Prévisions des flux d'eau à travers la zone non saturée en combinant des données et des modèles hydrogéophysiques – GWSBOUND

Les systèmes aquifères existent en équilibre dynamique avec le climat et les usages anthropiques, au travers des zones de recharge et de décharge avec de multiples rétroactions. La quantification de la recharge des aquifères et des échanges nappe-rivière est une question clé pour les hydrogéologues afin d’évaluer l’évolution des flux d’eau ainsi que leur qualité dans le contexte de changement global. L'objectif de GWSBOUND est de fournir un outil de surveillance et de prévision des flux d'eau à travers ces interfaces par l'utilisation combinée d'approches hydrogéologiques, de pétrophysique et de géophysique. L'outil développé permettra d’améliorer la précision des modèles hydrogéologiques et d’évaluer l'incertitude des paramètres physiques par l'utilisation de modèles numériques, d'approches d'inversion probabilistes et de deep learning et de méthodes d'interpolation spatio-temporelle géostatistiques. La grande nouveauté réside dans l'utilisation conjointe de données géophysiques et hydrogéologiques qui dépendent directement du contenu en eau. Le projet GWSBOUND se déclinera en plusieurs étapes : développement d’ un modèle numérique pour coupler l’hydrogéologie et géophysique grâce à des modèles poroélastiques et pétrophysiques, analyse de la sensibilité de la réponse thermique et sismique à différentes configurations d'hétérogénéité et différents régimes hydrogéologiques, développement d’un outil d’inversion hydrogéologique et géophysique combinée, application de cet outil à l'exutoire de l’observatoire de la Zone Critique de l'Orgeval dans les conditions climatiques actuelles, et enfin simulations de l’évolution des ressources en eau de la zone critique à différents scénarios de changement climatique du GIEC (projections CMIP6). L'Observatoire de la Zone Critique de l'Orgeval est une bonne opportunité pour l’application de cet outil puisqu’il comporte une importante base de données acquise grâce au programme de recherche français PIREN-Seine et à l'IR OZCAR.