SHYDRO2GEO-Spatialisation des paramètres hydrologiques à l’aide de méthodes géophysiques et géostatistiques

La recherche sur la zone critique (ZC) est une condition préalable pour aborder les problèmes liés aux services écosystémiques dont dépendent les sociétés humaines (cycle des nutriments, approvisionnement en eau et qualité). Cependant, si la partie supérieure de la ZC (végétation, sol, eau de surface) est facilement accessible, la connaissance souterraine reste limitée, en raison du caractère ponctuel des observations directes conventionnelles. Bien que le potentiel des méthodes géophysiques pour surmonter cette limitation soit reconnu, la transposition de l’information géophysique en des propriétés physiques ou d’états d’intérêt reste un défi (par exemple la traduction de la résistivité électrique en teneur en eau du sol).

Dans cette étude, nous proposons un cadre géostatistique utilisant l’approche « Bayesian Maximum Entropy » (BME) pour assimiler les données géophysiques et ponctuelles. Nous nous concentrons particulièrement sur la prévision de la répartition spatiale de la teneur en eau du sol en utilisant (1) les mesures ponctuelles TDR de la teneur en eau du sol, qui sont considérées comme des données exactes, et (2) les données sur la teneur en eau du sol provenant de mesures de résistivité électrique qui sont des données incertaines mais spatialement denses.

Pendant 2 ans nous avons pu bénéficier régulièrement du Syscal Pro Critex ( ERT, tâche 6.3) pour réaliser un suivi temporel haute fréquence sur le bassin versant de l’Orgeval (Observatoire ORACLE, Ile-de-France), nous avons pu acquérir 600 panneaux de résistivité électrique (ce qui n’aurait pas pu être possible sans cet équipement). Ce jeu de donnée nous permet aujourd’hui, une caractérisation fine des phénomènes d’infiltration par  l’analyse des données et l’application du cadre géostatistique sur les données expérimentales de 2015-2016. Les résultats obtenus avec la BME sont satisfaisants et robuste.

Coordonnateurs : Rémi CLEMENT et Hocine HENINE