Potential of nature-based solutions to enhance groundwater recharge in conditions of high water stress : application to the Vistrenque aquifer

Résumé Fr

Le sujet de cette thèse porte sur l’exploration des possibilités d’augmentation de la recharge des nappes phréatiques, en prenant comme cas d’étude la nappe de la Vistrenque, située dans le sud de la France. Ce travail s’inscrit dans un contexte marqué par une augmentation significative du stress hydrique due à des facteurs tels que les changements climatiques et une pression anthropique accrue sur les ressources en eau. Dans ce cadre, l’objectif principal est de proposer et d’évaluer des solutions innovantes, inspirées des processus naturels, pour améliorer la recharge des eaux souterraines. Ces solutions visent également à renforcer la résilience des territoires face aux défis environnementaux croissants.L’approche adoptée dans ce projet s’articulera autour de plusieurs axes de recherche complémentaires. Tout d’abord, l’étude portera sur l’évaluation de la capacité des terrains et des dispositifs envisagés à augmenter l’infiltration des eaux de pluie, permettant ainsi l’identification précise des zones les plus propices à la recharge des nappes phréatiques. Cette étape nécessitera une analyse approfondie des dynamiques hydrologiques locales, en tenant compte des facteurs géologiques, topographiques et hydrodynamiques. Ensuite, l’étude examinera les voies d’infiltration, qu’elles soient naturelles ou artificielles, afin de déterminer les solutions optimales pour maximiser l’apport en eau souterraine tout en assurant la préservation, voire l’amélioration, de la qualité de l’eau.Pour atteindre ces objectifs, diverses méthodologies scientifiques seront mobilisées. Les modèles hydrogéologiques seront utilisés pour simuler l’infiltration des eaux de ruissellement et évaluer la capacité à retenir et infiltrer l’eau de pluie. Parallèlement, la télédétection, à travers des techniques avancées comme le Lidar et les capteurs multispectraux, permettra d’obtenir une cartographie détaillée du territoire d’étude et d’identifier les structures favorables à la recharge. Enfin, des expérimentations en laboratoire, notamment via des colonnes de percolation, permettront d’évaluer les interactions physico-chimiques entre l’eau et les sols lors de l’infiltration.Les résultats attendus de cette recherche contribueront à enrichir les connaissances scientifiques sur la gestion des ressources en eau souterraine et fourniront des outils pratiques pour les acteurs locaux et régionaux. Ces outils visent à améliorer la gestion durable des ressources hydrologiques et à promouvoir une adaptation efficace aux impacts des changements globaux. Plus largement, cette étude pourrait servir de référence pour d’autres régions confrontées à des enjeux similaires, en démontrant le potentiel des solutions fondées sur la nature pour répondre aux crises hydriques.