Memoire Online - Les hydro-ecoregions du bassin de la pendjari au benin : analyse des déterminants socio-économiques et environnementaux de la dynamique des écosystèmes naturels

Au terme de ce chapitre, il faut retenir que plusieurs auteurs ont travaillé sur les hydro-écorégions. Ces auteurs ont déterminé les hydro-écorégions sur la base des mêmes critères qui sont en fait les principaux facteurs de fonctionnement des écosystèmes d'eau courante. Ils ont permis de constater que l'approche des hydro-écorégions est transposable dans des contextes géographiques différents. Dans ce chapitre, l'accent a été mis aussi sur la description des données collectées et sur les méthodes de d'identification des hydro-écorégions, d'analyse des facteurs de la dynamique des écosystèmes naturels. L'identification des hydro-écorégions repose fondamentalement sur les données géographiques et la méthode cartographique. Quant à l'analyse de la dynamique des écosystèmes naturels, elle repose sur les méthodes d'analyse statistique (calculs des bilans climatique et hydrologique, des déficits pluviométrique et hydrologique, etc.) et d'analyse comparative (études diachroniques d'occupation du sol). La méthode cartographique intervient encore impérativement dans cette dernière.

Cette démarche permet d'identifier et de caractériser les hydro-écorégions dans le bassin versant de la Pendjari.

CHAPITRE 3 :

Introduction partielle

Ce chapitre présente les hydro-écorégions identifiées et cartographiées dans le bassin versant de la Pendjari et la description des caractéristiques physiques et humaines de chaque hydro-écorégion.

L'identification des hydro-écorégions à partir des critères du relief, du climat et de la géologie, a abouti à un découpage du bassin versant béninois de la Pendjari en deux (02) hydro-écorégions de niveau 1(HER-1). Ces deux HER-1 sont : "HER de l'Atacora" au niveau de la chaîne de l'Atacora et "HER de Gourma" au niveau de la plaine. L'HER de l'Atacora couvre une superficie de 3.528,51 km² soit 35,28% de la superficie totale du bassin et l'HER de Gourma occupe 6.473,25 km² soit 64,72% de la superficie totale du bassin.

La figure 14 présente les deux hydro-écorégions de niveau 1 identifiées et la hiérarchisation des cours d'eau selon la méthode de Strahler dans chacune des HER du bassin versant de la Pendjari.

Il s'observe sur la figure 14 l'HER de l'Atacora à l'Est (en couleur rouge-claire) et l'HER de Gourma à l'Ouest (en couleur jaune). Il faut noter que l'eau est l'élémént structurant d'une hydro-écorégion. Mais elle n'est pas le critère principal de l'identification et la délimitation d'une hydro-éorégion. Sinon, l'on tomberait dans le piège de la confusion avec les limites de bassin hydrographique. Ce qui justifie le fait que le cours d'eau principal de la Pendjari dans sa partie nord-est n'est pas dans l'HER de l'Atacora.

Figure 14 : Hydro-écorégions de niveau 1 du bassin versant de la Pendjari et Hiérarchisation des cours d'eau (selon la méthode de Strahler)

La figure 15 présente les HER de niveau 1 identifiées à partir des critères géologiques.

Figure 15 : Unités géologiques des hydro-écorégions du bassin versant de la Pendjari

Deux paramètres ont été considérés ici : les altitudes et les pentes. La figure 16 présente les HER de niveau 1 identifiées à partir des altitudes et la figure 17 celles à partir des pentes.

Ici aussi, deux paramètres ont été considérés: les précipitations et les températures. La figure 18 présente les HER de niveau 1 identifiées à partir des précipitations et la figure 19 celles à partir des températures.

Figure 18 : Champs de la pluviosité des hydro-écorégions du bassin versant de la Pendjari (période 1961-2006)

Figure 19 : Champs des températures moyennes des hydro-écorégions du bassin versant de la Pendjari (période 1961-2006)

Les hydro-écorégions de niveau 1 déterminées et délimitées dans le bassin versant de la Pendjari nécessitent d'être présentées ou décrites tout au moins sur le plan géophysique. C'est dans cet ordre d'esprit que sont présentées ici les caractéristiques climatiques, topographiques, géologiques, pédologiques et hydrographiques sans oublier certains paramètres physico-chimiques des eaux souterraines et de surface de chaque hydro-écorégion déterminée du bassin versant de la Pendjari (Tableau VIII).

L'analyse du tableau VIII permet d'observer les dissemblances et les ressemblances des caractéristiques entre les deux HER de niveau 1 déterminées. Il convient d'expliquer un peu ces dissemblances et les ressemblances.

En ce qui concerne les caractéristiques climatiques, le type de climat et les saisons sont les mêmes entre les deux (02) HER. La pluviosité est plus élevée dans l'HER de l'Atacora que dans celle de Gourma. Cela peut s'expliquer par l'influence du relief sur la circulation atmosphérique.

En effet, les versants au vent des reliefs reçoivent toujours plus de pluie que les versants sous le vent. D'après Bénévent (1924), l'observation montre que les versants montagneux exposés aux vents humides reçoivent plus de précipitations que les plaines qu'ils dominent. Selon lui, la quantité et la durée des précipitations augmentent encore lorsque les fronts abordent un relief élevé. Il explique le mécanise du phénomène comme suit : « Envisageons d'abord le passage d'un front froid. La masse d'air froid s'insinue sous la masse d'air chaud et la soulève, donnant ainsi naissance à une bande étroite de pluies le long de la ligne de discontinuité. Or la présence d'une chaîne montagneuse empêche l'air chaud qui recule, de s'éloigner de la masse d'air froid qui avance. Pincée entre le front froid et la chaîne, la masse chaude est forcée de s'élever; des précipitations abondantes et continues s'observent alors à une grande distance en avant de la ligne de discontinuité jusqu'à ce que l'air chaud ait été entraîné complètement par-dessus la montagne : ce sont des "pluies préfrontales". Elles sont dues à la fois à un front froid et à des causes orographiques. Les situations les plus favorables aux pluies préfrontales sont celles où le front froid se présente parallèlement à la chaîne; ou bien encore obliquement ». Ce qui semble être le cas de la chaîne de l'HER de l'Atacora. Nous avons indiqué plus haut que la chaîne de l'Atacora est orientée NNE-SSW et que Boko (1988) en expliquant que le bas Bénin se trouve dans "l'ombre portée" des monts Cameroun qui provoquent une déflection de la trajectoire des lignes de grains vers des régions situées au-delà du 9^ème parallèle, avait signalé que la dorsale de l'Atacora dévie les perturbations vers le sud-ouest.

C'est ainsi que la présence du relief de l'HER de l'Atacora entraine la diminution des précipitations sur le versant opposé (dans l'HER de Gourma).

Tableau VIII : Caractéristiques physiques des hydro-écorégions (HER) du bassin versant béninois de la Pendjari

Critères de caractérisation				HER de l'Atacora	HER de Gourma
Caractéristiques Climatiques	- Type de climat			Soudanien (Tropical chaud et humide)	Soudanien (Tropical chaud et humide)
	- Saisons			2 saisons : 1 sèche, 1 pluvieuse	2 saisons : 1 sèche, 1 pluvieuse
	- Pluviométrie moyenne mensuelle			196,3 mm	176,7 mm
	- Pluviométrie moyenne annuelle			1231,2 mm (à Natitingou)	1068,5 mm (à Tanguiéta)
	- Champs pluviométriques / Isohyètes			1000 - 1200 mm et plus	900 - 1100 mm
	- Températures mensuelles		- Minimales	16,6°C - 21,1°C	19,2°C - 22,4°C
			- Moyennes	26,1°C - 27,6°C	27,1°C - 28,7°C
			- Maximales	31,3°C - 33,3°C	32,9°C - 34,9°C
Caractéristiques topographiques	Superficie			3528,51 km²	6473,25 km²
	Forme			KG = 2,2 (KG >1): Forme allongée	KG = 1,8 (KG >1): Forme allongée
	Relief	Courbes de niveaux	Nombre	167	177
			Equidistance	40 m	40 m
		Altitudes	Alti. Maxi.	640 m et plus	480 m
			Alti. Mini.	240 m	160 m
			Alti. Moy.	460 m	320 m
		Pentes	Pentes moyennes générales	14,5 %	4,1 %
			Pentes entre les Courbes de niveaux	4,3 à 77 %	0,2 à 4,3 %
		Type de vallées		Versants à fortes pentes et fonds de vallées étroits parfois en gorge.	Versants à pentes faibles et fonds de vallées larges et peu profondes.

	Eres géologiques			Protérozoïque / Précambrien	Quaternaire
	Lithologie			- Série de Podiéga = Grès, quartzites fins et moyens, siltites, jaspes, schistes argileux - Série de l'Atacorien = Quartzites, grès, conglomérats ; Gneiss à biotite, à deux micas, amphibole, Paragneiss à muscovite, Filons de pegmatite, gneiss fin ; micaschistes à deux micas ; - Série de l'Atacorien = groupe de Kanson : Schistes séricito-quartzeux-quartzites. - Série de l'Atacorien = Groupe de Tagayéyé et de Kouandé : Quartzites, schistes à séricite, Schistes à muscovite et quartz ; - Série de Kandé-Boukombé = Schiste séricito-chlorito-quartzeux-grès- conglomérats-dolomies.	- *Alluvions récentes* = Alluvions argilo-sableuses des vallées - Série de Pendjari = *Alluvions anciennes* : Argilites, silts, grès fins - Série de Pendjari = Dépôts pelliculaires argilo-sableux de la Pendjari
Caractéristiques du réseau hydrographique	Typologie du réseau hydrographique			Type dendritique	Type dendritique
	Classification / hiérarchisation des cours d'eau	Ordre 1	Nombre	1046	1534
		Ordre 1	Longueur	1339,28 km	2158,06 km
		Ordre 2	Nombre	258	404
		Ordre 2	Longueur	624,02 km	918,36 km
		Ordre 3	Nombre	62	104
		Ordre 3	Longueur	258,01 km	545,26 km
		Ordre 4	Nombre	12	24

				Longueur	139,15 km	229,04 km
			Ordre 5	Nombre	2	15
				Longueur	77,72 km	157,64 km
			Ordre 6	Nombre	2	4
				Longueur	7,40 km	394,82 km
Caractéristiques agro-pédologique	Les types de sols				· *Sols peu évolués* sur quartzite et micaschistes atacoriens ; · *Sols ferralitiques, modaux, sur sédiment meuble argilo-sableux du Continental terminal ; · Sols ferrugineux tropicaux* : - peu lessivés sur gneiss à muscovite et à deux micas, - peu lessivés sur quartzite et micaschiste atacoriens, - lessivés à concrétions sur matérieaux kaolinique issu de quartzite et micaschise atacoriens, - lessivés indurés sur matériau kaolinique issu de gneiss à ferro- magnésiens.	· *Sols ferrugineux tropicaux* : - lessivés indurés sur schiste en plaquettes, - lessivés hydromorphes sur schiste en plaquettes, - lessivés hydromorphes sur schiste quartzeux, - lessivés sans concrétions sur jaspe, - lessivés à concrétions sur schiste quartzeux ; · *Sols minéraux bruts* sur roche affleurante ou subaffleurante et sur cuirasse ; · *Sols peu évolués* : - d'apport, hydromorphes, sur matériau alluvial finement sableux ; - vertisols sur schiste quartzeux; · *Sols hydromorphes à gley* sur matériau alluvio-colluvial.
	Couverture du sol	Indices de couverture végétale			75,50%	76,20%

	(en %)	Indices de couverture urbaine			0,32%	0,24%
	Terres cultivables				2 355,85 km²	1580,07 km²
Caractéristiques physico-chimiques de l'eau	Qualité chimique de l'eau des cours d'eau		Conductivité		20 - 31,1 uS/cm	60,1 - 61,4 uS/cm
			pH		7,3 - 7,4	7,8 - 7,9
			O2 dissous		4,0 - 4,5 mg/L	4,38 - 4,39 mg/L
			MES		2 - 6 mg/L	20 - 28 mg/L
			Turbidité (NTU)		7 - 10	27 - 44
			DBO5		4 - 10 mg/L	0 - 2 mg/L
			DCO		45 - 214 mg/L	21,4 - 80,3 mg/L
			Azote Kjeldhal		< 0,2 - 3,562 mg/L	< 0,2 - 0,562 mg/L
			Ortho phosphates		-	-
			Phosphores totaux	PO4 ^3-	0,74 - 1,75 mg/L	1,08 - 1,14 mg/L
				3- P-PO4	0,27 - 0,63 mg/L	0,39 - 0,41 mg/L
	Qualité chimique de l'eau des nappes aquifères		pH		5,76 - 7,65	7,93 - 8,61
			Conductivité		35,1 - 597 uS/cm	742 - 1041 uS/cm
			MES		0 - 2 mg/L	0
			Turbidité (NTU)		2	0 - 3
			Oxydabilité		12,4 - 15,11 mg/L	29,77 - 30,22 mg/L
			Azote Kjeldhal (NTK)		0,375 - 0,74 mg/L	< 0,2 - 2,06 mg/L
			Ortho phosphates (PO4^3-)		0,18 - 0,36 mg/L	0,09 - 0,43 mg/L
			Phosphores totaux	PO4 ^3-	0,44 - 0,83 mg/L	0,67 - 0,80 mg/L
				P-PO4^3-	0,16 - 0,30 mg/L	0,24 - 0,29 mg/L

Source : Résultats de traitement des données (2011) ; Analyse physico-chimiques de l'eau (Novembre-Décembre 2011)

Les différences de températures entre l'HER de l'Atacora et l'HER de Gourma sont liées au fait qu'en montagne, il fait plus froid qu'en plaine (Servant-Vildary et Roux, 1990). En effet, le gradient thermique altitudinal est le seul facteur expliquant que les températures soient plus faibles dans l'HER de l'Atacora que dans celle de Gourma.

En ce qui concerne les caractéristiques topographiques, les pentes sont fortes dans l'HER de l'Atacora avec des vallées en gorge (vallées étroites et profondes) et faibles dans l'HER de Gourma avec des vallées larges et peu profondes.

Quant aux caractéristiques géologiques, l'HER de l'Atacora est constituée de faciès lithologiques plus variés que l'HER de Gourma. En outre, les faciès lithologiques de l'HER de l'Atacora sont des roches dures tandis que celles de l'HER de Gourma sont des roches meubles. Cette situation a deux implications sur le régime hydrologique : (1) la montée des eaux dans les cours d'eau est spontanée dès les premières pluies ; l'absorption de l'eau par le sol étant faible. (2) l'étiage est concomitant à la fin des pluies et le tarissement des cours d'eau est précoce.

Les caractéristiques du réseau hydrographique permettent de constater que le nombre de cours d'eau ainsi que leur longueur totale dans l'HER de l'Atacora sont inférieurs à ceux de l'HER de Gourma.

Les caractéristiques pédologiques quant à elles révèlent que l'HER de l'Atacora comporte moins de types de sols variés que l'HER de Gourma, contrairement à la géologie. Aussi, l'HER de l'Atacora a plus de terres cultivables que l'HER de Gourma. Cela s'explique par le fait que le territoire de l'HER de Gourma est en grande partie (5000 km² soit 77%) occupé par la Réserve de Biosphère de la Pendjari (RBP) où il n'y a pas d'activités agricoles.

Concernant les caractéristiques physico-chimiques des eaux, sans aller en détail par paramètre, nous avons seulement commenté quelques paramètres dont les valeurs paraissent critiques. En effet, l'analyse du tableau VIII permet de dire que l'eau de surface dans l'HER de l'Atacora présente une turbidité (NTU) moins élevée (7 à 10) que celle dans l'HER de Gourma (27 à 44). Cette situation est confirmée par les valeurs des matières en suspension (MES) moins élevées également dans l'HER de l'Atacora (2 à 6 mg/l) que dans l'HER de Gourma (20 à 28 mg/l). Cela s'explique par la nature des roches. Il a été indiqué plus haut que les faciès lithologiques dans l'HER de l'Atacora sont des roches dures tandis que ceux de l'HER de Gourma sont des roches meubles.

L'analyse du tableau VIII révèle aussi que la demande biochimique en oxygène (DBO5) et la demande chimique en oxygène (DCO) sont très élevées dans l'eau de surface de l'HER de l'Atacora que dans celle l'HER de Gourma. Cela signifie qu'il se produit plus de dégradation des matières organiques avec plus de concentration de polluants inorganiques et organiques dans l'eau de surface de l'HER de l'Atacora que dans l'eau de l'HER de Gourma. Cette situation

serait mieux expliquée suite à de plus amples analyses des eaux à la recherche de ces polluants inorganiques et organiques. L'on ne peut ici qu'émettre des hypothèses que les intrants chimiques agricoles et les pesticides sont à la base de cette situation dans l'HER de l'Atacora. D'autant plus qu'il a été révélé que les superficies cultivées sont plus grandes dans l'HER de l'Atacora que dans celle de Gourma. Les pentes étant fortes dans l'HER de l'Atacora, les eaux de ruissellement apportent rapidement dans les cours et plans d'eau, les engrais et pesticides utilisés dans les champs.

En se référant à la grille multi-usages des critères d'appréciation globale de la qualité de l'eau (Annexe 4), ces eaux sont dans les classes de qualité passable à médiocre. Selon la grille, la qualité de ces eaux est suffisante pour l'irrigation, les usages industriels, la production d'eau potable après un traitement poussé. L'abreuvage des animaux est généralement toléré. Le poisson y vit normalement mais sa reproduction est aléatoire. Les loisirs liés à l'eau y sont possibles lorsqu'ils ne nécessitent que des contacts exceptionnels avec elle.

Quant aux eaux souterraines des HER de niveau 1 du bassin versant de la Pendjari, le tableau VIII nous permet de relever que l'eau de l'HER de l'Atacora est légèrement plus acide alors que la conductivité y est moins élevée que celle de l'HER de Gourma. Tandis que l'oxydabilité est très élevée dans les deux HER mais plus élevée dans l'HER de Gourma que dans l'HER de l'Atacora. Cela signifie que le carbone organique total (COT) présent dans l'eau souterraine est plus important que la demande chimique en oxygène (DCO).

Les hydro-ecoregions du bassin de la pendjari au benin : analyse des déterminants socio-économiques et environnementaux de la dynamique des écosystèmes naturels

Conclusion partielle

CHAPITRE 3 :

Introduction partielle