Soutenance mémoire
La presqu’île du Cap-Vert abrite la ville de Dakar, capitale du Sénégal, où se trouvent concentrés près de 30% de la population du pays ainsi que l’essentiel des industries et des périmètres maraîchers. Cette situation a entraîné une très forte demande en eau estimée à plus de 250 000 m3/jour pour Dakar et qui n’est du reste satisfaite qu’à 75 % dans le meilleur des cas. Parallèlement à la dégradation des conditions climatiques, on assiste à un important mouvement d’exode rural. Cette situation non seulement provoque un accroissement de la population de cette région, mais augmente également ses besoins en eau potable et participe à l’extension des surfaces urbanisées. On assiste ainsi d’une part au creusement du déficit de l’approvisionnement en eau de la ville de Dakar et ses périphéries et d’autre part à l’épuisement progressif des réserves dont certaines ne sont pas renouvelables. Actuellement, cet approvisionnement en eau est assuré pour plus de 70% par des nappes côtières qui, dans les conditions climatiques actuelles sont pratiquement toutes exploitées à la limite de leurs potentialités. Il s’avère ainsi important de contrôler leur minéralisation (pollution marine ou anthropique).
Face à cette situation, se pose le problème de sauvegarde de cette importante ressource dont la résolution passe d’une part par la connaissance approfondie de la structure et de la géométrie des aquifères, d’autre part, leur fonctionnement hydrodynamique et hydrochimique dans le temps et dans l’espace ainsi que leurs relations avec leur environnement immédiat. Ces connaissances sont en effet indispensables pour mieux orienter l’exploitation et prendre les mesures de protection nécessaires en vue d’une gestion rationnelle des ressources en eau souterraine de la presqu’île du Cap-Vert.
C’est dans cette perspective que le Département de Géologie de l’Université Cheikh Anta Diop de Dakar (U.C.A.D) en collaboration avec le Ministère de l’Hydraulique et l’appui de l’Agence internationale de l’Energie atomique (AlEA), ont dans le cadre d’un projet (RAF/8/022), initié un programme de recherche. Ce programme a pour objectif principal, la réévaluation des ressources en eaux souterraines des aquifères de la presqu’île du Cap-Vert en vue de l’élaboration d’un modèle hydrodynamique de gestion de ces nappes et un modèle hydrochimique de transport, de contaminant et de biseau salé. Par ailleurs, ce travail a pu être compléter grâce à l’appui logistique de la CARITAS Sénégal qui dans le cadre d’une collaboration sur un programme de monitoring des aquifères de la partie Est de la presqu’île du CapVert (régions de Mbour et Fatick), nous a permis d’acquérir certaines données.
PRESENTATION DE LA PRESQU’ILE OU CAP-VERT
Situation géographique
La région étudiée appartient au vaste bassin sédimentaire sénégalo-mauritanien. Ce bassin (Fig.l), largement ouvert sur l’océan, s’étend sur environ 1400 km entre Nouadhibou au Nord (en Mauritanie) et le Cap Roxo au Sud-Est de la Guinnée Bissau à travers le Sénégal et la Gambie. Il est limité à l’Ouest par l’océan atlantique et à l’Est par la chaîne hercynienne des Mauritanides et le bassin de Taoudéni. Sa plus grande larSeur se situe à la latitude de Dakar (560 km) et sa superficie est d’environ 340 000 km . Le présent travail a pour cadre la pal1ie occidentale de ce bassin dans les limites comprises (Fig.2), entre les longitudes de Fatick (16° 15′ W) et de Dakar (17°30′ W) et les latitudes du delta du Saloum (14° N) et de Mont Rolland (15° N). Au Nord et au Sud, elle est bordée respectivement par les côtes atlantiques Nord et Sud. La zone étudiée proprement dite est constituée par la presqu’île du Cap-Vert avec une extension vers l’Est (dans la zone de Mbour-Fatick). Elle correspond à la partie la plus occidentale du bassin.
Le milieu physique
Le relief
Du point de vue géomorphologie, cette région se caractérise schématiquement par deux dômes: la tête de la presqu’île à l’extrême Ouest et le massif de Ndiass à l’Est, réunis par une zone déprimée, le graben de Rufisque-Sangalkam. Du point de vue relief, on peut y différencier deux secteurs:
– un secteur Ouest (presqu’île au sens strict) dont les reliefs sont dans l’ensemble peu accidentés où les altitudes les plus élevées sont: 105 m au volcan de mamelles, 127 m au niveau de la falaise de Thiès et 90 mètres pour je massif de Ndiass; partout ailleurs, les altitudes ne dépassent pas 50 mètres;
– un secteur Est (région de Mbour), qui peut être assimilé à une vaste plaine monotone dont les altitudes ne dépasse pas 6 mètres. Cependant, cette monotonie d’ensemble est interrompue au Sud-Est de Mbour (secteurs de Diémane et Dioudiouf), où des altitudes supérieures à 20 mètres sont observées ainsi que des zones dépressionnaires fonnant des marigots.
Le contexte climatique
Le climat de la région est de type soudano-sahélien, caractérisé par l’alternance de deux grandes saisons annuelles:
– une saison sèche (d’octobre à juin), pendant laquelle le pays est soumis à l’influence de deux principaux courants atmosphériques (l’alizé et l’hannattan);
– une saison humide de trois à quatre mois (de Juillet à septembre), pendant laquelle les précipitations sont enregistrées sur l’ensemble de la zone.
La position avancée dans l’océan de cette presqu’île lui confère ainsi un microclimat bien individualisé à la fois saharien et océanique caractérisé par une saison sèche relativement fraîche et par une saison des pluies humide et chaude. Vers l’Est, le climat devient rapidement plus sec lorsqu’on s’éloigne de l’influence de l’océan atlantique qui assure malgré tout une douceur « relative » sur toute la région.
Les données climatiques
La pluviométrie
La carte des isohyètes du Sénégal réalisée sur une période humide (1951 à 1970) et une période sèche (1971 à 1990), montre (Fig.3):
– une diminution de la pluviosité du Sud (1500 à 1300 mm) vers le Nord (400 mm) en période humide et de 1200 à 1300 mm à 200 mm en période sèche;
– que la période sèche se distingue des années humides par un glissement important des isohyètes vers le Sud. L’extrême sud du Sénégal située sous l’isohyète 1500 mm pendant la période humide se retrouve désonnais sous l’isohyète 1200 mm; soit une diminution de la pluviosité de 300 mm entre 1971 et 1990. La région étudiée se caractérise par une pluviométrie entre 500 et 800 mm en période humide et entre 300 et 600 mm en période sèche.
Dans le cadre de l’étude, les données de 5 stations météorologiques (FigA) ont été choisies pour suivre l’évolution de la chronique des précipitations annuelles entre 1921 à 1997. Il s’agit des stations de Dakar-Yoff, Thiès, Mbour, Fatick et Bambey). Ces données nous ont été fournies par l’ASECNA (Service de la météorologie nationale et de la navigation aérienne à Dakar Yoff).
La Pluviométrie annuelle
L’évolution interannuelle des précipitations de 1921 à 1997 (Fig.5a, Sb, 5d et Se) pennet de constater une variabilité de la hauteur de pluies annuelles. La moyenne mobile pondérée sur cinq ans aux différentes stations permet de définir deux tendances pluviométriques sur l’ensemble de la région. La période allant de 1921 à 1968, caractérisée par une série d’années humides, durant laquelle on observe des années excédentaires suivies d’années relativement humides par rapport à la moyenne. Au sein de cette série, on note une tendance à la sécheresse allant de 1938 à 1948. La période 1969 à 1997 pendant laquelle se succèdent des années déficitaires avec des paroxysmes de sécheresse de 1972 à 1974, en 1977, de 1983 à 1985 et de 1990 à 1994. Par contre les années 1988 et 1989 ont enregistré une pluviométrie supérieure à la moyenne (600 mm). Par ailleurs, sur toute la période d’observation, il apparaît nettement une tendance à la baisse progressive sur toutes les stations. Cette baisse généralisée est matérialisée par une droite linéaire sur chaque station. La sécheresse qui se manifeste sur l’ensemble de la région par une diminution de la pluviométrie annuelle si elle a un impact sur les nappes, devrait se manifester par une baisse de leur niveau.
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Table des matières
INTRODUCTION
I- PRESENTATION DE LA PRESQU’ILE DU CAP-VERT
1.1 – Situation géographique
1.2 – Le milieu physique
1.2.1 – Le relief
1.2.2 – Le contexte climatique
1.2.3 – Les données climatiques
1.2.3.1.- La pluviométrie
1.2.3.1.1.- La Pluviométrie annuelle
1.2.3.1.2.- La pluviométrie mensuelle
1.2.3.2.- Les autres facteurs du climat
1.2.3.2.1.- Les températures
1.2.3.2.2.- L’humidité relative
1.2.3.2.3.- L’évaporation Piche
1.2.3.2.4.- Les vents
1.2.4 – Le réseau hydrographique
1.3 – Contexte géologique
1.3.1 – Contexte géologique régional
1.3.2 – La stratigraphie
1.3.2.1 – Le Maastrichtien
1.3.2.2 – Le Paléocène
1.3.2.3 – L’Eocène
1.3.2.3.1 – L’Eocène inférieur (Yprésien)
1.3.2.3.2 – L’Eocène moyen (Lutétien)
1.3.2.3.3 – L’Eocène supérieur
1.3.2.4 – L’Oligocène et le Miocène
1.3.2.5 – Le Pliocène
1.3.2.6 – Le Quaternaire
1.3.3 – Tectonique
1.3.4 – Histoire géologique de la presqu’île du Cap-Vert
II – HYDROGEOLOGIE DE LA PRESQU’ILE DU CAP-VERT
II.l – Identification des aquifères
II.2 – Caractéristiques hydrogéologiques des systèmes
II.2.1 – Le système hydrogéologique des sables quaternaires
II.2.1.1 – Nature des aquifères
II.1.1.2 – Géométrie des aquifères
11.2.1.3 – Les paramètres hydrodynamiques
11.2.1.4 – Morphologie de la surface piézométrique des nappes
n.2.1.4.1 – Nappe infrabasaltique
n.2.1.4.2 – Nappe de Thiaroye
n.2.1.5 – Fluctuations saisonnières des nappe
11.2.1.5.1 – Nappe infrabasaltique
11.2.1.5.2 – Nappe de Thiaroye
11.2.1.6 – Evolution des niveaux piézométriques dans le temps
n.2.1.6.1 – Nappe infrabasaltique
n.2.1.6.2 – Nappe de Thiaroye
n.2.2 -Le système hydrogéologique du Horst de Ndiass
n.2.2.1 – Nature des aquifères
11.2.2.1.1 – L’ensemble inférieur (aquifère profond du Maastrichtien)
n.2.2.1.2 – L’ensemble supérieur
11.2.2.2 – Géométrie des aquifères
n.2.2.3 – Les paramètres hydrodynamiques
11.2.2.3.1 – Aquifère du Maastrichtien
11.2.2.3.2 – Aquifère paléocène
11.2.2.4 – Morphologie de la surface piézométrique des nappes
n.2.2A.1 – Nappe profonde du Maastrichtien
II.2.2.4.2 – Nappe des calcaires paléocènes
n.2.2.5 – Evolution temporelle des niveaux piézométriques
n.2.2.5.1 – Nappe profonde du Maastrichtien
n.2.2.5.2 – Nappe des calcaires paléocènes
n.3 – Fonctionnement hydrodynamique des systèmes
n.3.1 – Le système hydraulique des sables quaternaires
n.3.2 – Le système hydraulique du horst de Ndiass
III. APPORT DE L’HYDROCHIMIE ET DE LA CHIMIE ISOTOPIQUE A LA RESOLUTION DES PROBLEMES HYDRODYNAMIQUES DES AQUIFERES
IIL1 – Etat des connaissances
IlL 1. 1 – Système aquifère des sables quaternaires
IlL 1.2 – Le système aquifère du horst de Ndiass
111.2 – Les données récentes
111.2.1 – Acquisition des données
111.2.2 – Apport de l’hydrochimie
111.2.2.1 – Le système aquifère de sables quaternaires
111.2.2.1.1 – Températures et pH des eaux
111.2.2.1.2 -Minéralisation globale des eaux
111.2.2.1.3 – Les faciès géochimiques des nappes
111.2.2.1.4 -Acquisition et évolution de la minéralisation
11I.2.2.1.4.1-Acquisition de la minéralisation
111.2.2.1.4.2 -Evolution temporelle des chlorures
111.2.2.4.3 – Evolution temporelle des nitrates
111.2.2.2 – Le système aquifère du horst de Ndiass
111.2.2.2.1 – Nappe profonde du Maastrichtien
111.2.2.2.1.1 – Températures et pH des eaux
111.2.2.2.1.2 – Minéralisation des eaux
111.2.2.2.1.3 – Les faciès géochimiques de la nappe
111.2.2.2.1.4 – Acquisition et évolution de la Minéralisation
111.2.2.2.2 – Nappe des calcaires paléocènes
111.2.2.2.2.1 – Températures et pH des eaux
111.2.2.2.2.2 – Minéralisation globale des eaux
111.2.2.2.2.3 – Faciès géochimiques de la nappe
111.2.2.2.2.4 – Acquisition et évolution de la minéralisation des eaux
111.2.3 – Apport de la géochimie isotopique
111.2.3.1 – Quelques généralités
111.2.3.2. – Les données récentes
III.2.3.2.1 – Isotopes des précipitations
111.2.3.2.2 – Isotopes des eaux souterraines
111.2.3.2.2.1 – Système aquifère des sables quaternaires
111.2.3.2.2.1.1 – Les isotopes stables
111.2.3.2.2.1.2 – Les isotopes radioactifs
111.2.3.2.2.2 – Le système aquifère du horst de Ndiass
111.2.3 .2.2.2.1 – Les isotopes stables
111.2.3.2.2.2.2 – Les isotopes radioactifs
111.2.4 Principaux résultats applicables au fonctionnement des systèmes aquifères
111.2.4.1 – Système aquifère des sables quaternaires
111.2.4.2 – Système aquifère du horst de Ndiass
CONCLUSIONS
