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SWISSKARST: Les eaux karstiques, une ressource hydrique pour le futur?

 

En Suisse, 18% de l’eau potable provient des aquifères karstiques. Ceux-ci ont été caractérisés sur un tiers du territoire à l’aide de la méthode KARSYS, développée dans le cadre du projet. Les autorités et les utilisateurs d’eau utilisent cette méthode lorsqu’il s’agit de l’utilisation et de la gestion des eaux karstiques.

Description du projet (projet de recherche terminé)

Les aquifères karstiques représentent la source la plus importante d’eau souterraine en Suisse. 18% de l’eau potable est exploitée à partir de ces aquifères. Malgré cette importance, ils sont mal documentés du fait que les concepts et les outils destinés à leur caractérisation systématique n’existaient pas. De ce fait, la documentation sur les aquifères karstiques en Suisse était d’une qualité et d’une précision variables, mais généralement assez faibles. Les stratégies de gestion étaient donc souvent arbitraires et loin d’être optimales. Une connaissance insuffisante des systèmes karstiques et l’absence de méthode pour améliorer la situation rendaient la mise en œuvre d’une gestion plus appropriée très difficile. Ces 15 dernières années, la nécessité de disposer d’une meilleure documentation s’est accrue alors que de nouveaux types de projets (par ex. éoliennes) apparaissaient. L’ISSKA a travaillé sur divers dossiers et réalisé que l’arrière-plan scientifique était disponible pour concevoir un flux de travail clair en vue de la mise en place d’un modèle de systèmes hydrogéologiques karstiques.

Méthodes

Dans le cadre du projet Swisskarst, l’ISSKA a donc élaboré une approche systématique et pragmatique pour caractériser les aquifères et les systèmes karstiques. Cette approche, baptisée "KARSYS"​, fournit des modèles 3D concrets des aquifères qui peuvent être utilisés directement pour la gestion des eaux souterrains karstiques. Ces modèles abordent trois questions fondamentales: (1) D’où vient l’eau qui émerge d’une source karstique? (2) Quel itinéraire souterrain traverse-t-elle? (3) Quelles sont les réserves d’eau souterraine et où sont-elles situées? Cette approche a été élaborée pour être applicable avec des efforts raisonnables. Les résultats doivent également pouvoir être utilisés pour un perfectionnement plus poussé tel que la modélisation du débit.

Résultats

L’issue principale d’une application KARSYS est un modèle hydrogéologique conceptuel en 3D de la zone étudiée, comprenant une caractérisation des aquifères et des systèmes d’écoulement. Etant donné que les praticiens préfèrent souvent utiliser des cartes et des profils, quatre documents standards ont été élaborés pour synthétiser et visualiser les résultats de l’approche: (1) une carte hydrogéologique du karst basée sur un processus de cartographie standardisé, (2) une carte d’identité du système qui rassemble les principales caractéristiques des systèmes, (3) un modèle 3D interactif et prêt à l’usage du système, (4) une liste d’ouvrages sur le système étudié. En fonction de la suite de l’application, d’autres résultats pourront être tirés de cette approche afin d’aborder des questions spécifiques. Etant donné que l’approche KARSYS est systématique et itérative, la plupart de ces résultats sont automatiquement traités et actualisés régulièrement avec l’intégration de nouvelles données et/ou la correction des données précédentes. Les 4 documents offrent un jeu d’indicateurs normalisés et reproductibles qui peuvent être directement comparés pour tous les systèmes documentés.

Importance pour la recherche et la pratique

L’approche et par extension le projet offrent des indications utiles pour l’exploitation et la gestion des eaux souterrains karstiques, notamment pour la production d’énergie géothermique ou hydroélectrique ou pour la prévention des risques naturels, ou même pour l’évaluation des projets de génie civil dans des environnements karstiques. KARSYS a déjà été utilisé pour un grand nombre de questions appliquées, sur diverses demandes d’autorités de gestion de l’eau et d’utilisateurs pour la période 2010-2013. Cela entraîne une amélioration constante de l’approche et de ses résultats. S’agissant de la recherche académique, l’approche fournit une base cohérente pour toute simulation hydrodynamique du système.

Titre original

Vers une gestion durable des eaux karstiques en Suisse (SWISSKARST)

Responsable du projet

  • Dr. Pierre-Yves Jeannin, Institut Suisse de Spéléologie et de Karstologie

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