Groundwater, a critical water resource for forests and human societies under water stress
L’eau souterraine, une ressource en eau critique pour les forêts et les sociétés humaines en état de stress hydrique
Résumé
Groundwater plays a major role in ecosystems and human societies. This is particularly true in water-stressed regions of the world, where groundwater is a critical water resource. How can we sustainably improve the use and management of this invisible resource that is so difficult to understand? We need to better understand the conditions under which water enters aquifers in order to better understand the availability of the groundwater resource for different human uses. This report will attempt to provide some answers to this vast issue by combining classical approaches of quantitative hydrogeology with geophysics, isotopy, functional ecology and spatial hydrology. This work is being carried out in two contrasting and complementary areas: i) the Mediterranean region and ii) southwest Madagascar. The work is being carried out at two different scales: plot scale in the first case, and regional to national scale in the second. The results are organized into two main parts. The first part deals with the development of methodologies to improve characterization of karst hydrosystem structure and function in a forest context. The results are then used to improve knowledge of how trees use water. The second part involves proposing approaches adapted to the humanitarian context for exploring groundwater in complex hydrogeological environments. This work is followed by the development of management tools for monitoring groundwater dynamics and estimating recharge on a regional scale. As a continuation of previous work, two lines of research are emerging for the coming years: i) improved characterization of the water available to trees in forest environments, and ii) characterization of groundwater availability's impact on human health in a context of intense water stress.
Les eaux souterraines jouent un rôle majeur pour les écosystèmes et nos sociétés, tout particulièrement dans les régions du monde soumises au stress hydrique où elles constituent une ressource en eau critique. Comment améliorer durablement l’exploitation et la gestion de cette ressource invisible et si difficile à appréhender ? Nous avons besoin de mieux comprendre les conditions d’entrée de l’eau dans les aquifères pour mieux comprendre la disponibilité de la ressource d’eau souterraine pour les différents usages humains. Ce rapport tentera d’apporter des éléments de réponse à cette vaste problématique en mêlant des approches classiques de l’hydrogéologie quantitative avec de la géophysique, de l’isotopie, de l’écologie fonctionnelle ou encore des approches tirées de l’hydrologie spatiale. Ces travaux sont menés dans deux zones contrastées et complémentaires : i) la région méditerranéenne et ii) le Sud-Ouest de Madagascar. Les travaux y sont menés à deux échelles différentes, échelle de la parcelle dans le premier cas et échelle régionale à nationale dans le deuxième. Les résultats s’organisent en deux grandes parties. La première partie traite du développement de méthodologies permettant d’améliorer la caractérisation de la structure et du fonctionnement des hydrosystèmes karstiques en contexte forestier. Les résultats sont ensuite utilisés pour améliorer les connaissances de l’utilisation de l’eau par les arbres. La deuxième partie consiste à proposer des approches adaptées au contexte humanitaire pour explorer les eaux souterraines dans des milieux hydrogéologiques complexes. Ce travail se poursuit avec le développement d’outils de gestion qui permettent de suivre la dynamique des eaux souterraines et d’estimer la recharge à l’échelle régionale. En perspective et dans la continuité des travaux précédents, deux axes de recherche se dessinent pour les prochaines années : i) l’amélioration de la caractérisation de l’eau disponible pour les arbres en milieu forestier et ii) la caractérisation de l’impact de la disponibilité en eau souterraine sur la santé humaine dans un contexte de stress hydrique intense.
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