Hydrogeological functioning of a karst cave in Mediterranean climate as support for an educational project (Régaïe de Néoules cave, Var, SE France).
Le fonctionnement hydrogéologique d’une cavité karstique sous climat méditerranéen comme appui à un projet pédagogique - Régaïe de Néoules (Var)
Résumé
This paper presents an educational project in France, using karst as a case study, in order to propose to students an interdisciplinary approach of investigation of geosciences. The case study is the cave “Régaïe de Néoules”, located in south-east of France, in the “Var département”. This cave is 500 meters long, more or less horizontal, quite easy to visit and the visit ends up at a sump. This cave is often visited for a first karst experience in Provence. The water level of the sump is usually constant, except during high rainfall events, during which it can vary quickly. The cave can then be flooded. The water level increases in the cave, and a high flow rate flows through the cave, discharging at the entrance, which then becomes a spectacular spring. This cave drains the groundwater recharged on the limestone and dolostone mountainous area of “Pilon Saint Clément”. This hydrosystem, from the recharge area to the spring, is a good example of the karst landscapes and features, and of the water cycle in carbonate environment. It’s a good support for an educational project on water, on sustainable development, on natural hazard. We chose this case study to built a new educational project for middle school students, called “Groundwater” (“Eaux Souterraines” in french), in partnership with the Aix-Marseille University, the National Education, the Speleology Federation, and a Speleological Association (Association SpéléH2O). The project offers three main originalities: (1) students are going on the field to visit karst (including the cave), (2) water data are recorded in-situ continuously in the sump, with a CTD probe (Electric conductivity, Temperature, Depth), (3) knowledge and skill are learned through an interdisciplinary approach in classroom. This paper presents the project, from birth in 2014 to adolescence in 2016. The time series is also presented. Data monitored during high floods shows how and why the water level at the sump varies in relation with the rainfall. A focus is done on the maximum level and the velocity rates of increase and decrease water levels. The electric conductivity and the temperature of the water are used to discuss the origin of the flood water. The conceptual model of hydrogeological functioning of the cave is tested and validated with rainfall data recorded 20 years ago, in April 1995, in order to explain why 4 cavers had been blocked in the cave by a flood. This papers aims at presenting the project and explaining how to use the data we can provide to teachers.
La grotte du Régaïe de Néoules est une cavité horizontale du Var, d’environ 500 mètres de développement, qui se termine par un siphon au niveau d’eau variable en fonction des pluies. C’est une grande cavité classique en initiation spéléologique, située au nord de Toulon et dans la partie Est du futur Parc Naturel Régional de la Sainte Baume. Cette grotte a la particularité de s’ennoyer et d’être ainsi traversée par l’eau souterraine qui sort au niveau de l’entrée spéléologique pour former une spectaculaire source temporaire. Elle draine ainsi l’eau des précipitations tombées sur le massif calcaire et dolomitique du pilon Saint Clément. Ce massif et cette grotte/source illustrent parfaitement la diversité des formes karstiques et le cycle de l’eau en domaine carbonaté. C’est un support pédagogique idéal pour travailler sur l’eau, sur la fragilité de notre environnement, et sur les risques naturels. Ce site a été choisi dans le cadre du projet « Eaux souterraines » à destination des élèves de collège. Ce projet s’appuie sur des mesures scientifiques réalisées au sein de la grotte, par des enregistrements automatiques en continu de la hauteur d’eau, de la température et de la conductivité électrique du siphon du Régaïe de Néoules. Cet article décrit le projet Eaux souterraines démarré en 2014 et qui prend de l’ampleur d’année en année, en partenariat entre l’Université Aix-Marseille, l’Éducation Nationale, le Comité Départemental de Spéléologie et l’Association SpéléH2O. Les premières données acquises dans la grotte d’octobre 2014 à février 2016 sont présentées. Elles permettent de quantifier jusqu’à quelle hauteur le niveau d’eau monte dans la grotte lors des épisodes pluvieux exceptionnels. La relation entre la pluie et le niveau d’eau est investiguée à différentes échelles de temps. L’analyse est complétée en discutant de l’origine de l’eau des crues en utilisant les variations de conductivité électrique et de température. Cet article offre un support aux données scientifiques mises à disposition des enseignants.
Origine : Accord explicite pour ce dépôt
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