Dossier : Climat   
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BVET : Bassins versants expérimentaux tropicaux
Extrait de la Lettre du Changement global n°18 - Programme International Géosphère Biosphère (IGBP) - Programme Mondial de Recherches sur le Climat (WCRP) - Programme International «Dimensions Humaines» (IHDP) - Diversitas - Earth System Science Partnership (ESSP)



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Figure 1 – Bassin Versant Expérimental (BVE) monolithologique développé sur granitoïdes et gneiss


Figure 2 – Station de mesure des dépôts atmosphériques au site du BVE Nsimi (Cameroun)
 

Problématique scientifique et objectifs

L’acquisition de chroniques climatiques, hydrologiques et biogéochimiques décennales sur plusieurs écosystèmes continentaux tropicaux permet d’étudier l’influence des forçages climatiques et anthropiques sur les grands cycles hydrobiogéochimiques et les processus d’altération-érosion.

L’une des problématiques importantes abordée dans l’ORE-BVET est l’étude des paramètres environnementaux qui contrôlent l’érosion chimique des roches silicatées (facteur dominant du contrôle du cycle du CO2 atmosphérique à l’échelle des temps géologiques > 1 Ma). A l’échelle mondiale, les nombreux travaux sur ce thème s’appuient sur des études de BVEx développés sur granitoïdes et gneiss (souvent intégrés dans des réseaux internationaux comme ILTER, International Long Term Ecological Research). Le nombre de BVE est important dans les zones tempérées, mais extrêmement faible dans la ceinture intertropicale (ex. : Rio Icacos, Puerto Rico). Dans cette optique se sont ouverts les chantiers du Cameroun dès 1993, puis de l’Inde en 2002.

Outre l’aspect «suivis sur le long-terme», les chantiers sont ouverts à des actions de recherche spécifiques comme, par exemple, la recherche de nouveaux traceurs géochimiques des processus hydrologiques et d’altération-érosion (alcalins et alcalino-terreux, REEs, Th, Zr, isotopes U/Th, isotopie du Cl, ...), des interactions sols-végétation (ex : isotopie Cu, Zn, Cd, ...), de l’origine des dépôts atmosphériques, etc..



 

Stratégie et paramètres mesurés

La stratégie d’observation est une approche intégrée à différentes échelles spatiales complémentaires.
• une échelle locale : BVE de 1 à 5 km2 permettant de comprendre, quantifier et modéliser le fonctionnement de l’écosystème considéré
• une échelle régionale : bassins entre 1 000 et 10 000 km2 pour appréhender les variations des signatures chimiques et des transferts en fonction des changements d’échelle.



Figure 3 – Suivi d’épisodes de crues du BVE Moole Hole (péninsule indienne)


Figure 4 – Chronique hydrologique sur 5 ans (1994/1999) au BVE Nsimi (Cameroun)

 

Les deux chantiers sont le sud de la péninsule indienne (Climoséquence du bassin de la Kabini (4 700 km2), BVEx de Moole Hole (forestier, 430 ha) et de Maddur (partiellement cultivé, 730 ha) et le Sud Cameroun (écosystème tropical humide du bassin du Nyong en amont de la station d’Olama (18 500 km2) et BVE de Nsimi (60 ha).
Les paramètres mesurés sont :
• des paramètres climatiques : pluie, rayonnement global, température de l’air, humidité relative, vitesse et direction du vent (suivis continus)
• des paramètres hydrologiques : débits à l’exutoire des stations hydrométriques, hauteurs des nappes, bilan hydrique en zone non saturée (suivis continus)
• des paramètres biogéochimiques : quantification de la charge totale, incluant la composition chimique de la phase dissoute < 0,2 µm ( Cations et anions majeurs (Ca, Mg, K, Na, NH4, NO3, SO4, Cl, PO4), alcalinité, Carbone Organique Dissous, H4SiO4...) et la caractérisation de la phase particulaire (charge totale en suspension, Carbone Organique Particulaire).

L’acquisition des paramètres est événementielle pour les pluies, hebdomadaire/bimensuelle pour les rivières et bimensuelle pour les nappes.

Coordinateur : Jean-Jacques BRAUN :
braun@civil.iisc.ernet.in
Bernard DUPRE:
dupre@lmtg.obs-mip.fr
Site web :
http://bvet.ore.fr/ore/index

Laboratoire responsable et autres laboratoires impliqués :
Laboratoire des Mécanismes de Transfert en Géologie LMTG UMR 5563 (UPS-CNRS-OMP-IRD),Toulouse (Jean-Jacques Braun) ; Laboratoire d’Aérologie et Médias France, Toulouse ; CAMEROUN : IRGM-CRH et Univ. Yaoundé I, Yaoundé ; INDE : Cellule Franco-Indienne de Recherches en Science de l’Eau, Indian Institute of Science, Bangalore

 



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