Karst at depth below the sea level around the Mediterranean due to the Messinian crisis of salinity. Hydrogeological consequences and issues

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Résumé

Dans de nombreux pays méditerranéens, les aquifères karstiques sont une ressource en eau essentielle. Leurs caractéristiques sont décrites ainsi que la spécificité des karsts méditerranéens, déterminée par un climat particulier et surtout une histoire géologique récente complexe. La Crise Messinienne de Salinité (CMS), un événement majeur qui s'est produit il y a 5,3 Ma, a permis le développement des vallées et de karst très au-dessous du niveau marin actuel. Ignorée par les hydrogéologues et les karstologues jusque dans les années 90, la CMS est maintenant considérée comme une période essentielle pour le développement de conduits karstiques à grande profondeur sous le niveau marin actuel. Le système karstique de Chekka au Liban, et ses grandes sources sous-marines sont pris comme exemple pour montrer le fonctionnement de ces aquifères côtiers. Les principales conséquences sont présentées et analysés ici afin de montrer la nécessité absolue d'améliorer les connaissances sur les aquifères karstiques et l'hydrogéologie régionale. Les sources sous-marines karstiques, typiques des côtes méditerranéennes, sont considérées comme une ressource intéressante non-conventionnelle, ce qui sera discuté. Le principal problème est une gestion et une protection efficaces et durables de ces ressources en eaux souterraines dans des régions où la densité de population est la plus élevée et les activités économiques sont concentrées. Quelques nouvelles pistes de recherche et de développement sont proposées.

Abstract

For many Mediterranean countries, karst aquifers offer an essential water resource. Their characteristics are mentioned as well as the specificity of Mediterranean karsts, determined by a particular climate and over all a recent complex geological history. The Messinian Crisis of Salinity (MCS), a major event which occurred 5.3 My ago, allowed the development of valleys and karst very lowly below present sea-level. Ignored by hydrogeologists and karstologists until the 90's, the MCS is now considered as a major period for developing karst conduits at great depth below the present sea level. The karst system of Chekka, Lebanon, and its large submarine springs are taken as an example to show the functioning of such coastal aquifers. The main consequences are here presented and analyzed in order to point out the absolute necessity for improving the knowledge on karst aquifers and regional hydrogeology. Karst submarine springs, typical of Mediterranean coasts, are considered as a non-conventional interesting resource, what will be discussed. The main issue is an efficient and sustainable management and protection of these groundwater resources in regions where the population density is highest and the economic activities are concentrated. Some new avenues of research and development are proposed.

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Over : Michel Bakalowicz