Apport des outils géochimiques et isotopiques à l’étude du fonctionnement de l’aquifère Karstique du Bassin d’Oued Fékan

Abstract

Cette thèse vise à étudier l’apport des outils géochimique et Isotopiques à la détermination du fonctionnement de l’aquifère Karstique du Bassin d’oued Fékan dans une région semi-aride située au nord-ouest de l'Algérie, et à comprendre les principaux facteurs régissant la qualité des eaux souterraines. L'approche utilisée est une combinaison de méthodes d'analyse hydrochimiques traditionnelles, d'analyse en composantes principales (ACP), de ratios d'ions majeurs et de techniques isotopiques, sur la base des données dérivées de 38 échantillons d'eau souterraine prélevés en Octobre 2016 pour l’étude isotopique, et 17 échantillons au cours du mois de février 2022 pour l’étude hydrochimique. Les résultats indiquent que le niveau piézométrique de la partie non confinée de la nappe est plutôt stable tandis que la partie captive connaît des rabattements importants. Les types d'eau dominants sont HCO3-Mg (76 %), HCO3-Na (17 %) et Cl-Mg (7 %). Selon l'approche (ACP), la salinisation, l’échange cationique et la dissolution des sillicates sont les processus qui contrôlent la variabilité hydrochimique. L'analyse hydrochimique a révélée que les eaux souterraines de la nappe karstique du bassin d'Oued Fékan sont conformes aux normes internationales et nationales pour l'eau potable. La composition chimique et la minéralisation sont principalement contrôlées par la dissolution de minéraux carbonatés et d'évaporites. L'analyse isotopique a mis en évidence des variations modérées dans les valeurs de δ18O et δ2H, avec une répartition spatiale notable. Les valeurs les plus enrichies en isotopes lourds se trouvent dans les parties nord-est et nord-ouest de la région, suggérant une forte influence de l'évaporation avant et après l'infiltration. Les zones situées au sud et à l'ouest présentent des valeurs appauvries en isotopes stables, attribuées à l'effet de l'altitude et au temps de séjour. Les valeurs de δ18O, δ2H et de l'excès en deutérium (dexc) ont montré la présence d’une infiltration rapide des eaux de pluie et que les eaux de la nappe sont d’origine océanique et méditerranéenne. Le gradient altitudinal en 18O de la zone d’étude est estimé à 0,2 δ18O pour 100m. Cette étude offre une compréhension approfondie des caractéristiques hydrologiques, hydrogéologiques, hydrochimiques et isotopiques du bassin versant d'Oued Fékan. Ces informations sont essentielles pour la gestion et la préservation de cette précieuse ressource en eau souterraine.