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Les bicarbonates
L’analyse du diagramme dilution – concentration pour les ions HCO3 – (Fig.37) montre un comportement très homogène de tous les points échantillonnés. En effet, ils se trouvent tous au dessus de la droite de dilution eau douce – eau de mer. Les teneurs en bicarbonates sont très élevées et supérieures à celles de l’eau de mer pour l’essentiel des points, mais les concentrations en chlorures restent en deçà de celle de l’eau de mer. D’autre part la pente de la droite de régression est très faible avec un coefficient de corrélation R2 de 0.2.
Par conséquent, les bicarbonates des eaux de la nappe du Continental Terminal du Ferlo ne peuvent pas être mis en rapport avec un éventuel processus de mélange eau douce-eau de mer.
La valeur du coefficient de corrélation R2 confirme la faiblesse de la liaison entre les ions chlorures et les ions bicarbonates. Les bicarbonates proviendraient donc essentiellement de la dissolution de la calcite et éventuellement de la dolomie.
Le calcium
Le positionnement des points échantillonnés sur le diagramme dilution-concentration pour les ions Ca2+ est à peu prés identique à celui des ions HCO3 – (Fig.38) ; cependant quelques points se trouvent en dessous de la droite de dilution-concentration. La distribution des points d’eau suggère qu’il existe des processus d’enrichissements en ions Ca2+ des eaux de la nappe. Le calcium de certains points comme Djarna (7), Fédia (8), Kalossi (11) et Keur Massamba Diagne (17) qui se trouvent sur la droite théorique ont subi une dilution et sont d’origine marine.
La pente de la droite de régression est faible, égale à 0.3 avec un coefficient de corrélation R2 moyenne (0.51), et montre une origine différente entre les ions Cl- et Ca2+
Le sodium
L’ensemble des points échantillonnés s’aligne plus ou moins à la droite de dilution (Fig.39). Mais les points dont les teneurs en chlorures sont inférieures à celle de l’eau douce se répartissent en deux groupes :
les points dont les teneurs en Na+ sont supérieurs à celles de l’eau douce et qui ont tendance à s’élever au dessus de la droite théorique dilution – concentration ;
ceux dont la teneur sont inférieurs à celle de l’eau douce, ces points sont caractérisés par une minéralisation faible inférieure à 800 mg.l-1 . Le faciès chimique de ces points est généralement Bicarbonaté.
La pente de la droite de régression est de 0.75, et le coefficient de corrélation R2 de 0.78 montre une bonne corrélation entre ces deux ions. Le sodium de la nappe provient pour la plupart de la mer. La légère tendance des points à faibles teneurs en ions Cl- à s’écarter de la droite théorique de dilution-concentration montre une origine autre que marine des ions Na+ ; tandis que les points dont les teneurs sont inférieurs à celle de l’eau douce mais qui s’alignent parallèlement à la droite de dilutionconcentration sont dus à un phénomène de dilution.
Le potassium
La distribution des points échantillonnés de part et d’autre de la droite théorique est assez disparate (Fig.40), avec des concentrations en potassium pouvant même être très inférieure à de l’eau douce. Cependant on note des points où les concentrations en potassium sont élevées comme à Mbantou (25), Ndiago (37 ; 38), Sam Sam (46) ; ces concentrations peuvent même être supérieures à celle de l’eau de mer c’est le cas à Théméne Salane (50) et à Ndiago (39). La pente de la droite de régression est très faible (0.3) avec un coefficient de corrélation R2 égale à 0.17.
L’origine du potassium dans les eaux étudiées n’est pas due exclusivement à la mer même si un processus de dilution n’est pas à exclure. Cependant le potassium pourrait avoir d’autre origine par exemple lithologique par suite de processus d’échange de base.
Le magnésium
La disposition des points par rapport à la droite de dilution reflète quelques similitudes avec celle du sodium (Fig.41), mais l’alignement des points sur la droite de dilution pour le sodium est plus net. Les puits situés le long de la vallée alluviale du fleuve et du lac ont des concentrations proches de celles l’eau de l’eau douce.
La pente de la droite de régression est de (0.5) avec un coefficient de corrélation R2 égale à 0.7. La bonne corrélation entre ces deux ions témoigne de leur origine probablement commune. Cependant même si l’origine marine du magnésium de la plupart des puits de la nappe semble évidente, l’origine évaporatoire ou de dissolution de la dolomie n’est pas à exclure pour certains puits.
Les sulfates
Tous les points échantillonnés à l’exception de Thillé Boubacar se situent au dessus de la droite de dilution, avec une tendance des points à s’aligner parallèlement à celle-ci (Fig.42). Les teneurs en sulfates des eaux de la nappe sont supérieures à celles de l’eau douce à l’exception Mbantou (24).
La pente de la droite de régression (0.62) est assez élevée avec un coefficient de corrélation R2 égale à 0.58. Les teneurs élevées en sulfates (supérieures à celles de l’eau douce) montrent qu’il existe des processus de minéralisation conduisant à la libération des ions SO4 2- .L’augmentation des sulfates dans les eaux de la nappe semble être due à une pollution d’origine anthropique (pratique de la culture irriguée en générale) ou aux processus dissolution du gypse et de l’anhydrite, même si l’origine marine n’est pas à exclure pour certains points.
Relation entre l’hydrochimie et la piézométrie
Piézométrie et paramètres physico-chimiques
Les températures des points d’eau mesurées au Ferlo montrent que les faibles valeurs se localisent à la lisière de la vallée du fleuve, où la nappe est relativement peu profonde avec des niveaux piézométriques de 0 m, -5 m, -10 m,-15 m. Il semblerait que l’alimentation de la nappe du Continental Terminal en particulier et des nappes superficielles en général au Ferlo, se ferait à partir du fleuve à travers les formations quaternaires. Cependant, il n’existe pas de corrélation possible entre les températures et les niveaux piézométriques de la nappe ; car les températures mesurées ne reflètent pas celles de la nappe (puits à ciel ouvert). Les fortes valeurs de conductivités se situent au niveau des zones où les niveaux piézométriques sont relativement faibles (-5, -10, -15 m). Ces fortes valeurs découleraient de l’effet évaporatoire de la nappe en ces endroits du fait de sa faible profondeur, combinée à la salinisation par l’irrigation dans les périmètres de cultures.
Piézométrie et Minéralisation
La carte piézométrique de la nappe du Continental Terminal du Ferlo de février 2004 ne suit pas en générale celle de la minéralisation. Cependant au niveau de la lisière de la vallée, comme pour les conductivités, la minéralisation est très élevée. Cette augmentation de la minéralisation est à corréler avec la faible profondeur de la nappe par reprise évaporatoire, par le lessivage des sols par infiltration lors des crues du fleuve et par pollution anthropique liée à l’utilisation des fertilisants dans les zones de cultures.
Au niveau des deux creux piézométriques, il n’existe pas de relation évidente avec la minéralisation. Par conséquent la minéralisation de la nappe du Continental Terminal n’est pas donc liée à un processus d’accumulation suivant le sens de l’écoulement de la nappe.
Conclusion
Les IEB, les rapports caractéristiques et les diagrammes dilutions – concentrations eau de mer eau douce des eaux de la nappe du Continental terminal montrent que l’acquisition de la minéralisation s’est faite par :
phénomènes d’échanges de bases entre les cations monovalents et divalents contenues dans les eaux de la nappe et les matériaux constitutifs de l’aquifère ;
dilution de l’eau salée d’origine marine par les eaux d’infiltration. Le mélange avec l’eau de mer intervient à coup sûr dans la minéralisation des eaux de la nappe.
L’alignement des points de certains ions avec la droite de dilution – concentration eau de mer – eau douce lui est favorable ; même si d’autres processus interviennent car les points représentatifs des autres ions ne sont pas alignés sur cette droite théorique ;
accumulation par suite de phénomène évaporatoire surtout aux abords de la vallée où la nappe est peu profonde ;
lessivage des horizons superficiels par les eaux d’infiltrations ;
pollution anthropique avec l’usage de fertilisant agricole dans les périmètres irrigués.
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