Dans le contexte du changement global, il est URGENT de produire et partager des données et informations fiables, représentatives et rigoureuses qui nous permettent de COMPRENDRE les processus naturels qui se produisent à différentes échelles temporelles et spatiales pour concevoir et proposer des solutions DURABLES.
Nous avons plusieurs axes de recherche en eau et sciences de la Terre dans différents contextes (zones arides, Altiplano, zones tempérées boisées):
La pénurie d’eau est le défi du 21e siècle. En 2016, 1.9 milliard de personnes étaient touchées par la pénurie d’eau (27% de la population mondiale). Les estimations prévoient qu’en 2050, entre 2,7 et 3,2 milliards de personnes seront touchées. Cependant, il est important de distinguer la pénurie physique et la pénurie économique.
Cette carte distingue également les zones non estimées (grises), c’est-à-dire dans lesquelles il n’y a pas de données pour estimer les ressources en eau. Ces zones correspondent également aux zones arides et hyperarides de la planète (en jaune) qui représentent 40% des continents et 35% de la population mondiale, dont 90% dans les pays en développement.
Le nord du Chili est l’une des régions les plus arides de la planète. Depuis les années 1990, le développement de grands projets miniers a généré une augmentation de la démographie et de la demande en eau. Les conflits avec les communautés autochtones et les agriculteurs se multiplient. Sur la base de quelles informations les décisions sont prises? Quels sont les impacts des activités minières sur les ressources en eau? Comment réduire et atténuer cet impact? Quelles sont les stratégies de gestion dans un tel environnement, à long terme et avec les communautés comme acteur principal?
Notre recherche cherche à comprendre et caractériser des processus hydrologiques et hydrogéologiques en zones arides, dans le but d’améliorer la gestion des eaux souterraines face à des pressions socio-économiques et conflits de plus en plus importants.
En particulier, nous cherchons à comprendre les processus de recharge des aquifères, à travers une meilleure identification des flux entre les compartiments hydrologiques. Nous cherchons également à identifier les impacts de différentes activités anthropiques sur la disponibilité des ressources en eau, en particulier l’impact des activités minières en tête de bassin.
Avec la Corporación Norte Grande et la Communauté Aymara de Tamentica, située dans la Quebrada de Guatacondo, région de Tarapacá, nous réalisons un suivi et une étude approfondie des ressources en eau du bassin versant. Ce travail vise notamment à caractériser les processus hydrologiques et hydrogéologiques du bassin, ainsi que l’impact de deux grands projets miniers situés en tête de bassin sur les ressources en eau. Les travaux de suivi et de recherche sont menés de manière participative et conjointe avec la communauté, en intégrant les connaissances locales aux connaissances scientifiques.
L’Oasis de Pica et Matilla, située dans la région de Tarapacá au nord du Chili, doit son statut d’oasis à la présence de sources thermales (~ 32 ° C) et d’un aquifère peu profonde. L’aquifère de Pica fait l’objet d’études depuis les années 1960, compte tenu de son potentiel, au milieu du désert, de sa connexion possible avec des bassins de l’Altiplano et avec l’aquifère de la Pampa del Tamarugal. Aujourd’hui, la nappe phréatique est en déclin et se salinise. Grâce à l’étude des galeries souterraines de Pica et de Matilla, nous avons caractérisé les différents flux qui alimentent l’aquifère de Pica et proposé un nouveau modèle conceptuel hydrogéologique de l’aquifère, qui rend compte des mécanismes de recharge et de décharge de l’aquifère.
Notre recherche cherche à comprendre et caractériser des processus hydrologiques et hydrogéologiques en zones arides, dans le but d’améliorer la gestion des eaux souterraines face à des pressions socio-économiques et conflits de plus en plus importants.
En particulier, nous cherchons à comprendre les processus de recharge des aquifères, à travers une meilleure identification des flux entre les compartiments hydrologiques. Nous cherchons également à identifier les impacts de différentes activités anthropiques sur la disponibilité des ressources en eau, en particulier l’impact des activités minières en tête de bassin.
Avec la Corporación Norte Grande et la Communauté Aymara de Tamentica, située dans la Quebrada de Guatacondo, région de Tarapacá, nous réalisons un suivi et une étude approfondie des ressources en eau du bassin versant. Ce travail vise notamment à caractériser les processus hydrologiques et hydrogéologiques du bassin, ainsi que l’impact de deux grands projets miniers situés en tête de bassin sur les ressources en eau. Les travaux de suivi et de recherche sont menés de manière participative et conjointe avec la communauté, en intégrant les connaissances locales aux connaissances scientifiques.
L’Oasis de Pica et Matilla, située dans la région de Tarapacá au nord du Chili, doit son statut d’oasis à la présence de sources thermales (~ 32 ° C) et d’un aquifère peu profonde. L’aquifère de Pica fait l’objet d’études depuis les années 1960, compte tenu de son potentiel, au milieu du désert, de sa connexion possible avec des bassins de l’Altiplano et avec l’aquifère de la Pampa del Tamarugal. Aujourd’hui, la nappe phréatique est en déclin et se salinise. Grâce à l’étude des galeries souterraines de Pica et de Matilla, nous avons caractérisé les différents flux qui alimentent l’aquifère de Pica et proposé un nouveau modèle conceptuel hydrogéologique de l’aquifère, qui rend compte des mécanismes de recharge et de décharge de l’aquifère.
Les eaux souterraines, les eaux de surface et les écosystèmes sont en général en interaction constante et s’influencent mutuellement. Certains écosystèmes dépendent totalement ou partiellement des eaux souterraines.
Comprendre et caractériser ces interactions entre les eaux de surface, les eaux souterraines et les écosystèmes est essentiel dans le contexte du changement climatique actuel. Elle permettra de connaître quels sont les écosystèmes les plus affectés par le changement climatique et ceux qui seront les plus résistants. Il permettra également de comprendre le rôle des écosystèmes dans le stockage et les réserves des eaux souterraines et d’assurer le débit de base en période d’étiage.
Une gestion efficace de l’eau nécessite la production de données météorologiques et hydrologiques fiables et représentatives. Pour cela, des stations de suivi sont installées. Elles peuvent être équipées de capteurs qui permettent une collecte continue de données numériques à une très faible fréquence temporelle; ou des mesures ponctuelles sont effectuées, dont la fréquence est généralement plus élevée compte tenu du besoin de temps et de moyens logistiques.
En zone aride et montagneuse, l’hétérogénéité temporelle et spatiale des variables hydrométéorologiques et la complexité des processus hydrologiques et hydrogéologiques impliqués nécessitent une quantité de données plus importante, à la fois spatialement et temporellement, pour générer des modèles hydrologiques et hydrogéologiques prédictifs. Cependant, les conditions météorologiques extrêmes et les difficultés d’accès limitent la production de données dans ces zones.
C’est le cas du nord du Chili, l’une des régions les plus arides au monde et, néanmoins, avec une population en constante augmentation et une croissance socio-économique depuis le début des grands projets miniers dans les années 1990.
Depuis 2011, nous travaillons à la production de données météorologiques et hydrologiques dans la région de Tarapacá, au nord du Chili. Spécialement dans les zones les plus hautes et les plus difficiles d’accès, où des communautés ont besoin de comprendre les impacts anthropiques qui affectent leur mode de vie ancestral.
Grâce à plusieurs techniques (installations de stations et capteurs dans des zones reculées, suivi manuelle, suivi participatif et utilisation des connaissances locales et ancestrales), nous avons réussi à générer des données sur les précipitations, les débits, les niveaux piézométriques et la qualité de l’eau qui nous permettent de caractériser les processus hydrologiques et hydrogéologiques dans bassins affectés par le changement climatique et les activités minières à grande échelle.
Le patrimoine géologique a été défini par l’Institut géologique et minier d’Espagne comme tous les lieux ou points d’intérêt géologique (connus internationalement sous le nom de géosites), dont la valeur géologique les distingue du milieu environnant pour leur intérêt scientifique, culturel et / ou éducatif. Il fait partie du patrimoine naturel de notre planète, comme la biodiversité. Sa destruction est presque toujours irréversible. Par conséquent, leur connaissance, leur protection et leur valorisation sont essentielles. Dans le cadre de son mandat de soutien à la recherche et capacités en sciences de la Terre, l’UNESCO a créé le concept de géoparcs, laboratoires de développement durable qui promeuvent la reconnaissance et la gestion du patrimoine terrestre et la durabilité des communautés locales. Les géoparcs mondiaux UNESCO sont des zones géographiques uniques et unifiées où les sites et les paysages d’importance géologique internationale sont gérés avec un concept holistique de protection, d’éducation et de développement durable. En avril 2019, il y avait 147 géoparcs UNESCO dans 41 États membres, couvrant une superficie totale de 288 000 km² [Voir →] et un seul au Chili, le géoparc KÜLTRALKURA situé dans la région d’Araucanie [Voir →].
Le patrimoine hydraulique comprend les ouvrages qui, tout au long de l’histoire de l’humanité, ont été développés par les populations pour accéder et rapprocher l’eau de leurs besoins. C’est aussi un patrimoine mondial, culturel et naturel. L’étude et la connaissance du patrimoine hydraulique de notre planète sont sont non seulement essentielles pour les protéger et les mettre en valeur, mais aussi parce qu’elles représentent des systèmes de gestion durable de l’eau en harmonie avec la nature. Aujourd’hui, ils sont l’une des solutions pour restaurer la disponibilité de l’eau dans le contexte du changement climatique et du changement d’usage des sols.
Comment caractériser les ressources en eau d’un bassin sans données historiques et dont l’accès est difficile? Dans un environnement où non seulement le manque de données prévaut, mais aussi où la génération de données fiables, représentatives et suffisantes est un défi non encore résolu, nous recherchons des alternatives pour produire des données et des informations qui caractérisent les processus hydrologiques et hydrogéologiques. En particulier, nous étudions l’intégration des connaissances locales et ancestrales et développons un suivi participatif.
Champ de riz, Kamchay Mear, Cambodge
Réserves d’eau à Aaqoura, Liban
Réserves d’eau de pluie, Palestine
Réservoir d’eau au Yémen
Réservoir d’eau, Wadi Mahmoud, Jordanie
Canaux d’irrigation, Wadi Al-Nakhar, Oman
Réunion communautaire, Kampong Cham, Cambodia
Gaine de ventilation de qanats (lumbrera) in Pica, Chile
Les connaissances locales et ancestrales des communautés autochtones contribuent à pallier ce manque de données. Celle-ci ont recourt à une grande diversité d’indicateurs pour prédire le climat et s’adapter, résultat de l’observation millénaire de la nature. Bien que, au cours des dernières décennies, les changements rapides du climat et de son milieu de vie, ainsi que l’arrivée de nouveaux acteurs ayant des intérêts productifs dans les bassins versants où se trouvent leurs territoires, ont affecté cette capacité de prévision et menacent leur permanence. Basées sur une relation de confiance, les données et informations locales permettent de comprendre les processus qui se produisent dans le bassin, d’intégrer les connaissances locales aux connaissances scientifiques, en particulier aux modèles conceptuels hydrologiques et hydrogéologiques. La participation des communautés est essentielle pour identifier les zones d’importance pour le suivi des ressources en eau, comprendre l’historique et les comportements des circulations souterraines, et permettre à ces même communautés, présente de façon continue sur le terrain d’étude, de produire des informations valables pour le reste des acteurs.
