Soutenance mémoire
La région du Saloum se situe au Centre-Ouest du Sénégal en bordure de l’océan Atlantique ; elle est habité par une population, en majorité, paysanne vivant essentiellement de l’agriculture, de la pêche mais également de l’élevage. Cette région à l’image de l’ensemble de la zone sahélienne est marquée depuis plusieurs décennies par une baisse de la pluviométrie d’environ 30 % et par une forte évapotranspiration (moyenne mensuelle supérieure à 140 mm) ; elle montre un paysage semiaride avec un assèchement du réseau hydrographique et une baisse du niveau de la nappe phréatique.
La population locale, pour son approvisionnement en eau potable et les besoins du cheptel et du maraîchage, exploite aux moyens de puits traditionnels et de forages, la nappe libre du Continental Terminal qui constitue les seules ressources en eau douce de la région. Cependant, de part sa position géographique côtière, cette nappe à l’instar de la plupart des nappes littorales du Sénégal est contaminée par une intrusion d’eau salée sur sa frange littorale et à partir des eaux salées du fleuve Saloum. Cette contamination est le fait du déficit de recharge et de l’exploitation de la nappe. Cette intrusion saline à laquelle s’ajoute la pollution par les nitrates, dégrade considérablement la qualité des eaux de cette nappe au point de les rendre impropre aussi bien pour la consommation humaine que pour l’agriculture. Les sources de salinisation et les processus géochimiques associés de cette nappe ont été étudiés par plusieurs par les études antérieures (Faye et al, 2003 ; Faye, 2005 ; Faye et al 2005 ; Ndoye, 2003) qui ont utilisé l’hydrogéochimie des ions majeurs et quelques ions mineurs. Par rapport à ces résultats obtenus, le présent travail cherche à apporter un complément d’information hydrochimique basé essentiellement sur les ions mineurs et les éléments traces. Il vise comme objectif global d’identifier les processus géochimiques responsables des variations de faciès observées mais surtout d’étudier les processus en fonction du temps de résidence des ions.
Cadre géographique
Du point de vue géographique, la région du Saloum qui fait l’objet de cette présente étude se trouve au centre-ouest du Sénégal .
Elle est limitée au Nord par le fleuve Saloum, au Sud par la frontière entre le Sénégal et la Gambie, à l’Ouest par l’océan Atlantique et à l’Est par le méridien passant par Birkilane ; elle se situe entre :
• les latitudes 13°35 (1501924 m en UTM) et 14°10 N (1566068 m en UTM) ;
• et les longitudes 16°30 (337759 m en UTM) et 15°45 W (419113 m en UTM) suivant une superficie d’environ 4500 km² .
Climatologie
L’étude de la climatologie porte sur l’analyse des données recueillies au niveau de la Météorologie Nationale et concerne les paramètres qui sont : le vent, la précipitation, l’insolation, la température, l’évaporation et l’humidité relative. Les stations climatologiques de Kaolack, agroclimatologique de Nioro du Rip et pluviométrique de Toubacouta installées dans cette région, ont fourni l’essentiel des données traitées.
Vent
La zone d’étude, à l’instar du reste du pays, est alternativement balayée par deux types de vent : les alizés et la mousson.
❖ Alizés
Ce sont des vents réguliers qui soufflent des zones de hautes pressions (anticyclones) subtropicales vers les zones de basses pressions (dépressions) équatoriales.
Au niveau du Saloum, deux types d’alizé se manifestent: l’alizé maritime et l’alizé continental.
• L’alizé maritime de direction N-S à NO-SE est un vent frais et humide qui ne génère pas de pluie ; il prend naissance au niveau de l’anticyclone des Açores dans l’hémisphère nord et balaie la façade atlantique située à l’Ouest de la région d’étude entre les mois de novembre et mars avec une vitesse moyenne de 2 à 3 ms-1 (Diop Ngom et al, 2002)
• L’alizé continental (saharien) ou Harmattan de direction E-O à NE-SO est un vent desséchant chaud et sec de l’Afrique occidentale issu de l’anticyclone du Sahara toujours dans l’hémisphère nord et balayant le centre et l’Est du Sénégal entre les mois d’avril et de juin avec une vitesse moyenne de 3 à 3.5 ms-1 (Diop Ngom et al, 2002).
❖ Mousson
La mousson souffle aussi des zones de hautes pressions subtropicales de l’hémisphère sud vers les zones de basses pressions intertropicales ou équatoriales. C’est un vent humide de direction SE-NO qui prend naissance au niveau de l’anticyclone de Sainte-Hélène. Ces deux courants d’air, lorsqu’ils se rencontrent entre les tropiques du Cancer et du Capricorne, créent ainsi un front appelé front intertropical (F.I.T.) ou front équatorial qui engendre des courants d’air ascendants. Ce sont ces derniers qui génèrent des pluies cycloniques ou d’ascendance frontale dues au contact de l’air chaud et de l’air froid. Ce front (F.I.T) balaie le Saloum par intermittence du Sud vers le Nord ou du Nord vers le Sud en y installant ainsi :
• au cours de l’été boréal correspondant au passage du front du Sud vers le Nord, la mousson génératrice de pluies ;
• et au cours de son retrait correspondant à l’hiver boréal, les alizés générateurs de la sécheresse.
Au niveau de la station de Kaoloack, la vitesse du vent mesurée au sol est plus importante pendant la saison sèche avec un maximum au mois d’avril et plus faible au cours de la saison pluvieuse avec un minimum au mois de septembre .
Pluviométrie
Le régime pluviométrique dans la zone d’étude comme partout au Sénégal, est caractérisé par deux saisons : une saison des pluies et une saison sèche. Des séries chronologiques de la pluviométrie recueillies au niveau des stations de Kaolack, de Nioro du Rip et de Toubacouta ont été analysées. Il faut cependant noter que la série chronologique de la pluviométrie à Toubacouta présentait des lacunes de mesures sur la période 1920-1956 qui ont été reconstituées (Dacosta, 1992). L’étude de ces séries montre une variabilité inter-annuelle importante de la pluviométrie avec une tendance générale à la baisse qui s’est amorcée depuis les années 70 (Figure 3 ) dans cette région. Avec une normale de 770 mm (1960-1990), la pluviométrie de cette région présente une forte variabilité avec un minimum de 461 mm, un maximum de 1223 mm et des écarts moyens pouvant atteindre 40 à 58 % (Diop Ngom et al, 2002).
Flore et Population
Le Saloum fait partie de la région soudano-sahélienne où le couvert végétal est, sans cesse modifié par le déboisement et les feux de brousse (actions de l’Homme) mais surtout par les effets de la sécheresse qui sévit dans cette zone depuis les années 1970. Dans la zone d’étude, la flore est généralement constituée de trois types de famille végétale qui se répartissent par zonation (Diaw, 1992). Cette zonation se fait de la côte à vase vers le continent avec :
– les palétuviers près des côtes, particulièrement au niveau de l’estuaire du Saloum et du Djikoye, composés de Rhizophora, Avicennia et de Conocarpus suivant le niveau d’émersion
– les pelouses halophiles surtout constituées de plantes herbacées du genre Sesuvium, Philoxercis ou Paspalum ;
– le reste de la zone est occupé par la savane arborée dominée par les espèces à épines (Acacia ataxacanta, Acacia seyal, Balanites ægyptiaca et Faidherbia albida), par Adansonia digitata (baobab), Anacardium occidentalis (anacardier), Azadirachta indica (nimes), Ceiba pentandra (fromager), Mangifera indica (manguier) et par quelques herbacées annuelles.
Ce tapis herbacé comprend également des graminées parmi lesquelles on peut citer Andropogon gayanus et Cenchrus bifloris (cram-cram). A ces espèces, il faut ajouter le mil et l’arachide qui sont cultivés et constituent la base de l’économie de la population locale. La savane arborée est, à certains endroits, menacée par la salinisation des sols et la formation de tannes nues (où se développe l’espèce Philoxerus vermicularis) qui réduisent de plus en plus les surfaces cultivables. Dès la fin de la saison des pluies, le tapis herbacé disparaît et les quelques arbres et arbustes épars perdent leurs feuilles.
Géomorphologie et Sols
La région d’étude est marquée, comme le reste du pays, par un relief très peu accidenté dominé par un plateau monoclinal. Ce dernier est faiblement incliné suivant la direction est-ouest avec des altitudes qui ne dépassent pas 50 m (Diluca, 1976) donc très basses pour favoriser l’ascension des courants d’air atmosphériques qui déterminent le type de climat rencontré dans cette région. Les sols, pour l’essentiel, sont de type ferrugineux soumis à un fort lessivage conduisant à la formation des sols beiges connus sous le nom de « sols Joor ». Ces sols ferrugineux sont interrompus au niveau des bas fonds où se forment des sols hydromorphes associés à des sols halomorphes dans les vasières (Ndoye, 2001). Ces derniers sont connus sous le nom de « tannes » qui sont des sols salés nus.
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Table des matières
INTRODUCTION GÉNÉRALE
CHAPITRE I : CADRE PHYSIQUE
1.1 Cadre géographique
1.1.1 Climatologie
1.1.1.1 Vent
1.1.1.2 Pluviométrie
1.1.1.3 Insolation
1.1.1.4 Températures
1.1.1.6 Évaporation
1.1.1.6 Humidité relative
1.1.2 Bilan hydrique par méthode de Thornthwhaite
1.1.3 Flore et Population
1.I.4 Géomorphologie et Sols
1.1.5 Hydrologie de la zone d’étude
1.2 Contexte géologique
1.2.1 Litho-stratigraphie
1.2.2 Nature du réservoir
1.2.3 Tectonique
1.3 Contexte hydrogéologique
CHAPITRE II : HYDOGÉOLOGIE
2.1 Introduction
2.2 Géométrie de l’aquifère
2.2.1 Carte isobathe de l’aquifère
2.2 Carte isopache de l’aquifère
2.3 Paramètres hydrodynamiques de l’aquifère
2.3.1 Cœfficient de perméabilité (K)
2.3.2 Transmissivité (T)
2.3.3 Débit spécifique (Q)
2.3.4 Coefficient d’emmagasinement (S)
2.4 Profondeur de la nappe
2.5 Hydrodynamisme
CHAPITRE III : HYDROGÉOCHIMIE DES ÉLÉMENTS MAJEURS
3.1 Acquisition des données hydrogéochimiques
3.1.1 Analyse critique des données d’analyse chimique
3.1.1.1 Balance ionique ( BI )
3.1.1.2 Diagramme de contrôle de la balance anions-cations
3.1.2 Hydrogéochimie des ions majeurs
3.1.2.1 Typologie des eaux de la nappe
CHAPITRE IV : HYDROGÉOCHIMIE DES ÉLÉMENTS MINEURS ET TRACES
4.1 Digrammes binaires éléments halogènes et ions majeurs
4.2 Digrammes binaires strontium (Sr2+) et ions bicarbonates (HCO3-), chlorures (Cl-), calcium (Ca2+), Excess (Na+ +K+), baryum (Ba2+)
4.2.1 Diagramme Sr2+ vs HCO3- ; Cl- vs Sr2+ ; Ca2+ vs Sr2+ et Sr2+ vs Excess (Na+ +K+)
4.2.2 Diagrammes binaire strontium et baryum
4.3 Diagramme Cl- vs Sr2+/Na+
4.4 Diagrammes Cl- vs B
4.5 Diagrammes binaires métaux, chlorures et Cl/Br
4.5.1 Métaux : Li, Fe, Cu, Ni, Zn et Mn
4.5.1.1 Lithium
4.5.1.2 Fer
4.5.1.3 Cuivre
4.5.1.4 Nickel
4.5.1.5 Zinc
4.5.1.6 Manganèse
4.5.2 Diagrammes binaires
CONCLUSIONS GÉNÉRALES
