Organisation du projet
Le projet s'inspire de la grille d'analyse DPSIR (Drivers, Pressures, States, Impacts, Responses) préconisée en particulier par l'Agence Européenne de l'Environnement. Dans cette démarche, les forçages (drivers) sont l'occupation et les usages analysés dans le Groupe de Travail 1 (GT1) associés aux variables du forçage climatique (Précipitation, paramètres climatiques (vent, température, humidité relative) représentés dans l'ETP) du GT2. Les forçages définissent les pressions (les pollutions sur le bassin (GT3) et les apports d'eau au bassin (GT2) qui se traduisent en un état, la qualité de l'eau de la lagune (GT3). Les impacts sur l'écosystème et les populations ne sont pas traités. Par contre, nous proposons des réponses immédiates à l'état de la lagune à travers l'établissement d'un procédé efficient de traitement de l'eau adapté à l'état de la lagune (GT5) et des analyses par modélisation des conséquences de l'évolution de l'occupation du bassin (GT4).
Organisation du projet en Groupes de Travail (GT)
GT1 – Occupation et usages sur le bassin versant : responsable Noufe, Effebi (Géosciences et Environnement)
Partenaires impliqués : Géosciences et Environnement (Noufe, Effebi, N'Tain, N'Go), Université Lorougno Guédé (Zile) Objectif : L'objectif est la cartographie de la dynamique récente de l'occupation du bassin jusqu'à nos jours (T1.1). On identifiera les pollutions potentielles associées aux couverts et usages principaux (T1.2). Des scenarios futurs d'occupation du bassin (T1.3) seront élaborés à partir d'hypothèses déduites de T1.1 et des schémas d'urbanisation disponibles).
T1.1 – Dynamique de l'occupation du bassin (N'Go, Zile)
La dynamique sera établie par traitement d'images satellitaires (Landsat accès libre et Spot (Haute résolution) et Google Earth Très Haute Résolution) à plusieurs dates depuis 1980. Des validations terrains seront réalisées pour l'occupation actuelle et par enquête pour les évolutions passées.
Livrable : Cartes d'occupation du sol actuelle (Livrable 1) et passées (livrable 2)
T1.2 – Pollutions potentielles (Effebi, N'Tain, Traore)
Les pollutions potentielles issues des principales occupations identifiées (habitat loti, non loti, traditionnel, usines, plantations industrielles, cultures vivrière et maraichère) seront recherchées par enquêtes.
Livrable : Inventaire et saisonnalité des polluants potentiels
T1.3 – Scenarios d'occupations du bassin (Noufe, Effebi, N'Tain, N'Go)
Les projections (20, 50 ans) se baseront sur l'extrapolation des évolutions passés (T1.1) contraint (ou non) par les schémas d'urbanisation du district d'Abidjan.
Livrable : Cartes prospectives de l'occupation des sols
GT2 – Bilan hydrologique du bassin et de la lagune Aghien : responsable :Kouassi (Université Lorougnon Guédé) et Paturel (HydroSciences Montpellier)
Partenaires impliqués : Géosciences et Environnement (Kamagaté, Soro, Kouadio, Dao), Université Lorougno Guédé (Kouassi, Zile), HydroSciences Montpellier (Paturel, Guilliod) Objectif : Par un suivi des flux à l'échelle journalière, l'objectif est d'aboutir à un bilan hydrologique fiable de l'échelle mensuelle à annuelle. Au-delà, les connaissances acquises par ce premier suivi hydrologique du bassin versant permettront de poser des hypothèses sur son fonctionnement hydrologique qui seront reprises dans la modélisation (GT4).
T2.1 – Précipitations (Guilliod, Soro)
Le bassin présente un relief contrasté (environ 100 m de dénivelée) entre la dépression lagunaire et les plateaux en bordure. La répartition des pluviographes veillera à prendre en compte cette caractéristique.
Livrable : Rapport hydrologique annuel
T2.2 – Écoulements (Guilliod, Soro)
Les niveaux d'eau seront suivis sur les 2 affluents principaux et la lagune Aghien (village d'Akoyate) à l'entrée du chenal aval et au débouché du chenal dans la lagune de Potou. Ces 2 derniers niveaux serviront à déterminer le gradient hydraulique nécessaire pour l'estimation du sens des écoulements dans le chenal. Les jaugeages seront réalisés à l'ADCP en collaboration avec l'Onep et pour les basses eaux des affluents au vélocimètre électromagnétique.
Livrable : Rapport hydrologique annuel
T2.3 – Evapotranspiration (Guilliod, Kamagaté,Dao)
L'évapotranspiration potentielle sera calculée à partir d'une station climatologique localisée au bord de la lagune. Un bac flottant pour la détermination de l'évaporation réelle du plan d'eau sera construit localement.
Livrable :Rapport hydrologique annuel
T2.4 – Relation Nappe-Lagune (Kamagaté, Dao, Guilliod)
Adiaffi (2008) montre une convergence des isopièzes du Continental Terminal (CT) vers la lagune. Cependant le CT se situe à une profondeur moyenne de 90 m. Il est donc probable que la lagune soit alimentée par le Quaternaire. On recherchera à vérifier cette hypothèse par un suivi du niveau d'eau dans les puits villageois sur le bassin versant complété par un transect piézométrique perpendiculaire à la lagune afin d'évaluer le gradient hydraulique à proximité immédiate de la lagune.
Livrable : cartes piézométriques
T2.5 – Evaluation du comblement de la lagune (Kouassi)
La topographie du fond de la lagune et la relation hauteur-volume de la lagune sera établie après une campagne bathymétrique par échosondeur.
Livrable : Bathymétrie de la lagune Aghien
GT3 – Caractérisation chimique et biologique des eaux de la lagune et des apports du bassin versant : responsables Gone (Géosciences et Environnement), Perrin (HydroSciences Montpellier)
Partenaires impliqués : Gone, Douagui (Géosciences et Environnement), Karoui (Institut 2IE), Perrin (HSM). Objectifs : Les objectifs sont d'évaluer dans les principaux affluents le flux saisonnier de matières en suspension et de contaminants drainés du bassin versant vers la lagune (T3.1), de suivre la dynamique spatio-temporelle chimique et biologique des eaux de la lagune (T3.2) et de caractériser la nature physico-chimique des sédiments (T3.3).
T3.1 – Choix du réseau de mesures et d'échantillonnage (Goné, Perrin)
Il s'agira, a priori et sur la base des connaissances actuelles, de définir des sites de mesures et d'échantillonnages pertinents, sur la lagune même et sur son bassin versant, accessibles en conditions hydrologiques variées.
Livrable : Carte des points d'échantillonnage sur la lagune et son bassin-versant
T3.2 – Suivi spatio-temporel des apports du bassin versant (Perrin, Douagui, Goné)
La recherche des polluants dans les affluents se fera suivant les 4 saisons dans les matrices eaux et sédiments sur la base des polluants potentiels identifiés dans le GT1. Elle permettra de connaitre la contribution relative des sous bassins au transfert de polluants vers la lagune.
Livrable : contribution des principaux sous-bassins à l'apport de polluants (nature et concentrations) à la lagune
T3.3 – Suivi spatio-temporel de la qualité des eaux de la lagune (Karoui, Goné)
Le suivi spatio-temporel des polluants (pesticides, métaux lourds, nutriments), de la matière organique (COT, COD, SUVA, spectres de fluorescence), des algues (Identification au microscope, Chlorophylle a) et de la charge bactérienne (E. Coli, Streptocoques et coliformes fécaux) permettront de caractériser l'état chimique et biologique du réservoir lagunaire.
Livrable : cartes thématiques de la dynamique des polluants de la lagune
T3.4 – Caractérisation physico-chimique des sédiments (Goné, Kouassi, Perrin)
La connaissance du niveau de concentration des pesticides et métaux lourds dans les sédiments permettra d'évaluer les risques de relargage de ces contaminants dans la lagune.
Livrable : le niveau de concentration des contaminants dans les sédiments
GT4 – Durabilité de la Ressource : responsables : Séguis (HydroSciences Montpellier), Goula Bi (Géosciences et Environnement)
Partenaires impliqués : Paturel, Perrin, Salles, Séguis (HydroSciences Montpellier), Gone, Kamagaté, Noufé (GéoSciences et Environnement) Objectifs : Le premier objectif est d'intégrer l'ensemble des données et des connaissances acquises sur le bassin versant pour modéliser les apports en eau et contaminants à la lagune pour des conditions hydrologiques variées et de tester les différents scenarios d'évolution de l'occupation du sol du bassin versant
T4.1 – Modélisation du fonctionnement hydrologique du bassin versant et de lagune
Il s'agira de mettre en place une modélisation hydrologique distribuée du bassin versant tenant compte de la variabilité spatiale de l'occupation des sols et des processus. On s'appuiera sur la plateforme de modélisation ATHYS.
Livrable : Apport à la lagune en fonction des conditions hydrologiques variées et de l'occupation du bassin. Analyse de la production de l'écoulement sur le bassin
T4.2 – Estimation des bilans entrées sorties lagunes bassin versant par des modèles d'exportation
Un modèle statistique mettant en relation les flux de contaminants (calculés sur la base des données acquises) avec des variables pertinentes décrivant l'occupation du sol et les conditions hydrométéorologiques sera développé.
Livrable : Les sources de pollutions (et les occupations des sols qui y sont associées) générant des flux de polluant du bassin et vers la lagune, pour des conditions hydrologiques variées Indicateur de réussite : Modèle calé et validé
T4.3 – Impact de différents scénarios d'évolution de l'occupation des sols.
On utilisera le modèle hydrologique et les modèles d'exportation calés à partir des données recueillies sur les scénarios d'évolution de l'occupation des sols.
Livrable : l'impact de différents scenarios d'évolution de l'occupation du sol du bassin versant sur le bilan hydrologique et sur la qualité des eaux de la lagune et des apports du bassin versant
GT5 – Traitement de l'eau : responsables :Gnagne (Géosciences et Environnement), Karoui (2iE)
Partenaires impliqués : Gone (Géosciences et Environnement), Karoui (Institut 2IE), Onep Objectifs : Un protocole de traitement des eaux de la lagune pour la production d'eau potable sera développé en laboratoire (T5.1) puis validé sur un pilote (T5.2). Une collaboration avec la SODECI et l'ONEP sera recherchée.
T5.1 – développement d'un protocole en laboratoire (Gone, Karoui)
Le protocole résultera des essais de coagulation-floculation par jar test en recherchant en particulier les paramètres d'optimisation de l'élimination de la matière organique (pH, concentration de coagulant,...). Les valeurs des paramètres d'optimisation résultant des différents essais de traitements saisonniers permettront de développer un modèle multiparamétrique d'ajustement du traitement en fonction des variations physico-chimique et biologique de l'eau de la lagune.
Livrable : Protocole de traitement
T5.2 – mise en œuvre du pilote (Gone, Gnagne, Karoui)
La mise en place d'un pilote répond au besoin de validation du modèle en passant de l'échelle de laboratoire à l'échelle de terrain. Le pilote sera dimensionné avec toutes les étapes d'une station de traitement de l'eau, de la coagulation- floculation (telle que définie dans le T5.1) à l'oxydation, la désinfection et les traitements spécifiques classiquement utilisés.
Livrable : pilote validé
