Une approche multi-échelles et multi-sites

Ce site expérimental s’appuie sur un objet hydrogéologique extraordinaire : la source dite « Fontaine de Vaucluse », soit la source karstique de plus fort débit moyen annuel de France, et l'une des plus importantes en Europe. Son impluvium atteint ~ 1160 km², l’ordre de grandeur des dimensions d’une plateforme carbonatée.
Cet hydrosystème constitue un observatoire unique des flux en zone non saturée, du fait de l'épaisseur de celle-ci (en moyenne 800 m) , de l’accès spéléologique procuré par plus d’une dizaine de kilomètres de réseaux karstiques, et de la présence de l’UAR LSBB dont les 4 km de galeries sub-horizontales offrent accès à des points d’écoulements du réseau karstique faiblement hiérarchisé à des profondeurs allant de 30 à 500 m.

Description des enjeux sociétaux et scientifique

Les carbonates fournissent environ 13% des eaux souterraines utilisées pour l'AEP à l’échelle mondiale (Stevanovic, 2017) et 40 % à l’échelle de la France (Marechal et al., 2020).
Les hydrosystèmes carbonatés ont pour particularité une dualité de structure qui conditionne une dualité de fonctionnement : des écoulements lents au sein du réseau de pores et fines fractures ou fissures co-existent avec des écoulements rapides au sein du réseau karstique hiérarchisé.
Cette particularité est associée à des risques et enjeux spécifiques ou exacerbés dans les karsts : crues éclairs, variabilité de la ressource, vulnérabilité de la qualité des eaux...
L'ensemble des compartiments du cycle de l'eau étant en interaction entre eux et avec la biosphère, l'augmentation des pressions anthropiques et l'évolution climatique vont exacerber ces risques, et impacter en retour les écoulements de surface et le fonctionnement des écosystèmes.
Pour contribuer à répondre à ces enjeux, les travaux menés au sein de l'observatoire visent à améliorer la compréhension et la modélisation conceptuelle et numérique du fonctionnement hydrodynamique et hydrochimique des différents compartiments des hydrosystèmes karstiques, en lien avec le couvert végétal et en contexte de changement global.

Lien avec les infrastructures de recherche

Le site expérimental de fontaine de Vaucluse – LSBB fait partie des services nationaux d’observation H+ et KARST qui visent à fédérer les efforts de différents organismes de recherche sur l'étude respectivement des sites hydrogéologiques à petite échelle, et des hydrosystèmes karstiques. Ces observations long-terme viennent nourrir le réseau OZCAR pour répondre à une même question générale : l’adaptation de la Zone Critique à une planète changeante.

Jeux de données 

Période de mesure : 1992 – aujourd’hui
Les observations sont pluridisciplinaires, menées à différentes échelles :
•    échelle locale sur le site du LSBB, où des approches de caractérisation couplant hydrochimie, tests hydrauliques et hydrogéophysique sont développées,
•    échelle des petits hydrosystèmes avec le suivi de plusieurs sources sur ou en périphérie de l’impluvium de la fontaine de Vaucluse,
•    échelle de la plateforme carbonatée avec la fontaine de Vaucluse comme point d’observation privilégié, complété par des suivis hydrodynamiques en forage et cavités.
Les données sont accessibles via les bases de données des SNO H+ et KARST.