Séminaire Sophie Guillon

Résumé

Dans les territoires fortement urbanisés comme le bassin de la Seine, le réseau hydrographique et l’agriculture contribuent assez peu aux émissions de CO₂ (10% environ) par rapport aux émissions issues des transports, du résidentiel et de l’industrie. Le rôle des hydrosystèmes continentaux dans les bilans de carbone reste cependant un sujet au coeur de la recherche, avec des incertitudes sur les flux latéraux et le dégazage des rivières.

Le bassin versant de l’Orgeval, situé en contexte sédimentaire carbonété, est un bassin dominé par l’agriculture intensive, sur des sols drainés. Cet observatoire de la zone critique bénéficie d’un historique de suivis et de travaux de recherche, et est ainsi un site privilégié pour améliorer la compréhension des transferts de carbone, organique et inorganique, des sols aux eaux souterraines et aux eaux de surface, dans les têtes de bassins.

Le suivi de la géochimie des eaux et des isotopes stables du carbone dans les différents compartiments du bassin permet de contraindre un modèle de bilan de masse incluant les principaux processus controllant l’évolution des formes du carbone inorganique dissous depuis les sols, les aquifères jusqu’à la rivière. Le CO₂ produit par la minéralisation du carbone organique du sol est majoritairement dégazé localement. La fraction dissoute qui s’infiltre est en grande partie transférée puis dégazée dans le réseau hydrographique. Durant ce transfert dans les aquifères, l’altération des carbonates par le CO₂ du sol mais aussi le NH₄ apporté par les activités agricoles et les engrais, contribue à modifier le pH et l’alcalinité. Dans les zones ripariennes riches en matière organique, l’activité métabolique est forte, avec des flux de C associés à la respiration et la dénitrification.

Dans le réseau hydrographique, la variabilité temporelle des teneurs en éléments dissous est contrôlée par le mélange entre des eaux ayant transité dans les aquifères, et des écoulements plus superficiels, moins minéralisés. Une variabilité spatiale est également observée entre les différents affluents, qui apparaît impactée non seulement par l’occupation des sols, mais également la structure géologique du sous-sol et en particulier des limons de surface.

La densification des suivis des formes du carbone, avec des suivis in situ dans les différents affluents et à l’exutoire du bassin, est en cours, et permettra d’avancer vers le développement d’un modèle biogéochimique à l’échelle du bassin.