Thèse Année : 2023

Water and soil salinisation in the Mediterranean coastal zone˸ status, evolution and indicators. Application to the low plains of the Aude river

Salinisation des eaux et des sols en zone côtière méditerranéenne ˸ état, évolution et indicateurs. Application aux basses-plaines de l'Aude

Laurène Marien
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1510583
  • IdRef : 282876286

Résumé

The salinisation of soil and water is a major environmental issue, particularly worrying in coastal areas. This study focuses on the Basses Plaines de l'Aude region, in the south of France, in order to understand the underlying mechanisms of salinisation in the context of climate change and changes in land use. The aim of the study is to analyse changes in the region's landscape, establish a comprehensive diagnosis of soil and water salinity, and understand the historical and contemporary dynamics of water management in the region. Measurement campaigns were carried out throughout the region, covering soil, surface water and groundwater. The physico-chemical parameters of 348 soil sampling points spread across the area at different depths were recorded. Salinity is expressed by electrical conductivity (EC) for water and on saturated paste extracts (ECsp) for soil. Interviews were conducted to establish the elements relating to agricultural history, hydraulic infrastructures and climatic events. Surveys of winegrowers were used to analyse practices and perceptions relating to the phenomenon of salinisation.The survey of salinity in the study area showed that salinity varies widely in space. The salinity of soils of marine origin increases with decreasing altitude and varies according to soil type, with particularly high salinity for reductive salisols (34.2 mS.cm-1 at the surface and 26.4 mS.cm-1 at depth) and for fluviosols with a reductive horizon at depth (9.5 mS.cm-1 at the surface and 11.4 mS.cm-1). Salinity decreases according to a gradient of anthropisation, with low values for vineyards and high values for natural areas. Finally, it varies according to agricultural management, with a significant difference for areas not managed by an ASA. This region has undergone significant geographical changes over time, moving from a ria to a delta and a marshy plain, transformed by human activities. This analysis highlights the notion of an anthropogenic delta and raises questions about the efficiency of water abstraction in the downstream section of the River Aude. A spatial analysis of soil salinity data and a geochemical analysis of the various water samples show a relationship between soil salinity and distance from former water management facilities. The highest soil salinity values correspond to groundwater whose geochemical signature indicates the presence of over-salted sea water, associated with former salt mining areas and diluted by rainfall and flooding. Lastly, an analysis of existing management practices and winegrowers' perceptions of salinity, correlated with data measured on their farms, reveals a diversity of associations between practices, perceptions and salinity, providing a resource for adapting the area and a basis for discussion on how to change practices in the future.An interdisciplinary approach is needed to gain a better understanding of the complex issue of salinisation in this Mediterranean coastal zone. The phenomenon of salinisation appears to be multifactorial and its characterisation highlights the importance of management adapted to each zone. These management units are specific but under the influence of an overall strategy and common regulations.
La salinisation des sols et des eaux est une problématique environnementale majeure, particulièrement préoccupante dans les zones côtières. Cette étude se focalise sur la région des Basses Plaines de l'Aude, située dans le sud de la France, afin de comprendre les mécanismes sous-jacents de la salinisation dans un contexte de changement climatique et d'évolutions des usages des terres. Cette étude vise à analyser l'évolution paysagère de la région, à établir un diagnostic complet de la salinité des sols et des eaux, et à comprendre les dynamiques historiques et contemporaines de gestion de l'eau dans cette région. Des campagnes de mesure ont été menées sur l'ensemble de la région, couvrant les sols, les eaux de surface et souterraines. Les paramètres physico-chimiques de 348 points d'échantillonnage de sols répartis dans la zone à différentes profondeurs ont été relevés. La salinité est exprimée par la conductivité électrique (CE) pour les eaux et sur extraits de pâte saturée (CEsp) pour les sols. Des entretiens ont été menés pour établir les éléments liés à l'histoire agricole, aux infrastructures hydrauliques et aux événements climatiques. Des enquêtes auprès des viticulteurs permet d'analyser les pratiques et perceptions liées au phénomène de salinisation.L'état des lieux de la salinité dans la zone d'étude a montré une grande variabilité de la salinité dans l'espace. La salinité des sols d'origine marine croît en fonction de l'altitude décroissante, varie en fonction du type de sol, avec une salinité particulièrement élevée pour les salisols réductiques (34,2 mS.cm-1 en surface et 26,4 mS.cm-1 en profondeur) et pour les fluviosols à horizon réductique en profondeur (9,5 mS.cm-1 en surface et 11,4 mS.cm-1). La salinité est décroissante en fonction d'un gradient d'anthropisation, avec des valeurs faibles pour les vignes à forte pour les espaces naturels. Enfin, elle varie en fonction de la gestion agricole avec notamment une différence significative pour les zones sans gestion portée par une ASA. Cette région a connu des changements géographiques significatifs au fil du temps, passant d'une ria à un delta et à une plaine marécageuse, transformée par les activités humaines. Cette analyse met en lumière la notion de delta anthropique et questionne sur l'efficience des prélèvements d'eau dans la partie aval du fleuve Aude. Une analyse spatiale des données de salinité des sols et une analyse géochimique des différents prélèvements des eaux montrent une relation entre salinité des sols et distance aux aménagements anciens de gestion des eaux. Les valeurs de salinité des sols les plus élevées se trouvent en correspondance avec des eaux souterraines dont la signature géochimique indique la présence d'eaux de mers sur-salées, associées à d'anciennes zones d'exploitation du sel et diluées par les pluies et les submersions. Enfin, l'analyse des pratiques de gestion existantes et des perceptions des viticulteurs à l'égard de la salinité, en leur corrélation avec les données mesurées sur leurs exploitations révèlent une diversité d'associations entre pratiques, perceptions et salinité qui constitue une ressource pour l'adaptation du territoire constituant une base d'échanges pour une évolution des pratiques dans le futur.Une approche interdisciplinaire pour mieux appréhender la problématique complexe de la salinisation dans cette zone côtière méditerranéenne est nécessaire. Le phénomène de salinisation apparaît comme multifactoriel et sa caractérisation met en évidence l'importance d'une gestion adaptée par zone. Ces unités de gestion sont spécifiques mais sous influence d'une stratégie globale et d'une réglementation commune.
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  • HAL Id : tel-04958172 , version 1

Citer

Laurène Marien. Salinisation des eaux et des sols en zone côtière méditerranéenne ˸ état, évolution et indicateurs. Application aux basses-plaines de l'Aude. Sciences de la Terre. Montpellier SupAgro, 2023. Français. ⟨NNT : 2023NSAM0058⟩. ⟨tel-04958172⟩
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