Pourquoi ce projet ?
La source de Fontaine de Vaucluse est l’une des sources dont le débit est le plus important d’Europe. Elle collecte en effet l’essentiel des gouttes de pluie et la neige qui tombent sur une surface de plus de 1000 km².
Cette source est étudiée depuis les années 1980 par l’Université d’Avignon. Afin d’améliorer la connaissance du fonctionnement de cette source et de l’aquifère dont elle est l’exutoire principal, nous avons pour projet de coupler des analyses des isotopes stables de l’eau à la source de Fontaine de Vaucluse avec un suivi des isotopes stables dans les eaux de pluie de son bassin d’alimentation.
Pourquoi suivre les isotopes des pluies ?
Les isotopes stables sont des atomes d’un même élément chimique qui n’ont pas la même masse. Les isotopes stables de l’eau sont 18O, 16O pour l’oxygène et 1H et 2H pour l’hydrogène (l’exposant représentant la masse atomique de chaque isotope). En raison de cette différence de masse, les isotopes d’un même élément ne se comportent pas de la même façon lors d’un changement de phase (solide-liquide/liquide-vapeur/vapeur-solide). Par exemple, les pluies contiennent plus d’18O que d’16O par rapport à la vapeur d’eau constituant les nuages à partir de laquelle elle s’est formée car l’18O est plus lourd que l’16O, et tombe ainsi plus facilement par gravité. La composition en 18O, 16O, 1H et 2H des pluies est par conséquent variable dans l’espace et dans le temps. La mesure de la proportion relative de chaque atome 18O, 16O et 1H, 2H dans une eau de source peut donc renseigner sur l’endroit où cette eau s’est infiltrée dans le sol (altitude, latitude, éloignement par rapport à la mer/océan). Elle permet également de renseigner sur la période à laquelle la pluie s’est infiltrée puisqu’elle varie en fonction des épisodes pluvieux et des saisons.
La mesure des isotopes stables de l’eau de pluie croisée à celle des isotopes stables de la source permet ainsi de remonter à un épisode pluvieux et/ou à une zone sur laquelle la pluie est tombée. Ces informations sont essentielles à la compréhension du fonctionnement d’un aquifère, permettant d’identifier le temps que met l’eau de pluie pour atteindre la source, mais aussi d’identifier la zone où l’eau de pluie s’est infiltrée. Elles sont essentielles à la préservation de la ressource en eau du point de vue de la quantité (anticiper les crues, le tarissement) et de la qualité (localiser les zones à risque, anticiper la propagation d’un contaminant), ce qui est particulièrement important en contexte de changement climatique.
En quoi consiste ce projet de science participative ?
Au total, ce sont 8 stations de prélèvement des eaux de pluies qui ont été installées sur toute la surface du bassin d’alimentation de Fontaine de Vaucluse. Chacune de ces stations comporte un collecteur de pluie de marque PALMEX (modèle RS2) et est associée à une mesure de la quantité de pluie.
Chaque mois, la pluie accumulée dans le collecteur de pluie est échantillonnée par un réseau de volontaires parmi lesquels 5 particuliers. Deux fois par an, l’ensemble des échantillons collectés est récupéré afin que le laboratoire puisse procéder à l’analyse des isotopes stables.
A l’issue de chacune de ces campagnes d’analyses, un retour est fait aux bénévoles.
