Ventilation regime in a karstic system (Milandre Cave, Switzerland) - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2022

Ventilation regime in a karstic system (Milandre Cave, Switzerland)

Régime de ventilation en milieu karstique (grotte de Milandre, Jura suisse).

Résumé

Cave climatology and its impact on contemporary biogeochemical cycles are still poorly documented. Ventilation in karstenvironment plays a fundamental role in these two fields and its understanding could bring elements to study them. However,only a few cavers have tried to understand and describe it, very often in a qualitative way or by theoretical approaches. Theaim of this study is to test physical concepts with empirical data. For this purpose, a ventilation model has been built andcompared with field temperature and air velocity measurements in the Milandre Cave Laboratory (Switzerland). The modelexplains about 95% of the measured airflow thus confirming the major role of temperature on the air dynamics. However,these first results also reveal that the measured winter air flow is lower than predicted by the model and that the air flowreversal occurs at a lower temperature than anticipated. Combined with a forced ventilation experiment these resultsunderline the influence of the atmospheric composition (particularly the water vapor and concentration in CO2 and O2), waterflow rates and network geometry on the air flow. This work paves the way for a better quantification of heat and mass fluxesin relation to underground ventilation.
La climatologie et l’étude des cyclesbiogéochimiques contemporains sont peu documentés à ce jour. La ventilation en milieu karstique joue un rôle fondamentaldans ces deux domaines et sa compréhension pourrait apporter des éléments pour les étudier. Toutefois, seuls quelquesspéléologues se sont attelés à la comprendre et la décrire, bien souvent de manière qualitative ou par des approchesthéoriques. Le but de cette étude est de tester ces théories en se basant sur des données mesurées. Pour cela, un modèle deventilation a été construit et confronté aux mesures de terrains (température et vitesse de l’air) effectuées sur le site deMilandre (Suisse). Le modèle explique environ 95% des débits mesurés confirmant le rôle prépondérant de la températuresur le courant d’air. Toutefois, ces résultats mettent également en évidence des débits d’air hivernaux mesurés plus faiblesque ceux prédits par le modèle et une inversion du flux d’air pour une température extérieure plus faible que celle attendue.Combinés à une expérience de ventilation forcée, ces résultats montrent l’influence de la composition atmosphérique (enparticulier la concentration en CO2, O2 et vapeur d’eau), des débits d’eau et de la géométrie du réseau sur le courant d’air.Ce travail ouvre des perspectives pour une meilleure quantification des flux de chaleur et de masse en milieu karstique enlien avec la ventilation souterraine.
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Dates et versions

hal-03932677 , version 1 (10-01-2023)

Identifiants

  • HAL Id : hal-03932677 , version 1

Citer

Julia Garagnon, Marc Luetscher, Éric Weber. Ventilation regime in a karstic system (Milandre Cave, Switzerland). 18th International Congress of Speleology, Jul 2022, Le Bourget du Lac, France. ⟨hal-03932677⟩
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