Geochemistry, isotopic composition (δ18O, δ2H, 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd) in the groundwater of French Guiana as indicators of their origin, interrelations

The current use of untreated river water for drinking purposes by the population of French Guiana has important impacts on public health. Consequently, groundwater is of major importance as a possible alternative drinking water supply to reduce these impacts. Since French Guiana belongs to the Guyana Shield, sustainable water management can be expected to depend increasingly on water from fissured aquifers in hard rocks. Groundwater samples were collected from shallow drill holes in the densely populated coastal area, and deeper wells in the basement (around Cayenne and along the Maroni and Oyapock rivers). This study reports on major and trace elements for which Na+ and Ca2+ excess with regard to Cl reflect the role of water-rock interaction, as well as Sr and Nd isotopes that reflect the role of the different lithologies. δ18O and δD in waters give constraints on the water cycle (recharge and evaporation processes).

RésuméL’utilisation d’eau de surface non traitée comme eau de boisson par la population guyanaise a des effets importants en termes de santé publique. En conséquence, les ressources en eaux souterraines sont d’une importance majeure comme alternative pour l’alimentation en eau potable, afin de réduire les impacts sur la santé publique. La Guyane française faisant partie du bouclier guyanais, les ressources en eau souterraine sont probablement contenues dans les roches fracturées. Des eaux souterraines ont été prélevées dans des forages peu profonds dans les zones de forte densité de population dans la zone côtière et dans des ouvrages plus profonds dans les zones de socle (proche de Cayenne et le long des fleuves Maroni et Oyapock). Cette étude présente la géochimie des éléments majeurs et traces pour lesquels les excès de Na+ et Ca2+ par rapport au Cl reflètent le rôle des interactions eau-roche, tandis que les isotopes du Sr et Nd montrent le rôle des différentes lithologies drainées. Les isotopes de la molécule d’eau (δ18O et δD) tracent le cycle de l’eau, précisant la recharge et les processus d’évaporation.