Caractérisation hydrochimique de la bande centrale salée de la nappe profonde du maastrichtien

Organisation et Fonctionnement de la DGPRE

Considérée comme une direction technique et opérationnelle, la DGPRE dispose de divisions et de brigades régionales chargées du contrôle sur le terrain de l’évolution des ressources en eau. Le personnel de la DGPRE est composé de 13 ingénieurs, 4 techniciens supérieurs, d’une documentaliste, d’un agent technique responsable du bureau administratif et financier et un personnel d’appui réparti dans les divisions suivantes :

la division hydrologique

Elle est chargée du suivi et de la gestion des ressources en eau de surface. Cette division est composée de cinq brigades hydrologiques réparties comme suit :
– la brigade de Dakar qui contrôle les cours d’eau des régions de Dakar, Thiès, Fatick et Kaolack (temporaires),
– la brigade de Saint Louis qui contrôle le bassin du fleuve Sénégal,
– la brigade de Tambacounda qui contrôle le bassin de la Gambie,
– la brigade de Kolda contrôle le haut bassin de la Casamance, l’Anambé et la Kayanga,
– la brigade de Ziguinchor contrôle la moyenne et la basse Casamance.
Le suivi de la qualité des eaux est assuré à travers la gestion d’un réseau de base organisé en zones hydrographiques dépendant chacune d’une brigade régionale sauf pour la station du Sine Saloum et des bassins côtiers qui dépend d’elle. Outre les activités de suivi, cette division participe à des études sur les ressources en eau de surface visant principalement la gestion du réseau hydrographique, le suivi du schéma directeur du fleuve Gambie et autres activités.

PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE

Situation géographique

La zone d’étude qui s’étend sur 38 541 km2 environ se situe au Nord-ouest du Sénégal entre les lattitudes 14°30’ et 16°10’ Nord et les longitudes 14°27’ et 17°50’ Ouest. Elle est limitée au Nord par la région de Saint Louis, au Sud par la région de Fatick et le Département de Mbour, à l’Ouest par l’océan atlantique et à l’Est par la région de Matam et couvre les départements de Louga, Linguère, Kébémer, Diourbel, Mbacké, Bambey, Thiés et Tivaouane.

Situation socio-économique

La population de la zone est estimée à 729 606 habitants pour la région de Louga, de 1 214 449 habitants pour celle de Diourbel et de 860 865 habitants pour les départements de Thiés et de Tivaouane selon les résultats de 2005 du Recensement Général de la Population et de l’Habitat (RGPH-III). Elle est constituée de Wolofs, Sérères et Peulhs.
L’économie de la région repose sur l’agriculture et l’élevage et son agriculture constitue l’activité principale de la population : on distingue des cultures pluviales concernant essentiellement le mil, l’arachide, le sorgho, le niébé, le maïs, la pastèque, le riz et les cultures de contre saison en l’occurrence les cultures maraîchères (oignon, bissap , gombo et aubergine etc.) et frutières.
On note également d’autres activités comme la pêche et l’artisanat.

Cadre climatique

Les données climatiques collectées dans le cadre de cette étude proviennent de l’Agence Nationale de l’Aviation Civile et de la Météorologie du Sénégal (ANACIM). Elles concernent essentiellement les données de pluviométrie, de température, de vitesse des vents, d’humidité relative, d’évaporation et d’insolation de 2002 à 2011 des stations de Louga et de Diourbel.

Le vent

Les principaux vents qui soufflent sur la zone sont :
 les alizés maritimes : ils apportent fraicheur et humidité, ces alizés sont issus de l’anticyclone des Açores et soufflent d’octobre à juin,
 l’harmattan : vent chaud et sec, il est plus actif de janvier à mai. L’harmattan constitue le vent dominant dans la zone . Il transporte la poussière, occasionne parfois de véritables tempêtes de sable, de l’érosion éolienne et des pertes d’eau par évaporation,
 la mousson : issue de l’anticyclone de Sainte-Hélène, de direction Sud-Ouest, engendre les précipitations de juillet à octobre. La vitesse moyenne des vents au sol, mesurée entre 2002-2011 avoisine en moyenne les 3 m/s (Louga) et 1,42 m/s (Diourbel).

La pluviométrie

Le climat est de type soudano-sahélien, chaud et sec avec une saison des pluies qui débute de juin/juillet à octobre et une longue saison séche de novembre en mai.
L’essentiel des pluies tombent en août et septembrI.2.4 Les sols
Sur le plan pédologique, il existe trois grands types de sols :
 les sols ferrugineux tropicaux non ou peu lessivés communément appelés « Dior» : leur texture est grossière avec en moyenne 95 % de sable, 3 % d’argile et 1,5 % de limon. Ils sont perméables, leur capacité de rétention en eau est généralement faible. Ces sols sont très pauvres en matières organiques et se matérialisent par une capacité d’échange faible, un taux d’azote extrêmement faible, un taux de saturation du complexe absorbant variable avec l’histoire culturale et un pH généralement acide. Ces sols sont pauvres en phosphore.
Cependant, ils sont favorables à la culture de l’arachide, du mil, du niébé, du manioc, de la pastèque et du « bissap » s’ils sont bien amendés ;e(figure 2). Ces deux mois totalisent à eux seuls 70% (la station de dioubel) et 65% (la station de Louga) des pluies annuelles. Cependant en hiver boréal, les masses d’air froid d’origine polaire, provoquent le plus souvent des pluies de saison sèche qu’on appelle « heug ». Elles peuvent tomber pendant les mois de décembre, janvier et février. Ce sont des pluies qui sont rarement significatives (exemple : janvier 2002 : 61mm ; février 2005 : 3,1mm et février 2008 : 8,4mm).

Contexte géologique

La zone d’étude se situe du point de vue géologique au centre du bassin sédimentaire sénégalais.Ce bassin qui s’est mis en place avec l’ouverture de l’Atlantique central au Jurassique, présente une couverture sédimentaire. Il est d’âge méso-cénozoïque, et repose sur un substratum d’âge Précambrien à Paléozoïque. Il se situe entre les latitudes 12°50’ et 16°50’ Nord et les longitudes 17°50’ et 13°30’ Ouest (Faye, 1994).

Lithostratigraphie

Les terrains sédimentaires reposent sur le substratum anté-mésozoïque qui est formé de roches plutoniques et métamorphiques que l’on peut observer sur la bordure orientale du bassin. Ces assises sédimentaires sont constituées par les formations du Trias, du Jurassique moyen à supérieur, du Crétacé, du Tertiaire et du Quaternaire. Ces séries sédimentaires du Secondaire et du Tertiaire sont constituées de sédiments marins et continentaux.

le Maastrichtien

Le Maastrichtien est bien représenté dans l’ensemble du bassin. A l’ouest du méridien 17°50’, il se présente sous un faciés sableux souvent pyriteux et glauconieux, avec des intercalations fréquentes de grés et d’argiles. Ces argiles prennent de l’importance vers l’ouest, occupant la totalité de la série à l’ouest du méridien 17°50’ sur des épaisseurs pouvant atteindre 2000m (Faye, 1994).

le Paléocène

Le Paléocène est constitué essentiellement de calcaires et de marno-calcaires, karstifiés à l’Ouest du bassin. Il est limité à sa base par une couche d’argile noire constituant ainsi la zone de transition entre le Paléocène et le Maastrichtien.
Dans la zone d’étude, le Paléocène présente un faciès lithologique diversifié à dominance calcaire avec des dépôts de calcaires argileux, de marno-calcaires et de marnes.

l’Eocène

Les formations de l’Eocène inférieur(Ypréssien) et moyen (Lutétien) sont bien représentées dans le bassin par des faciès argilo- marneux, calcaires et surtout phosphatés à l’Ouest.
L’Eocène supérieur ne se rencontre en revanche que rarement, sauf au Sud du pays, sur le littoral et la plate-forme casamancaise (Faye, 1994).
Dans sa partie inférieure, l’Eocène est en continuité avec les formations Paléocènes de faciès similaires. C’est pourquoi, à défaut d’arguments paléontologiques, les niveaux à silex sont en principe considérés comme limite des formations Paléocènes et Eocènes (Trenous et Michel, 1971 in Diène 1995).

le Continental Terminal

Le terme de Continental Terminal a été introduit par C. Kilian en 1931 pour désigner les formations Cénozoïques du Sahara Nord Occidental (Dieng, 1965 in Diène, 1995). L’apparition des formations du CT est située à la fin du Tertiaire (Mio-Pliocène).
Le Continental Terminal couvre pratiquement tout le basin sédimentaire, sauf la zone NordOuest.
Les faciès dominants sont les formations de grès et d’argile. Les grès à ciment argileux avec un aspect bariolé sont le plus souvent présents au sommet de la série sous la cuirasse latéritique qui s’y incruste. Ils sont associés à des argiles sableuses plutôt jaunes à ocres. Des termes sableux ou sablo-argileux sont également des faciès très courants, notamment à la lisière des alluvions de la vallée du Sénégal et de la vallée fossile du Ferlo, en aval de Linguère (Diène, 1995).

Le Quaternaire

Il constitue la majeure partie des affleurements du bassin sénégalo-mauritanien et comprend des formations marines (Inchirien, Aoujien, Tchadien, Nouakchottien, Dakarien, et St Lousien) avec des sédiments carbonatés et des amas coquillers et des formations continentales (Taffaritien et Ogolien) avec des dépôts de gLa nappe de l’Eocène
A l’Ouest du bassin, l’Eocène n’est présent que par ses termes inférieurs sous forme de calcaires argileux, de marnes d’argiles phosphatées ou silicifiées en contact avec le Paléocène, surmontés par des argiles et des marnes (Faye, 1994).
Son épaisseur très variable, est pour la majeure partie de sa zone d’extension supérieure à 20m avec un maximum de 120m. Vers l’Est, les niveaux calcaires s’amincissent corrélativement avec un développement de litho faciès marneux. Les calcaires éocènes ne présentent de karstification intéressante que dans la zone centrale du pays (en particulier les calcaires Lutétiens entre Bambey et Louga qui fait partie du secteur d’étude). Les valeurs de perméabilités sont comprises entre 7,310-3 et 8 10-3 m/s et celles de transmissivité comprises entre 11 10-2 et 2 10-5 m 2 /s (PSE, 2001).

La nappe du Paléocène

L’aquifère du Paléocène est épais d’une centaine de mètres et repose sur les sédiments grésoargileux du Maastrichtien. Sa base est surtout constituée de marno-calcaires qui, par suite d’un changement de faciès, sont remplacés par des calcaires coquilliers à l’Ouest et par des marnes au Nord-Ouest à l’Est et au Sud (Faye, 1994).
Pour la plus-part, les débits d’exploitation sont faibles à très faibles; certains peuvent présenter des caractéristiques meilleures en raison de leur étendu et de leur karstification (Travi, 1993). C’est le cas particulier des calcaires Paléocènes entre Thiés et Mbour. L’eau est généralement de qualité meilleure que les eaux dans les niveaux plus profonds.lacis cuirassés ou de terrasses alluviales, des calcaires lacustres ou palustres et surtout des dépôts éoliens (Elouard et al, 1966 in Faye, 1994).
Ces derniers très étendus peuvent se subdiviser en un erg ancien formé de dunes rouges, recouvrant le Ferlo septentrional (Akarien), le Sine-Saloum et le delta du fleuve Sénégal (Ogolien), et un erg récent formé de dunes jaunes vives, que l’on rencontre sur le littoral nord entre Dakar et St Louis (Faye, 1994).

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