Impact des activités minières sur la macrofaune du sol: cas des bassins de rejets miniers de Kipushi et de Musoshi

2.3.2. Travail du laboratoire et caractérisation des sols

Les travaux au laboratoire ont consisté à l'analyse physico-chimique des échantillons des sols prélevés.

La préparation des échantillons consistait au séchage à l'étuve (à 36° C), au broyage au mortier, puis au tamisage à l'aide d'un tamis de 2 mm de maille. Cette préparation a pour but de séparer la fraction sol du non-sol.

Après préparation (séchage + émottage à 2 mm), les échantillons des sols ont été analysés au Laboratoire Agro-Pédologique de la Faculté de Sciences Agronomiques de l'Université de Lubumbashi (LAP-FSA-UNILU).

Les variables pédologiques mesurés et les méthodes utilisées pour caractériser les différents sols sont regroupés dans le Tableau 2-1 ci-dessous :

Tableau 2-2. Les variables pédologiques (physiques et chimiques) déterminés

Variable pédologique	Méthode	Référence
pHeau	Potentiométrie	A
pHKCl	Potentiométrie	A
Conductivité électrique (CE)	Potentiométrie	A
Carbone organique (OC)	Walkley &Black	A
Azote total (N)	Kjeldahl	A
Phosphore total (Ptot) et disponible (Pdisp)	Bray-2	A
Hydrogène et Aluminium extractibles (H + Al)	-	A
Teneurs en métaux lourds (Cu, Co, Fe, Zn, Mn, Ba...) et autres éléments majeurs (Ca, K...)	XRF	B

A : Ranst et al., 1999 ; B : Siamia et al., 2013

Ces mesures ont par ailleurs donné lieu aux variables calculées suivantes : la différence entre pH_eau et pH_KCl, la teneur en matière organique (MO), le rapport C/N, la Disponibilité du Phosphore.

L'identification des macroorganismes a été réalisée au moyen d'une loupe binoculaire avec caméra (marque LAS EZ). Les macroorganismes ont été identifiés au niveau des groupes clés, à la Faculté des Sciences Agronomiques de l'UNILU. Pour chaque échantillon, le nombre d'individus de chaque groupe a été déterminé.

Figure 2-4 : Opération réalisées au laboratoire : (a) préparation des échantillons ; (b) analyse du pH et de la conductivité ; (c) analyse de l'azote et du carbone organique ; (d) et (e) analyse des Métaux lourds par XRF ; (f) analyse du Phosphore (photos Muganguzi & Ngoy B., 2016)

2.3.3. Analyses statistiques

L'abondance de la macrofaune a été estimée par le nombre d'individus par m². La diversité des espèces a été déterminée, pour chaque point d'échantillonnage, par les indices de diversité ( Harper, 1999) :

ü La richesse spécifique (S) qui correspond au nombre total d'espèces, échantillonnées par site. Elle permet de voir le nombre d'espèces que chaque site étudié regorge.

ü L'indice de Shannon-Wiener, qui prend en compte le nombre de taxons rencontrés sur le milieu. Il est calculé par la formule suivante :

Où pi est la proportion d'une espèce i par rapport au nombre total d'espèces dans le milieu d'étude (Pi = ni/N ; avec ni est le nombre d'individu pour l'espèce i et N est l'effectif total). Cet indice est nul quand il n'y a qu'un taxon et sa valeur est maximale quand tous les taxons ont la même abondance.

ü L'équitabilité (J), encore appelée régularité, mesure la répartition équitable des taxons. Elle permet de comparer des peuplements comportant des nombres de taxons différents. Elle a pour objectif d'observer l'équilibre des populations présentes. Elle est égale au rapport entre la diversité réelle calculée et la diversité théorique maximum :

J tend vers 0 lorsqu'un taxon domine largement un peuplement et est égale à 1 lorsque tous les taxons ont la même abondance.

ü La dominance (D) prend en compte la fréquence mesurée des espèces. Elle accorde plus d'importance aux espèces les plus fréquentes qu'à la richesse spécifique totale. Est donc plus sensible aux espèces les plus fréquentes qu'à la richesse spécifique totale. Elle est donnée par la formule suivante :

D est égal à 0 lorsque tous les taxons ont la même abondance et tend vers 1 lorsqu'un taxon domine largement un peuplement.

ü L'indice de Simpson (1-D) évalue la probabilité que 2 individus, tirés aléatoirement d'une population infinie de N individus appartiennent à la même espèce. Elle est donné par : 1-D. L'indice de Simpson varie entre 0 et 1. La diversité est minimale pour 1-D = 0 et la diversité est maximale pour D = 1.

Ces indices ont été calculés avec le logiciel PAST (PAleontological STatistics, version 3.12).

L'étude des relations et influence existant entres les paramètres édaphiques et les macroinvertébrés de sols de sites étudiés a passé par le test de corrélations de Pearson. La matrice des corrélations a été déterminée à l'aide du logiciel Minitab 16.2.0.