Abstract FR:

L'étude des processus d'altération et d'échange cationique impliqués dans la neutralisation des dépôts atmosphériques acides a été réalisée dans le bassin versant du Strengbach (Vosges). Elle consiste en une combinaison d'études hydrochimiques et d'études physique et chimique du solide sur le terrain et au laboratoire complétée par une modélisation géochimique. Les caractéristiques pétrographiques et pétrophysiques de la roche et les caractéristiques minéralogiques et géochimiques de l'arène granitique ont permis de caractériser le matériel solide et les réactions d'altération et d'échanges associées. Les principales réactions d'altération mises en évidence sont la dissolution des plagioclases et la transformation des biotites chloritisées et des séricites en interstratifiés smectites-micas. Ces réactions ont été identifiées aussi bien dans l'arène que dans les blocs de granite très poreux (porosité de 10%). Les argiles gonflantes, présentes en intergrades alumineux, contrôlent la mobilité de l'aluminium des eaux de surface de ce bassin. Ces réactions d'altération expliquent la teneur en silice et en partie celle du sodium des eaux de surface. L'étude géochimique expérimentale et la modélisation géochimique utilisant le modèle Kindis, de ces réactions d'altération, montrent que la réserve en calcium et en strontium dans la roche mère ou dans l'arène sont très limitées. L'étude du cycle du strontium a confirmé que les réactions d'échange contrôlent essentiellement le calcium et le strontium des eaux de surface. Dans le sol, le complexe d'échange très désaturé et acide, présente un taux de calcium et de strontium principalement d'origine atmosphérique. En revanche, ce sont les réactions d'altération qui alimentent en cations basiques le complexe d'échange des arènes profondes. La reconstitution des processus d'altération et d'échange par le modèle profile a permis de montrer que le fonctionnement biogéochimique du bassin versant du Strengbach évolué dans un état non stationnaire. En particulier, les trois-quarts du calcium exporte hors du bassin proviennent de la désaturation du complexe d'échange