Influence de la géomorphologie sur la variabilité des nitrates

Influence de la géomorphologie sur la variabilité des nitrates

Introduction

La contamination des eaux douces par les nitrates représente un enjeu majeur, puisque le cycle de l’azote et ses excès sont décrits comme ‘le cycle le plus perturbé par l’activité humaine’ (Howarth et Gene 2009) et ‘la troisième menace la plus importante pour la planète’ (Giles 2005).
Depuis quelques décennies, la fertilisation excessive des zones agricoles par les engrais – pour satisfaire la demande croissante de la population- a entraîné un excès d’éléments nutritifs sur les terrains cultivés qui chemine vers les cours d’eau par ruissellement superficiel et hypodermique ainsi que par drainage vers la nappe phréatique (Corriveau 2009). Cet excès d’éléments nutritifs perturbe l’équilibre des écosystèmes aquatiques d’une part, en modifiant les propriétés physico-chimiques et biologiques des cours d’eau, et en induisant le phénomène d’eutrophisation et d’autre part, menace la santé humaine puisque des concentrations en nitrates trop élevées dans l’eau potable peuvent provoquer la méthémoglobinémie chez le nourrisson et le cancer gastrique chez l’adulte (European Environment Agency 2000; Institut de la santé publique au Québec 2003).
Les rivières, les cours d’eau et même les oueds sont des systèmes de transport, à grande échelle d’eau et de matériaux provenant du bassin versant, dans lesquels les processus biogéochimiques de rétention et de transformation des éléments biogènes diffèrent entre l’amont et l’aval dans les écosystèmes lotiques (Vannote et al. 1980; Elwood et al. 1983; Grimm 1987; Thomas et al. 2001). Ces processus se produisent à l’interface entre les rivières et les aquifères appelée la zone hyporhéique.

Le bassin versant de la Tafna

Situé à l’extrême Nord-Ouest du territoire algérien, le bassin versant de la Tafna est l’un des plus importants bassins néogènes sublittoraux. Avec une superficie de 7245 Km², il occupe une zone comprise entre 1° 00´ et 1°45´ longitude Ouest et entre 32°40´ et 35° 20´ latitude Nord. Il s’étend sur la totalité de la wilaya de Tlemcen (77%) et déborde sur le territoire marocain.
Il est limité au Nord par les Monts des Traras, au Sud par les Monts de Tlemcen, à l’Est par djebel Sebâa Chioukh et à l’Ouest par les Monts de Beni Snassen au Maroc (Fig. 7).
Son principal cours d’eau est la Tafna, long de 170 Km, il prend sa source sur le versant sud des Monts de Tlemcen au niveau de Ghar Boumâaza à environ 1100m d’altitude, et continue son parcours orienté vers le Nord-Est pour se déverser dans la méditerranée. Sa pente moyenne est de 6.5%.

Réseau hydrographique

Globalement, le bassin versant de la Tafna est subdivisé en trois parties (Benest 1990) :
La haute Tafna : L’Oued Tafna draine les versants sud et les hautes vallées des Monts de Tlemcen, il reçoit sur sa rive droite Oued Sebdou et sur sa rive gauche Oued Khémis. L’eau est retenue par le barrage de Beni Bahdel. À son aval, l’Oued se reforme à partir des sources et des résurgences, il franchit les Monts de Tlemcen en y taillant des gorges abruptes.
La moyenne Tafna : Une fois les gorges franchies, la Tafna débouche dans la plaine de Maghnia coulant dans une vallée peu profonde. Cette partie du cours d’eau reçoit plusieurs affluents dont les plus importants sont :
Sur la rive gauche : l’Oued Mouillah est son principal affluent, il prend naissance à El Abed à 1250m d’altitude. Il traverse ensuite le Maroc et prend le nom d’oued Isly. Il sert de collecteur d’eaux usées de la ville d’Oujda. Il revient en Algérie sous le nom de Mouillah. Dans cette partie il draine un bassin versant à vocation agricole et reçoit les effluents domestiques et industriels de la ville de Maghnia par l’intermédiaire des oueds El-Abbes et oued Ouerdeffou. Sa confluence avec la Tafna se situe à 160m d’altitude dans la plaine de Maghnia. L’eau est retenue par le barrage de Hammam Boughrara. L’Oued Boukiou (temporaire) prend naissance dans les Monts des traras et rejoint le cours de la Tafna dans la plaine de Ghossel.

Le rapport de stage ou le pfe est un document d’analyse, de synthèse et d’évaluation de votre apprentissage, c’est pour cela chatpfe.com propose le téléchargement des modèles complet de projet de fin d’étude, rapport de stage, mémoire, pfe, thèse, pour connaître la méthodologie à avoir et savoir comment construire les parties d’un projet de fin d’étude.

Table des matières

Introduction
Chapitre 1 : Etude bibliographique
1.1 Fonctionnement des cours d’eau
1.1.1 La zone hyporhéique
1.1.2 Rôle de la zone hyporhéique dans les cycles biogéochimiques
1.1.3 Facteurs de contrôle des échanges au niveau hyporhéique
1. 2 Dynamique des nitrates à l’échelle du bassin versant
1.2.1 Cycle de l’azote
1.2.2 Sources de nitrates à l’échelle du bassin versant
a) Apports anthropiques
b) Apports naturels
1.2.3 Processus de transformation de l’azote
Chapitre 2 : milieu physique
2.1 Le bassin versant de la Tafna
2.1.1 Réseau hydrographique
2.1.2 Contexte géologique
2.1.3 Contexte topographique
2.1.4 Contexte pédologique
2.1.5 Régime hydrologique
2.1.6 Climatologie régionale
2.1.7 Occupation du sol
2.2 Présentation générale du sous bassin de l’Isser et de l’oued Chouly
2.2.1 Sous bassin versant de l’Isser
2.2.2 Sous bassin versant de Chouly
2.3 Description des stations d’étude
2.4 Caractéristiques des points de prélèvement de l’eau souterraine (puits) des différentes stations étudiées
Chapitre 3 : Matériel et Méthodes
3. 1 Echantillonnage – Méthodes d’étude
3.1.1 Eau
Le sondage Bou-Rouch
3.1.2 Sédiments
3.2 Analyses physico-chimiques de l’eau
3.2.1 Mesures réalisées in situ
3.2.2 Analyses réalisées au laboratoire
Les chlorures (Cl)
Les nitrates (NO3-)
3.3 Analyse granulométrique
3.3.1 Préparation des échantillons
3.3.2 Dosage du carbone organique
3.3.3 Conductivité Hydraulique
3.4 Analyses statistiques
3.4.1 Analyses de variance et tests non paramétriques
3.4.2 Analyses Multivariées
a) analyse en composantes principales (ACP)
b) Principe de l’ACP
Chapitre 4 : résultats et interprétations
4.1 Chimie de l’eau de surface
4.1.1 Evolution spatio-temporelle des paramètres physico-chimiques de l’eau de surface
4.1.2 Analyse en composantes principales de l’eau de surface
4.1.3 Discussion
4.2. Milieu hyporhéique
4.2.1 Echanges hydrologiques
a) Gradient hydraulique vertical
B) Mélange des eaux dans le milieu hyporhéique
4.2.2 Evolution spatio-temporelle des paramètres physico-chimiques de l’eau hyporhéique
4.2.3 Evolution spatio-temporelle des nitrates de l’eau hyporhéique
a) Evolution amont/aval du bassin versant de la Tafna
b) Evolution longitudinale des nitrates (par station) dans le cours d’eau principal la Tafna et ses affluents Isser et Chouly
4.2.4 Rétention des nitrates
4.2.5 Influence de la géomorphologie sur la variabilité des nitrates
4.2.6 Relation entre les concentrations en NO3-N de l’eau hyporhéique, DO, K, la granulométrie des sédiments et l’ordre des cours d’eau à l’échelle du bassin versant
4.2.7 Les facteurs qui contrôlent les concentrations en nitrates
4.3 Milieu phréatique
4.3.1 Niveau de la nappe
4.3.2 Hydrochimie de la nappe
4.3.3 Conclusion
4.4 Comparaison entre la chimie des eaux superficielles, interstitielles et souterraines à l’échelle du bassin versant de la Tafna
Discussion générale
Conclusion générale