Contexte scientifique
L’observatoire de recherche ORACLE est l’un des plus anciens observatoires français de la zone critique. Il est situé dans le bassin parisien (70 km à l’Est de Paris) et se compose de trois bassins versants : le Grand Morin, le Petit Morin (deux affluents de la Marne couvrant une surface totale de 1 800 km²) et de l’Orgeval (104 km²), affluent du Grand Morin, plus petit mais qui concentre l’essentiel de l’instrumentation. Le relief est constitué du plateau de la Brie (130m, NGF) incisé par des vallées (80m, NGF). ORACLE est soumis à un climat océanique tempéré (température moyenne annuelle de 11,3°C et précipitation annuelles de 740 mm). La géologie est typique d’un bassin sédimentaire avec une alternance de couches argileuses et calcaires (dont le calcaire de Brie contenant la nappe du même nom), couvertes d’un vernis limoneux où se développent des sols épais. L’occupation du sol est essentiellement agricole, emblématique de la grande culture céréalière du Bassin de Paris. Les sols sont hydromorphes, majoritairement drainés par des réseaux de tuyaux enterrés.
Résumé
Année de départ : hydrologie depuis 1962 et qualité de l’eau depuis 1975.
Localisation : 70 km à l’est de Paris
Mots clés : hydrologie, bio-géochimie, agriculture intensive, drainage souterrain agricole, bassin sédimentaire.
Base de données : https://bdoh.irstea.fr/ORACLE/
Site Web : https://gisoracle.inrae.fr/
Responsables :
Hocine HENINE et
Arnaud Blanchouin
Questions scientifiques
Les sites de l’observatoire ORACLE est représentatif des bassins sédimentaires et des sols hydromorphes drainés, en contexte de grandes cultures, des changements de la politique agricole et du changement climatique.
Depuis la question des crues et de l’érosion soulevées à sa création au début des années 60, l’observatoire a su d’adapter aux questions sociétales et environnementales. La problématique de la pollution diffuse d’origine agricole, initiée en 1975, a contribué à mieux comprendre les interactions entre les activités agricoles et la qualité chimique des eaux de surface et souterraines. Depuis les années 2000, se rajoute la problématique des pesticides et des questions scientifiques liées à la biologie et la biodiversité. L’observatoire est aussi un atelier exploratoire des innovations technologiques, comme la mesure haute fréquence en bio-géochimie.
Les observations d’ORACLE s’appuient sur le développement et l’utilisation de modèles numériques pour des études d’impacts environnemental et gestion des territoires.
Sites et variables mesurées
Pour répondre aux différents enjeux, l’observatoire ORACLE déploie une stratégie d’observation multi-échelles (de 1 km² à 1 800 km²) grâce à l’emboitement des bassins versants instrumentés. Les mesures, météorologiques, hydrologiques et chimiques concernent un dispositif de 80 stations de mesure. Elles permettant une observation à long terme et à différentes fréquences (horaire, journalière ou hebdomadaire) de la pluie et des eaux de surface et souterraines. Près de 34 000 données sont collectées mensuellement.
L’ensemble du dispositif instrumental se compose de :
- stations limnimétriques situées à l’exutoire de chaque sous-bassin,
- stations piézométriques concentrées sur le bassin de l’Orgeval le long de gradients plateau-rivière,
- stations pluviométriques complétées par celles de Météo-France,
- stations météorologiques pour les mesures de température, radiation et humidité,
- stations de mesure d’humidité des sols en surface et en profondeur (jusqu’à 1,5m),
- stations de mesure de la qualité des eaux (carbone organique et inorganique dissous, conductivité et concentrations en nitrate), dont un prototype de RiverLab développé dans le cadre de l’Equipex CRITEX qui a été installé en juin 2015 sur la rivière des Avenelles afin de mesurer en continu (toutes les 30 minutes) la composition chimique de l’eau de la rivière.
Partenaires et informations complémentaires
L’observatoire ORACLE est structuré autour d’un GIS créé en 2011 qui réunit 8 établissements membres (INRAE, Sorbonne Université, CNRS, AgroParisTech, Mines Paris Tech, la DRIEE IdF, Météo France) et 14 unités de recherche et directions membres. Il fait partie de la plateforme expérimentale de la Fédération d’Ile-de-France et Recherche en Environnement (FIRE), ainsi que de la Zone Atelier Seine au travers du Programme Interdisciplinaire de Recherche en environnement sur le bassin de la Seine (PIREN Seine).