Diapositive 1

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Analyses isotopiques et chimiques de leau
dinfiltration de la grotte de Clamouse
HydroSciences Montpellier
Composition isotopique de leau dinfiltration
Le suivi de la composition isotopique de leau
dinfiltration (dD et d18O) permet, dune part,
de connaître lorigine de leau qui recharge la
zone non saturée au-dessus de la grotte et,
dautre part, de caractériser ses variations
temporelles (saisonnières, inter-annuelles) ainsi
que son hétérogénéité spatiale dans la grotte.
Lintérêt dune telle étude est à la fois
hydrologique et paléoclimatologique car cest
avec les isotopes de la calcite des spéléothèmes
(stalagmites, planchers stalagmitiques) et de
leurs inclusions fluides que lon peut
reconstituer les climats du passé.
Variations de la composition isotopique de leau
dinfiltration dans la grotte de Clamouse au
cours des années 2000 et 2001. On remarque que le
d18O de leau qui arrive au niveau des
stalactites (pass. station la Passerelle ,
cim. station le  Cimetière ) est stable par
rapport à celle de leau de pluie (en rose) et de
la source (en rouge). Ceci montre que leau est
rapidement homogénéisée dans le sol et dans le
réseau de micro-fissures au-dessus de la grotte
avant datteindre les stalactites.
Relation entre le dD et le d18O de leau
dinfiltration de la grotte de Clamouse,
comparaison avec la composition isotopique de
leau de pluie régionale. On voit ici que les
eaux dinfiltration montrent peu de variations
par rapport à celles de la pluie qui elle est
dépendante surtout de la température de
extérieure et de laltitude du bassin versant.
Composition chimique de leau dinfiltration
Au cours de son infiltration dans le sol et dans
le karst, leau se charge de divers éléments
chimiques en plus ou moins grande quantité
(éléments majeurs ou en trace). Ce sont les
conditions climatiques, hydrologiques et
biologiques qui conditionnent les concentrations
de ces éléments. Une meilleure compréhension de
leur comportement vis-à-vis des changements
environnementaux permet de mieux interpréter les
mesures chimiques faites sur les stalagmites et
les planchers stalagmitiques pour reconstituer
les paléoclimats. Clamouse est lune des rares
grottes où un tel suivi a été effectué pendant
plusieurs années. Les résultat ci-dessous
montrent les variations des concentrations de
divers éléments chimiques au cours des années
2000 à 2004.
Les concentrations en HCO3- de leau
dinfiltration montrent une variation saisonnière
marquée avec un maximum en été et un minimum en
hiver. Ces variations sont essentiellement liées
aux changements saisonniers de lactivité
microbienne dans le sol au-dessus de la grotte et
à lactivité végétale qui produisent plus ou
moins de CO2. Celui-ci, dissous, produit des ions
HCO3- et aussi contribue à la dissolution de la
roche encaissante. Le parallélisme avec la
conductivité électrique de leau dinfiltration
montre que celle-ci est en grande partie liée à
HCO3- .
Bien que moins marquées que celles de HCO3- les
concentrations en Ca2 montrent aussi des
variations saisonnières avec un maximum en été et
un minimum en hiver. On observe ici une
différence nette en amplitude entre la station
 Cimetière  et la station  Passerelle , due à
des différences de temps de transfert des eaux,
de réseau de micro-fissures plus ou moins long et
de réserve plus ou moins importante.