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    Gestion de l'eau assistée par le modèle mathématique des lentilles d'eau douce

    Crédit :KPFU

    Un article conjoint russo-omanais a été publié en Journal d'hydrologie . Dans les années 1950, l'académicien russe Vladimir Kunin, l'un des fondateurs de l'Institut des problèmes de l'eau à Moscou et de l'Institut des déserts à Achkhabad, découvert et décrit des lentilles d'eau douce dans le désert de Karakoum au Turkménistan. Ces lentilles flottent au-dessus des eaux souterraines salines et hypersalines. La genèse de ces lentilles et des facteurs contrôlant le stockage de l'eau douce, circulation dans les lentilles, et leur résilience aux facteurs climatiques défavorables et aux impacts anthropiques (pompage) n'étaient pas claires.

    Dans les années 1980, un groupe de l'Université d'État de Kazan a commencé à enquêter sur les lentilles de Kunin. Cet effort de recherche a été étendu aux conditions géographiques de l'Arabie orientale. Des modèles mathématiques de ces masses d'eau douce ont été appliqués à des lentilles similaires en Australie, Oregon (États-Unis), Arabie Saoudite, Qatar, Koweït et autres régions arides et semi-arides. La motivation pratique découle d'un déficit mondial des ressources en eau douce, y compris boire, irrigation, et eau industrielle, surtout dans les déserts arides. Les populations indigènes d'Asie centrale et d'Arabie comptent sur de telles lentilles pour soutenir les chameaux, mouton, chèvres et autres bovins domestiques.

    Dans ce document, l'homéostasie des lentilles d'eau a été expliquée comme une interaction complexe des facteurs physiques suivants :infiltration dans la lentille à partir de pluies occasionnelles (sporadiques), évaporation permanente de la nappe phréatique, flottabilité due à un contraste de densité de l'eau douce et saline, et la force de résistance au mouvement de l'eau du sable des dunes. Par conséquent, l'eau fait une sorte de demi-tour avec un chemin descendant de la zone d'aération (vadose) converti en un flux ascendant vers l'atmosphère désertique. La forme de ces lentilles ressemble à une soucoupe volante, et le modèle mathématique développé correspond bien aux observations de terrain de Kunin. De façon intéressante, le modèle prédit l'interface entre les eaux souterraines douces et salines de la même manière que celle décrite par un hydrologue néerlandais Van Der Veer dans les années 1970 pour le problème assez différent de l'intrusion d'eau de mer dans les aquifères côtiers.

    Les applications de cette recherche peuvent être multiformes; Plus précisément, Les lentilles de type Kunin sont maintenant créées artificiellement par des techniques de recharge gérées des aquifères. Par exemple, près d'Abu-Dhabi, une méga-lentille a été conçue en injectant de l'eau dessalée dans un aquifère d'eau souterraine saline. Cette lentille est considérée par le gouvernement des Émirats arabes unis comme une réserve nationale pour les situations d'urgence, c'est à dire., si les systèmes traditionnels d'approvisionnement en eau du pays échouent, la récupération d'eau douce de cette lentille peut commencer.

    Le groupe de recherche comprend des hydrologues, hydrogéologues, écologistes, et microbiologistes de l'Université Sultan Qaboos (Oman) et mathématicien, Professeur Yury Obnosov de l'Université fédérale de Kazan (Russie).


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