Soutenance mémoire
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FORMATIONS DUNAIRES
Les caractéristiques et origines des dunes
Les dunes sont des écosystèmes terrestres localisés dans l’interface marine et continentale. Ce sont des accumulations sédimentaires sableuses dont l’origine est spécifiquement éolienne (UICN, 2012).
L’agent édificateur de ces dunes reste principalement le vent. Le transport des sédiments est occasionné grâce à l’intensification de la vitesse du vent, de la taille des particules et de la rugosité du terrain. (Migniot, 1986 ; Brian & Stephen, 1999). A part l’apport éolien, les vagues et la houle jouent un rôle important dans la formation des dunes. Les plages côtières et les dunes sont générées en majorités par une accumulation de sable marin (Miossec, 1998).
Les formes dunaires se groupent en cinq types : barkhane, transverse, parabolique, longitudinale, étoilée ou digitée (Battistini, 1964 ; Besairie, 1973 ; Ouillon, 2011 ; Philbertina, 2015).
Aussi, les dunes du Sud-Sud-Ouest sont caractérisées par les séquences de dépôts sédimentaires du Quaternaire. Dans le littoral mahafaly, les dunes littorales sont constituées par des dunes flandriennes. Toutefois, l’origine de ces dunes est multiple : les sables peuvent être issus de l’apport fluviatile généré par le fleuve Linta mais aussi à partir des transferts de particules favorisés par l’action éolienne. Force est de signaler que le transport des particules (figure 5) est lié à plusieurs conditions (Ouillon, 2011 ; Jasper et al., 2012) :
– Vitesse moyenne du vent : 25 km/h,
– Position à 0,5 à 2 m au-dessus du sol,
– Diamètre des grains : 100 < d < 5000µm.
Les variations spatio-temporelles des taux de transport de sable constituent un facteur déterminant de la morphologie et de la dynamique dunaire.
Les principales formes de dunes dans le littoral mahafaly
Dans le littoral mahafaly, les formes dunaires sont fonction de l’exposition de la zone face au vent et de la rugosité du terrain. La morphologie des dunes dépend alors de la zone et ne se ressemble pas en tout point.
• Les formes barkhanoïdes : Ce sont des dunes en forme de croissant, très évoluée. L’arc a une longueur de 50 à 250 m. Son anatomie est composée de (figures 6 et 7) :
– Une pente douce exposée au vent, érodée de temps en temps,
– Un flanc raide, abrupt en majorité, zone de dépôt du fait de l’énergie dissipée du vent,
– Une crête ou sommet dunaire,
– Deux têtes ou cornes.
MATERIELS
LES MATERIELS DE TRAVAUX DE TERRAIN
Lors des travaux de terrains, l’utilisation de certains outils ont été indispensable afin de bien réaliser les études sur terrain en vue d’acquérir le plus d’informations.
Ces outils sont formés de : GPS, mètres à ruban, balance, sacs à échantillon, carnet de note, cahier grand format, marker permanent, stickers, scotch, ordinateur portable, jumelle, carte géologique et topographique de la zone de recherche.
LES MATERIELS DE LABORATOIRE
TAMIS
L’analyse granulométrique des échantillons de terrain s’est basée sur l’utilisation de tamis à mailles carrées de type AFNOR (figure 9) répartis en 3 séries :
– 1ère série : [5 – 0.800mm]
– 2è série : [0.630 – 0.200mm]
– 3è série : [0.160 – 0.063mm]
BALANCE DE PRECISION
Afin de connaître le poids exact des refus de tamis, l’utilisation de la balance de précision a été nécessaire (figure 10).
Figure 10. La balance de précision utilisée (Crédit photo : Auteur, 2017)
GRADISTAT 4.0
Gradistat 4.0 est un document Excel (figure 11) téléchargeable via le lien : www.kpal.co.uk/gradistat.html. C’est un fichier permettant de faire une analyse statistique et de distribution des grains non consolidés. Il a été développé par Simon Bolt. Il permet de calculer tous les indices granulométriques et paramètres statistiques rapidement.
TRAITEMENT D’IMAGE
ILWIS 3.7.2
Ilwis ou Integrated Land and Water Information System, est un logiciel de traitement d’image satellite libre téléchargeable sur le site : http://52north.org/ilwis. Il figure parmi les logiciels de Système d’Information Géographique (S.I.G) avec une capacité de traitement d’image. Il a été développé par International Institute for Aerospace Survey and Earth Sciences (I.T.C), Pays-Bas. Les fonctionnalités d’Ilwis permettent de traiter des données vecteurs, rasters. Pour les images satellites, il permet de faire des visualisations, des études statistiques et extraction d’informations. Ilwis se divise en deux fenêtres bien distinctes : « Ilwis Open » et « Map window».
• ILWIS OPEN : C’est l’interface principale qui permet de faire toute les opérations de traitements.
• MAP WINDOW : C’est une fenêtre secondaire qui rend possible la visualisation des traitements et aperçus effectués.
Google Earth
C’est un site permettant de faire des visualisations des réalités sur terrain et ayant une vue globale de l’espace à voir. C’est un outil de télédétection très fiable et facile à manipuler.
Logiciel de cartographie : Arc Gis
Afin de faire des manipulations et traitements des données géographiques, l’utilisation d’Arc Gis 10.2.2 est importante. C’est un logiciel de traitement numérique capable de réaliser et de concevoir des cartes et croquis illustrant la recherche. L’interface Arcmap a été utilisée pour réaliser ces tâches.
METHODOLOGIE
SUR TERRAIN
Quadrillage de la zone d’étude
Afin de mieux appréhender la zone de recherche, un quadrillage (figure 13) de la zone d’étude a été réalisé. Afin de choisir les meilleurs sites représentatifs, un maillage de 500m x 500m a été effectué sur toute la zone d’étude. Dans une deuxième étape, une sélection a été effectué sur les sites les plus intéressants qui répondent aux objectifs visés par le mémoire. Ensuite, la taille des mailles d’échantillonnage a été resserrée à 200m x 200m pour affiner les résultats (figure 14).
Collecte des échantillons
Sur le terrain, 200g de sédiments ont été prélevés à chaque point d’échantillonnage. 100g de ces sédiments ont servis aux analyses granulométriques. Le reste est considéré comme témoin pouvant également servir à d’autres analyses possibles comme des analyses géochimiques par exemple. A chaque échantillon a été attribué un numéro de codage spécifique : Numéro de l’échantillon/ Localité/ Date de prélèvement.
TRAVAUX DE LABORATOIRE
LA GRANULOMETRIE
La granulométrie est une science qui a pour but de mesurer les dimensions et de déterminer la forme des grains d’un sédiment ou d’une roche. Elle définit les fréquences statistiques des différentes tailles de grains dans l’ensemble étudié. Elle permet en particulier, en géologie, de préciser les conditions de sédimentation en mettant en exergue une expression quantitative de la répartition de la taille des grains (Chamley, 2000) afin de :
– Reconstituer la dynamique des apports des sédiments ;
– Déduire les vitesses limites de transport et sédimentation dans les fluides qui ont véhiculé les grains ;
– Mettre en évidence le caractère mono ou polygénique de l’alimentation d’un bassin sédimentaire ;
– Etablir des corrélations stratigraphiques.
L’analyse granulométrique consiste à classer les différents grains d’un échantillon en utilisant une série de tamis ou passoires, emboîtés les uns sur les autres, dont les ouvertures sont décroissantes du haut vers le bas. L’échantillon étant placé au sommet, la pile de tamis est vibrée. Les refus successifs (matériaux restant dans chaque tamis) et l’ultime tamisat sont pesés, puis convertis-en %. L’analyse fournit donc le poids et non le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle. Une courbe est tracée ; c’est la courbe granulométrique.
a) Classifications granulométriques
De très nombreuses classifications granulométriques ont été proposées. Les limites entre
les catégories distinguées correspondent en général à des changements des propriétés mécaniques et physiques des grains.
Le mode opératoire
Le mode opératoire se fait comme suit :
Peser 100g de sable de l’échantillon,
Verser cette pesée dans la première série de tamis,
Monter l’ensemble de la série sur la machine à secousse,
La durée de tamisage est de 15 mn en moyenne,
Peser les tamisats ou refus de tamis.
Toutefois, une perte inopinée de 2% est tolérable pour l’étude statistique des résultats.
Calcul et expression des résultats
Les résultats de l’analyse granulométrique peuvent être exprimés de bien des manières, outre les tableaux numériques : représentations graphiques, indices statistiques. C’est ainsi que les résultats peuvent être présentés
1- Sous forme de tableau qui consiste à inscrire les résultats du pesage des tamisats correspondant à chaque ouverture de la maille de tamis ;
2- Sous forme de graphe : Cette opération signifie à construire le graphe du courbe des fréquences simples et fréquences cumulés sur un papier semilogarithmique. A partir de ces courbes, nous pouvons dégager les paramètres statistiques des résultats. L’histogramme peut en effet présenter un ou plusieurs maximas :
– S’il y a un seul maximum, on dit que l’échantillon est unimodal. Il est homogène ;
– Si la courbe présente 2 ou plusieurs maximas, l’échantillon est bi ou plurimodale, il y a un mauvais classement des sables donc il est hétérogène.
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Table des matières
INTRODUCTION
I- GENERALITES
1.1 PRESENTATION DE LA ZONE DE RECHERCHE
1.1.1. Localisation de la zone de recherche
1.1.2. La géologie du milieu
1.1.3. Les composantes bioclimatiques
1.1.3.1 Le climat
1.1.3.2. La végétation
1.2. FORMATIONS DUNAIRES
1.2.1. Les caractéristiques et origines des dunes
1.2.2. Les principales formes de dunes dans le littoral mahafaly
II- MATERIELS ET METHODES
2.1. MATERIELS
2.1.1. LES MATERIELS DE TRAVAUX DE TERRAIN
2.1.2. LES MATERIELS DE LABORATOIRE
2.1.2.1. TAMIS
2.1.2.2. BALANCE DE PRECISION
2.1.2.3. GRADISTAT 4.0
2.1.2.4. MICROSCOPE DIGITAL
2.1.2.5. TRAITEMENT D’IMAGE
a) ILWIS 3.7.2
b) Google Earth
c) Logiciel de cartographie : Arc Gis
2.2. METHODOLOGIE
2.2.1. SUR TERRAIN
2.2.1.1. Quadrillage de la zone d’étude
2.2.1.2. Collecte des échantillons
2.2.2. TRAVAUX DE LABORATOIRE
2.2.2.1. LA GRANULOMETRIE
2.2.2. LA MORPHOSCOPIE
2.2.3. TRAITEMENT D’IMAGES ET CARTOGRAPHIE
2.2.3.1. Les images à traiter
2.2.3.2. Traitement d’images
2.2.3.3. Visualisation Google Earth
III- RESULTATS
3.1. ANALYSE GRANULOMETRIQUE
3.2. ANALYSE MORPHOSCOPIQUE
3.3. EVOLUTION DU LITTORAL MAHAFALY
3.4. INDICE DE VEGETATION OU NDVI
3.5. ZONAGE
IV- INTERPRETATION ET DISCUSSIONS DES RESULTATS
4.1. ORIGINES DES SEDIMENTS
4.1.1. ORIGINE FLUVIATILE
4.1.2. ORIGINE MIXTE
4.1.3 ORIGINE MARINE
4.2. EVOLUTION SPATIO-TEMPORELLE DU LITTORAL MAHAFALY
4.3. ÉVOLUTIONS DE L’ESPACE MAHAFALY ENTRE 2005 A 2017
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
REFERENCES WEBOGRAPHIQUES
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