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Etudier la variabilité spatio-temporelle des zones froides des cours d’eau par imagerie infrarouge thermique (IRT) aéroportée

par Frédéric Magné - publié le

Les écosystèmes aquatiques sont sensibles aux variations de température. En été, des remontées d’eau souterraine peuvent former des poches d’eau froide dans certaines rivières. Ces zones sont stratégiques au niveau écologique car elles peuvent notamment servir de refuges thermiques pour certaines espèces de poissons durant cette période. La variabilité spatio-temporelle de ces zones froides est au cœur de l’étude menée par Vincent Wawrzyniak des unités Théoriser et modéliser pour aménager1 et Environnement, Ville, Société2, Hervé Piegay, Lise Vaudor et Régis Goma de l’unité Environnement, Ville, Société, Pascal Allemand et Philippe Grandjean du Laboratoire de géologie de Lyon : Terre, planètes et environnement3.


Grâce à une caméra thermique embarquée dans un hélicoptère, les chercheurs ont pu cartographier la température de l’eau sur un tronçon de 50 kilomètres situé dans la Basse Vallée de l’Ain. Trois campagnes ont ainsi été réalisées durant les étés 2010, 2011 et 2014.

Cette méthode innovante d’imagerie infrarouge thermique (IRT) aéroportée a permis d’identifier un nombre important de zones froides. Ces zones froides sont des résurgences localisées sur les bords du chenal, des bras latéraux froids correspondant à l’ancien tracé du cours d’eau, et des remontées d’eau provenant des alluvions.

Les travaux réalisés montrent que ces zones froides sont localisées dans les secteurs où le cours d’eau est mobile latéralement et où le transport de sédiments est actif. Ces secteurs présentent ainsi des formes fluviales diversifiées, à la fois dans le lit du cours d’eau et sur ses marges, qui sont à l’origine des zones froides.

Le tarissement des apports souterrains — par exemple sous l’effet de certains aménagements — pourrait réduire les échanges nappe-rivière et par conséquent diminuer le nombre de zones froides. Dans un environnement de plus en plus sensible au réchauffement climatique, ces échanges sont pourtant importants car indispensables aux capacités auto-épuratoires du chenal et à certaines communautés vivantes.

Photographies et images thermiques associées (basse vallée de l’Ain) : résurgence localisée
directement dans le chenal (en haut) et bras latéral froid (en bas).

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1 ThéMA, UMR6049, CNRS / Université de Franche-Comté / Université de Bourgogne
2 EVS, UMR5600, CNRS / Université Jean Moulin Lyon 3 / Université Lumière Lyon 2 / Université Jean Monnet Saint-Etienne / Ecole des Mines de Saint-Etienne / ENS de Lyon / ENSAL / ENTPE / INSA de Lyon
3 LGL-TPE, UMR5276, CNRS / ENS Lyon / Université Claude Bernard Lyon 1

 class= Référence

"Effects of geomorphology and groundwater level on the spatio-temporal variability of riverine cold water patches assessed using thermal infrared (TIR) remote sensing", Wawrzyniak V., Piégay H., Allemand P., Vaudor L., Goma R. et Grandjean P, Remote Sensing of Environment, 2016.

Contact

Email : vincent.wawrzyniak@univ-fcomte.fr

Source : CNRS-INEE http://www.cnrs.fr/inee/