Contexte et enjeux : Une des priorités de la Directive Cadre sur l’Eau (DCE) porte sur l’amélioration des connaissances sur les relations entre eaux superficielles et eaux souterraines et définit un principe de non dégradation qualitative et quantitative des composantes de l’hydrosystème. Ainsi, la localisation et la quantification des échanges rivières - nappes apparaissent comme indispensables pour la gestion durable des cours d'eau et des masses d’eaux associées. Pour les rivières bordées d’une nappe alluviale, de nombreuses méthodes pluridisciplinaires de caractérisation des échanges existent déjà [Lalot, 2014] ; [Graillot et al., 2014] ; [Marmonier, 2000] ; [Négrel et al., 2003] ; [Fette et al., 2005] et ont été regroupées pour constituer un guide méthodologique [Paran et al., 2015] à l’usage des gestionnaires ou des techniciens. Pour les rivières traversant un domaine karstique, la caractérisation de ces échanges est plus complexe et nécessite une adaptation des méthodes appliquées en milieu poreux. Présents sur de vastes territoires, les aquifères karstiques présentent un double intérêt, d’une part, comme contributeurs importants au débit des cours d’eau (principalement en étiage) et d’autre part, comme ressource principale, complémentaire ou alternative pour la satisfaction des différents usages. Toutefois, la gestion de ces hydrosystèmes doit souvent se confronter à : (i) un manque d’eau en situation d’étiage entraînant des conflits d’usages, (ii) un manque de cohérence entre les politiques territoriales de développement (SCOT/PLU) et la disponibilité géographique de la ressource et (iii) un manque d’informations pour satisfaire à la fois les usages (prélèvements AEP et irrigation) et respecter les débits réservés dans le cours d’eau (débits minimum biologiques et loisirs). Site d’étude : Avant de traverser d’Ouest en Est le domaine karstique, la Cèze draine un bassin versant d’environ 730 km², composé essentiellement de terrains cristallins (massif des Cévennes) assez peu perméables. Le domaine karstique d’une surface d’environ 300 km² est constitué de formations carbonatées du Crétacé inférieur et moyen à faciès Urgonien. Le long du canyon, la rivière présente plusieurs zones de pertes importantes et collecte les eaux d’une quinzaine d’émergences karstiques identifiées. Les eaux des émergences peuvent avoir une origine autochtone via l’infiltration des eaux de précipitations sur le plateau karstique ou une origine allochtone via les zones de pertes de la rivière ou encore un mélange des deux contributions. Le climat de la zone d’étude est de type méditerranéen, il se distingue par des étés chauds et secs et des hivers froids et humides. Le bassin versant amont de la Cèze est également soumis aux épisodes cévenols, de forts orages de début d’automne (jusqu’à 200 mm en une journée) qui provoquent des crues subites dans la région.  Problématique et objectifs : Les premiers résultats issus de ces différentes méthodes dévoilent une grande diversité chimique au niveau des émergences karstiques qui peuvent être influencées de manière permanente ou temporaire par la rivière. Il est supposé que les eaux de la Cèze sont chimiquement très différentes des eaux des émergences karstiques. En effet, la Cèze, avant son entrée en domaine karstique, draine un bassin versant essentiellement cristallin. Les émergences, quant à elles, drainent essentiellement les formations carbonatées que constitue le plateau karstique de Méjannes-Le-Clap. Etant donné le contexte hydrogéologique, pour ces émergences, on peut s’attendre à trouver au moins trois typologies chimiques des eaux. Par exemple, on suspecte d’une part que certaines émergences soient, en partie, alimentées par des eaux de perte de la Cèze, d’autre part que certaines émergences soient affectées par des eaux de pertes ayant ruisselées sur les formations marneuses du Sud du bassin versant et enfin que certaines sources drainent seulement le plateau karstique et les formations carbonatées qui le composent. En réalité, l’origine des eaux alimentant les sources peut varier au cours du temps et de la situation hydrologique (hautes eaux, moyennes eaux et basses eaux) ajoutant à la complexité du fonctionnement de l’hydrosystème. Face à la diversité de configurations possibles, l’objectif est d’identifier l’origine géologique des eaux de recharge (allochtone et autochtone) et de quantifier les mélanges pour chacune des émergences identifiées. Ainsi, cette communication se focalise sur les résultats d’analyses hydrogéochimiques en ions majeurs et certains isotopes (18O/16O, D/H, 13C, 34S/32S et 87Sr/86Sr) par échantillonnage de la rivière et des émergences pour trois situations hydrologiques distinctes (hautes, moyennes et basses eaux). Moyens analytiques : Les analyses chimiques (anions et cations majeurs) ont été réalisées par chromatographie ionique. Par ailleurs, les analyses des cations (majeurs et certains éléments traces) ont également été réalisées par spectrométrie ICP. Les ions hydrogénocarbonates ont été mesurés avec un kit terrain d’alcalinité (alkalinity kit Hach®). Le prélèvement d’eau est systématiquement accompagné d’une mesure in situ du pH, de la conductivité, de l’oxygène dissous, du potentiel redox, de la turbidité et de la température des eaux. Les analyses isotopiques du soufre, des ions sulfates et de l’hydrogène de l’eau ont été réalisées sur un appareillage de type AE Vario MicroCube couplé à un spectromètre de masse. Les analyses isotopiques de l’oxygène des eaux ont été réalisées à l’aide de la méthode d’équilibration avec du CO2 puis analyse des rapports isotopiques sur un spectromètre de masse ISOPRIME. Stratégie d’échantillonnage : Le plan d’échantillonnage s’est construit à la suite de phases d’essais (2013 et 2014) afin de le rendre plus pertinent et plus performant. Des premiers essais d’analyses en ions majeurs avaient été initiés en 2013 afin d’apprécier la diversité chimique sur le bassin. Les analyses chimiques ont été traitées par Analyse en Composantes Principales (ACP) [Caetano Bicalho et al., 2012]. Cette analyse présente de manière plus distincte les contrastes observés pour les différentes eaux et permet de rendre l’information moins redondante. Ces résultats (voir figure ci-dessous) avaient permis de définir une typologie chimique des émergences karstiques par rapport à leurs affinités avec deux « pôles » chimiques distincts. Un pôle dit « sulfaté » (SO4, Na, Mg) supposé être représentatif d’une recharge allochtone et un pôle dit « carbonaté » (Ca et HCO3) correspondant à une origine des eaux purement autochtone (calcaires à faciès Urgonien). Ces premiers résultats avaient également dévoilés une forte variabilité temporelle de la chimie des émergences karstiques suivant la situation hydrologique (hautes, moyennes et basses eaux). Cependant, ces résultats en ions majeurs n’avaient pas permis de discriminer l’origine géologique des Sulfates, à savoir, des éléments en solution transportés par la Cèze avant son entrée dans les gorges (formations Triasiques), des marnes présentes sur le Sud du plateau karstique ou encore des formations gypseuses (Tertiaires) présentes au niveau du synclinal au Nord. Pour pallier les limitations liées aux analyses en ions majeurs, les outils isotopiques ont été envisagés pour lever certaines incertitudes.   Des essais sur les isotopes du soufre (34S et 32S) contenu dans les ions sulfates ont été réalisés en 2014 et se sont révélés suffisamment discriminants pour les généraliser sur des campagnes plus exhaustives en 2015. Par ailleurs, il est supposé qu’il existe un fort contraste du rapport 87Sr/86Sr entre le socle silicaté du bassin versant amont et la couverture carbonatée [Verdoux et al., 1995] ; [Faillat et al., 2003]. L’échantillonnage des eaux de 2015 a été le plus exhaustif possible, il se base sur l’inventaire des émergences karstiques qui avait été initié par Pouzancre [1971] et complétée par Ré-Bahuaud et al. [2014], soit au total une quinzaine de points. En rivière, une dizaine d’échantillons ont été prélevés d’amont en aval du domaine karstique. Par ailleurs, les eaux des affluents de la Cèze, ainsi que des prélèvements dans l’endokarst et dans des forages (formations Tertiaires gypseuses) viennent compléter l’échantillonnage et permettent d’isoler les différents « pôles » participant aux mélanges. Les analyses en ions majeurs sont systématiquement complétées par des analyses en isotopes 18O/16O, D/H, 13C, 34S/32S et 87Sr/86Sr. Ce plan d’échantillonnage a été répété pour trois situations hydrologiques distinctes, à savoir, les hautes (avril 2015), moyennes (juin 2015) et basses eaux (juillet 2015). Les objectifs de caractérisation sont multiples, tout d’abord de définir l’origine géologique des eaux participant à la recharge des émergences mais aussi d’identifier, voir quantifier les proportions de mélanges entre plusieurs contributions et enfin de caractériser la variabilité chimique des émergences karstiques et mieux comprendre l’influence de la rivière (permanente ou temporaire). Ainsi, cette communication revient sur les principaux résultats en ions majeurs acquis en 2013 et complète avec les résultats plus exhaustifs (analyses isotopiques et ions majeurs) acquis en 2015 qui sont actuellement (octobre 2015) en cours de traitement et de validation.