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Un aquifère karstique en République Dominicaine (Bayahibe, République Dominicaine, 2008). © BRGM - Christophe Rigollet

Les climats anciens retracés grâce aux eaux souterraines profondes

06.10.2015
Le BRGM a contribué à une étude menée par le laboratoire Géosciences Rennes sur les eaux souterraines profondes du massif armoricain, pour retracer 5 millions d’années d’histoire du climat.

Une équipe de chercheurs a réussi à reconstituer les grands traits de 5 millions d’années d'histoire du climat en analysant des eaux souterraines profondes. Ces travaux, qui visent à mieux comprendre l’impact des variations climatiques sur le cycle de l’eau, doivent notamment permettre d’anticiper les conséquences des changements climatiques actuels.

Le BRGM a participé à cette étude, conduite par l’observatoire des Sciences de l’Univers de Rennes (OSUR - laboratoire Géosciences Rennes), sur les eaux souterraines du massif armoricain.

Retracer les variations climatiques passées à partir des eaux souterraines

Publiés en septembre 2015 dans la revue Scientific Reports de Nature, ces travaux ont permis, grâce à une analyse géochimique, de retrouver la trace des climats présents lors de l’infiltration de l’eau dans le sol.

Les chercheurs ont montré que la salinité observée dans les eaux souterraines au-delà d’une profondeur de 100 mètres constitue la trace laissée par les eaux marines qui ont partiellement recouvert le massif armoricain il y a 2 à 5 millions d’années. Une analyse détaillée montre également la présence d’eaux glaciaires qui se sont infiltrées beaucoup plus récemment, il y a environ 17 000 ans, à la fin de la dernière période glaciaire. Aujourd’hui, le parcours des eaux souterraines est beaucoup moins profond, ce qui a permis la préservation de ces signatures anciennes.

Le BRGM et Géosciences Rennes travaillent depuis plusieurs années en collaboration sur des projets de caractérisation et de gestion des ressources en eau dans le massif armoricain. Dans le cadre de cette étude, la contribution du BRGM a porté plus particulièrement sur la caractérisation de l’origine de l’eau (marine ou continentale), à travers l’analyse des isotopes du bore et des sulfates (voir encadré). La signature isotopique des sulfates confirme l’origine marine ancienne de la salinité. L’analyse géochimique détaillée a été menée sur 12 sites présentant des salinités particulièrement importantes, notamment le forage Cinergy, réalisé par le BRGM en 2010, à Chartres de Bretagne (périphérie de Rennes).

Anticiper les impacts du changement climatique actuel sur les ressources en eau

Reconstituer l'impact des variations climatiques passées sur le cycle de l’eau doit permettre de mieux prédire les impacts des changements climatiques actuels sur les ressources en eau. L’étude, qui met en évidence l’impact des climats passés sur les eaux souterraines profondes, montre aussi la fragilité de la ressource en eau vis-à-vis de ces phénomènes, du fait de la faible profondeur des eaux souterraines actuelles.

POUR ALLER PLUS LOIN

En savoir plus sur cette étude en visitant le site de l’OSUR

Lire la publication scientifique

Qu'est-ce qu'un isotope ?

Les isotopes du même élément chimique sont identiques à un point près : le nombre de neutrons de leur noyau, et donc la masse de ce noyau. Dans un solide, un gaz ou un liquide, la proportion d'un isotope par rapport à un autre constitue une sorte de signature. Elle permet d'apporter des informations sur l'origine de l'élément chimique étudié, ou sur les processus qu'il a subis (conditions de températures, environnement rencontré, transformations chimiques...).

Exemples d’applications

D’autres applications de l’analyse des isotopes dans l’eau :

Gaz et huile de schiste : une méthode pour tracer l’eau issue des forages

Traçages isotopiques : des outils multi-isotopes pour identifier les sources de nitrates dans les eaux

BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34