A drop does not fall in a straight line: a rationale for the width of stalagmites
How the physics of falling droplets helps shape stalagmites
Bassin forestier de Mule Hole (Inde)
Végétation controle la disponibilité en eau → le régolith stocke et retarde l'eau → eau souterraine s'écoule dans l'aquifère cristallin → l'eau souterraine exporte le produit de l'altération
Analyse à plusieurs échelles d'un aquifère cristallin fortement exploité, montrant comment l'altération et la fracturation subhorizontale déterminent l'architecture de l'aquifère et l'écoulement des eaux souterraines, comment les précipitations de mousson alimentent le système, et comment le pompage intensif destiné à l'irrigation entraîne un appauvrissement à long terme des nappes phréatiques.
Choutuppal Experimental Site (India)
Detailed borehole, hydraulic and tracer experiments revealed how fracture connectivity, the weathering interface and groundwater-level fluctuations control groundwater flow and solute transport. The research highlighted the importance of preferential horizontal flow along the weathered–fractured interface and showed that declining groundwater levels can compartmentalize the aquifer.
Climate-change-induced seismicity
How meltwater from a warming cryosphere can trigger earthquakes in the Mont Blanc Massif
Understanding the Mechanisms and Anticipating Risks
Understanding saltwater intrusion into coastal aquifers, the effects of climate change and pumping, and adaptation strategies: monitoring, controlled recharge, and water withdrawal management.
Fontaine de Nimes karst system (France)
Multi-tracer investigations and modelling revealed the structure and preferential flow paths of the Fontaine de Nîmes karst system. The research demonstrated how groundwater storage can initially attenuate rainfall-runoff, but how aquifer saturation and rapid conduit flow can subsequently amplify flash-flood response. These findings led to a hydrogeological forecasting approach for karst floods.
Comment représenter l'hétérogénéité multi-échelle des aquifères dans des modèles suffisamment physiques pour être prédictifs, mais suffisamment simples pour être opérationnels ?
La randonnée hydrogéologique: un moyen de rendre visibles les eaux souterraines
Vulgarisation scientifique
Le puzzle de l'aquifère de socle fracturé
Comment circule l'eau dans les aquifères de socle fracturé ?
Geochemistry, hydrological modelling and wavelet analysis identify groundwater origins and mixing, characterize multi-scale karst dynamics, and quantify the effects of groundwater management on water resources and flood response.
Multi-scale understanding of a heavily exploited crystalline aquifer, showing how weathering and sub-horizontal fracturing control aquifer architecture and groundwater flow, how monsoon rainfall recharges the system, and how intensive irrigation pumping drives long-term groundwater depletion.
Managed aquifer recharge: percolation tanks in India
MAR in crystalline aquifer under semi-arid conditions
Massif du Mont Blanc (France & Italy)
Système aquifère profond et persistant dans une roche cristalline fracturée, alimenté par une recharge en haute altitude, détectable grâce à des anomalies thermiques et susceptible d'influencer l'activité sismique par le biais de variations de la pression des fluides (niveaux d'eau souterraine)
Mont Blanc Mountain (France & Italy)
Deep, persistent groundwater system in fractured crystalline rock, supplied by high-altitude recharge, detectable through thermal anomalies, and capable of influencing seismic activity through changes in fluid pressure
Mule Hole forest watershed (India)
Vegetation controls water availability → the regolith stores and delays water → groundwater flows through the crystalline aquifer → groundwater exports the products of weathering.
Nsimi forest catchment (Cameroon)
Natural chemical tracers revealed how groundwater, the rainforest swamp and the stream interact in the Nsimi tropical watershed. The study showed that groundwater circulation strongly controls water and solute transfers, while chemical weathering of the crystalline basement contributes substantially to dissolved-element export.
Piece 4 - Groundwater–Surface Water Interactions
Is the river feeding the aquifer — or the aquifer feeding the river?
Plateau de Sault karst system (France)
Integrated geological, geophysical, and hydrogeological studies have revealed the structure, extent, and recharge areas of the karst aquifers on the Sault Plateau. Multi-tracer approaches have been used to characterize groundwater flow and the connections between recharge areas and the main karst springs. This work has made it possible to quantify a significant groundwater resource and to identify areas with varying levels of vulnerability, thereby providing a basis for the sustainable management of groundwater resources.
Salinisation des aquifères côtiers
Comprendre les mécanismes et anticiper les risques
Comprendre les intrusions salines dans les aquifères côtiers, les effets du changement climatique et des pompages, et les solutions d’adaptation : surveillance, recharge maîtrisée et gestion des prélèvements.
Site expérimental de Choutuppal (Inde)
Des expériences détaillées menées dans des forages, ainsi que des essais hydrauliques et des expériences avec des traceurs, ont permis de mettre en évidence comment la connectivité des fractures, l'interface d'altération et les fluctuations du niveau des eaux souterraines régissent l'écoulement des eaux souterraines et le transport des solutés. Ces travaux ont souligné l'importance d'un écoulement horizontal préférentiel le long de l'interface altérée-fracturée et ont montré que la baisse du niveau des eaux souterraines peut compartimenter l'aquifère. Traduit avec DeepL.com (version gratuite)
Source sous-marine de la Vise et lagune de Thau (France)
La surveillance à long terme de la source karstique sous-marine de Vise a permis d’observer dans son intégralité un phénomène d’inversion, révélant un passage brusque d’un débit d’eau douce à une intrusion d’eau salée dans l’aquifère karstique de Thau. Ce renversement est contrôlé par le gradient hydraulique entre l’aquifère et la lagune, avec deux points de basculement distincts et une forte hystérésis provoquée par le remplissage en eau salée du conduit karstique vertical. La combinaison de la surveillance sous-marine et de la modélisation hydrogéologique a permis d’établir le mécanisme de l’inversac et fournit une base pour anticiper et gérer l’intrusion d’eau salée.
Système karstique de Fontaine de Nîmes (France)
Des études à traceurs multiples et des modélisations ont permis de mettre en évidence la structure et les voies d'écoulement préférentielles du système karstique de la Fontaine de Nîmes. Ces travaux ont montré que, si le stockage des eaux souterraines peut dans un premier temps atténuer le ruissellement pluvial, la saturation de l'aquifère et l'écoulement rapide dans les conduits peuvent ensuite amplifier la réponse en cas de crue soudaine. Ces résultats ont conduit à l'élaboration d'une approche de prévision hydrogéologique des crues karstiques.
Système karstique du Lez (France)
La géochimie, la modélisation hydrologique et l'analyse par ondelettes permettent d'identifier les origines et les phénomènes de mélange des eaux souterraines, de caractériser la dynamique karstique à plusieurs échelles et de quantifier les effets de la gestion des eaux souterraines sur les ressources en eau et la réponse aux crues.
Système karstique du Plateau de Sault (France)
Des études géologiques, géophysiques et hydrogéologiques intégrées ont permis de mettre en évidence la structure, l'étendue et les zones de recharge des aquifères karstiques du Plateau de Sault. Des approches multi-traceurs ont permis de caractériser la circulation des eaux souterraines et les liens entre les zones de recharge et les principales sources karstiques. Ces travaux ont permis de quantifier une ressource en eaux souterraines importante et d'identifier des zones présentant des niveaux de vulnérabilité contrastés, fournissant ainsi une base pour une gestion durable des ressources en eaux souterraines.
Système karstique du Plateau de Sault (France)
Des études géologiques, géophysiques et hydrogéologiques intégrées ont permis de mettre en évidence la structure, l'étendue et les zones de recharge des aquifères karstiques du Plateau de Sault. Des approches multi-traceurs ont permis de caractériser la circulation des eaux souterraines et les liens entre les zones de recharge et les principales sources karstiques. Ces travaux ont permis de quantifier une ressource en eaux souterraines importante et d'identifier des zones présentant des niveaux de vulnérabilité contrastés, fournissant ainsi une base pour une gestion durable des ressources en eaux souterraines.
Vise karst system and Thau lagoon (France)
Long-term monitoring of the Vise submarine karst spring provided a complete observation of an inversac, revealing an abrupt switch from freshwater discharge to saltwater intrusion into the Thau karst aquifer. The reversal is controlled by the hydraulic gradient between the aquifer and the lagoon, with two distinct tipping points and strong hysteresis caused by saltwater filling the vertical karst conduit. Combining underwater monitoring and hydrogeological modelling established the mechanism of the inversac and provides a basis for anticipating and managing saltwater intrusion.
Vise & Thau: When a Spring Flows Backwards - The Inversac of the Vise Submarine Karst Spring
Submarine spring, flow reversal and saltwater intrusion
Sous nos pieds, la circulation invisible de l'eau souterraine
