Sciences et Médecine
Flux de la matière en suspension du fleuve Comoé dans la
zone littorale ivoirienne
AFFIAN x: KA DIO B.2, DJAGOUA E. \\1.1, DIGBEHI ZELI B.2, MONDE 5.2, WOGNIN AMA \\1,2, ADONIS
KROU D. l, MOBIO A. 1
-
•
RESUME
Lamatière en suspension (MES.), un vecteuressentiel du transport desmétaux lourds,constitue une sourceimportante de la pollution
dans la zone littorale.
Ce travail présentelesrésultats préliminaires d'une étude destinéeà quantifier lesmatières en suspensiondu fleuveComoé qui transi-
"tent par la lagune Ebrié en Côte d'Ivoire.
L'approche méthodologique utilisée a consistéen l'étude du régime hydrologique du fleuveComoé d'une part et la quantification des
MES basée sur le filtrage deséchantillons d'eau sur desfiltres watman d'autre part. Les résultats de ces analysesont montré que:
-les débitsdu fleuveComoésur une période de 7 ans (1995 à 2002)ne sont pas régulierset s'organisent autour d'une crue unique dont
le pic s'observe en septembre ou octobre de chaque année;
-la quantité de matière en suspension varie non seulement d'une saison à l'autre mais aussi d'une année à l'autre. Ainsi en période
d'étiage (Février à mars) de l'année 199510 quantitéde MES qui est estimé à 4,37 tonnes passe à 1497,97 tonnes au cours de la pé-
riode de décrueallant de novembre à Décembre;
-en 7996, en étiage (Février à mars),la quantité de matière en suspension se chiffrait à 47,54 tonnes;
-une corrélation nette n'a pu être établie ni entre lesflux liquides et lesmatières en suspension, ni entre le carbone organique et la ma-
tièreen suspension. Il a été mis en évidencepar contre leslienscomplexes qui existent entre ces différents paramètres.
Mots clés:Matière en suspension, Débit fluviatile, carbone organique, Fleuve Comoé, Côted'Ivoire, littorale
ABSTRACT
Suspended matter constitute an essentiai vector of the transport of heavy metals, which are mainly responsible for pollution in the
coastalzone. Theobjective of this work ls ta propose a preliminary tesult related to the quantification of the suspendedmatter of the
Comoériverentering into the Ebriélagoon.
The methodological approach usedconsistedof the study of the Comoé river flow on the one hand and the determination of the sus-
pended matter by the filtering of the water samples on tütets (watman) on the ottier hand.
The results of tbese analyses showed that:
- the flows of the Comoériver over 7years period (1995 to 2002)are not regular,a single peak con be obsetved in Septemberor October
eachyear;
- the quantity ofsuspended matter varies not only within one year. from one season to another but it varies aiso from one year to an
other.Thus in 1995during the period of low water level (Februaryto March), the quantity ofsuspended matter which is estimated at
4,37 tonspasses to 7497,97tons during the period of flooding (November to December)
-ln 1996, in the period of low water tevel, (Februaryto March) the quantity ofsuspendedmatter ls estimated to 41,54 tons.
-during this study, a ciear correlation could beestablishedneither between liquid flows and the suspendeâmatter, nor betweenorganic
carbon and the suspended matter. It was highlighted also the complex relationship which exists between thesevarious parameters.
Key wotds:Suspended matter, fluvial flow, organic carbon, Comoé River, Côte.d'ivoire, littoral
.
INTRODUCTION
La connaissance des flux de particule à la lagune Ebrié est
Les apports globaux à l'océan des flux de matières
d'autant plus importante que les métaux d'origine naturelle
dissoutes et particulaires sont énormes. Ils sont estimés à
ou anthropique, sont principalement convoyés par le biais
22,6 10 9 t / an d'après MEYBECK (1977). Sur ce total, l'auteur
de la matière en suspension. Ces métaux ainsi apportés,
évalue à 86 % la part qui provient des sources fluviatiles,
bien qu'indispensables dans les cycles biologiques, peuvent
. 13% des glaciers et 1% de la poussière atmosphériq ue. Cette
constituer toutefois, une source de pollution lorsqu'ils se
disproportion est rapportée par d'autres auteurs (Martin
retrouvent à des taux supérieurs à leurs concentrations
et Meybeck, 1979; Milliman, 1981 ; lerman, 1981 ; Meybeck,
normales (Elderfield et al., 1971 ; Copin-Montegut, 1973).
1984).
En Côte d'Ivoire, l'apport des volumes d'eau à la lagune
7 Centre Universitaire de Recherche et d'Application en Télédétection CURA!,
Ebrié qui se déverse à son tour à la mer est dominé par le
UFR 5TRM Université de Cocody 22 BP 807 Abidjan 22 e-mail: k_affian@
fleuve Comoé (Affian, 2003), ce qui fait de ce fleuve, en
yahoo.fr
2 Unité de Formation et de Recherche des Sciences de la Terre et des Ressources
principe, le principal pourvoyeur en matière en suspension
Minières 22 BP582 Abidjan 22
"
(MES).
Titre courant: Flux des particules fluviatiles en lagune Ebrié
88
Rev. CAMES - Série A, Vol. 06,2008
Sciences et Médecine
Dans le souci d'étudier les causes de la pollution de la lagune Ebrié, le CURAT a entrepris, dans le cadre d'un de ses axes de
recherche, de quantifier les particules en suspension apportées par le fleuve Comoé (principal pourvoyeur de M.E.S.à la lagune)
et source principale de l'alimentation de la vasière située sur le plateau continental entre Grand-Bassam et Port-Bouet; (Aka,
1995).
\\-SITE DE L'ÉTUDE
Cette étude porte sur le fleuve Comoé dont le bassin versant est de forme allongée orientée dans le sens N-S, et couvre une
superficie de 78.000 km 2 (Figure 1).Le grau de Grand-Bassam a constitué l'exutoire naturel de ce fleuve en mer jusqu'en 1951.
4°00
0'
Ilh••",
G'H ,A N A
Frontière
••• ~ inter-etat
Domaine du
- . , . bassin versant
IlSl
V"IINL .. nlUIU
~ MlIJIIGldfil.QU[
Figure 1 : Bassin versant du fleuve Comoé
A partir de cette date, et suite au creusement du canal de Vridi, l'essentiel des eaux du fleuve comoé transite par ce canal. En
conséquence, son embouchure naturelle à Grand Bassam s'est progressivement fermée (Figure 2).
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Figure 2: Carte de localisation de l'exutoire de la lagune Ebrié
Rev. CAMES - Série A, Vol. 06,2008
89
Sciences et Médecine
Au plan géologique, les roches rencontrées dans le bassin versant sont essentiellement des roches magmatiques (lesgranites
à deux micas, les granites à amphibole, et des filons de pegmatites), des roches métamorphiques et des roches vertes (Tagini,
1971 ).
La majeure partie des provinces cristallines est recouverte par un épais manteau d'altération kaolinique (Tastet, 1979).Celui-
ci résulte d'une longue évolution à travers des épisodes climatiques qui ont modelé le paysage. Ces couches latéritiques sont
couronnées par les cuirasses ferrugineuses qui ont des aspects différents selon leur position topographique. L'érosion de ces
altérites issuesdu socle précambrien (Tagini, 1971l,constitue une source considérable d'apport de matériaux détritiques par les
fleuves dans le bassin sédimentaire.
Dans sa partie avale, le fleuve Comoé coule sur des formations sédimentaires composées de sables tertiaires plus ou moins
argileux et de sables marins quaternaires.
Il. MATERIELS ETMETHODES
Les prélèvements d'eau en vue de la détermination des M.E.S, ont été effectués en surface à l'aide de bouteilles de 10 litres.
Le site d'Abradinou a été retenu car il est situé à la limite de la remontée de la marée dynamique et il est pourvu en plus, d'une
station de mesure de débit.
Les prélèvements manuels sont réalisés à partir d'un ponton et à l'aide d'une perche sur laquelle est disposée la bouteille de
prélèvement. Ce dispositif a pour avantage de permettre le prélèvement dans une masse d'eau homogène et significative..
Transférée au laboratoire, cette quantité d'eau est filtrée sur des filtres Whatmann GF/Fet GF/C (0,45 urn) pré pesé à l'aide
d'une balance de précision. Après filtration, les filtres sont mis à l'étuve à 50°C durant 12 h. et ensuite repesés.La différence de
poids rapportée au volume filtré (en litre) donne la concentration des M.E.S.en mq/l,
Les échantillons destinés à des mesures en Carbone Organique Particulaire (COP). ont été filtrés sous vide sur des filtres
Wattman GF/F en fibre de verre de porosité 0,70 urn (préalablement brûlés à 500°C afin d'éliminer toute trace organique).Après
séchage à l'étuve à 60°C pendant deux heures, les filtres sont pesés sur une balance de précision Sartorius. Les concentrations
des MES sont alors déterminées. Les filtres sont décarbonatés à l'aide d'acide chlorhydrique 2N puis séchés durant 12 heures
sous une hotte. La mesure est faite à l'aide d'un analyseur à carbone et soufre LECO CS 125.
Les débits du fleuve Comoé sur le site d'Abradinou sont obtenus à partir de la mesure de la hauteur d'eau effectuée par la
Direction de l'Hydraulique humaine. L'évaluation de la quantité de Matière en suspension sur une période donnée en un point
du fleuve, a été obtenu par la multiplication de la concentration (Mg/L) de la matière en suspension calculée par le volume d'eau
en litre transitée en ce point.
/II. LES RESULTATS
3.1- Variabilité des débits liquides du fleuve Comoé
3.1.l-Evolution des débits mensuels à la station d'Abradimou
Lesdébits mensuels des années 1995 à 2002 enregistrés dans cette station sont portés dans le tableau 1.
Tableau 1: Débits mensuels de 1995-2002
DEBITS MEHSUELS (m'Es)
JAN
FEY
MAR AYR MAI JUIN
JUIl AOU SEP OCT tWY DEC
\\ 995
10
3,\\3
1,78
17,5
103
77,1
97,2 lm
474
599
169
34,7
1996
12
8.28
19,4
19,3
27,\\
114
216 1 206
394
490
113
24,8
1997
9,68
3.16
0,619 6 '11
21,1
161
Il 5 ll~l
265
314
102
18,4
1998
5,95
3,89
\\,81
3,37
8,7
37,7
3\\,1 1 116
382
596
Il6
28,9
1999
10,5
3,45
2,68
4,8
15,5 . 53,4
122 ! 167
479
556
201
37,1
2000
11.2
4,35
2,09
4,97
33,2
126
143 i 390
567
481
13~
27,1
2001
3,83
3,75
1,439 25,tî
29,9
73,3
145 1 232
409
342
44,2
23)
2002
8,58
2,36
1,77
7,77
25,2
90,7
142 1 281
409
242
95,3
19,3
Les débits mensuels du fleuve Comoé de 1995 à 2002 (figure.3), montrent une allure en cloche, ce qui indique que le fleuve
Comoé enregistre une crue unique dans l'année. De façon générale, cette crue s'observe du mois de juillet au mois de novembre
avec des pics centrés sur les mois de septembre et d'octobre. En dehors de l'année 1997 qui aconnu un pic en débit relativement
faible (314 mvs) les pics des autres années avoisinent les 500 m3/s.
90
Rev. CAMES - Série A, Vol. 06,2008
Sciences et Médecine
3.2-Apports solides du fleuve à la
-'"
650·
:§. 600
station d'Abradimou
550 -
:..=
Cette analyse a porté sur les années
Q
500·
450·
1995 et 1996 .car ce sont. ces deux années
400 .
qui nous ont permis d'avoir des données
350
3(1) .
au cours des mêmes périodes de l'année,
250 .
en l'occurrence en étiage et en décrue.
200 .
150
Ces résultats sont enregistrés dans le
100
tableau III.
50
o
JAN
FEV
MAR AYR
MAI
JUIN
JUI
AOU
SEP'
OL,
NOV
DEC
Mois
Figure 3 : Débits fluviaux de 1995 à 2002
Tableau III .Turbidlté
la station d'Abradimou
à
L'étiage.dure du mois de décembre au mois de mai ou
Coucenrrancn dl' MES
juin. Les débits enregistrés peuvent chuter en dessous de
.~1I\\~1'
etat
Date
(mg:'L) .
1 rn-/s: ce qui indique que le fleuve Comoé a un régime très
15/02
3.312
Etiage
irrégulier. Par contre, lorsqu'on se place du point de vue des
29/03
3.64
1995
04/11
30,SM
saisons, on arrive à la conclusion que le fleuve Comoé a un
Décrue
14/12
16,22.
régime régulier, puis que les périodes de crue et d'étiage se
2S101
&,661
. distinguent nettement.
24/02
3,927
Etiage
1996
23.103
6,535
3.1.2-Débits annuels
.
28/04
-
10,28
Les débits annuels du Comoé sont reportés dans le
tableau II.
3.2. 1-Apportssolides
Lafigure 4 qui représente la courbe de variation annuelle
En prenant en compte les concentrations en MES et les
des débits montre que l'année 1995 a des valeurs plus
débits mesurés au cours des mois de février, mars,novembre
importantes (année de forte pluviosité: 146,617 m3/s) alors
et décembre, les apports solides consignés dans le tableau
que les estimations de l'année 1997 sont moins importantes
IV ont été obtenus.
.
(année marquée par la sécheresse: 93,107 m3/s) par rapport
à la moyenne.
Le tableau 4 indique que pour l'année 1995,ce sont 4,37
Tableau Il : Débits moyens annuels
tonnes de MES qui sont apportées pendant les deux mois
d'étiage, alors que dans la même période en 1996, l'apport
P..nnée
S ta riou d 'Abra (linon
est dix fois plus élevé soit 41,54 tonnes. Dans la période de
1995
146,617m3! s
décrue, en 1995 l'apport de la matière en suspension est
1996
136,99 m3/s
estimé à 1497,97 tonnes
1997
93,107 m3/s
Tableau IV: Lesapports solides du fleuve Comoé (1 995 ~ 1996)
1998
115,951m~/s
à la station d'Alépé
1999
137,702m3j s
;\\l'P
.~UI~
01"ts soli<l es
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itolUu~.Ç)
'(tolllI1'5)
2000
160,659 m3fs
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2.69
2001
111,530 fr/'!s
4.37
M
1.63
2002
113,698 m3/s
1995
N
1352.08
1497.97
D
145,89
F
8,43
~
1996
41.54
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M
33,11
~
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140
- -
~-~_. ~
- - - - ..
-
La comparaison des apports de la période de février à
120
-~ ~--~.-- E~'~dé0';J
mars de l'année 1995 (4,37 tonnes) et de l'année 1996 (41,54
100
- -
- - .
- - - - - - - - . - - -
tonnes) nous a permis de noter la variation très importante
8 0 · - - - -
60·
,
.
de la quantité de suspension qui peut survenir d'une année
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
à l'autre. L'insuffisance des données au cours de cette étude
Années
ne nous a pas permis de quantifier les apports annuels.
Figure 4 : Courbe des débits moyens annuels de 1995 à
2002
3.3-Apport du carbone organique
La proportion de carbone organique dans la matière
en suspension ainsi que sa concentration dans les eaux du
Comoé sur la période de mesure sont présentés dans le
tableau V.
Rev. CAMES - Série A, Vol. 06,2008
91
Sciences et Médecine
~ ~ ~ ~
Tableau V: Turbidité, débits, fraction de C.org. et
IV. DISCUSSIONS
concentration de C.org.
Cette étude, bien que ne couvrant pas une année civile,
ne demeure pas moins une importante contribution à la
A.lUH"e'
Cfln(("lln-;,ti.ou
dètnt hqn.i.tl~
fimq·utr;ltÎon n e
connaissance des flux de matière en suspension à l'océan.
d~ .~~_;,~...!.~~.E::'~'~_H_"'__"~_""~'~~"~'"'_''''''' "~:~:'_~~:"'~'~"=:"H"'_""_'c. ~.~..ç.;:J~.~.~.~:'L .~._.,...._..
F
3.312
3,1 J
15,4iU
0,51[1
Une quantification annuelle des matières en suspension ne
III.
3.640
1,18
1a,?-;O
0.399
1995
pourra se faire que si les données régulières sur les matières
N
}Q,8ô6
167
J.~4 j
1.093
D
~ 6,310
34."l
3.707
0.0Il
en suspension couvrent toute l'année.
3.927
a.zs
,~rJ
11.470
0.450
1096
"
T,;--_......;:"c;..:..;.---
0.58:;
l ':4
13,31,0
L243
Lacrue unique du fleuve Comoé avec des pics centrés soit
sur les mois de septembre ou d'octobre mises en évidence
3.3.7-Evaluation de la fraction de Carbone organique dans
est conforme à celui de Affian (2003) ; et Koffi et a11991.
la matièreensuspensionpour l'année 7995
De façon générale,onnote que le rapport entre la matière
L'examen de l'évolution des concentrations de M.E.5. en
. en suspension et le carb,one organique est très complexe.
période d'étlaqe.a montré une augmentation de la turbidité
durant cette période. Ces résultats corroborent ceux de
En effet, au cours de l'année 1995, pendant l'étiage et
Latouche (1971). Cet auteur explique ce genre de variation
dans les mois de Février et mars, (figure 5), on note qu'à
par l'éboulement des berges des bassins versant, souvent de
une croissance très faible du M.E.S. correspond une forte
nature alluviale.
décroissance du
pourcentage de
carbone organique.
Par contre, pendant la période de décrue (Novembre à
Migniot (1970) a montré que les données concernant les
Décembre), c'est-à-dire dans une période où le débit du
transports solides sont assezdivergentes. Car, les estimations
fleuve demeure élevé, lorsque la turbidité décroît fortement,
ne permettent pas de tenir compte des particularités du
le carbone organique augmente légèrement.
régime hydrologique de l'année.
ë>
1B
o
'§,
35
1995
,
Cette étude a montré la complexité des relations entre le
.§.
3D
r-.
, 16
débit liquide et la concentration en matière en suspension.
14
cri
25
W
/
"'-
12
Toutefois sur la courte période de l'étude une corrélation
::i
20
'~
10
entre le débit et les matières en suspension a pu être établie
15
B
-a-M.E.S.
1
1
6
_ _ %C.
Les conclusions tirées par Etcheber (1986),
JouanneaU
10
1
/
4
(1982), Wood (1977) à partir des mesures de turbidité
5
... _ - . 1
2
effectuées en France et en Grande Bretagne, montrent qu'en
0
o
F
M
N
D
règle générale, les matières en suspension, présentent une
Etiage
Décrue
allure traduisant la crue et la décrue.
Figure 5 : Evolution des C.O.P. dans les suspensions (1995)
Il a été montré au cours de cette étude que lorsque les
Au cours de l'année 1996,lors de l'étiage, dans la période
M.E.5. croissent, le pourcentage en C.O.P. tend à diminuer.
allant de Février à Mars, (figure 6), à la forte croissance de
Etcheber et Jouanneau (1980) attribuent cette décroissance
la turbidité correspond également une forte croissance du
à un processus de dilution de la phase organique dans la
c.org.
fraction inorganique détritique.
:::::
CONCLUSION
0
Cl
1996
.§.
~
L'étude des débits du fleuve Comoé sur une période de 7
14
20
(/)
ans (1995 à 2002) a montré que le fleuve Comoé a un débit
w
.:2
12
irrégulier qui s'organise au tour d'une crue unique dont le
10
15
pic s'observe en septembre ou octobre.
_ _ MES
8
10
6
- % C
En période d'étiage (Février à mars) de l'année 1995
4
5
une quantité de 4,37 tonnes de M.E.S. transite à la station
2
d'Abradimou. Cette charge est passée à 1497,97 tonnes au
0
.... _--_._--_.
0
cours de cette même année dans la période de décrue allant
F
Etiage
M
de novembre à Décembre.
Figure 6: Évolution des C.O.P. dans les suspensions (1996)
En 1996, dans la période d'étiage, (Février à mars) la
Les résultats des analyses montrent que, lorsque les
quantification de la matière en suspension a donné une
M.E.S.augmentent fortement en faveur d'une augmentation
valeur de 41,54 tonnes.
du débit, le pourcentage en C.O.P. tend à diminuer. Selon
Une corrélation nette n'a pu être établie ni entre les flux
Jouanneau (1982), cette décroissance du COP peut être
liquides et les matières en suspension, ni entre le carbone
attribuée à un processus de dilution de la phase organique
organique et la matière en suspension.11 a été mis en évidence
dans la fraction inorganique détritique.
les liens complexes entre cesdifférents paramètres.
92
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-,
Sciences et Médecine
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