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Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement (2iE) 2014

Etude géochimique de l’eau de ruissellement du bassin versant de Tougou (bassin supérieur du Nakanbé) au nord du Burkina Faso

MAÏGA-YALEU BATCHAKOUE Stéphanie

Titre : Etude géochimique de l’eau de ruissellement du bassin versant de Tougou (bassin supérieur du Nakanbé) au nord du Burkina Faso

Auteur : MAÏGA-YALEU BATCHAKOUE Stéphanie

Etablissement de soutenance : Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement (2iE)

Grade : Doctorat en Sciences et Technologies de l’Eau, de l’Energie et de l’environnement 2014

Résumé
Au Burkina Faso, pays sahélien à vocation agricole, la dégradation croissante et soutenue des ressources naturelles (eau, sol ou couvert végétal) a des conséquences néfastes sur la productivité agro‐sylvo‐pastorale. Le phénomène d’érosion hydrique de plus en plus dramatique est responsable de la destruction du potentiel pédologique des sols et de la fragilisation de l’écosystème. Face à la problématique environnementale et aux enjeux qui lui sont liés, cette étude a pour objectif d’analyser l’impact de l’érosion hydrique sur la dégradation des sols et la qualité des eaux de ruissellement du bassin versant de Tougou. Elle cherche ainsi à explorer des pistes de réflexions basées sur une évaluation qualitative et quantitative des éléments minéraux et du carbone organique, ainsi que des principaux processus d’érosion contrôlant leurs pertes ou leurs stockages dans le substratum pédologique. Ce qui peut représenter de potentiels bénéfices pour d’éventuelles applications à vocation d’améliorer les propriétés chimiques des sols, de renforcer leur fertilité et leur résistance au phénomène d’érosion hydrique. Le cadre physique de l’étude est le bassin versant de Tougou situé dans le bassin supérieur du Nakanbé au Nord du Burkina Faso. Les données de l’étude sont constituées de séries chronologiques se rapportant aux évènements pluvieux des saisons hivernales des années 2010, 2011 et 2012. Le dispositif expérimental est installé sur les sols cultivés dominés par les croûtes structurales (STRU) et sur les sols dégradés caractérisés par les croûtes d’érosion (ERO), gravillonnaire (GRAV) et de dessiccation (DES). Les données hydro‐climatiques, hydrochimiques, ainsi que le carbone organique du sol et le carbone organique érodé ont été collectées sur les parcelles de ruissellement installées sur chaque type de croûte de surface. Les techniques d’analyses des échantillons sont le dosage par volumétrie, la spectrométrie d’émission de flamme, la spectrométrie d’absorption moléculaire, et la méthode par oxydation thermique. Des résultats obtenus, il se dégage que les eaux de ruissellement, en général de nature hydrogénocarbonatée calcique, ont un faciès géochimique différent de celui de l’eau de pluie (chlorurée calcique). On observe cependant un enrichissement en éléments minéraux plus important dans le sous‐bassin versant cultivé par rapport au sous‐bassin versant dégradé. Vu la faible influence de l’eau de pluie sur la chimie des eaux de ruissellement, ainsi que la similitude du substratum géologique sur le bassin versant, la différence significative de minéralisation de l’eau observée entre les deux sous‐bassins versants apparaît comme le produit combiné de processus biologiques, d’activités anthropiques ou de la nature des sols. Les ions majeurs en solution se repartissent en trois grands groupes : le groupe des ions HCO3‐, Cl‐ et Ca2+ contribuant fortement à la minéralisation des eaux de ruissellement ; le groupe des ions NO3‐, Mg2+ et K+ plus importants dans les eaux sur sols limono‐sableux que dans celles issues des sols argileux ; et le groupe des ions SO42‐, PO43‐ et Na+ avec des teneurs faiblement influencées par la texture des sols et dont la faible contribution à la minéralisation de l’eau est liée à la nature des roches dont ils sont issus. Le stock de carbone organique dans le sol (COSS) sur l’horizon 0‐10 cm de profondeur est plus important dans les sols dégradés par rapport aux sols cultivés. Les croûtes de surface ont un impact significatif sur l’érosion hydrique du COS. Les croûtes superficielles pérennes (ERO, GRAV et DES) offrent une plus grande protection au COS contre le phénomène d’érosion hydrique contrairement aux croûtes STRU. L’érosion hydrique du carbone organique, principalement dans le sous‐bassin versant cultivé, s’explique par l’érosion par "effet splash" qui est particulièrement dangereuse car elle est très sélective vis-à-vis de la matière organique

Présentation (2iE)

Version intégrale

Page publiée le 13 décembre 2016, mise à jour le 3 juillet 2017