Salted water wedge and freshwater availability along the Arabian Sea coast in the South-West of India - Iddlab, le lab de

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Salted water wedge and freshwater availability along the Arabian Sea coast in the South-West of India - Iddlab, le lab de
Biseau salé et disponibilité de l’eau douce le
                                                     long de la côte de la mer d’Arabie dans le Sud-
                                                                     ouest de l’Inde

Salted water wedge and freshwater availability along the
      Arabian Sea coast in the South-West of India

                                                                                 Saint Mary Islands, November 2011

   LAMBS Luc
   Ecolab, 118 Route de Narbonne, 31062 Toulouse, France

                                    Colloque CIFEODD Pondichéry Octobre 2018                               1
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Chaine des                  South India, Satellite photo
Western Ghats

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                                                                               winter
                                               Bangalore                      monsoon
                 Mangalore
                                                                        Chennai

            South-West
             Summer                                                                  Système unique de
             monsoon                                                                  double mousson
                              Cochin                                                   dans le Sud de
                                                                                           l’Inde

                                   Colloque CIFEODD Pondichéry Octobre 2018                        2
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Mean rainfall for South India

                                                  Existence d’un fort
                                                    gradient de la
                                                pluviométrie entre la
                                               côte Ouest et Est, dû à
                                                l’effet orographique
                                                  des Western Ghats

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Western Ghats as the water tower of South indian rivers

                                                                                Long east
  Small west                                                                  flowing rivers
flowing rivers
                                                                          Notre premier site
                                                                        d’étude des nappes et
                                                                       des rivières (Nethravati
                                                                        et Swarna ) à la limite
                                                                      des bassins de la Krishna
                                                                           et de la Cauvery

                           Colloque CIFEODD Pondichéry Octobre 2018                       4
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Study sites in Karnataka, 50 km North of Mangalore

                                                                                 Agumbe
                                                                                 Wettest place in South India
                                                                                 6000 to 7000 mm/y

                                                                                      Détails de deux
                                                                                    rivières étudies et
                                                                                  lieu d’échantillonage

          Madisal-Swarna basin North area of Udupi, and the Gurupur-Nethravati
          South in the area of Mangalore.

                      Colloque CIFEODD Pondichéry Octobre 2018                                        5
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Asymetric rainfall distribution over South India

                                                                            Winter
                                                                           monsoon

                                                            L’étude isotopique
                                                            (d18O) montre des
                                                          valeurs très similaires
                                                        entre les deux rivières et
                                                         leurs nappes alluviales
                                                              autour de -3 ‰
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Swarna River Estuary: water salinity on Nov 25th 2011 at low tide and mangrove stand
                                          33‰
                           A +R
              34.8‰               R                      Sita river

                  35‰

                GW 0.27‰
                             A                                                Focus sur la côte où se mélange
                                                                                l’eau douce et l’eau de mer.
                                                  S
                                                                              Valeurs de la salinité exprimées
                                           A +R
                                                                               en PSU et détermination des
                                                         33‰
                                                                                   espèces de palétuviers
Mangrove species:
A: Avicennia marina                   A
R: Rhizophora mucronata
S: Sonneratia alba                                                                4.5‰
K: Kandelia Kandel                                        A
                                                                              K

                                                                        R
                                                                                                 Madisal river
                                                                      young

                                                      9.5‰

  35‰                                                                                    1.8‰

                                                                                         Swarna river

                                      Colloque CIFEODD Pondichéry Octobre 2018                                   7
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Freshwater availability in Kodi Bengare village

           35 ‰     33 ‰

Salinité
en PSU                     33 ‰

                        10 ‰

           35 ‰

 Dans cette bande
côtière sableuse, les
habitants ont accès
à de l’eau douce par
des puits, malgré la                                                    Well water conductivity:
   présence d’eau                                                        560 µS/cm at 27,1°C
  salée des 2 côtés                                                          d18O=-2.26 ‰

                                  Colloque CIFEODD Pondichéry Octobre 2018                         8
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Anthropic action in Swarna estuary

                                                                          -Sand extraction
                                                                          -River canalisation

La présence d’eau douce si près de
   la mer et du lagon salée est
surprenante, et ceux d’autant plus
 des fortes activités anthropiques
      sur l’hydro-écosystème

            -Water pumping
            -Coconut plantattion

                               Colloque CIFEODD Pondichéry Octobre 2018                         9
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Origin of the freshwater in this sand laguna
                                                   Première hypothèse pour expliquer la
   1 - Freshwater lens                            présence d’eau douce : une nappe d’eau
                                                    douce perchée flottant sur une eau
                                                             d’intrusion salée

Salinity
 33 ‰                                                                                     Salinity
                                                                                           35 ‰

       Mais, sur les Iles Ste Mary,
      situées un peu plus au large,                              (modified from Bailley et al. 2008)
        on ne trouve que de l’eau
         saumâtre dans les puits

                               Colloque CIFEODD Pondichéry Octobre 2018                       10
Origin of the freshwater in this sand laguna
                                                              Deuxième hypothèse pour la
2 -Continental groundwater channel                          présence d’eau douce : diffusion
                                                            d’eau douce continentale par les
                                                                   cheniers sableux

                                                             (modified from a USGS document)
                          Colloque CIFEODD Pondichéry Octobre 2018                      11
Other stretched estuaries
                                along this Karnataka coast

La même forme étirée des estuaires
 se retrouve aussi plus au Sud sur la
   même côte du Sud du Kanataka
  Colloque CIFEODD Pondichéry Octobre 2018             12
Periyar river

                                       Famous backwaters
                                    from Kerala around Cochin
                              Muvattupuzha river

   Et ceci jusqu’au Kerala où se
    trouve les fameux « back
    water », réseau de canaux
    principalement constitués
            d’eau douce

           Mais ici commence
           aussi les problèmes
            d’intrusion saline
Vembanad
  lake

                                          Saline intrusion
                                          (Anil Kumar et al. 2015)
    Colloque CIFEODD Pondichéry Octobre 2018                         13
Comment se mélange l’eau
                                                                          douce et l’eau salée ?s?
         Salty water wedge, coastal cross section

Low density
                                                                                      High density

                 La position de la zone de transition
              dépend de la différence de pression entre
                le système d’eau douce et d’eau salé :
                l’intrusion d’eau de mer est favorisée
                         durant la saison sèche
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Higher water need : overpumping

                     Le toit de la nappe est rabattu durant
                      le pompage de l’eau dans les puits.

   Mais le sommet de la zone
d’intrusion saline peut aussi être
relevé, ceux qui peut amener de
     l’eau salée dans le puits

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Tsunami and sea water intrusion
                          Après l’arrivée d’eau salée sur les terres
                         jusqu’à une cuvette, tous les puits situés
                            en aval sont alimenté avec de l’eau
                                          saumâtre.

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Sources of Groundwater Salinity in Indian

Les différents modes de
salinisation des nappes
         en Inde                                             (Shraddha Rajput et al. 2004)
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Publications on India

   L. Lambs, M. Tripti, I. Moussa. 2018. New evidence on the isotopic elevation effect along the higher parts of the
    humid tropical mountain belt experiencing a monsoonal climate. Journal of Hydrology (in revision)

   M. Tripti, GP Gurumurthy, L. Lambs, J. Riotte, K. Balakrishna. 2018. Water and organic carbon cycles in monsoon-driven
    humid tropics of the Western Ghats mountain belt, India: insights from stable isotope approach JGSI (accepted).

   M. Tripti, L. Lambs, G. P. Gurumurthy, I. Moussa, K. Balakrishna and M. D. Chadaga. 2016. Water circulation and governing
    factors in humid tropical river basins in the central Western Ghats, Karnataka, India. Rapid Comm. in Mass Spectrometry 30:
    175-190.
   Gurumurthy GP, Balakrishna K, Tripti M, J. Riotte , S. Audry, JJ. Braun, L. Lambs, Udaya Shankar HN 2015. Sources and
    processes affecting the chemistry of subsurface waters along a tropical river basin, Southwestern India. Environ Earth Sci
    73 :333-346

   M. Tripti, L. Lambs, G.P. Gurumurthy, R. Teisserenc, I. Moussa, K. Balakrishna and J.L. Probst 2013. First assessment of
    water and carbon cycles in two tropical coastal rivers of south-west India: an isotopic approach. Rapid Comm. in Mass
    Spectrometry 27: 1681-1689.

   L. Lambs, K. Balakrishna and I. Moussa 2012. Response to comment on “Tracing the sources of water using stable isotopes:
    first results along the Mangalore-Udupi region, south-west coast of India. Rapid Comm. in Mass Spectrometry 26: 876-879.

   L. Lambs, GP Gurumurthy and K. Balakrishna 2011. Tracing the sources of water using stable isotopes: first results along the
    Mangalore-Udupi region, southwest coast of India. Rapid Comm. in Mass Spectrometry 25: 2769-2776.
   L Lambs, K Balakrishna, F Brunet, JL Probst. 2005. Oxygen and hydrogen isotopic composition of major Indian rivers : a first
    global assessment. Hydrological Processes 19: 3345-3355.
   L. Lambs. Correlation of conductivity and stable isotope d18O for the assment of water origin in river system. Chemical
    Geology 164: 161-170.

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Thanks for attention!

                                 Le lagon intérieur d’Europa, juin 2013

                                                        Giant squirrel
                                                        (Ratufa Indica)
                                                        In Western Ghats

Funding:
- CNRS pour le financement PICS Inde (2011-2013)
- Université Paul Sabatier, Axe géographique Inde (2014)
- INP- ENSAT, Soutien à la Mobilité Internationale (2016)
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