Distribution des sels nutritifs et des matières organiques

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Variation de la salinité

Dans le littoral récepteur, durant la période mars 2007-février 2008 la salinité a varié entre 29,7 et 37,6 psu avec une moyenne annuelle de 36,70 psu (Tableau 4). Sur la figure 3 on remarque qu’il n’y a pas une tendance claire entre les stations, sauf pour la station 7 où l’on enregistre toujours les plus faibles valeurs. On peut remarquer aussi la constance des valeurs au niveau des stations 2 et 3 (Tableau 4 & figure 3) soulignent leur isolement des apports terrestres. A l opposé, la salinité reste faible durant la période humide mars juin à la station 7 et dans une moindre mesure aux stations 2, 4, 5 et 6 en raison de l’importance des apports à ce niveau géographique. Les salinités de surface sont toujours supérieures à celles du fond sauf ponctuellement en été en raison de la forte évaporation en surface ayant pour effet l’augmentation instantanée de la salinité.On note des valeurs moyennes très proches : 36,5 psu à la surface et 36,9 psu dans les eaux du fond (Figure 3 & tableau 4).

Distribution des matières nutritives minérales et organiques

Distribution des sels nutritifs

Distribution de l’azote minéral

• L’ammonium NH4+
L’évolution des teneurs en NH4+ au cours de la période d’étude montre une très grande variabilité où les valeurs fluctuent entre 0,5 et 54 µmoles. l-1. La moyenne annuelle est élevée (3,3 en surface et 4 en profondeur) traduit une forte richesse des eaux côtières du golfe d’Annaba (Figure 4 et tableau 5). Les stations 4 et 5 plus directement soumises aux influences des apports de l’estuaire du Mafrag recèlent les plus fortes concentrations (5 et 3,6 µmoles. l-1 respectivement). Inversement les stations les plus reculées au large montrent des valeurs plus faibles de l’ordre de 2,5 µmoles. l-1. Ces constatations soulignent l’importance de l’enrichissement continental induit par les apports terrestres.
Outre les différences spatiales, on peut observer une distribution différentielle entre la surface et le fond à l’avantage des eaux profondes généralement plus chargées en NH4+ ammonium. On y enregistre 3,30 µmoles. l-1 en surface contre 4 µmoles. l-1 au fond. La supériorité des teneurs de fond peut être expliquées par l’échappement d’une partie du stock à la consommation phytoplanctonique auquelle s’ajoute l’apport de la régénération directe zooplanctonique.
De plus les variations saisonnières sont peu marquées et ne montrent pas une tendance quelconque sauf une augmentation générale des valeurs en juin.

Le phosphore

• Les phosphates PO43-
Les ions orthophosphates sont présents en milieux aquatiques sous forme de H2PO4- à 90% et de HPO4-2 à 10%. Ces fractions sont variables avec le pH mais dans les eaux marines souvent légèrement alcalines se sont les ions H2PO4- qui dominent. Dans le golfe d’Annaba, les teneurs sont considérées comme élevées atteignant en moyenne de 2 µmoles. l-1 comme le montrent la figure 9 & tableau 10 Dans l’ensemble du secteur étudié, les teneurs moyennes ont fluctué entre 1 et 3 µmoles. l-1 avec des valeurs maximales rencontrées aux stations les plus côtières sauf la station 2 présentant des valeurs anormalement élevées (2,24 µmoles. l-1). La distribution verticale ne montre pas de différences entre les valeurs du fond et celles de la surface et les teneurs sont sensiblement comparables (2 µmoles. l-1). Il faut noter qu’en raison du comportement fugace des ions phosphates passant sous forme solide (adsorption sur les matières en suspension) et imprévisiblement libérés (désorption), la forme libre dosable (Dissolved Reactive Phosphorus) reste souvent quelque peu entachée d’incertitudes. On peut remarquer cependant que la station 3 la plus éloignée est la moins riche.
Les variations saisonnières sont très peu marquées mais les valeurs accusent un maximum en été (juin et juillet) pour les stations avancées vers la côte. Cet enrichissement devrait être soutenu par les extrusions continentales d’origine urbaine. Cette richesse coïncide avec la saison touristique au cours de la quelle les rejets domestiques sont collectés et rejetés dans les bassins de décantation dans la zone Ouest de Sidi-Salem (les salines). Des valeurs élevées sont également notées en novembre par suite d’apports continentaux s’exprimant surtout au niveau des eaux de surface.
• Les polyphosphates (P2O5)
En raison de leur origine continentale, l’essentiel des polyphosphates revient généralement aux apports d’origine agricole et domestique. On rencontre d’importantes quantités de P2O5 avec une moyenne annuelle en toute saison de 3,21 µmoles. l-1. C’est en hiver que s’observent les valeurs les plus élevées restant de l’ordre 4,5 µmoles. l-1.
A l’inverse en période d’été les valeurs chutent jusqu’à 2,30 µmoles. l-1 (Figure 10), ce qui peut indiquer que l’origine des P2O5 est essentiellement d’origine domestique. On peut supposer que les teneurs d’été reviennent aux apports d’effluents urbains chargées en P2O5, c’est pourquoi les eaux de surface sont très riches (4 µmoles. l-1) par apport à celles du fond (2,41 µmoles. l-).

Carbone organique particulaire COP

Les eaux côtières du golfe d’Annaba sont fortement chargées en carbone organique particulaire tout au long des saisons où les teneurs ont oscillé entre 0,7 et 15 mg/l avec une moyenne annuelle de 2,9 dans les eaux de surface et 3,4 mg/l dans les eaux de fond (tableau 12). Ces valeurs sont anormalement élevées comparées aux teneurs habituellement rencontrées en milieu côtier par suite de la méthode de prélèvement. En effet, l’eau d’analyse n’a pas été pré filtrée à 300µm afin d’éliminer la fraction grossière comportant le zooplancton comme le suggère la méthode de Le Corre (1983). Le COP analysé comprend donc la fraction zooplanctonique en plus de la fraction phytoplanctonique et détritique.
On constate que les eaux de fond sont toujours plus chargées que les eaux de surface en relation avec la distribution du plancton dans la colonne d’eau.
La distribution spatiale montre des valeurs plus élevées dans la station 5 (3,85 mg/l) et la station 7 (3,25 mg/l) les plus proches des panaches de l’estuaire du Mafrag et de Seybouse respectivement (Tableau 12& figure 13). A l’opposé, les stations 2, 3 et 6 les plus éloignées des influences terrestres recèlent en moyennes les plus faibles valeurs (2,5-2,80 mg/l).
Les variations saisonnières sont assez marquées par de faibles teneurs en hiver et au printemps et de valeurs maximales en été et en automne (Figure 13). Cette tendance saisonnière est à relier à la production planctonique qui traduit un décalage de plusieurs moins par rapport aux fertilisations hivernale et printanière.

Azote organique dissous NOD

La matière organique dissoute sous forme d’azote organique dissous (NOD) est considérablement abondante dans la cote d’Annaba où les teneurs moyennes sont de l’ordre de 9 µmoles. l-1(Tableau 13). Sur le plan de la répartition verticale du NOD, comme pour la plupart des éléments chimiques, les eaux du fond sont plus riches (9,2 µmoles. l-1) que les eaux de surface (8,2 µmoles. l-1).
Par ailleurs, la répartition dans l’espace ne s’ordonne pas selon une tendance quelconque, une remarque cependant la richesse des eaux de surface de la station 7 proche des introduction continentales de Seybouse (Figure 14).
A l’échelle temporelle, on note que les plus faibles teneurs sont enregistrées en automne et un pic en juillet dans l’ensemble du secteur côtier étudié.
Si l’on tient compte des fractions inorganique (NID) et organique azotée (NOD), on peut évaluer la quantité d’azote total dissous (NOD+NID= Nt) dans les sites étudiés, comme le montre le tableau 13. En outre, le rapport NOD/NID, qui traduit quelque peu le rendement de conversion de la matière minérale en matière organique, est plus élevé dans les stations les plus reculées au large (stations, 2, 3 et 6). A l’inverse, des stations les plus côtières où le rapport de conversion NOD/NID est bien plus faible. Ces valeurs traduisent un meilleur rendement de conversion du stock minéral en matière organique pour les stations loin des influences continentales et inversement.

DISCUSSION ET CONCLUSION

L’objectif de cette étude est de déterminer les conditions hydrologiques et le niveau d’enrichissement du littoral d’Annaba soumis aux apports de deux estuaires ayant un large bassin versant de 10 000 km². Les éléments nutritifs, l’azote et le phosphore jouent un rôle important dans le contrôle biologique des populations marines de Méditerranée (Fiala et al.,1976 ; Berland et al., 1980 ; Béthoux et Copin-MonteGut, 1988; Thingstad et Rassoulzadegan, 1995). La distribution des sels nutritifs azotés phosphorés dans le golfe d’Annaba montre des conditions de forts enrichissements au cours des saisons en particulier pour l’ammonium et les phosphates. Les teneurs moyennes de l’azote minéral sont de 6 µmoles. l-1 avec une fraction ammoniacale de 65 % tandis que la teneur moyenne en phosphate s’élève à 2 µmoles. l-1. La régénération directe par l’excrétion zooplanctonique en particulier peut expliquer cette richesse exagérée en ammonium. En fait, la régénération directe zootoplanctonique de l azote peut assurer 80 % des besoins phytoplanctoniques (Jacques et Tréguer, 1986).
Outre l’origine interne, les rejets anthropiques et les apports fluviaux sont responsables de fertilisations importantes (Tableau 16) comme le montre les fortes valeurs des stations les plus côtières et des charges des estuaires (Mafrag et Seybouse).
Dans littoral d’Annaba, les concentrations du phosphore minéral sont toujours élevées et augmentent durant la période d’ouverture aux apports estuariens notamment pour les P2O5. Le stock en phosphate est beaucoup plus important que dans le secteur ouest (Fréhi, 2007). De même, les teneurs en POD sont plus élevées dans le secteur Est (6,30 µmoles. l-1) que dans l’Ouest du golfe (2,10 µmoles. l-1) selon les données de Fréhi 2007). Le POD reste la forme dominante en particulier en période sèche (été-automne) où il constitue 70% du phosphore total. Dans le secteur Ouest (Fréhi, 2007), les concentrations de POD sont plus que deux fois plus élevées que les phosphates.
On rencontre en outre le maximum de P2O5 en période d’échange avec les estuaires, ce qui laisse à suggérer l’origine anthropique de cet élément. En effet, les stations 1 et 7 les plus directement soumises aux influences continentales en montrent les plus fortes concentrations.
Dans la colonne d’eau, les concentrations du fond sont en moyenne toujours plus élevées que celles de surface. Le stock du phosphore semble être entretenu donc par les largages sédimentaires issus de la dégradation de la matière organique. Le faible rapport N/P ne dépassant pas 9 µmoles. l-1 en moyenne en été suggère l‘effet des apports anthropiques enrichit en phosphates. L’enrichissement maximal en phosphate (5 µmoles. l-1) coïncide avec la saison touristique en été. Les processus très différents ont été proposés pour expliquer les rapports Nitrate:Phosphate typiques observés dans les eaux profondes.
La variation spatio-temporelle de l’azote organique dissous NOD, montre une valeur moyenne de 9 µmoles.l-1 qui peut correspondre à un apport considérable des estuaires Seybouse et Mafrag. Des valeurs plus élevées, sont rencontrées dans les stations 1, 7 surtout en été contrairement dans les autres stations. Il est curieux de pouvoir constater que les teneurs du NOD en 2002 (Fréhi, 2007) ne sont que de l’ordre de 2 ce qui représente seulement 6% de l’azote total dissous contrairement au phosphore où la fraction organique représente plus de 200% la fraction minérale.
Cependant que dans cette étude, la fraction d’azote minéral est inférieure à la forme organique, représentant 40% de l’azote total dissous. On comprend que la forme organique de l’azote et du phosphore serait essentiellement d’origine endogène. Le rapport NOD/NID passe en effet de 1 au printemps, 1,5 été, 0,75 en hiver et atteint un maximum en automne 3. Dans l’estuaire du Mafrag, ce rapport a fluctué seulement entre 1,5 et 24 selon les données de (Kebabssa, 2007), traduisant un gaspillage de la matière minérale dans ce type d’environnement très productif. L’excèdent minéral étant en revanche transféré à la mer lors de la période d’ouverture pendant la saison humide (Kebabssa, 2007).
Dans le golfe d’Annaba, l’édification de la matière organique, autrement dit, la conversion de la matière minérale NID en matière organique particulaire COP (plancton) puis en matière organique dissoute NOD est plus efficace. La dégradation de la matière organique dissoute par les bactéries, surtout importante dans les stations côtières, pourrai fournir aux peuplements phytoplanctoniques un appoint en sels nutritifs. Finalement on considère que le littoral est moyennement eutrophe notamment en période de communication avec les estuaires, comparé à d’autres milieux marins semblables (Tableau 16).

Table des matières

Introduction
Chapitre I. Matériel et méthodes
1. Caractères géographiques du golfe d’Annaba
2. Prélèvements et méthodes d’analyse chimiques
Chapitre II : Caractères hydrologique
1. Variation de la température
2.Variation de la salinité
Chapitre III. Distribution des sels nutritifs et des matières organiques
1. Distribution des sels nutritifs
1.1. Distribution de l azote mineral
• L’azote ammoniacal (NH4+)
• Les nitrates (NO3)
• Les nitrites (NO2-)
• L’azote inorganique dissous (NID)
1.2. Le phosphore
• Les phosphates (PO4-3)
• Les polyphosphates (P2O5)
• Le Phosphore organique (POD)
• Le phosphore total dissous
2. Distribution de la matière organique
2.1. Le carbone organique particulaire (COP)
2.2. L’azote organique dissous (NOD)
2.3. La biomasse phytoplanctonique chlorophyllienne (Chla)
Discussion et conclusion
Références bibliographiques

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