Etude isotopique de la pluie et de la neige sur le Mont Liban ...

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Angele Aouad et al.
l’événement en particulier lorsque la couche déposée est épaisse. La densité a été
mesurée sur la neige fraîche; la métamorphose a ensuite été caractérisée par l’évolution
du diamètre des grains et de la densité apparente des couches au cours de la fonte
(avril–juin, à 2000 m) sur trois profils. Un seul a fait l’objet d’analyses isotopiques. Il
est situé sur la route Ouyoun Es Simane–Zahlé, à une altitude d’environ 2000 m. Dix
strates individualisées de neige ainsi que les 4 niveaux intermédiaires gelés les plus
épais y ont été prélevées en avril 2002.
Parallèlement, à l’aval de ce secteur, deux sources karstiques ont été suivies
(mesures in situ des débits et prélèvements pour analyses chimiques et isotopiques).
Entre le 13 décembre 2001 et le 17 avril 2002, 11 échantillons ont été analysés sur la
source Nabaa El Laban (1647 m) et cinq sur la source Nabaa El Assal (1528 m). Dans
le haut bassin du Nahr El Kelb, ces deux sources, à une altitude voisine de 1600 m,
drainent l’aquifère karstique cénomanien qui alimente les principales résurgences du
Crétacé du Mont Liban (Bahzad, 1985). Aucune donnée historique n’étant disponible
sur ces sources, quelques mesures de débit ont été réalisées au cours de la période
d’étude.
RESULTATS
Le signal isotopique
La composition isotopique des précipitations à une station donnée va dépendre des
conditions de formation de la pluie, de la température en particulier, mais aussi de
l’histoire des masses d’air: origine, état de vidange du nuage (Rozanski et al., 1993).
Sur le pourtour est-méditerranéen, la variété des origines et trajectoires des masses
d’air humide a pour conséquence une forte variabilité du signal isotopique à l’échelle
mensuelle et événementielle. Un excès en deutérium élevé caractérise les précipitations
issues d’une masse d’air qui s’est rechargée en vapeur au dessus de la mer
Méditerranée (Gat & Carmi, 1970; Rindsberger et al., 1983). L’origine et le trajet suivi
par les différentes masses nuageuses avant d’arriver sur le Liban ont été caractérisés
sur la base des cartes géopotentielles, de température et de vitesse du vent à 500 hPa,
ainsi que sur des cartes des vitesses verticales du vent et des humidités relatives à
700 hPa sur l’ensemble de la Méditerranée établies à partir du modèle français Arpège.
En complément, les canaux IR et WV des images Météosat 7 ont été utilisés, chaque
six heures pour trois jours précédents les pluies et chaque trois heures pendant la pluie.
Quatre trajectoires principales ont pu être distinguées et sont représentées sur la Fig. 2.
Pour la saison des pluies 2001–2002, entre le 3 novembre et le 4 avril, les
précipitations à la station CREEN de Beyrouth s’élèvent à 608 mm sur lesquels 496
mm ont été échantillonnés, soit plus de 80%. Les précipitations manquantes ne
présentent pas de caractère exceptionnel, ni par leur intensité, ni par leur situation
saisonnière, et ne devraient que très peu influencer les teneurs isotopiques pondérées
(Tableau 2).
Les valeurs moyennes pondérées du signal analysé s’élèvent respectivement à
–6.37‰ pour le δ 18 O, –30.5‰ pour le δ 2 H avec un excès en deutérium moyen de 20.4;
la teneur moyenne en chlorure est de 6.42 mg l -1 . La teneur isotopique à l’échelle de
l’événement varie fortement –11.1 < δ 18 O < –1.4 et –72.8 < δ 2 H < –6.1 même si l’on
exclut l’échantillon du 18 mars 2002 manifestement évaporé. L’excès en deutérium, d,