Pluies de Mèze : suivre l’origine de l’eau

L’objectif du suivi mené à Mèze est de mieux comprendre ce que racontent les pluies méditerranéennes : leur origine, leur saisonnalité, leur évolution dans le temps, mais aussi leur rôle dans le fonctionnement hydrologique local.

Concrètement, il s’agit de suivre mois après mois :

• les cumuls de pluie
• la composition isotopique de l’eau de pluie
• les variations saisonnières du signal isotopique
• les liens possibles entre les pluies, les écoulements, les rivières et les nappes
• les effets des épisodes méditerranéens intenses et des périodes de sécheresse

Les isotopes permettent notamment de mieux comprendre les conditions de formation des précipitations, en lien avec la météorologie, la microphysique des nuages et le climat. Mais ils intéressent aussi les hydrologues et les géologues, car ils aident à suivre ce que devient l’eau une fois tombée au sol.

Dans les pluies, la signature isotopique varie fortement selon les saisons. En été, certaines eaux de pluie peuvent être relativement enrichies en isotopes lourds. Dans les rivières ou les nappes, ce signal peut être plus tamponné, car l’eau qui circule résulte souvent d’un mélange entre des pluies récentes, des eaux stockées dans les sols et des eaux plus anciennes.

Sur le Lez, par exemple, le signal isotopique observé dans les écoulements peut différer de celui des pluies, en fonction des saisons, du taux d’évaporation, des conditions d’écoulement ou encore du temps de résidence de l’eau. Le signal de la pluie devient alors un outil pour mieux comprendre les circulations, les stockages et les échanges entre surface et sous-sol.

Ce que l’on cherche à mieux comprendre

Ce suivi aide à répondre à plusieurs questions :

• Quelle est l’origine des pluies qui tombent à Mèze et sur le bassin de Thau ?
• Comment la signature isotopique des pluies varie-t-elle entre l’hiver et l’été ?
• Comment les épisodes méditerranéens intenses se distinguent-ils des pluies plus ordinaires ?
• Que deviennent les pluies une fois tombées au sol ?
• Comment les précipitations contribuent-elles à alimenter les rivières, les nappes phréatiques et les écosystèmes ?
• Comment les changements du régime des pluies peuvent-ils être suivis dans le temps ?

À grande échelle, les isotopes permettent aussi de comparer les pluies entre régions, altitudes et distances à la mer. Plus une masse d’air progresse vers l’intérieur des terres, plus les précipitations ont tendance à s’appauvrir en isotopes lourds : c’est ce que l’on appelle l’effet de continentalité. En montagne, la pluie ou la neige présente également des signatures particulières, généralement plus appauvries.

Ces informations peuvent aider à identifier l’altitude probable de recharge d’une eau souterraine. Si une eau présente une signature compatible avec une recharge autour de 1 000 mètres d’altitude, cela suggère qu’elle provient plutôt de secteurs plus élevés, situés en amont.

La station méditerranéenne de Mèze est installée depuis 2013. Elle se situe à 43°25’09 » N, 3°35’09 » E, à 3 mètres d’altitude.

Elle comprend un collecteur de pluie de 1000 cm², équipé d’une mesure automatisée de la hauteur de pluie.

Chaque mois, le suivi repose sur :

• le relevé du cumul de précipitations
• le prélèvement d’un échantillon d’eau de pluie
• l’analyse de la composition isotopique de cet échantillon
• la mesure des teneurs en δ18O et δ2H

La station de Mèze présente un intérêt particulier. Elle est située à très basse altitude, probablement parmi les stations les plus basses du réseau national, tout en étant suffisamment en retrait des embruns marins et de la micrométéorologie immédiate de la zone côtière.

Elle permet donc de documenter finement les pluies méditerranéennes, sans être uniquement dominée par l’influence directe du littoral. C’est un point d’observation important pour mieux comprendre les précipitations du bassin de Thau et leur évolution dans le temps.

Les données de pluviométrie sont intégrées à la base de données de l’OSU OREME, dans le Service d’Observation REC-THAU.

L’analyse isotopique est assurée par le laboratoire LAMA, au sein de l’UMR HydroSciences Montpellier.

Pourquoi suivre les pluies dans le temps ?

Dans le contexte actuel de changement climatique, suivre les pluies mois après mois permet de documenter des évolutions déjà perceptibles sur certains territoires.

Les petites pluies semblent avoir fortement diminué au cours des 10 à 15 dernières années dans certains secteurs. À l’inverse, les épisodes très intenses marquent davantage les territoires méditerranéens. Il peut pleuvoir beaucoup en peu de temps, parfois pendant plusieurs semaines, sans que cela suffise à éviter une entrée rapide en sécheresse dès le printemps.

Ces situations sont importantes à comprendre : des nappes peuvent être bien remplies à un moment donné, tandis que les sols, la végétation ou les cours d’eau entrent malgré tout dans une période de tension hydrique.

Les événements pluvieux intenses laissent aussi des signatures isotopiques particulières, souvent très appauvries. Les suivre permet de mieux comprendre comment ces pluies circulent ensuite dans les hydrosystèmes, et si elles contribuent réellement à recharger les nappes ou les rivières.

Les données produites concernent principalement :

• les cumuls mensuels de précipitation
• les teneurs isotopiques en δ18O
• les teneurs isotopiques en δ2H

Ces données constituent une référence pour comparer les pluies entre saisons, années et territoires. Elles permettent aussi de mieux comprendre comment le signal de la pluie est transmis, transformé ou atténué dans les rivières, les nappes et les écosystèmes.

Elles sont particulièrement utiles pour documenter :

• les sécheresses
• les épisodes méditerranéens intenses
• les changements dans la répartition annuelle des pluies
• les liens entre précipitations, recharge des nappes et fonctionnement des rivières
• le cycle de l’eau dans le bassin de Thau

Le suivi réalisé à Mèze s’inscrit dans le cadre du réseau national RENOIR, coordonné par l’OSU ECCE TERRA.

Ce réseau rassemble 33 stations de prélèvement des eaux de pluie en France métropolitaine et ultramarine. L’objectif commun est de disposer d’une cartographie précise, continue dans le temps, de la composition isotopique des précipitations sur le territoire.

La station de Mèze contribue à cette observation nationale en apportant un point de mesure méditerranéen, à basse altitude, au cœur du bassin de Thau.