Apports de la télédétection des puits pastoraux à la cartographie des eaux souterraines du Sahel

Au Sahara et au Sahel, l’eau souterraine est une ressource limitée et précieuse. La vie quotidienne et le travail des éleveurs sont organisés en fonction de la localisation des points d'eau et de la profondeur de la nappe. Pour assurer le développement durable de ces régions, il est donc indispensable de construire des cartes piézométriques précises, y compris dans les zones les plus difficiles d’accès. Nous avons mis au point une méthode innovante pour dresser de telles cartes à partir de l’imagerie satellite en haute définition, afin de pouvoir compenser les lacunes de l’information hydrogéologique conventionnelle. L’artefact utilisé dans cette méthode est l’image des puits pastoraux. Les pasteurs abreuvent leur bétail grâce à des puits profonds. Pour tirer l’eau, ils attellent des ânes ou des chameaux qui tirent l’eau avec une corde dont la longueur est une mesure précise de la profondeur de la surface piézométrique. Lors de l’opération, les bêtes et les cordes laissent sur le sol des traces que l’on peut observer et mesurer sur les images satellites, pour autant que leur résolution soit suffisante. Nous avons mis au point une technique d’interprétation de ces images qui permet (a) de repérer les puits pastoraux (sur images Landsat ou SPOT), (b) d’isoler les traces laissées par les bêtes utilisées pour tirer l’eau (sur images SPOT ou WorldView) et (c) d’estimer la profondeur de l’eau à partir de ces traces (sur images Wordview). La méthode a été étalonnée soigneusement, par corrélation avec des mesures directes de la profondeur de l’eau dans les forages neufs. Après calibration, nous avons pu utiliser cette méthode pour dresser en quelques semaines la carte piézométrique de la dépression du Bornou au Nigeria (20 000 km2). Cette zone est difficilement accessible par d’autres moyens à cause de l’insécurité qui prévaut dans cette région du Sahel depuis 5 ans. Nous avons ensuite testé la même méthode sur d’autres aquifères dans les pays du Sahel (Mauritanie, Sénégal, Mali, Burkina, Niger, Tchad et Soudan). Elle s’y applique très bien également et il a ainsi été possible de cartographier en moins d’une année 1 million de km2 d’aquifère.

Estimation par approche inverse d'un champ de transmissivité sur l'ensemble de l'aquifère du Continental Terminal (CT) d'Abidjan

La caractérisation hydraulique des systèmes aquifères est importante pour le développement de scénarios d'exploitation et de stratégies de gestion des eaux souterraines. En particulier dans les aquifères lithologiquement hétérogènes, il ne faut pas négliger les variations de transmissivité (T) à l'échelle locale. Les valeurs de transmissivité à l'échelle locale sont habituellement dérivées d'essais de pompage, mais dans la plupart des cas, leur nombre et leur disponibilité sont plutôt limités. De même, la mesure directe de la transmissivité sur l'ensemble d'un aquifère s'avère onéreux et quasi-impossible techniquement. Dans de telles situations, la modélisation hydrodynamique par approche inverse se présente comme la solution appropriée. Dans cet article, le champ de transmissivité réel de l'aquifère du Continental Terminal (CT) d'Abidjan est recherché par une paramétrisation multi-échelle qui permet de contourner le problème de changement d'échelle et de déterminer ce paramètre hydrodynamique sur l'ensemble de la nappe. Cette modélisation hydrogéologique a été réalisée à partir des modèles conceptuels Est-Ouest et Nord-Sud qui montrent que le CT est un aquifère constitué de deux couches principales n3 et n4, respectivement formées de sables grossiers de 90 m d'épaisseur et de sables fins à moyen de 80 m d'épaisseur. Le calage du modèle bicouche s'est effectué en régime transitoire de 12 pas de temps mensuels avec des données piézomètriques de 24 piézomètres, des données de production de 71 forages et des valeurs de transmissivité connues de 40 forages dans un maillage élément fini constitué de 534 mailles et 320 noeuds. Ainsi, ce modèle de la nappe du CT a identifié une structure de dimension 153 nœuds comme la structure la plus proche de celle de l'aquifère du CT. Les valeurs de T variant entre 5,4.10−5 et 1 m2 s−1 du champ de transmissivité associé à cette dimension optimale, ont été comparées aux valeurs de T d'autres champs de transmissivités publiées dans des études en Afrique et dans le monde. Ces valeurs identifiées sont plausibles et présentes une bonne structure dans l'ensemble.

Perceptions communautaires du couple sécheresse/déboisement dans le sous-bassin versant de Koumagou à Boukoumbé (Nord-Ouest Bénin)

Au-delà des analyses climatologiques et statistiques, la présente communication s'intéresse aux connaissances communautaires relatives au couple sécheresse-déboisement qui sont les principaux moteurs de la dynamique environnementale dans le sous bassin versant de Koumagou au Nord-Ouest du Bénin. Sur la base des investigations auprès d'un échantillon de 180 personnes, les perceptions communautaires relatives aux manifestations, causes et conséquences des deux fléaux sans oublier les mesures d'adaptation, sont analysées. Des paramètres de la statistique descriptive ont été utilisés pour le traitement des données. La sécheresse est causée par le déboisement massif et la colère des dieux alors que l'agriculture et l'exploitation forestière sont perçues comme la cause du déboisement. Les ressources en eau, les ressources végétales et les sols sont les plus affectés selon les répondants avec des conséquences socioéconomiques. Les mesures d'adaptation concernent l'ajustement des pratiques culturales, le reboisement, la création des aires protégées communautaires, la mobilisation des eaux souterraines. Abstract. Beyond climatological and statistical analyzes, this communication focuses on community knowledge relating to the combination of drought and deforestation, which are the main drivers of environmental dynamics in the Koumagou sub-watershed in north-west Benin. Based on investigations of a sample of 180 people, community perceptions relating to the manifestations, causes and consequences of the two scourges, not to mention adaptation measures, are analyzed. Descriptive statistics parameters were used for data processing. Drought is caused by massive deforestation and the wrath of the gods while agriculture and forestry are seen as the cause of deforestation. Water resources, plant resources and soils are the most affected according to the respondents with socio-economic consequences. The adaptation measures concern the adjustment of cultural practices, reforestation, the creation of community protected areas, the mobilization of groundwater.

Caractérisation Des Propriétés Hydrodynamiques Des Aquifères Du Socle Dans Quelques Localités Du Nord De La Côte d’Ivoire

Cette étude est focalisée sur la caractérisation des propriétés hydrodynamiques des aquifères du socle dans six localités du nord de la Côte d’Ivoire : Ganaoni, M'bengue, Tongon, Nielle, Ferke et Tafire. L'objectif principal est d'évaluer la productivité des aquifères de ces localités. La base de données est essentiellement constituée par les fiches techniques de 10 forages contenant les résultats des essais de pompage et le rapport de foration. L'approche méthodologique débute par le calcul de la valeur de la transmissivité selon la méthode de Cooper-Jacob, puis le débit spécifique par le quotient du débit pompé et le rabattement mesuré, et enfin déterminer le débit critique à l’aide de l’Outil d’Aide à l’Interprétation des Pompages (OUAIP) conçu par des chercheurs du Bureau de Recherches Géologiques et Minières de la France. Les données acquises ont fait l’objet d’analyses statistiques descriptives et multivariées pour établir les équations de corrélation prédictive entre les paramètres hydrodynamiques des aquifères. La transmissivité est comprise entre 4,01.10-6 m2.s-1 et 1,18.10-4 m2s-1 pendant que le débit spécifique varie entre 5,04.10-2 et 4,38.10-1 m2 h-1. Le débit critique est compris entre 1,05 et 6 m3 / h. Les corrélations entre le débit critique (Qc) et le débit d’exploitation (Q) puis, entre la transmissivité (T) et le débit spécifique (Qsp) sont respectivement traduites par les équations prédictives : Qc (m3h-1) = 0.63 + 0.61Q et T (m2.h-1) = 0.63Qsp1.3. La productivité dépend du potentiel hydrodynamique intrinsèque des aquifères et le calibrage des ouvrages hydrauliques de prélèvement. Ces résultats permettent d’envisager une meilleure gestion des ressources en eaux souterraines à travers la modélisation des écoulements et l’usage des modèles géostatistiques.

An assessment of the potability of groundwater from boreholes based on microbial quality and physical properties: case of Buea and Tiko Subdivisions, South West Region of Cameroon

Groundwater from boreholes, though generally considered as potable water, is vulnerable to both microbial pollution and unsuitable physical characteristics. An assessment of the microbial quality and the physical properties of groundwater from boreholes was accordingly carried out in Buea and Tiko subdivisions to determine these parameters. In particular, the presence of coliform bacteria and an eventual isolation of E. coli and Salmonella spp which are faecal indicator organisms were carried out. A total of 46 samples were collected from 29 randomly selected boreholes and their physical parameters (temperature, pH, EC, TDS and turbidity), and microbial content analyzed. Physical parameters were measured in-situ using portable field devices while total coliform count and isolation of faecal coliforms (E. coli and Salmonella spp) were determined using standard microbiological methods with reagents, Violet Red Bile Agar, Mackonkey Agar and Salmonella Shigella Agar respectively. The results indicated that the physical characteristics of the water (pH range 4.9-8.4; EC range 90µS/cm-233µS/cm; TDS range 61 mg/L-1630 mg/L; Turbidity range 0.44NTU-59.80NTU) were within WHO guidelines for potability except for the turbidity with barely two samples that fell within the acceptable range of 1.5NTU. Total coliform counts ranged from 1x100CFU/ml to 3x103CFU/ml and 72.41% of the samples exceeded the WHO recommended 0.0 CFU/100 ml. E. coli was isolated in 76.47 % while Salmonella spp was isolated in 82.35% of the samples. This pioneer study on groundwater quality from boreholes in the study area reveals that the water is vulnerable to bacteriological pollution and therefore not potable. This necessitates awareness creation of the community on the regular disinfection of groundwater from boreholes. RESUMELes eaux souterraines des forages, bien que généralement considérées comme de l’eau potable, sont vulnérables à la fois à la pollution microbienne et à des caractéristiques physiques inappropriées. Une évaluation de la qualité microbienne et des propriétés physiques des eaux souterraines des forages a donc été réalisée dans les départements de Buea et Tiko pour déterminer ces paramètres. En particulier, la présence de bactéries coliformes et un éventuel isolement d’E. Coli et l’espèce de Salmonella qui sont des organismes indicateurs de contamination fécale ont été réalisés. Au total, 46 échantillons ont été prélevés dans 29 forages sélectionnés au hasard et leurs paramètres physiques (température, pH, CE, TDS et turbidité) et leur contenu microbien ont été analysés. Les paramètres physiques ont été mesurés sur place à l’aide d’appareils de terrain portables, tandis que le nombre total de coliformes et l’isolement des coliformes fécaux (E. coli et Salmonella spp) ont été déterminés à l’aide de méthodes microbiologiques standard avec des réactifs, la gélose violette rouge, la gélose Mackonkey et la gélose Salmonella Shigella respectivement. Les résultats ont indiqué que les caractéristiques physiques de l’eau (plage de pH 4,9- 8,4; plage CE 90µS/cm-2330µS/cm; plage TDS 61 mg/L-1630 mg/L; plage de turbidité 0,44NTU- 59.80NTU) étaient conformes au directives de l’OMS pour la potabilité. Seul, la turbidité avait à peine deux échantillons qui se situaient dans la plage acceptable de 1,5NTU. Le nombre total de coliformes variait de 1x100 CFU/ml à 3x103 CFU/ml et 72,41% des échantillons dépassaient les 0,0 CFU/100 ml recommandés par l’OMS. E. coli a été isolé dans 76,47% tandis que l’espèce Salmonella a été isolée dans 82,35% des échantillons. Cette étude pionnière sur la qualité des eaux souterraines des forages dans la zone d’étude révèle que l’eau est vulnérable à la pollution bactériologique et donc non potable. Cela nécessite une prise de conscience de la communauté sur la désinfection régulière des eaux souterraines des forages.

Détermination de l'origine de recharge et du temps de séjour des eaux souterraines de l'aquifère de Berrechid à l'aide des traceurs isotopiques (18O et 3H)

Le bassin de Berrechid situé au Sud de Casablanca, caractérisé par un climat semi-aride, est intensément exploité pour l'alimentation en eau potable et l'irrigation. Les traits géologiques de cette région ont confié à l'aquifère de Berrechid des caractéristiques hydrogéologiques importantes. Afin d'améliorer la compréhension du fonctionnement hydrogéologique de ce bassin, des mesures des concentrations de l'oxygène 18 et du tritium dans 71 échantillons d'eau souterraine et 8 échantillons d'eau de surface ont été réalisées pour étudier l'origine de recharge et l'âge des eaux souterraines de l'aquifère. Les données isotopiques de l'18O ont montré l'existence de deux principales composantes de la recharge de la nappe de Berrechid : une recharge par des eaux non évaporées provenant de l'abouchement latéral à partir du plateau de phosphates et de l'infiltration rapide de la pluie au Nord de la plaine et une recharge par infiltration des eaux de surface fortement évaporées dans le reste de la plaine. L'évaluation des temps de transit de l'eau a été calculée à partir de l'application des modèles d'écoulement exponentiel et de dispersion du programme Boxmodel aux données isotopiques d'entrée et de sortie. Ainsi, l'interprétation des teneurs en tritium et les temps de séjour estimés à l'aide du modèle empirique (moins de 20 ans) ont révélé que les eaux des secteurs Nord et Sud sont récentes, ce qui traduit une recharge récente et continue dans cette zone. Par contre, les eaux anciennes issues d'une recharge locale dans le reste du bassin reflètent la présence d'une lithologie peu perméable.