Etude de l'estuaire souterrain dans la lagune de Venise à l'aide des isotopes du radium et du radon | Study of the subterranean estuary of Venice lagoon using radium and radon isotopes

English. Characterization of transfers between continent and coastal area is essential to constrain hydrological and particles balance for coastal zone management. <br />This study focuses on hydrological processes in the southern part of Venice lagoon (Italy), and more specifically on the interactions between surface waters and groundwater of superficial coastal aquifers. These aquifers present a hydraulic head and a ground level below sea level. <br />Major elements and stable isotopes were used to characterize mixing processes into the superficial aquifer (0-30m). Our results, in agreement with hydrodynamic modelling, evidenced the restriction of saline intrusion to a narrow coastal fringe (< 1km). We concluded that canals network is efficient in restraining saline intrusion in the upper part of this actively subsiding area. Moreover, irrigation/drainage system is useful to the permanent refreshment. <br />Submarine groundwater discharge fluxes into the lagoon were quantified using radium and radon natural isotopes. Their activities in the lagoon are in excess compared to the sea. Our results and preliminary modelling work evidenced that the system requires an input from groundwater enriched in these isotopes to explain measured activities. A mass balance at steady state is used to quantify the flux. Results vary between 8.1x10^5 and 1.5x10^7 m3.d-1 and strongly depend of the choice of the groundwater endmember. This flux is mainly due to recirculation of lagoon water into the sediments, and is 2 to 10 times higher than surface runoff, and may have significant environmental consequences by releasing contaminants.

French. La caractérisation des transferts hydrologiques entre le domaine continental souterrain et la zone côtière est essentielle afin de mieux contraindre les bilans hydrologiques et de matière dans ces zones. Ce travail porte sur l'étude du fonctionnement hydrologique de la zone côtière sud de la lagune de Venise, et plus précisément sur les interactions entre les eaux de surface et les eaux souterraines des aquifères superficiels côtiers, où la charge hydraulique et le niveau du sol sont en dessous du niveau marin. <br />Les éléments majeurs et les isotopes stables de l'eau sont utilisés pour caractériser les processus de mélange au sein de l'aquifère de surface (0-30m). Nos résultats mettent en évidence la restriction de la salinisation de l'aquifère à une étroite bande côtière (<1km), en bon accord avec les résultats des travaux de modélisation hydrodynamique. En amont, le système de canaux constitue une barrière efficace de l'intrusion saline, malgré la subsidence de la zone, et le système d'irrigation/drainage permet un rafraîchissement permanent.<br />Les apports d'eau souterraine dans la lagune sont quantifiés en utilisant les traceurs des isotopes du radium et du radon. Leurs activités mesurées dans la lagune sont en excès par rapport à la mer et nécessitent un apport d'eau souterraine enrichie en ces traceurs, ce qui est confirmé par une approche de modélisation géochimique. Un bilan de masse à l'état stationnaire permet de calculer un flux variant entre 8.1x10^5 et 1.5x10^7 m3.j-1, dépendant fortement de la composition du pôle d'eau souterraine choisi. Ce flux, principalement dû à la recirculation d'eau lagunaire au sein des sédiments, est 2 à 10 fois plus élevé que le flux de surface, et représente potentiellement une source significative d'éléments dans les eaux côtières.