Revisiter la connectivité terre-mer - une approche intégrée pour mieux comprendre les effets des eaux souterraines sur les écosystèmes côtiers – medLOC

The objective will be addressed in an integrated approach of hydrogeological, (bio)geochemical and ecological investigations, and in collaboration with expert colleagues from regionally and internationally leading institutions. The project aims at the quantification of groundwater and associated nutrient fluxes, and of groundwater effects on lagoon primary production, as well as the innovation of the use of molluscs as bio-archives for groundwater exposure to coastal ecosystems.

The results of this project will provide an improved understanding of key ecohydrological processes in the coastal zone, and improve our capacity to sustainably manage hydrological and ecological resources in the coastal zone in the future.

none to date.

Conference activities
1) Invited keynote: Stieglitz T, 2016. Groundwater-ocean interaction and its effects on coastal ecological processes – are there groundwater-dependant ecosystems in the coastal zone?, 24th Salt Water Intrusion Meeting and 4th Asia-Pacific Coastal Aquifer Management Meeting, Cairns, Australia. 4-8 July 2016.
2) Invited keynote: Stieglitz T, Cook P, Clark JF, van Beek P, Hancock G, 2015. Multi-scale studies of advective transport across the sediment-water interface with radioactive tracer tools – some examples from coastal environments. Annual Goldschmidt Conference Prague, Czech Republic, Aug 2015.
3) Invited keynote: Rodellas, V, Submarine Groundwater Discharge: a relevant but overlooked process in the Mediterranean Sea. XXII meeting of the Italian Association of Oceanography and Limnology (AIOL). Verbania, Italy, 2015.
4) Invited speaker: Rodellas, V, Garcia-Orellana, J., Masqué, P., Feldman, M., Weinstein, Y. Evaluating Submarine Groundwater Discharge as a source of nutrients to the Mediterranean Sea using 228Ra. Goldschmidt conference 2015, Prague, Czech Republic, 2015.
5) Conference Organising Committee. International Conference Radium & Radon Isotopes as Environmental Tracers Ra-Rn5, Girona, July 2016. Conference committee: J Garcia Orellana (E), V Rodellas (E/F), P Mas (E), T Stieglitz (F), P van Beek (F).

Publications
1) Rodellas V, Garcia-Orellana J , Trezzi G, Masqué P, Stieglitz TC, Bokuniewicz H, Cochran KJ, Berdalet E. Using the radium quartet to distinguish sources of submarine groundwater discharge: terrestrial groundwater vs seawater recirculation through sediments. Geochimica et Cosmochimica Acta 196 (2017) 58–73
2) Stieglitz is invited guest editor of a special issue of Estuarine Coastal and Shelf Science to be published in 2018.

Les écosystèmes dans la zone côtiers sont parmi les écosystèmes les plus dynamiques, variés et productifs de la planète. Ces écosystèmes sont soumis à une pression significative du fait des activités anthropiques, et ils répondent de façon drastique aux interférences directes et indirectes ainsi qu’à la variabilité climatico-hydrologique. Il est universellement connu que la connectivité hydrologique terre-mer est un facteur clef dans le fonctionnement de l’écosystème côtier. Le paradigme selon lequel « l’eau coule de la terre vers la mer via les rivières » semble être trop évident pour être remis en cause, et le rôle critique des flux de surface allant des rivières vers la côte est bien documenté depuis plusieurs décennies. En revanche l’ « empreinte » écologique des flux des eaux souterraines sur l’hydrologie, la productivité, la diversité et le fonctionnement des écosystèmes côtiers) est beaucoup moins bien connue, et reste à ce jour très peu étudiée dans le monde, y compris le long de la côte méditerranéenne.
En tant que plans d’eau de transition (saumâtres), les lagons côtiers ont une importance écologique et économique particulière. En parallèle, ces systèmes mi-clos sont affectés de façon disproportionnée par les flux d’eau et de produits dissous provenant du continent, du fait d’un échange restreint avec l’océan. L’objectif à long terme de ce projet est d’améliorer la compréhension de l’impact direct et indirect des activités humaines qui affectent les ressources côtières d’eau souterraine sur le fonctionnement écologique des écosystèmes lagunaires côtiers dans la région méditerranéenne. Tandis qu’un travail important a été fait et continue d’être produit sur les différents aspects de ces systèmes lagunaires concernant leur fonctionnement ainsi que l’impact anthropique et climatique qu’ils subissent, l’effet écologique « aval » des flux des eaux souterraines et des produits dissous associés reste très mal connu malgré des indices récentes que leur rôle puisse être considérable.
Pour cette raison je propose d’établir un programme de recherché intégré, interdisciplinaire, multi-national et multi-institutionnel pour documenter le rôle des apports des eaux souterraines sur les écosystèmes lagunaires méditerranéens, allant d’états quasiment vierges à des états extrêmement impactés, avec l’objectif de réduire le fossé dans nos connaissances fondamentales sur le rôle de ces flux sur le fonctionnement et la vulnérabilité des écosystèmes côtiers. Le projet sera mené avec une approche intégrée d’investigations hydrogéologiques, (bio) géochimiques et écologiques, et en collaboration avec des collègues experts d’institutions locales et internationales de pointe. Le projet vise à quantifier les flux souterraines d’eau et de nutriments associés, et leurs effets sur la production primaire des lagons, ainsi qu’à utiliser de façon innovante des mollusques en tant que bio-archives des interactions entre ces flux et les écosystèmes côtiers. Les résultats de ce projet permettront une compréhension accrue de processus écologiques clefs des zones côtières, et amélioreront ainsi notre capacité à gérer de façon durable les ressources hydrologiques et écologiques dans ces zones à l’avenir.