Hydrochemical and isotopic evidence for seawater intrusion into the coastal aquifer of Taleza, Algeria

ABSTRACT: Located in north-east Algerian, the coastal aquifer of Taleza constitutes a significant source of groundwater. It contains hundreds of private wells installed by the population for several purposes including drinking water. Recently, the groundwater has become quite saline; in order to investigate this issue, hydrochemical and isotopic groundwater characterization is carried out, including the analyses of major elements and water stable isotopes d2H-H2O and d18O-H2O. Results confirmed a saltwater intrusion, and interestingly, the intrusion mechanism appears to be more complex than a direct intrusion from the Mediterranean Sea. During the high-water period, saltwater intrusion may also originate from the two rivers bordering the aquifer, via upstream migration of seawater through the river mouths. The heavier ratios in d2H-H2O and d18O-H2O of surface water collected from the rivers suggest that the Mediterranean Sea water is mixing with rivers water. The present study shows that seawater may exert deleterious impacts on groundwater quality and greatly limit conditions for the sustainable groundwater management.

RÉSUMÉ: Localisé au nord-est Algérien, l'aquifère côtier de Taleza constitue une source potentielle d’eau souterraine. Il contient des centaines de puits privés installés par la population à plusieurs fins incluant l’approvisionnement en eau potable. Récemment, les eaux souterraines sont devenues peu salines; afin d'étudier cette problématique, une caractérisation hydrochimique et isotopique des eaux souterraines est effectuée, incluant des analyses chimiques des éléments majeurs et des isotopes stables de l'eau (δ2H-H2O et δ18O-H2O). Une intrusion très active d'eau salée est confirmée et apparait plus complexe qu'une intrusion directe depuis la mer Méditerranée. Pendant la période des hautes-eaux, l'intrusion marine peut également provenir des deux rivières bordant l'aquifère, via l’intrusion de l'eau de mer à partir des embouchures des rivières. Les rapports plus élevés en δ2H-H2O et δ18O-H2O dans les eaux de rivières suggèrent que l'eau de la mer se mélange à l'eau des rivières. La présente étude montre que l'eau de mer peut exercer des effets néfastes sur la qualité des eaux souterraines et limiter les conditions de gestion durable des eaux souterraines.