Etude de la relation eaux de surface-eaux souterraines dans un contexte de changements climatiques dans la zone Sud du bassin du Saloum (Sénégal)
Situé dans la partie Centre-Ouest du Sénégal, le système hydrologique du Saloum, présente les caractéristiques d’un estuaire inverse du fait du déficit d’écoulement induit par la variabilité climatique dans la région. La salinité des eaux du fleuve Saloum, particulièrement élevée et supérieure à celle de l'eau de mer, a pour effet une détérioration de la nappe du Continental Terminal (CT) qui est une ressource très importante pour l’approvisionnement en eau potable (AEP) des populations locales mais également pour de grands projets de transfert d’eau vers les zones déficitaires comme les îles du Saloum. Cette présente a pour objectif d’à améliorer nos connaissances sur le fonctionnement hydrodynamique et hydrochimique de l’hydrosystème fleuve Saloum/nappe du CT et à évaluer sa dynamique dans le contexte de changement climatique. Plus spécifiquement, ces travaux visent à : (1) réactualiser les caractéristiques géométriques et hydrogéologiques de l’aquifère du CT en relation avec les eaux du fleuve Saloum, (2) caractériser la salinisation de la nappe du CT, (3) élaborer un modèle hydrogéologique permettant une évaluation des potentiels et des relations eau de surface/nappe à partir de simulations de prélèvements supplémentaires et de scénarios de changements climatiques. L’approche méthodologique utilisée pour atteindre ces objectifs intègre à la fois les aspects sur la télédétection et les SIG, la géochimie des éléments majeurs et isotopiques, l’analyse statistique multivariée et la modélisation. Les méthodes du bilan des chlorures et de Penman utilisées pour l’estimation de la recharge donnent des valeurs comprises, respectivement, entre 17 et 100 mm/an et 19 et 130 mm/an. Ces valeurs ont été spatialement distribuées sur les zones potentielles de recharge fournies par la cartographie. L’analyse statistique par les « Selfs organizinf Map » (SOM) des données géochimiques a permis de distinguer trois types d'eaux souterraines : le groupe 1 (Na-Cl ou Ca-Cl) localisé le long du littoral et du fleuve Saloum est affecté par l’intrusion d’eau salée et/ou une pollution anthropique ; le groupe 2 (Ca-HCO3), principalement situé dans les parties centrale et orientale est caractérisé par une minéralisation résultant de la dissolution de la calcite et enfin le groupe 3 qui indique des processus d’adoucissement susceptibles de représenter l'effet de l’infiltration des pluies récentes. Ces résultats corroborés par l’isotopie montrent une grande variabilité spatiale de la minéralisation des eaux et une certaine cohérence avec le schéma de fonctionnement hydrodynamique établi pour la nappe. L’ensemble des informations apportées par ces différentes approches a été intégré pour développer un modèle conceptuel du fonctionnement hydrogéologique du système qui a été traduit en modèle numérique. Ce dernier est calibré en régime permanent (1970-1973) qui constitue les conditions initiales de la période transitoire (1974-2012). Les résultats montrent que les eaux de pluie, les eaux salées fluviatiles et marines constituent les principales entrées de la nappe. Quant aux flux sortants, ils sont constitués par les pompages (puits et forages) et la décharge de la nappe vers les cours d’eau, la mer et le fleuve Saloum. La légère baisse du niveau piézométrique entre 1974 et 1984 serait le fait du déficit pluviométrique observé depuis les années 70 et de l’augmentation des pompages qui passent de 370 m3/jour en 1974 à 2750 m3/jour en 1985. Durant cette période, les apports proviennent en grande partie de l’intrusion d’eau salée (87 %). A partir de 1986 avec des conditions climatiques plus favorables, on observe une baisse de l’intrusion des eaux salées (11 % des apports) et une remontée du niveau piézométrique, malgré l’augmentation des pompages qui atteignent plus de 8500 m3/jour en 2012. Les simulations prédictives de 2013 à 2050 ont montré que l’effet combiné de l’augmentation des pompages (de l’ordre de 45 %) et de la baisse de la recharge (36 % en moyenne) entraîne des baisses piézométriques variables en fonction des zones considérées. Ce modèle, pourrait être outil d’aide à la décision pragmatique pour une meilleure gestion et orientation pour l’exploitation future de la nappe du CT.
Estuaire inverse, Saloum, salinisation, nappe du Continental Terminal, modélisation, changement climatique, Engineering, computing & technology, Geological, petroleum & mining engineering, Ingénierie, informatique & technologie, Géologie, ingénierie du pétrole & des mines
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