Long-term hydrodynamic response induced by past climatic and geomorphologic forcing: the case of the Paris basin, France.
Caractérisation des forçages climatiques et géomorphologiques des cinq derniers millions d'années et modélisation de leurs conséquences sur un système aquifère complexe : le bassin de Paris.
Abstract
The aim of this thesis is to investigate the response of the Paris basin aquifer system to variations in hydrodynamic boundary conditions induced by past climate and geodynamic changes over the last five million years, trying to determine if the system has kept the memory of these past changes. For this purpose, a 3D transient modelling of the Paris basin groundwater system has been developed and completed with geomorphologic and climatic scenarios. In this study, climate forcing results from a suite of paleoclimate modelling experiments using an atmospheric general circulation model with a refined spatial resolution and geomorphologic evolution is deduced from digital elevation model analysis. The resulting simulations suggest a transient state of the current system in the main aquitards of the basin and in the deep aquifers and evidence of cross formational flow direction inversion, depending on hydrodynamic properties and forcing scenarios.
Les variations climatiques et géomorphologiques, principaux moteurs de l'évolution récente du système aquifère du Bassin parisien, se traduisent par une modification des conditions aux limites dont la caractérisation et l'évaluation de l'impact hydrodynamique sont l'objectif de cette thèse. Une simulation transitoire des écoulements souterrains a ainsi été conduite sur les cinq derniers millions d'années à l'aide d'un modèle hydrogéologique 3D, sous l'action de forçages paléoclimatiques et géodynamiques. L'évolution du climat est issue de la mise en œuvre d'un modèle de circulation générale atmosphérique zoomé et la quantification des processus morphologiques, d'une méthode d'analyse des modèles numériques de terrain. La modélisation met en évidence des charges transitoires dans les aquitards et les aquifères profonds et des inversions de direction de drainance au sein du système à l'actuel, fonction du jeu de paramètres hydrodynamiques et du scénario climatique et géomorphologique.