Prolifération des plantes aquatiques envahissantes sur le fleuve Niger; état des lieux de la pollution en azote et en phosphore des eaux du fleuve

Liste des figures

FIGURE 1 : BASSIN DU FLEUVE NIGER (SOURCE : HTTP://FR.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/NIAMEY) 8

FIGURE 2 : LOCALISATION DE LA ZONE D'ÉTUDE À L'OUEST DU NIGER 9

FIGURE 3 : VALEURS MOYENNES ANNUELLES DES PRÉCIPITATIONS DE NIAMEY-AÉROPORT 10

FIGURE 4 : DÉBITS MENSUELS DU FLEUVE NIGER À NIAMEY 14

FIGURE 5 : PHOTO DU POINT DE REJET DANS LE FLEUVE NIGER DE L'ABATTOIR 16

FIGURE 6 : PHOTO REJETS DE LA TANNERIE 17

FIGURE 7 : PHOTO REJETS URBAINS À NIAMEY 17

FIGURE 8: TYPES DE PLANTES AQUATIQUES 19

FIGURE 9 : SITES RETENUS POUR LES PRÉLÈVEMENTS 24

FIGURE 10 : DENSITÉ DE JACINTHE AU M² PAR SITE 30

FIGURE 11 : TENEUR EN AZOTE ET EN PHOSPHORE DE LA JACINTHE D'EAU PAR SITE ET PAR POINT DE PRÉLÈVEMENT 31

FIGURE 12 : COMPARAISON ENTRE LE RAPPORT DEMANDE/OFFRE EN AZOTE ET PHOSPHORE ET LA DENSITÉ DE JACINTHE AU M² 32

FIGURE 13 : COMPARAISON ENTRE LES VALEURS MOYENNES EN AZOTE TOTAL ET PHOSPHORE TOTAL ET LA PROLIFÉRATION DE LA JACINTHE D'EAU 33

FIGURE 14 : VALEURS MOYENNES DE TEMPÉRATURE ET DU PH PAR SITE ET PAR POINT DE PRÉLÈVEMENT 34

FIGURE 15 : EVOLUTION DES TENEURS EN SUSPENSION PAR SITE ET PAR POINT DE PRÉLÈVEMENT 35

FIGURE 16 : EVOLUTION DES VALEUR DE LA CONDUCTIVITÉ PAR SITE ET PAR POINT DE PRÉLÈVEMENT DE L'AMONT À L'AVAL DE NIAMEY 36

FIGURE 17 : VARIATION DE LA DCO PAR SITE ET PAR POINT DE PRÉLÈVEMENT DE PRÉLÈVEMENT 37

FIGURE 18 : TENEURS EN OXYGÈNE DISSOUS EN FONCTION DES SITES RETENUS 38

FIGURE 19 : EVOLUTION DES CONCENTRATIONS EN COMPOSÉS AZOTÉS (AMMONIUM ET AZOTE TOTAL) PAR SITE 39

FIGURE 20 : CONCENTRATION DES COMPOSÉS PHOSPHORÉS (ORTHOPHOSPHATES ET PHOSPHORE TOTAL PAR SITE ET PAR POINT DE PRÉLÈVEMENT 40

INTRODUCTION

Le fleuve Niger est long de 4.200 km. Il prend sa source en Guinée et traverse successivement le Mali, le Niger, le Benin et le Nigeria avant de se jeter dans l'océan Atlantique. Son bassin est partagé par neuf pays: Bénin, Burkina Faso, Cameroun, Côte d'Ivoire, Guinée, Mali, Niger, Nigéria et Tchad. Ce fleuve contribue à l'approvisionnement en eau et aux besoins alimentaires de plus de 100 millions de personnes.

L'Etat du Niger est recouvert à 75 % par le désert du Sahara. Le fleuve est le seul grand cours d'eau du Niger (ABN, 2002). Il traverse le pays sur 550 km et relie les zones humides du sud aux régions désertiques du nord. La population nigérienne vivant sur le bassin du fleuve est estimée à 8,3 million (RGP/H-2001) soit plus de la moitié de la population totale du pays. Le fleuve Niger constitue donc une grande richesse pour le Niger et les autres pays riverains.

Ces dernières années, le fleuve Niger est fortement menacé par les aléas climatiques, la pression démographique et la pollution anthropique. Cela compromettra la durabilité de la ressource tant sur le plan qualitatif que quantitatif. La quantité d'ordure ménagère que reçoive le fleuve, quotidiennement est estimée à 273750 tonnes (ALHOU et al., 2009). Il reçoit aussi des quantités importantes d'eaux usées que produisent les grandes agglomérations riveraines (ABN, 2002). La diversité et la multiplicité des sources de pollution (KERIM, M., 2006) et la prévalence des maladies d'origine hydrique, deviennent de plus en plus préoccupantes (KOTSCHOUBEY, N. & KONÉ, A. 2005). La situation actuelle va au de-là des prévisions les plus pessimistes. Le fleuve est pollué. Le rejet d'eaux usées s'est amplifié. Des habitudes malsaines comme le lessivage dans le fleuve se sont développées. Aucune police des eaux n'est fonctionnelle, aucun règlement n'est applicable. Mêmes les méthodes ancestrales de gestion de l'eau qui avaient leur cohérence environnementale ont été oubliées. En conséquences, la flore, la faune et l'écosystème local subissent durement les effets de cette pollution. Ainsi, des espèces de poissons ne remontent plus le fleuve, d'autres ne se renouvellent plus. Quant à la qualité des poissons existants, la psychose commence à s'installer car les habitants craignent d'en manger.

Le développement accéléré de nos centres urbains, l'implantation anarchique des unités industrielles et la mauvaise politique environnementale des états du bassin du Niger sont en grande partie à la base de l'aggravation du phénomène de dégradation de l'environnement du bassin du Niger (OUSMANE, B., 2000).

En effet, en Afrique de l'ouest en général et au Niger en particulier, le traitement des eaux usées urbaines n'est pas une préoccupation; de ce fait, les rivières et les cours d'eau traversant un centre urbain ou passant à proximité constituent de véritable drains de pollution de toute sorte (liquide et solide) pour le fleuve. D'après PICOUET (1999), «les pollutions chimiques notables ne se produisent généralement qu'en ville et en milieu rural à l'aval des zones agricoles et des périmètres irrigués». La pollution des cours d'eau traversant certaines grandes villes en Afrique de l'ouest illustre parfaitement cet état de fait. On peut citer à titre d'exemple: Bamako, Niamey (ABN, 2005), Lomé (AMEYAPOH et al., 2005), Kano (FMWR-IUCN-NCF-KYBP, 2006). Cela n'est pas seulement observé dans les villes africaines mais également dans certaines villes asiatiques. En Corée du sud, la qualité de la rivière Han s'est drastiquement détériorée au niveau de la section recevant les eaux polluées provenant des affluents (Chang, 2005 rapporté par Sud Sciences & Technologies n° 16, 2IE, 2008). En chine, les principales rivières recevant les eaux provenant de la ville de Xi'an connaissent le même sort (He, H. et al., 2007 rapporté par Sud Sciences & Technologies n° 16, 2IE, 2008).

Pour répondre efficacement à cette pollution, des mesures importantes de surveillance et de protection des cours d'eau doivent être prises. Dans le bassin du Niger, les données concernant la qualité des eaux et les caractéristiques de sources de pollution sont rares De même, les interventions à des fins d'amélioration de la qualité des eaux ne sont pas toujours effectuées (ALHOU, 2007). A titre d'exemple, les villes riveraines du Niger ne disposent pas de station publique d'épuration des eaux usées. La seule station pilote de la JICA (Agence Japonaise de la Coopération Internationale) a été longtemps abandonnée. Les rares établissements qui traitent de manière privée leurs eaux usées avant de les rejeter dans le fleuve Niger ne respectent pas très souvent les normes nationales en la matière (ALHOU, 2007).

La dégradation de la qualité de l'eau a été un facteur déterminant de la prolifération anarchique des plantes aquatiques en général et de la jacinthe d'eau en particulier. Cette plante a bouleversée l'écosystème local et semble être une contrainte majeure au développement durable et à l'amélioration des conditions de vie des populations.

De nombreuses actions ont été menées souvent avec l'appui de la communauté internationale et des ONG pour débarrasser le fleuve de cette plante colonisatrice nuisible. Cependant, ces actions souvent spontanées et brèves n'ont pas permis l'éradication complète du fléau par faute d'analyse objective du phénomène. A travers la présente étude, nous comptons faire d'une part l'analyse de la cause profonde de la prolifération de la jacinthe d'eau et d'autre part d'attirer davantage l'attention des décideurs sur le véritable danger que constitue cette plante sur le fleuve Niger. Pour mener à bien cette étude, nous avons :

- réalisé des analyses physico-chimiques de l'eau et des sédiments du fleuve afin de déterminer l'apport anthropique et les réserves du fleuve en nutriments indispensables à la synthèse tissulaire de la jacinthe d'eau ;

- déterminé certains paramètres majeurs et globaux de la pollution des eaux du Niger dans le but de mieux proposer aux décideurs les mesures de protection efficace et de traitement convenable du mal.

1.1. Problématique

Le fleuve Niger est le troisième grand fleuve de l'Afrique après le Nil et le Congo. Malheureusement, les activités humaines mettent en danger les eaux du fleuve. Aux impacts de dégradation attribuables aux changements climatiques s'ajoutent la pollution des eaux et la prolifération des plantes aquatiques attribuables aux activités des populations de son bassin.

Les eaux du Niger sont menacées par une prolifération de la jacinthe d'eau, une plante aquatique considérée comme la plus envahissante au monde. Si l'on n'y prend pas garde, la qualité des eaux et l'équilibre des organismes qui y vivent seront perturbés durablement. En effet, la prolifération des plantes aquatiques induira une multiplication des cyanobactéries présentes dans l'eau qui provoqueront à leur tour la disparition des autres espèces algales et de l'oxygène dissout ainsi que la minéralisation de la matière organique. Cela entrainera d'une part la dégradation de la qualité de l'eau par l'eutrophisation du cours d'eau et d'autre part la disparition des poissons et des autres espèces aquatiques par la réduction de leurs habitats et par le manque d'oxygène dissout. Ce qui pourrait influer durablement sur la biodiversité des lieux et l'approvisionnement en eau potable des populations riveraines.

Dans les conditions environnementales adéquates (température, ensoleillement, pH, etc.), la prolifération des plantes aquatiques dépend de la biodisponibilité des nutriments essentiels à leurs croissances. Les plantes aquatiques flottantes puisent directement leurs nutriments de l'eau et celles enracinées des sédiments. C'est à partir des nutriments puisés que ces plantes synthétisent leurs tissus. La composition moyenne d'un végétal aquatique (algues et plantes aquatiques) montre que les constituants tissulaires majeurs sont l'oxygène (80.5%, m/m), l'hydrogène (9.7%, m/m), le carbone (6.5%, m/m) et le silicium (1.3%, m/m) (BARROIN G., 2000). A côté de ces constituants majeurs, il existe une quinzaine d'éléments à faible teneur (0,000002% = teneur <1%) qui sont très déterminants à la synthèse tissulaire (BARROIN G., 2000). Au delà de la demande en nutriments des plantes aquatiques, c'est la disponibilité des nutriments dans les cours d'eau (offre) qui conditionne la synthèse de nouveaux tissus.

Ainsi, la prolifération des algues et plantes aquatiques dans les cours d'eau dépend prioritairement de la teneur de l'élément pour lequel le besoin tissulaire (Demande) est la plus forte par rapport à la disponibilité dans le milieu (Offre). Cet élément est considéré comme l'élément-limitant de la prolifération.

En considérant la composition moyenne d'une eau naturelle et en établissant pour chaque élément le rapport [Demande de la plante/Offre du milieu], on constate qu'avec un rapport de 80 000, le phosphore vient en tête, devançant l'azote (30 000) et le carbone (5 000) (Voir tableau I en annexe d'après BARROIN G. 2000). Le phosphore est donc l'élément-limitant de la prolifération des algues et plantes aquatiques dans les eaux douces. Le phosphore reste le facteur-limitant même si l'azote disponible dans l'eau a été consommé car cela engendrera la prolifération d'organismes capables de capter l'azote molécule (N₂) disponible en grande quantité dans l'atmosphère et de le transformer dans un processus de nitrification en nitrates assimilables par les algues et les plantes aquatiques. Le phosphore présent dans les eaux naturelles est essentiellement apporté (>90%) par les activités humaines: agriculture, industrie, eaux usées, détergents, etc. (BARROIN G. 2000). La cause de la prolifération des plantes aquatiques dans nos cours d'eau est donc d'origine anthropique.

Pour solutionner ce problème, l'arrachage des plantes aquatiques couramment organisé par les populations riveraines et les autorités n'est donc pas la solution idoine. Cette pratique est d'une part inutile car elle n'empêche pas une future repousse des plantes et d'autre part elle est néfaste pour l'écosystème car elle provoque une croissance accrue des algues et facilite la dispersion des espèces envahissantes. Pour traiter efficacement et durablement la question de la prolifération de la jacinthe d'eau sur le fleuve Niger, il importe de régler le problème à la source en réduisant l'apport anthropique de l'élément-limitant (phosphore). Pour cela, il sera important de faire un état préalable de la pollution en phosphore des eaux et des sédiments sur les 4200 km du fleuve. En effet : (a) La mesure de la teneur en phosphore des eaux permettra d'avoir une idée de la situation présente en phosphore issu des pratiques agricoles et des eaux usées des villes riveraines. Ce qui renseignera sur les zones à risques pour une prolifération des plantes aquatiques en général et de la Jacinthe d'eau en particulier qui tirent directement leurs nutriments de l'eau. (b) L'analyse des teneurs en phosphore des sédiments quant à elle renseignera sur l'ampleur des pratiques antérieures car les sédiments fixent solidement le phosphore qu'ils libèrent ensuite lentement dans l'eau au fil du temps.

Une pollution importante des sédiments donnera des informations appréciables sur la profondeur du mal. Cela permettra de connaitre le degré des mesures (limitation de produits contenant le phosphore, traitement des eaux usées, etc.) à prendre pour éviter une contamination plus importante du bassin du Niger qui sera durablement préjudiciable aux eaux du fleuve. Les zones à sédiments riches en phosphore seront identifiées comme très propices pour la prolifération de la jacinthe d'eau et par conséquent mériteront une surveillance plus accrue pour éviter une colonisation future des lieux par cette plante envahissante.

Dans ce travail nous avons prélevé sur les 20 Km de parcours du fleuve aux alentours de Niamey (Capitale du Niger), des échantillons d'eau et de sédiments que nous avons analysés au laboratoire pour déterminer leurs teneurs en phosphore et en azote. Au cours de l'échantillonnage, les lieux de prolifération actuelle de jacinthe d'eau, les zones rizicoles, les avals des affluents majeurs aux alentours de la ville de Niamey sont prospectés. Les résultats de l'analyse des différents échantillons nous permettrons d'avoir une idée de la situation présente et de faire des propositions pertinentes de lutte contre la prolifération de la jacinthe d'eau sur le Niger.