ACTIVITES ANTHROPIQUES ET RISQUES D’EUTROPHISATION ET DE COMBLEMENT DES PETITES RETENUES D’EAU DU BURKINA FASO:

ANALYSE A PARTIR D’ETUDES DE CAS

A.H.MAIGA*, Y KONATE*, K. DENYIGBA*, H. KARAMBIRI*, J WETHE**Groupe des Ecoles Inter-Etats d’Ingénieurs de l’Equipement Rural et des

Techniciens Supérieurs de l’Hydraulique et de l’Équipement Rural (Groupe EIER-ETSHER). 01 BP 594 Ouagadougou 01

PLAN DE L’EXPOSE

DEFINITIONSCONTEXTEOBJECTIFS DE L’ETUDECADRE DE L’ETUDEMETHODOLOGIERESULTATSCONCLUSION

Quelques définitions (1/2)

Quelques définitions de l’eutrophisation:1. Processus évolutif, naturel ou provoqué, rendant un écosystème et

particulièrement un lac, de mieux en mieux pourvu de sels nutritifs (nitrate, phosphate) et donc de plus en plus riche en organismes vivants et en matières organiques. Dictionnaire technique de l'eau et des questions connexes (ed. Guy Le Prat, Paris, 1968) :

2. Processus d’accumulation de matières organiques dans les eaux stagnantes, dûà la prolifération et à la décomposition des végétaux non consommés, ce qui diminue la teneur en oxygène des eaux profondes. Ce processus naturel est accéléré par l’apport de matières nutritives liées aux activités humaines. Vocabulaire de l’Environnement (Hachette, 1976)

3. Eutrophication, which may be natural or « man-made », is the response in waterto overenrichment by nutrients, particularly phosphorus and nitrogen. … Theresultant increase in fertility in affected lakes, reservoirs, slow-flowing rivers andcertain coastal waters causes symptoms such as algal blooms, heavy growth ofcertain rooted aquatic plants, algal mats, desoxygenation and, in some cases, unpleasant tastes and odours OCDE (1982) :.

4. Directives du Conseil des Communautés Européennes du 21 mai 1991 (91/271/CEE) relative au traitement des eaux urbaines résiduaires et du 12 décembre 1991 (91/676/CEE) relative à l'azote d'origine agricole: L’enrichissement de l’eau en éléments nutritifs, notamment des composés de l’azote et/ou du phosphore, provoquant un développement accéléré des algues et des végétaux d’espèces supérieures qui entraîne une perturbation indésirable de l’équilibre des organismes présents dans l’eau et une dégradation de la qualité de l’eau en question.

Quelques définitions (2/2)

Quelques conséquences de l’eutrophisation

Sur la vie biologique des retenues:

Sélections des espèces; comblement du milieu par les végétaux et les résidus de végétaux

Conséquence sur la production d’eau potable:

Retenue eutrophiée = verte, voire noire; pauvre en oxygène, riche en MO, ce qui rend le traitement difficile et très onéreux pour la production d’eau potable.

Retenue eutrophiée se prête mal à la coagulation floculation et à la décantation. Colmatage des crépines et des filtre, la demande en chlore augmente à cause de la matière organique et les risques de formation d’organochlorés augmentent

Autres conséquences économiques: la production de la pêche diminue et la retenue se comble diminuant les réserves d’eau utiles

CONTEXTE 1/4

Historique de l’étudeDepuis 1997, le GEE a entrepris des études limnimétriques et

qualitatives sur les petites retenues en Afrique de l’Ouest.

Objectif: établir les risques éventuels de comblement et de dégradation de la qualité des retenues par eutrophisation et par transports de solides selon les zones climatiques et les activités anthropiques dans les bassins versants en Afrique de l’Ouest.

Deux pays ont pour l’instant fait l’objet de cette :

La CÔTE D’IVOIRE

Le BURKINA FASO

CONTEXTE 2/4

ANTHROPIQUES

CONTRAINTES

CLIMATIQUES

Augmentation galopante des populationsDéforestation Augmentation des zones de culturesTechniques culturales inadaptéesSurpâturage

Diminution notable de la pluviométrie Glissement des isohyètes du nord vers le sudAgressivité des pluies et des vents

DésertificationDisparition de la végétation naturelle et encroûtement des sols Erosion des sols, transport solides, pollutions des eaux de surfaceRisque d’eutrophisation et comblement des retenues d’eau.

CONTEXTE 3/4

• Le Burkina Faso est connu pour être l’un des pays disposant d’une multitude de retenues d’eau.

• Les besoins en eau du Burkina sont évalués à 2,5 milliards de m3 y compris l’eau turbinée pour l’hydroélectricité ( qui représente 83% de ces besoins)

• L’irrigation correspond à un poste important(10%)• AEP +cheptel environ 7%• Les apports pluviométriques annuels sont violemment amputés par

des fortes évapotranspiration • Importantes disparités locale à l’origine de problème d’adéquation

entre la ressource disponible et la demande• Cas des gros besoins en zone de socle cristallin qui ne peuvent pas

être satisfait à partir des eaux souterraines.

CONTEXTE 4/4

Plus de 2000 retenues d’eau construites au Burkina Fasopour:

l’AEPLa petite irrigationLe maraîchageL’abreuvement du cheptel

Quelles menaces pour ces retenues d’eau?

Dégradation de la qualité des eaux

Risques de comblement importants et précoces par eutrophisation ou par transport de solides

Pression anthropique dégradante du milieu

Contraintes climatiques

Entre 1950 et 1940 on estime que 40% du couvert boisé naturel a été détruit

En 1992 75% souffrait d’une dégradation importante

OBJECTIFS DE L’ ETUDEEvaluer le niveau des risques d’eutrophisation et de comblement des retenues d’eau au Burkina Faso

Comprendre la dynamique de ces phénomènes en fonctiondes zones climatiques

Parvenir à la définition d’une stratégie de gestion des retenues d’eau et qui intègre la connaissance de la qualitédes plans d’eau, des activités anthropiques, et des étatsde surface des bassins versants auquels ils appartiennent

La connaissance des risques d’eutrophisation et de comblement devrait être un préalable à des prises de décision éclairées et à l’établissement de mécanismes

opérationnels pour la préservation et la gestion durable des retenues d’eau

CADRE DE L’ETUDE (1/3)

10 retenues d’eau réparties dans 3 zones climatiques du Burkina Faso

Cadre de l’étude (2/3)

Cadre de l’étude (3/ 3)

Zone sahélienne…

P<600 mm; 3 mois de pluie

Sols souvent sablonneux àstructure dégradée, sensible àl’érosion

Végétation= steppe àarbrisseaux, arbuste et petits arbres très éparpillés, avec des fourésdenses.

Région à faible densitédémographique ( 10 hbts/km2)

Terres dégradées à cause de la sécheresse et du surpâturage

Zone sahélienne…Élévage extensif nomade Des pratiques d’émondage

Les % des sols nus (naturellement incultes, ou issus de dégradation anthropique et/ou climatiques sont en hausse

ConséquencesDiminution de la pluviométrie

Augmentation des écoulements

Sol caillouteux

Zone Soudano-sahélienne…600 < P< 900mm; 4 à 5 mois de pluie

Sols liomoneux, peu fertiles

Végétation= savane présentant partout l’allure de paysage champêtre

Région la plus anthropisée, forte densitédémographique 122 hbts/km2 > à la moyenne nationale (33 hbts/km2)

Terres fortement dégradées: surexploitation, pratique culturale, déboisement excessif, surpâturage.

Zone Soudano-sahélienne…

Forte proportion des sols dénudés

Augmentations des écoulements de surface

Transport solides Transport de nutriments fertilisants: N et P

L’augmentation des écoulements de surfaces est à relier à une augmentation des zones cultivées et de sols nus dégradés au détriment des surfaces de végétation naturelle

Zone Soudanienne…900< P< 1200mm; 6 mois de pluie

Sols variables, localement fertile

Végétation= savane arborée et boisée

Région faiblement peuplée mais soumise à une forte immigration

Terres moins prédisposées à l’érosion et au transport solides

Les pertes en sols ….3 à 9 t/ha/an

8 à 15t/ha/an

28t/ha/an

Vulnérabilité croissante des retenues vis-à-vis de l’érosion et du transports solides

En résumé…Le phénomène de l’érosion se manifeste différemment selon les zones

Le taux de transport solides relève de l’intensité de l’érosion, elle-même liée aux propriétés du site:

Couverture végétale

Taux de recouvrement

Proportion surfaces dénudées

Type de sol

Anthropisation et dégradation des bassins, quelles réponses des retenues d’eau?

METODOLOGIE

Paramètres physico-chimiques globauxo Température, pH, oxygène dissous, conductivité électrique,

turbidité, transparenceo MES, Matière organique o Dépôt de sédiment

Paramètres PrécurseursNutriments: Azote, Phosphore

Paramètres BiologiquesChlorophylle « a », observation du niveau d’envahissement des plans d’eau

RESULTATS PRELIMINAIRES

Oxygène dissousLes retenues d’eau sont toutes très bien oxygénées à cause:

Faibles tirants d’eau: 0.73 m pour Djibo à 5.6 m pour DounaDes vents

pas de stratification de ces retenues d’eau

0

2

4

6

8

10

12

14

Oxy

gène

dis

sous

(mg/

l)

SF

S 11,3 10,5 11,3 10,3 7,75 8,29 13 11,3 9,4 10,6

F 11 11 11 10,3 7,54 8,4 12 10,39

Douna Touss Mouss Kanaz Yitenga Dakiri Titao Thiou Djibo Yalgo

RESULTATS PRELIMINAIRES

Conductivité

0

50

100

150

200

250 Zone Soudanienne

Zone Soudano-

Sahélienne

Zone Sahelienne

RESULTATS PRELIMINAIRES

TURBIDITE ET MES

Faibles et ne présentent pas de risques dans les zones soudanienne et soudano-sahélienne

Fortes à très fortes pour la zone sahélienne et constituent un fort risque de comblement.

RESULTATS PRELIMINAIRESTRANSPARENCE

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

1Zone Soudanienne

Zone Soudano-sahélienne

Zone Sahelienne

Moyenne dans la zone soudanienne

Faible dans la zone soudano-sahélienne

Très faible dans la zone sahélienne

En conséquence on peut dire que:La transparence n’est pas un indicateur pertinent pour évaluer le niveau d’eutrophie dans les zones où le transport solides est prépondérant

Les matières en suspension sont plus déterminantes dans la valeur de la transparence

RESULTATS PRELIMINAIRES

Teneur en phosphore et en azote plutôt faibles en zone soudanienneTendances à des valeurs légèrement plus élevées en zone sahélienne

Elements précurseurs

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Phos

phat

es A

zote

(mg/

l)

Douna Touss M ouss Kanaz Yitenga Dakiri Titao Thiou Djibo Yalgo

P-PO43- SP-PO43- FN-NH4+ SN-NH4+ FN-NO3- SN-NO3- F

RESULTATS PRELIMINAIRES

Chlorophylle « a »

Production primaire peu perceptible

Valeurs mesurées faibles à mesure que l’on va vers la zone sahélienne

73µg/l en zone soudanienne, 0,01µg/l en zone sahélienne

RESULTATS PRELIMINAIRES

Niveau de comblement

Une corrélation forte entre les niveaux de comblement et la vulnérabilité des sols à l’érosion, elle-même favorisée par la dégradation du milieu.

Yitenga: 3,1 M m3 en 1987 à 2 M m3 en 2001; 35% /14ans, 2,5% /an

Yalgo: 2,5% /an

En zone soudanienne, savane boisée, le développement de la végétation sur des sols peu favorables à l’érosion s’avère être un facteur limitatif des apports des matériaux terreux vers les plans d’eau.

Douna 0,5% /an

CONCLUSION

Le risque de comblement des retenues d’eau par des matières solides est:

Très important en zone sahélienne à cause de la fragilité des sols et de l’absence de couvert végétal

Important en zone zone soudano-sahélienne

Faible en zone soudanienne

CONCLUSION

Les retenues d’eau sont en état d’ oligotrophie dans toutes les zones

Les teneurs en phosphore et en azote paraissent:

Faibles en zone soudanienne pour constituer un risque immédiatd’eutrophisation

Assez faibles en zones soudano-sahélienne et sahélienne pour constituer un grand risque d’eutrophisation

Les teneurs élevées en matières en suspension en zones sahélienne et soudano-sahélienne semblent limiter toute prolifération algale massive

Mieux vaut prévenir que guérir…

Aménagements antiérosifs qui favorisent la revégétalisation et la restauration des couvertures pédologiques

Nous préconisons une gestion participative de toutes les composantes de la population dans la protection des écosystèmes et l’équilibre naturel.

Réduire autant que possible les sources d’apport de nutriment eutrophisants dans les retenues d’eau