CO2 CO2 Phases H2O CaCO3 MORFOLOGIA KARSTICA liquido lluvia Disolución / Precipitación de los carbonatos H2O + CO2 + MeCO3 (CO2 , nH2O) + MeCO3 2 HCO3- + Me2+ Phases liquido lluvia H2O Producción CO2 en los suelos gas CO2 solidó CaCO3 Roca carbonata CO2 CO2 profundo

ADAPTACION del KARST a un DESCENSO del NIVEL de BASE REGIONAL

 +  = potencial de KARSTIFICACION  El solvente : agua + CO2 Para una solución no saturada Con respecto a la calcita o de la dolomita IsCal, IsDol < 0 DISOLUCION Disolución del CO2 en agua … en unos minutos Disolución de MeCO3 = f (pCO2, tipo de roca) de unas horas a unos días para Me = Ca … de unos días a semanas para Me = Mg H2O + CO2 + MeCO3 (CO2 , nH2O) + MeCO3 2 HCO3- + Me2+ De-gasificación en CO2 … en unas horas PRECIPITATION Para una solución sobre-saturada Con respecto a la calcita o dolomita IsCal, IsDol > 0  +  = potencial de KARSTIFICACION  El solvente : agua + CO2  El motor de la disolución evacuación de los elementos disueltos El corriente de agua renovación del agua falta que existe un gradiente hidráulico controlado por la tectonica regional + la altura del nivel de base (mar o rio) Evolucion del karst Dissolution karstique spécifique (m3.km-2.an-1) 100 Aportación suplementario de CO2 et/o de agua al SK SK que tienen la altura de la zona de alimentación encima del limite de los árboles Lame d’eau écoulée (mm.an-1) 1600

1) Modelos estructurales Modelo 1 : conductos y bloques fracturados diferentes modelos 1) Modelos estructurales Modelo 1 : conductos y bloques fracturados VER représentativo Modelo 2 : Doble continuum conductos y bloques micro-fracturados VER no représentativo 2) Modelo de comportamiento Modelo 3 : discontinuo, con conductos y cavidades VER no representativo Impluvium Zona de infiltracion Epikarst Zona saturada fuente Représentation du système karstique d’après Mangin (1975) et Bakalowicz et Mangin (1980)

Karst jurassien Karst vauclusien Karst unaire  : identité du système karstique (=impluvium) et de l’aquifère karstique Karst binaire  : le système karstique (=impluvium) plus étendu que l’aquifère karstique Comportamiento del modelo con conductos y cavidades

Analyses Corrélatoires et Spectrales dans le temps : le corrélogramme (en t) Corrélogramme simple Effet mémoire Troncature m ≤ n/3 Corrélogramme croisé corrélation entre une chronique d’entrée et une chronique de sortie, pour des temps décalés de k Analyse corrélatoire et spectrale : exemples de corrélogrammes croisés

Méthode des débits classés 2) en fréquence : le spectre de densité de variance (1/t) 2.1. Analyse spectrale simple Décomposition de la variance totale pour différentes fréquences Démonstration des phénomènes périodiques et tendance à long terme Tendance à long terme 16 8 Fc : Fréquence de coupure = 0,15 à partir de laquelle le spectre est nul ou négligeable 2.2. Analyse spectrale croisée covariance entre les fonctions d’entrée et de sortie montre la dépendance entre l’entrée et la sortie à différentes échelles de temps Méthode des débits classés Cumulated % 1 2 Q

Analyse de la courbe de récession (Mangin, 1971) ZI Log Q ZN ZN h = 1/ti coef. d’infiltration (V moy d’inf.) = coef. hétérogénéité de l’inf. Q = Qinf + QZN Loi de Maillet = coef. Tarissement QRO = Vol. réserves, écoul. de base Q = QZN = QR0 e-at i Classification des SK : k = coefficient de régulation de l’aquifère capacité du système à stocker les pluies et les restituer au cours du temps i = coefficient de retard à l’infiltration donne une idée du degré de Karstification du système 1 SK complexes 0,5 SK karstifiés à amont, retard inf. 0,25 Karst très dév., ZN importante k Karst très dév., ZN peu importante 0,5

Distribution de fréquence de la minéralisation (Bakalowicz, 1979) TRACAGE NATUREL Distribution de fréquence de la minéralisation (Bakalowicz, 1979) Karstique Poreux non karstique Cond Elect µS/cm Très karstique Fracturé non karstique 80 à 95 % de la minéralisation dissolution de la roche carbonatée (Ca2+, Mg2+ et HCO3-) : Chimie des carbonates (pCO2, IScalcite, ISdolomite) - Traceurs du temps de séjour dans l’aquifère moins de 3 semaines : équilibres calco-carboniques (ISc < 0) quelques mois : SiO2, Mg, Na quelques années : 3H - Traceurs des origines (sources) - évolution près de la surface (sol, épikarst) : forte pCO2 et forte teneur en Cl, faibles teneurs en K et SO4 - long contact avec remplissages : SiO2, Na, K (argiles), Mg ( dol.) - altitude de recharge du SK : isotopes du milieu (18O et 2H) - activités humaines : NO3, K, SO4, Cl - Traceurs des conditions d’écoulement souterrain Traceur du dégazage (écoulement diphasique dans la ZI, écoulement à surface libre) : équilibres calco-carboniques (ISc> 0 et faible pCO2)

Exemple de gestion active : source du Lez (Montpellier) Q pompé Niveau de débordement Nouveau captage et forage Vasque et ancien captage Variation des réserves Conduit karstique