Les diatomees du quaternaire recent du lac MBAWANE inventaire floristique et paleoenvironnement

L’Oligocène

L’extension des faciès marins de l’Oligocène est sensiblement voisine de celle de l’Eocène supérieur avec des dépôts calcaires, marno-calcaires ou marneux. Par ailleurs, c’est à l’Oligocène que se situent les premières manifestations volcaniques enregistrées à de Dakar.

Le Néogène

Les dépôts miocènes d’origine marine sont présents dans une grande partie du bassin sénégalais (Casamance, Tambacounda, Ferlo, Sine Saloum), toutefois leur individualisation s’avère souvent difficile. Le « Continental Terminal » désigne en Afrique Occidentale des formations sablo-argileuse d’origine marine peu profondes et ultérieurement soumises à une altération continentale. Il est souvent surmonté par la cuirasse latéritique formée en climat tropical humide entre le Pliocène et le début du Pléistocène. Il apparaît dans le bassin notamment en Casamance, dans la région du Rip (entre le Saloum et la Gambie), et une large superficie entre le Saloum et le Fleuve Sénégal. Par ailleurs, le Miocène est marqué au Sénégal par une importante activité volcanique dans les régions du Cap-Vert (volcanisme de Dakar) de Thiès, et sur la marge océanique.
Dans le bassin sénégalais, aucune formation n’a pu être attribuée de façon certaine au Pliocène. Toutefois, certains niveaux peuvent être rattachés à cet te période avec une assez grande probabilité. Il s’agit essentiellement de la cuirasse ferrugineuse dite « fini-tertiaire », niveau détritique plus ou moins grossier, très riche en oxydes de fer, qui fossilise une surface d’érosion modelée au cours du Miocène terminal et du Pliocène.

Le Quaternaire

Il comprend des formations marines, continentales et volcaniques.
Le Quaternaire marin constitue la majeure partie des affleurements du bassin sénégalais. Les faciès très variés sont surtout liés aux variations du niveau de la mer, elles mêmes liées aux variations climatiques. Au cours du Quaternaire, la mer s’est avancée à diverses reprises au delà de la ligne de rivage actuelle.
Les transgressions les plus importantes s’observent en Mauritanie où quatre dépôts successifs ont été mis en évidence (Elouard, 1975) : de bas en haut le Tafaritien, l’Aïoujien, l’Inchirien et le Nouakchottien. Il s’agit de dépôts de mer peu profonde, le plus souvent littoraux.
Les formations quaternaires continentales sont très largement représentées dans le bassin. Les glacis cuirassés et les terrasses alluviales sont surtout présents dans l’Est et le Sud du bassin, ainsi qu’au voisinage de la vallée du fleuve Sénégal (fig.1). Leurs couvertures détritiques, épaisses de quelques mètres en général, montrent un dispositif étagé.
Lorsqu’on s’éloigne des vallées fluviales principales, les glacis deviennent polygéniques et leur modelé est moins net.
Les manifestations volcaniques quaternaires connues à l’affleurement sont limitées à l a tête de la presqu’île du Cap-Vert. Elles sont représentées par un appareil volcanique principal complexe, le volcan des Mamelles, et des appareils secondaires comme celui de Mermoz, ainsi que par plusieurs ensembles de coulées et de tufs interstratifiés dans les sables.

La Tectonique

Le bassin sénégalo-mauritanien présente à première vue une structure d’ensemble simple, les couches étant généralement subhorizontales. Toutefois, la présence de manifestations volcaniques dans la région de Dakar laisse supposer l’existence de fractures importantes dont les plus visibles délimitent les horsts de Ndiass et de Dakar. Les failles actives devaient séparer le horst de Ndiass de la zone du lac Retba. Enfin, la découverte de diapirs salifères sur le plateau continental casamançais et au large de la Mauritanie jusqu’au Sud de Saint-Louis, a contribué à donner un certain intérêt à l’étude structurale de l’ensemble du bassin.
Les fractures majeures présentent une direction subméridienne à N 20 E. Il s’agit d’accidents fortement redressés à l’affleurement, pouvant être des failles listritiques (Fig.2).

APERCU SUR LE QUATERNAIRE RECENT DU SENEGAL

Le Quaternaire Récent est de loin la période la mieux connue et les dépôts sont très variés (Tableau1).

L’Ogolien (20 000 à 11 000 BP)

Le climat est très aride, le niveau marin a baissé. La mer en se retirant a laissé des sédiments marins sableux. Les alizés continentaux mettent en place des ensembles dunaires depuis le Sud de la Mauritanie en passant par le Nord du Sénégal jusqu’à la latitude du Sine Saloum. Ce sont de grandes dunes longitudinales orientées NE-SW selon la direction des vents dominants. C’est à cette époque que se sont mis en place les ergs du Cayor et du Trarza (Kane, 1985).

Le Tchadien (11 000 à 6 800 BP)

Au début du Tchadien, le niveau marin était vers –50m. L’humidification du climat favorise la formation de lacs et de marécages qui donneront en Mauritanie des dépôts lacustres (calcaires et diatomites principalement). Il se forme au Sénégal dans les dépressions interdunaires (Niayes) des tourbes ligneuses continentales.

Le Nouakchottien (6 800 à 4 500 BP)

La transgression marine nouakchottienne va créer de nombreux golfes par ingression dans les vallées et les interdunes. Elle déplacera et positionnera le littoral des fonds de –50m jusqu’à des côtes au dessuss du niveau actuel. La transgression nouakchottienne atteint son maximum vers 5 500 BP. En ce moment le niveau marin atteint jusqu’à +3,5 m au dessus du niveau actuel. Ses dépôts sont caractérisés par une faune marine de l’étage médiolittoral à infralittoral supérieur, avec en particulier un développement important de Mollusques tels que Anadara senilis, Dosnia isocardia, Cerastoderma edule (Elouard, 1968). Les accumulations de coquilles (Anadara senilis) se rencontrent au niveau de la tête de la presqu’île du Cap-Vert et sur le pourtour des lacs Tanma et Retba qui occupent le même alignement que le lac Mbawane le long du littoral. Il s’agit de dépôts de plage, épais de 1 à 2 m indiquant le stationnement du rivage à la côte +3 m il y a environ 5500 ans.

Le Tafolien (4 500 à 2 000 BP)

Le Tafolien, épisode regressif qui fait suite au Nouakchottien, édifie des cordons littoraux riches en minéraux lourds, aussi bien sur la côte mauritanienne que sur le littoral sénégalais. Dans les dépôts lacustres des Niayes, une aridification du climat survenue autour de 4 000 BP et une phase très humide autour de 3 500 BP ont été mises en évidence à la fois par l’analyse de la flore cypérologique des tourbes fossiles (Fall et Nongonierma, 1997; in Diouf et Fall, 1998) et par les mesures au 14C (Fall, 1996). En outre deux épisodes transgressifs mineurs ont laissé des témoins sur les côtes sénégalaises : le Dakarien daté aux environs de 3 000 BP et le Saint-Louisien vers 2 000 BP.
Au niveau du lac Tanma, le remplissage atteint également une cinquantaine de mètres, mais les dépôts sont alternativement marins, lagunaires et continentaux.

Le Subactuel (2 000 à 400 BP)

Au début de l’ère chrétienne, prend place un épisode sec «marqué par une recrudescence de l’action éolienne principalement dans les régions littorales» (Elouard, 1973), qui provoque l’ensablement du golfe marin.
Des dunes se sont formées, recouvrant les anciens cordons littoraux. Les dunes semi-fixées sont qualifiées de subactuelles.
Les «dunes littorales» se différencient et se distinguentt des dunes jaunes par :
– leur forme parabolique : elles dessinent des vagues de sable, orientées vers le NordOuest ;
– leur altitude peut atteindre 15 à 20 m : ce système dunaire s’étire de Yoff (Cap-Vert) à Saint-Louis ;
– la blancheur de leur matériel et la présence de débris de coquilles brisées.
Ces dunes sont sans cesse alimentées par le sable de l’estran, approvisionné en matériel par la dérive littorale (Kane, 1985).

Morphologie du littoral nord sénégalais (Fig. 3)

La côte et le plateau continental

Au Nord de la presqu’île du Cap-Vert, la côte est basse et sableuse. Son orientation est NE-SW au Sud entre Dakar et le canyon de Kayar (16° 55 N), puis NNE-SSW jusqu’au delta du Sénégal (16° N). La côte est rectiligne, entièrement régularisée par la dérive littorale.
NE-SW s’est installé depuis la Mauritanie jusqu’à la Gambie (Cissé-Faye, 2001).
– Les « Dunes jaunes » littorale Relativement fixées par une végétation herbacée, ces dunes ont une texture sableuse. Elles se sont formées au cours d’un épisode régressif, en climat aride correspondant au Tafolien de Mauritanie (-4 000 BP). Sous l’action éolienne, elles ont tendance à recouvrir les dunes et interdunes plus anciennes (Lézine, 1987).

Les «Dunes blanches»

Ces dunes littorales qui s’étirent de Yoff à K ayar sont des sols minéraux formés de quartz et de coquilles calcaires. Ces formations présentent une texture essentiellement sableuse avec des sables quartzeux fins. L’accumulation de ces sables a eu pour résultat la formation d’un premier cordon littoral qui va fermer l’accès à la mer des lagunes héritées du Nouakchottien et la régularisation de la côte nord qui devient plus rectiligne. Des oscillations postérieures du niveau marin (2 000 BP à nos jours) ont permis la mise en place d’un second cordon littoral qui a abouti à la configuration actuelle de la côte.

Les sols des zones interdunaires

Ils recouvrent l’ensemble des localités au Nord-Est de Thiaroye, englobant Keur Massar, Niakoul Rap, Kounoun, Sangalkam, Bambilor et Gorom. Les sols des zones interdunaires sont formés de «Tan» mais également des sols des Niayes dans les zones de Malika, Pikine et Mbawane.
Les «tan» ou « slikkes », sont des formations argilo-sableuses à végétation rare ou absente. Ces sols sont formés de sables vaseux et présentent des proportions d’argile très variables qui peuvent atteindre 25%.
Les sols des Niayes de couleur noirâtre sont riches en humus ce q ui explique les activités importantes de maraîchage dans la zone. Leur texture montre des taux d’argile proches de 8% à 10%.

ETAT DES CONNAISSANCES SUR LES DIATOMEES DU BASSIN SENEGALAIS

Les premiers travaux traitant des diatomées du Sénégal datent de la fin du 19e siècle avec Leuduger Fortmorel (1898) (in Compère, 1991) qui a étudié dans son matériel deux récoltes pélagiques faites au large de Dakar par 75m et 40m de profondeur. Plus d’un demi-siècle après, Guermeur (1954) dresse une liste des diatomées des eaux douces aux environs de Dakar à partir de l’étude de 36 stations naturelles et artificielles. En 1970, A mossé fait l’inventaire floristique des diatomées prélevées sur le littoral marin et dans quelques stations saumâtres de la presqu’île du Cap-Vert. Plus récemment, Compère (1991) a fait une étude détaillée de la microflore algale du Nord du pays : embouchure du fleuve Sénégal jusqu’à Podor ; lac de Guiers et son déversoir ; mares, rivières et autres plaines d’inondation. Ce travail a permis d’inventorier 317 taxons de diatomées (48,8 % de la flore totale) appartenant à d es localités écologiquement très différentes.
On peut également citer les travaux de Harper et Garbary (1994) qui, dans leurs études floristiques des algues marines du Sénégal (entre Mbour et Joal) ont rencontré une diatomée épiphytique, Podocystis adriatica (Kützing) Ralfs, hôte spécifique d’une algue rouge Heterosiphonia crispella (C. Agardh) Wymne.
Les travaux cités ci dessus ont été consacrés exclusivement au milieu actuel. L’étude des diatomées fossiles a démarré avec les travaux de Sow (2001, 2004), Sow et Diene (2002)et Sow et al (2002).

CADRE ET BUT DE L’ETUDE

La présente étude porte sur le lac Mbawane, milieu naturel situé dans la zone Nord-Est de la presqu’île du Cap-Vert au Sud de Kayar. Le lac Mbawane s’allonge dans une direction Nord-Sud (fig.5).
Le lac appartient aux dépressions interdunaires (Niayes) qui longent la grande côte sénégalaise. Il est entouré de dunes fixées ou dunes rouges vers le Sud et de dunes semi fixées ou dunes jaunes vers le Nord. La vallée du l ac rejoint au Nord le réseau hydrographique reliant le lac Tanma au canyon sous-marin de Kayar.
Les lacs Mbawane et Tanma, comme la plupart des lacs de la côte Nord de la presqu’île du Cap-Vert (Yaoui, Warouwaye, Mbeubeus), sont salés ou sursalés et asséchés en saison sèche. Seul le lac Retba renferme de l’eau toute l’année. Le maraîchage et l’arboriculture (palmiers) sont activement menés autour du lac. Les travailleurs viennent des villages environnants, principalement de Keur Abdou Ndoye et Mbawane.
La carotte a été prise dans la partie Nord-Est du lac pendant la saison des pluies et sous une tranche d’eau d’environ 30 cm.
Cette étude intègre un programme de paléolimnologie de la partie occidentale de la Grande Côte du Sénégal. Elle fait suite aux travaux menés par Sow (2001) sur les lac Retba et Tanma et a pour but de reconstituer l’évolution du pa léoenvironnement du l ac Mbawane durant les derniers millénaires