Décomposition chimique et isotopique d'un hydrogramme de crue d'un torrent méditerranéen - Réflexions méthodologiques Chemical and isotopic hydrograph separation for a mediterranean torrent flood - A critical view

Résumé

La décomposition chimique et isotopique d'un hydrogramme de crue d'un petit torrent méditerranéen (Cannone, Corse, France), a été tentée dans un cas simple, en confrontant les résultats des deux méthodes et en discutant leurs limites. L'outil isotopique permet de bien différencier l'eau préexistante et l'eau nouvelle. L'analyse de la variation des éléments chimiques met en évidence la participation d'eau du soi, sans qu'il soit possible de quantifier sa contribution; elle démontre que la composition de la pluie n'est pas conservative; le rôle du pluviolessivage est mis en évidence, conjointement à celui du transfert dans la zone non-saturée. Ainsi les décompositions chimiques des hydrogrammes (en particulier celles réalisées avec la conductivité) reposent le plus souvent sur des approximations théoriquement contestables et conduisent à des erreurs notables, à l'exception toutefois de celles réalisées avec la silice.

Mots-clés:

• Bassin-versant,
• bassin-versant forestier,
• décomposition d'hydrogramme,
• ¹⁸O,
• chimie

Abstract

Problems of environmental water quality such as transfer of pollutants and ecosystem acidification call for a new insight to the path and the contact time of water in the different subsurface reservoirs. An isotopic and chemical hydrograph separation is carried out for a flood in a small upland watershed in the Mediterranean region (Cannone, Corsica Island, France) with special attention to a comparison between the two methods and discussion of their limits. Here, old and new water are clearly distinguished by isotopic composition. The pattern of the dissolved constituents of stream water shows the contribution of ground water, often assumed to be negligible. The non-conservative behaviour of rain-water chemistry during its path to the stream channel due to enrichment by throughfall and leaching of soils, is the main obstacle to chemical separation. Chemical separation, especially through specific conductance seems generally to be hazardous, except perhaps for dissolved silica. Checking the variation of all dissolved constituents would prevent questionable approximations.

Keywords:

• Headwater stream,
• forested watershed,
• hydrograph separation,
• ¹⁸O,
• water chemistry