O-ZNS

Observatoire des transferts
dans la Zone Non Saturée

visuel ozns pivots
Instrumentation des différentes lithologies de la ZNS réalisée à l’aide de plusieurs techniques de monitoring environnemental.

La nappe phréatique de Beauce, réserve d’eau potable la plus étendue en France, est soumise à une forte pollution relative aux activités humaines et matérialisée par des teneurs élevées en nitrates et pesticides encore retrouvées de nos jours dans les eaux souterraines.

La plateforme O-ZNS, gérée par l’ISTO, a pour objectif de comprendre comment et à quelle vitesse l’eau et les contaminants (pesticides, nitrates, métaux lourds, résidus médicamenteux, etc…) s’écoulent depuis la surface du sol jusqu’à la nappe. Pour ce faire, son dispositif principal, situé en bordure d’une parcelle agricole dans la commune de Villamblain (45310, lieu-dit Les Hôtels), se compose d’une infrastructure originale aux dimensions exceptionnelles et unique en Europe (puits de diamètre fini ~4 m et de profondeur ~20 m) qui permet la réalisation d’études en condition réelles, depuis la surface du sol jusqu’au toit de la nappe de Beauce.

L’instrumentation du puits, effectuée à l’aide de plusieurs techniques de monitoring environnemental, permettra de collecter des données qui serviront à :

  • obtenir des informations quant aux différents phénomènes impactant les vitesses de migration de l’eau et des contaminants véhiculés du sol vers la nappe
  • améliorer la modélisation des transferts afin de prédire l’évolution de l’état de la nappe selon plusieurs scénarios d’exploitation et de gestion.

L’objectif, une fois muni de ces données, sera notamment de proposer des conseils/alternatives plus écologiques pour les pratiques agricoles et permettant de préserver la nappe de Beauce via l’amélioration de la qualité des eaux souterraines. La plateforme O-ZNS se donne également l’objectif d’intégrer, à terme, des infrastructures d’observations nationales (OZCAR, etc…) et internationales (CZO, etc…).

EN BREF

visuel laboratoire plateforme o-zns
Caractérisation des propriétés hydriques (conductivité hydraulique et rétention en eau) d’échantillons représentatifs de la ZNS à l’aide d’un système triaxial non conventionnel

ORGANISME

CNRS

ISTO (UMR 7327)

THÈMES

SOL
SOUS-SOL
ZONE NON SATURÉE
PUITS
TRANSFERTS
INSTRUMENTATION
MONITORING ENVIRONNEMENTAL
TRANSPORT RÉACTIF
COUPLAGES

SALARIÉS
1 CHERCHEUR, 3 ENSEIGNANTS-CHERCHEURS, 2 INGÉNIEURS, 1 POST-DOCTORANT, 1 DOCTORANT

PROJETS FINANCÉS
3 NATIONAUX, 1 RÉGIONAL

M3 DE VOLUME EXPLOITABLE DANS LE PUITS POUR L’INSTRUMENTATION DE LA ZNS

TECHNIQUES DE MONITORING ENVIRONNEMENTAL

NOS SERVICES

De nombreux moyens et outils sont ou seront disponibles courant 2019 :

  • Caractérisation complète de l’état initial de la ZNS (propriétés géologiques, physico-chimiques, hydriques et géomécaniques)
  • Système triaxial non conventionnel pour la détermination des propriétés hydriques de tous types d’échantillons
  • Données météorologiques du site
  • Surface de 1 ha autour du puits pour la mise en œuvre de campagnes de mesure
  • Puits permettant l’accès sécurisé à l’ensemble de la ZNS
  • Équipements de mesure, câbles électriques, centrales d’acquisitions, logiciels d’exploitation des données et alimentation électrique
  • Equipe mobilisable pour accompagner la réalisation de projets de recherche, la formation par la recherche et l’ensemble des prestations de services souhaitées

Les applications permises par la plateforme O-ZNS comprennent :

  • La réalisation de campagnes de mesures depuis la surface et/ou dans le puits
  • L’implantation de capteurs commercialisés et/ou de prototypes novateurs depuis la surface et/ou dans le puits
  • Le développement de technologies innovantes de caractérisation fine des transferts au sein de la ZNS
  • L’évaluation de la performance d’instruments de mesure et d’échantillonnage in situ sur des durées exceptionnellement longues
  • Le suivi in situ et en temps réel des processus physiques, chimiques et biologiques couplés
  • Une meilleure maîtrise des mécanismes des transferts réactifs entre phases dans la ZNS
  • La modélisation des effets des forçages climatiques et anthropiques saisonniers ou pluri-annuels sur la ressource en eau souterraine à travers l’estimation quantitative de l’inertie du système hydrologique
  • Le développement et/ou la validation de modèles de transport réactif multiphasique d’aide à la maîtrise des risques environnementaux
  • L’obtention de chroniques d’évolution pluriannuelles et le développement de bases de données environnementales

La plateforme O-ZNS met à disposition l’expertise d’une équipe de techniciens, doctorants, ingénieurs et chercheurs de renom pouvant résoudre des problématiques scientifiques et mener à bien des projets ambitieux.

Elle est ouverte à l’ensemble des acteurs académiques et industriels nationaux et internationaux de la recherche pour :

  • Répondre aux besoins en innovation du secteur privé
  • Créer de multiples partenariats académiques et industriels (stages, thèses, post-doctorats, projets collaboratifs sur financements régionaux, nationaux, européens ou privés, etc…)
  • Mettre à disposition des bases de données environnementales
  • Donner accès à l’exploitation du dispositif et de sa surface parcellaire environnante (expérimentations, tests de technologies émergeantes, tests des performances des modèles numériques, etc…)
  • Servir de support à la formation, la démonstration et la communication au grand public

NOS PROJETS

PROJET CATCH En cours

Caractérisation dynamique et modélisation des couplages structure – chimie – transport: approche multi-échelle

PROJET THERMA’LI En cours

Maitrise des mécanismes physico-chimiques permettant d’améliorer les procédés de récupération du Lithium à partir des eaux géothermale

PROJET GEFISS En cours

Gouvernance Élargie pour les Filières d’Ingénierie du Sous-Sol

CONTACT

ARNAUD ISCH

Responsable technique de la plateforme  O-ZNS
Ingénieur de Recherche à l’ISTO

02.38.49.46.65 / arnaud.isch@cnrs-orleans.fr

ISTO UMR 7327 – CNRS/Université d’Orléans/BRGM 

1A Rue de la Ferollerie  45071 Orléans
Cedex 2 – France

MOHAMED AZAROUAL

Responsable scientifique de la plateforme  O-ZNS
Directeur Adjoint de l’ISTO

02.38.64.32.54 / mohamed.azaroual@cnrs-orleans.fr

ISTO UMR 7327 – CNRS/Université d’Orléans/BRGM

1A Rue de la Ferollerie 45071 Orléans
Cedex 2 – France

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