FRECZ, French Ressources for the Exploration of the Critical Zone
Réseau des Bassins Versants

Un réseau de Sites

Les sites du réseau des Bassins Versants sont surveillés pour répondre à différentes questions de recherche fondamentale. Tous visent la compréhension de la zone « critique » de l’humanité, cette zone située entre l’interface avec les roches et le sommet de la canopée. Tous visent à identifier les mécanismes bio-physico-chimiques à l’œuvre à l’échelle des bassins versants et à comprendre et prédire la réponse de la zone critique de notre planète à des sollicitations environnementales imposées ou non par l’homme. Certains sites d’observations ont été installés dans des zones les plus naturelles possibles (ce qui est essentiellement le cas des sites dans les DOM ou internationaux), d’autres sont développés dans des agrosystèmes cultivés ou des forêts exploitées. Tous sont soumis aux changements environnementaux globaux, comme l’augmentation de gaz carbonique dans l’atmosphère. Certains subissent des forçages plus locaux, agricoles ou selon des gradients climatiques.
Grâce au réseau de collaboration que nos organismes de recherche (IRD, INRA, CEMAGREF, CNRS) et nos Universités ont tissé, le réseau des bassins versants présente une couverture mondiale, ce qui lui permet de couvrir presque tous les climats.

Un réseau de chercheurs

Le réseau des Bassins Versants a pour but la surveillance de l’environnement à l’échelle du bassin versant. Il regroupe des sites dont la surveillance est assurée par des équipes de recherche française ou en partenariat avec des équipes d’autres pays du monde. Il fédère les efforts de surveillance et de recherche pluridécennaux le plus souvent effectués par les organismes de recherches nationaux dont la mission est l’étude des surfaces continentales. Il est pluridisciplinaire et a pour but de promouvoir encore davantage cette pluridisciplinarité. Les observatoires développés par le CNRS et l’IRD ont surtout une vocation de compréhension des milieux naturels alors que les observatoires des autres organismes de recherche étudient la réponse de notre environnement à des sollicitations anthropiques. Cette coupure n’est toutefois que schématique et reflète l’importance d’organiser une communauté d’étude de la Zone Critique associant science fondamentale et science appliquée.

Par ailleurs, les forts liens qui existent avec le réseau des Critical Zone Observatories aux Etats Unis et à d’autres réseaux européens et internationaux donnent au réseau des bassins versant une forte visibilité internationale.

Un réseau d’instrument

Tous les sites ne sont pas équipés de la même manière car les motivations scienti-fiques ne sont pas toujours les mêmes, mais tous visent l’acquisition d’un même corpus de données de base qui sont les précipitations, le débit des ruisseaux, rivières et fleuves, la mesure de l’eau dans les sols. Selon leur spécialisation, les observatoires ont développé des mesures systématiques et dans la durée, d’hydrométéorologie, de micrométéorologie de la surface, de chimie des eaux courantes et de nappes, de géochimie isotopique ou bien encore de l’érosion.

Un réseau d’idées

C’est dans la zone critique que les ressources en eau et en sol se forment, évoluent et disparaissent. De grandes questions scientifiques restent sans réponse comme la prédiction des crues, les chemins de l’eau dans le sol, les vitesses de formation et de destruction des sols, les constantes de temps de ces processus, l’acquisition de la composition chimique des eaux. Ces questions sont toutes liées car elles impliquent les mêmes processus bio-physico-chimiques. Une des difficultés de l’étude de la zone critique est l’emboîtement des échelles de temps caractéristiques (de la seconde au million d’année) et d’espace (du micron au millier de km2).

Le réseau est constitué de trois types fondamentaux d’observatoires. Les observatoires à connotation hydrologique et géomorphologique observent, dans la durée, la formation des crues, l’exportation des sédiments, la dynamique de la ressource en eau. Les observatoires hydro-agronomiques ajoutent à cette composante le fait qu’ils se focalisent sur des agrosystèmes européens ou dans les pays émergents.

Un reseau de données dans la durée

L’observation de la zone critique doit se faire dans la durée car les processus peuvent avoir des temps caractéristiques très grands. Les vitesses de dissolution des minéraux à la base du sol prennent des milliers d’années, alors que la réponse de l’érosion à un orage est souvent de l’ordre de l’heure. Les échelles de temps d’observation s’emboîtent, du temps réel à l’élaboration de chroniques pluridécennales. Ci contre on suivra l’évolution de la teneur en sulfate du ruisseau du Strengbach en Alsace, mettant en évidence l’atténuation sur plusieurs décades de l’effet des pluies acides en réponse aux mesures environnementales prises internationalement.

Coordination

La coordination du réseau est assurée par un coordinateur aidé d’un bureau de 6 personnes.

Jérôme Gaillardet, Professeur à l’Institut de Physique du Globe de Paris, Chargé de mission pour les SIC à l’INSU.

Institut de Physique du Globe de Paris, 1 rue Jussieu. 75238 Paris Cedex.

gaillardet@ipgp.fr 01 83 95 74 43

Partenaires

CEMAGREF : Institut de recherche en sciences et technologies pour l’environnement
CNRS : Centre National de la Recherche Scientifique
INRA : Institut National de la Recherche Agronomique
IRD : Institut de Recherche pour le Développement
Institut National Polytechnique de Toulouse
Université d’Avignon et des Pays de Vaucluse
Université de Franche-Comté
Université de la Réunion
Université Joseph Fournier, Grenoble
Université Louis Pasteur, Strasbourg
Université Montpellier 2
Université Paris Diderot, Paris VII
Université Paul Sabatier, Toulouse III
Université Pierre et Marie Curie, Paris VI
Université Rennes I