Soutenance de thèse : "Modélisation du processus de dénitrification dans les eaux souterraines des plaines alluviales"


22 janvier 2016
Date de l'événement
Résumé

de Léonard Bernard-Jannin

Les eaux souterraines des plaines alluviales agricoles sont particulièrement vulnérables à la contamination en nitrates en raison d’une fertilisation importante, et de la faible profondeur des aquifères. Au sein de ces plaines alluviales, les zones ripariennes constituent des environnements propices à l’atténuation des nitrates via le processus de dénitrification. Ce processus naturel dépend de nombreux facteurs et est caractérisé par une forte variabilité spatio-temporelle. L’objectif de cette thèse est d’améliorer la caractérisation et la quantification du processus de dénitrification et d’identifier ses facteurs de contrôle dans les plaines alluviales à travers une approche de modélisation à l’échelle du tronçon de plaine alluviale. L’analyse d’un jeu de donnée collecté dans un réseau de 25 piézomètres installés dans un méandre de la Garonne (Monbéqui, 6,6 km²) lors de 12 campagnes mensuelles a permis, dans un premier temps, d’identifier les facteurs contrôlant la dynamique des nitrates et le processus de dénitrification. Les données ont ensuite servi à la mise en place du modèle distribué MOHID Land pour simuler l’hydrologie de la zone d’étude. Puis, un module de dénitrification incluant à la fois le carbone organique dissous apporté par la rivière et le carbone organique particulaire présent dans l’horizon supérieur des sols a été implémenté dans le modèle hydrologique. Les résultats indiquent que la dénitrification est la plus importante dans les zones ripariennes de basses altitudes et plus globalement dans la partie aval du méandre, caractérisée par de fortes concentrations en nitrates. Finalement, les résultats obtenus dans la zone d’étude ont été comparés avec des applications du modèle dans des plaines alluviales possédant des caractéristiques contrastées. Les résultats ont mis en avant l’importance de la connectivité hydrologique entre la rivière et la nappe alluviale ainsi que la distribution spatiale des sources de nitrates et de carbone organique comme facteurs expliquant les différences de capacité de dénitrification entre les sites. Ces travaux ouvrent des perspectives pour évaluer l’impact des modifications induites par le changement global sur le processus de dénitrification ainsi que sur leur modélisation à plus large échelle.
Lieu
ECOLAB, Toulouse
Geofield