transfert vers l’atmosphère et la zone vadose des systèmes karstiques (suivis des PCO2 dans 7 forages et dans les grottes de Cussac et de Lascaux),
  • étudier le transfert du carbone organique et inorganique sous forme dissoute dans les eaux d’infiltration (mesure de la fluorescence en continu, suivis hydrochimiques et isotopiques),
  • réaliser des modélisations des transferts dans le compartiment épikarstique et dans le karst perché.

La taille des bassins versants étudiée est de l’ordre de 1 km, pour des précipitations annuelles moyennes de l’ordre de 800 mm et des débits allant de quelques m3 par jour (Lascaux) à quelques centaines de m3 par jour (Cussac). Pour cette dernière, découverte assez récemment en 2000, les suivis ont débuté en 2007 au cours d’une thèse I2M en partenariat avec la DRAC Aquitaine et grâce à des fonds FEDER. La colline de Lascaux (grotte découverte en 1940) fait l’objet d’une attention particulière depuis plusieurs dizaines d’année par la DRAC Aquitaine, des mesures hydrologiques existent depuis 1996, largement étoffées depuis 2005 puis 2014 au cours de 2 projets de thèse au Laboratoire I2M.


2. Le système sourcier du Toulon à Périgueux est l’exutoire d’un bassin versant de l’ordre de 80 km, il présente un enjeu majeur pour la ville de Périgueux étant la seule ressource en eau de la ville. Ce site, suivi en débits par l’exploitant Suez Environnement depuis 2005, a été fortement équipé en 2016 dans le cadre d’une thèse I2M avec un monitoring en continu de multiples paramètres physico-chimiques et hydrochimiques (Conductivité, T°C, Turbidité, pH, O2, COT, COD, NO3) Ces observations ont plusieurs objectifs :

  • étudier la vulnérabilité de la ressource karstique aux intrants: nitrates, carbone organique, turbidité et bactériologie,
  • comprendre le fonctionnement de système karstique multicouche présentant une karstification polyphasée,
  • modéliser les transferts de pression et de masse dans un système karstique multicouche.

Les Observations réalisées au Toulon sont issues du partenariat avec la Ville de Périgueux, de Suez Environnement, de l’Agence de l’Eau AEAG, du CD Dordogne au cours d’un projet soutenu par la Région Nouvelle Aquitaine. Celles-ci sont inscrites dans le temps par la volonté des partenaires, dont le BRGM, à en faire un site pilote des aquifères de bordure du bassin aquitain.