| Abstract |
In the Gran Sasso fissured carbonate aquifer (central Italy), a long-term (2001–2007) spatio-temporal hydrochemical and $^{222}$Rn tracing survey was performed with the goal to investigate groundwater flow and water–rock interaction. Analyses of the physico-chemical parameters, and comparisons of multichemical and characteristic ratios in space and time, and subsequent statistical analyses, permitted a characterisation of the hydrogeology. At the regional scale, groundwater flows from recharge areas to the springs located at the aquifer boundaries, with a gradual increase of mineralisation and temperature along its flowpaths. However, the parameters of each group of springs may significantly deviate from the regional trend owing to fast flows and to the geological setting of the discharge spring areas, as corroborated by statistical data. Along regional flowpaths, the effects of seasonal recharge and lowering of the water table clearly cause changes in ion concentrations over time. This conceptual model was validated by an analysis of the $^{222}$Rn content in groundwater. $^{222}$Rn content, for which temporal variability depends on seasonal fluctuations of the water table, local lithology and the fracture network at the spring discharge areas, was considered as a tracer of the final stages of groundwater flowpaths.Dans l’aquifère carbonaté fissuré du Grand Sasso (Italie centrale), une étude spatio-temporelle longue durée (2001–2007) par traçage hydrochimique incluant $^{222}$Rn a été réalisée dans le but d’étudier l’écoulement souterrain et l’interaction eau–roche. Des analyses des paramètres hydrochimiques, des comparaisons de ratios multiparamétriques caractéristiques dans l’espace et le temps et les analyses statistiques subséquentes ont permis une caractérisation de l’hydrogéologie. A l’échelle régionale, l’écoulement de l’eau souterraine depuis les aires de recharge jusqu’aux sources situées en limite de l’aquifère, s’accompagne d’une augmentation graduelle de la minéralisation et de la température le long du chenal d’écoulement. Toutefois, les paramètres de chaque groupe de sources peuvent s’écarter de façon significative de la tendance régionale, écarts dus à des écoulements rapides et aux caractéristiques géologiques des aires de décharge des sources, comme corroboré par les données statistiques. Le long des chenaux régionaux, les effets de la recharge saisonnière et les abaissements de la surface libre de la nappe causent clairement des changements des concentrations ioniques dans le temps. Ce modèle conceptuel a été validé par une analyse de la teneur en $^{222}$Rn dans l’eau de nappe. La teneur en $^{222}$Rn, dont la variabilité dans le temps dépend des fluctuations saisonnières de la nappe, la lithologie locale et le réseau de fractures des aires de décharge de l’aquifère, ont été considérés comme marqueurs des étapes finales des écoulements souterrains.Se llevó a cabo la traza hidroquímica espacio temporal a largo plazo (2001–2007) y el relevamiento de trazadores de $^{222}$Rn con el objetivo de investigar el flujo de agua subterránea y la interacción agua–roca en el acuífero carbonático fisurado del Gran Sasso (Italia Central). Los análisis de parámetros físico-químicos, y las comparaciones de cocientes característicos y multiquímicas en espacio y tiempo, y los análisis estadísticos subsecuentes permitieron una caracterización de la hidrogeología. En la escala regional, el agua subterránea fluye desde las áreas de recarga hacia los manantiales localizados en los bordes del acuífero, con un incremento gradual de mineralización y temperatura a lo largo de sus trayectorias de flujo. Sin embargo, los parámetros de cada grupo de manantiales pueden desviarse significativamente de la tendencia regional debido al flujo rápido y a la configuración geológica de las áreas de descarga de los manantiales, como fue corroborado por datos estadísticos. A lo largo de las trayectorias de flujos regionales, los efectos de la recarga estacional y el descenso de los niveles freáticos causa claramente cambios en las concentraciones iónicas a través del tiempo. Este modelo conceptual fue validado con un análisis del contenido de $^{222}$Rn en aguas subterráneas. El contenido de $^{222}$Rn, cuya variabilidad temporal depende de las fluctuaciones estacionales del nivel freático, la litología local y las redes de fracturas en las áreas de descarga de los manantiales, fue considerado como un trazador de las etapas finales de las trayectorias del flujo de agua subterránea.No aquífero fissurado carbonatado de Gran Sasso (Itália central) foi efetuado um estudo com traçadores hidroquímicos e de $^{222}$Rn no espaço-tempo e a longo prazo (2001–2007), com o objetivo de investigar o fluxo de água subterrânea e a interação água–rocha. Análises dos parâmetros físico-químicos e comparações das relações multiquímicas e caraterísticas no espaço e no tempo, e subsequentes análises estatísticas, permitiram a caraterização da hidrogeologia. À escala regional, a água subterrânea flui das áreas de recarga para as nascentes localizadas nas fronteiras do aquífero, com um incremento gradual na mineralização e na temperatura ao longo do percurso. No entanto, os parâmetros de cada grupo de nascentes podem desviar-se significativamente da tendência regional, devido a fluxos mais rápidos e ao ambiente geológico das áreas de descarga das nascentes, como corroborado por dados estatísticos. Ao longo dos percursos de fluxo regionais, os efeitos da recarga sazonal e do rebaixamento do nível freático causam claramente alterações nas concentrações iónicas ao longo do tempo. Este modelo concetual foi validado por análises do conteúdo de $^{222}$Rn na água subterrânea. O conteúdo de $^{222}$Rn, para o qual a variabilidade temporal depende das flutuações sazonais do nível freático, da litologia local e da rede de fraturas nas áreas de descarga, foi considerado como um traçador dos estágios finais dos percursos de fluxo de água subterrânea. |
