Abstract FR:

Peut-on prévoir le déplacement de l'eau dans les aquifères à partir des espèces carbonées dissoutes? Répondre à cette question implique de préciser le comportement du carbone inorganique dissous dans son environnement. Pour ce faire, la technique du traçage (artificiel et naturel), principalement par les isotopes du carbone 13c et 14c, est utilisée à différentes échelles: décimétrique (colonne de matériau remanié); métrique (site expérimental sur l'aquifère de la craie semi-captif à Béthune, Pas de Calais); hectométrique, voire kilométrique (aquifères captifs dits de l'Astien (Hérault) et de l'ensemble sables de Bracheux-craie sous le marais de Sacy, Oise). Ces expériences mettent en évidence un retard des espèces carbonées vis-à-vis des autres traceurs utilisés. Le retard est lié à des interactions dont les caractéristiques permettent de proposer que le principal phénomène de rétention est un échange isotopique (voire un échange isotopique moléculaire) entre les espèces carbonées présentes dans la phase mobile et celles d'une phase immobile carbonée solide ou liquide. Dans certaines conditions sur le terrain, ces échanges échapperaient au contrôle effectué par les teneurs en l3c ce qui pourrait expliquer la faiblesse des âges radiométriques corrigés, principalement par ledit 13c, dans certains aquifères. Compte tenu des caractéristiques cinétiques de l'interaction, les modèles de transport mis au point simulent assez bien les distributions de temps de séjour et les retards observés lors des expériences de traçage artificiel. L'identification de la valeur des paramètres caractéristiques du transport avec interaction, connus ou inconnus par l'expérimentation, amène une discussion sur la validité des modèles employés. Dans le cas du traçage naturel par le radiocarbone dans les aquifères, la modélisation avec coefficient de retard donne une assez bonne approximation à l'ordre 1, qui devient parfois une condition nécessaire à l'application de la théorie du transport et à l'utilisation de la méthode radiométrique comme outil d'évaluation approchée du taux de renouvellement des eaux.