Memoire Online - Vulnérabilité des ressources en eau et sociétés insulaires de Basse-Casamance dans un contexte de variabilité climatique: exemple de l'accès à l'eau potable à Carabane (commune de Diembéring), Diogué et Niomoune (commune de Kafountine)

? Après avoir téléchargé les différentes images, celles-ci ont subi un traitement au moyen de l'outil SIG, ENVI. Ainsi, pour véhiculer le maximum d'informations, une association des canaux a été réalisé. Cette association a permis de déceler une combinaison des bandes affichées sous forme de composition colorée (R.G.B). Une combinaison 4-3-2, pour l'image 1973, 5-4-3, pour les années 1986 et 2003, et pour l'image 2019, la matrice de covariance a permis de définir une association avec la combinaison 6-5-4. Par ailleurs, le contraste obtenu avec cette combinaison a facilité la classification.

Cette classification concerne celle dirigée car permettant de faire ressortir le maximum de vraisemblance. Ainsi, le choix de cette méthode permet de déterminer l'hétérogénéité des entités de l'occupation du sol. La classification supervisée s'est faite par la détermination de six classes que sont : l'eau, la mangrove, les rizières, les tannes, la forêt et les vasières. Le choix du nombre de classe est basé sur la mise en correspondance des informations recueillies sur les images.

? Après cette tâche, une validation des résultats obtenus a été effectuée. Cette partie consiste à déterminer les coefficients de Kappa et la précision. Cette validation a permis de contrôler la qualité du travail et d'apprécier les risques de confusion possibles. Les résultats obtenus à travers la matrice de confusion sont très satisfaisants avec une précision comprise entre 93,4 et 99%, et des coefficients de Kappa comprises entre 93,3 et 98,6%.

Source image	Année	Coefficients Kappa	Précision
Landstat MSS	1973	93,3	93,4
Landsat TM	1986	98,6	99
Landsat ETM	2003	97,9	98,6
Landsat 8 OLI	2019	98	98,8

INTRODUCTION GENERALE

La zone d'étude est localisée dans l'estuaire de la Casamance, en partie maritime qui fait référence par ailleurs à la région de la Basse-Casamance. Pour plus de pertinence dans cette partie du mémoire, consacrée à la présentation des aspects physico-humaines, nous avons préféré l'assimiler à la zone d'étude. Ce qui amène à confondre cette dernière à la partie maritime du fleuve. C'est une région qui présente un environnement physique et humain marqué par de nombreuses interférences.

Situé à l'extrême sud-ouest de la région de Ziguinchor, la zone d'étude appartient à la partie amphibie de l'estuaire de la Casamance. Cet estuaire, présente une configuration assez particulière, étalant un labyrinthe de bolons se faufilant dans la mangrove engendrant ainsi la mise en place de nombreuses îles. Lesquelles, au nombre de 21, sont localisées dans les communes de Kafountine (département de Bignona) et de Diembéring (département d'Oussouye). Elles sont traversées par le fleuve Casamance qui les a découpés dans ces deux rives. Dans la rive droite (Kafountine) : Diogué, Hitou, Niomoune, Haer, Bakassouk, Saloulou, Boko, Boune, Hilol, Couba, Goumbaloulou, Kailo, Mantate, Kassel et dans la rive gauche (Diembéring) : Carabane, Cachouane, Wendaye, Guiçor, Ourong, Ehidj, Sifoca.

C'est dans ces milieux que se trouve la zone d'étude composée spécifiquement des îles de Diogué, Niomoune et Carabane. De par, leurs positions géographiques, elles sont localisées aux coordonnées géographiques suivantes :

? L'île de Diogué entre 12° 34' 28? N et 16° 45' 09? O avec une altitude de 7m

? L'île de Niomoune entre 12° 38' 22? N et 16° 39' 24? O avec une altitude de 3m ? L'île de Carabane entre 12° 32' 16? N et 16° 42' 03? O avec une altitude de 2m.

En ce qui concerne les formations pédologiques, nous avons la présence des sols du Quaternaire. Selon Montoroi J. P. (1996), durant la sédimentation au Quaternaire récent, les variations du niveau marin et les modifications climatiques ont façonné le paysage actuel de la Basse-Casamance. Par ailleurs, les travaux de Vieillefon J. (1977) permettent d'avoir un meilleur aperçu des différentes unités pédologiques.

Sur l'esquisse cartographique ci-dessous (Figure 4), nous avons des sols minéraux bruts (Pointe St Georges, à Carabane, Niomoune, Cap Skiring, Hitou au sud du Cachouane bolon) ; les sols

peu évolués (îles de Diogué, Niomoune, et Carabane mais également le long des marigots de Diouloulou, Bignona et de Baila) ; les sols hydromorphes et les sols halomorphes.

Les îles de la Casamance sont situées dans un milieu amphibie particulier où l'eau constitue un élément fondamental dans le fonctionnement des écosystèmes. Dans cette région appartenant à la zone alluviale de la Casamance, les ressources hydriques sont influencées par les conditions climatiques (Lahoud A., 1988) et la proximité de l'océan qui en constitue la limite ouest.

On peut donc retenir que les ressources hydriques de ces îles sont tributaires d'un ensemble de facteur commun (influence des marées, facteur climatique...) à toute la zone alluviale du fleuve Casamance. L'hydrographie est marquée par une multitude de bras de mer qui jalonnent l'estuaire de la Casamance, du cours principal vers l'intérieur du continent. Ces bras de mer communément appelés bolons colonisent l'ensemble des îles et fluctuent au régime des marées. Ce qui fait que la majeure partie de l'eau est salée hypothéquant la disponibilité en eau douce des insulaires (Diatta M. C. B. C., 2008). L'alimentation en eau dans la zone alluviale de la Basse-Casamance résulte du mélange des eaux douces apportées par le principal cours et ses affluents, avec les eaux salées apportées par la marée (Vieillefon J., 1977). Ainsi, le régime hydrologique de la région est dominé par 1'influence de la mer du fait d'un relief faible et d'une pluviométrie actuellement déficitaire. Trois types de ressources hydriques se singularisent.

Dans les îles, ces ressources sont marquées par un réseau hydrographique dominé d'Est en Ouest par un seul cours d'eau, le fleuve Casamance, et ses nombreux affluents (dont deux d'entre eux intéresse notre zone ; le Cachiouane bolon et le marigot de Diouloulou) (Figure 5)

En dehors de ces étendues d'eaux salées, ces îles disposent également d'eau douce qui résulte du ruissellement des eaux pluviales. Ces eaux se concentrent dans les zones dépressionnaires pendant deux à trois mois après l'hivernage et donnent ainsi naissance à une multitude de mares temporaires dont certaines sont très bien exploitées dans l'île de Niomoune.

Une attention particulière est portée à cette partie, puisque les eaux souterraines constituent particulièrement la première ressource d'eau potable dans la région insulaire de la Basse-Casamance (Diop E. S., 1986). Depuis des décennies, précisément les années 1970, on note une conjoncture surtout liée au déficit pluviométrique qui a entraîné l'abaissement du niveau des aquifères, avec un tarissement précoce des étendues d'eau de la région. Dans cette région, trois aquifères peuvent être décrits selon Malou R. (1992) : l'aquifère profond du Maestrichtien, celui semi-profond du Miocène, et l'aquifère superficiel du Continental Terminal. Ces aquifères possèdent en chacun d'eux, des caractéristiques particulières.

Figure 5: Le réseau hydrographique des Communes de Kafountine et Diembéring

Les sables et grés du Maestrichtien renferment la nappe profonde et sont d'âge paléocène. Sa profondeur est de 600m en Basse-Casamance. Les plus grandes possibilités d'approvisionnement en eau douce repose selon Diop E. S. (1986) sur l'existence de cet aquifère dont la transmissivité est bonne.

Cette nappe est localisée en générale à moins de 150 m de profondeur. Elle se présente sous forme d'un épais horizon sableux unique ou sous forme de plusieurs horizons sableux ou sablo-argileux. Cet aquifère est potentiellement alimentée par les eaux de pluies (Malou R., 1992).

Sa structure est très complexe en raison du mode de dépôts (impliquant une multiplicité des niveaux sableux, des variations de fasciés etc.) et du fait de la tectonique.

Par ailleurs, la nappe semi-profonde se caractérise par une minéralisation constante vers l'aval : à Kafountine elle devient inutile du fait d'une salinisation excessive. Dans les zones où les niveaux sableux sont plus rapprochés de la surface topographique, l'alimentation de cet aquifère se fait par infiltration. On peut cependant noter que, comme pour la nappe semi-profonde, la nappe superficielle, dans la zone littorale est, elle aussi, sujette à des contaminations par les eaux sursalées. Par exemple, des résidus secs supérieurs à 35 g/l ont été obtenus à Kafountine.

Les horizons sableux ou sablo-argileux de zones superficielles d'altération, le CT, constituent une nappe très importante en Basse-Casamance. Elle est de très faible profondeur en général (quelques décimètres dans les zones basses à 25 m dans les plateaux) et est captée par la quasi-totalité des puits villageois (Le Priol J., 1983). Les apports pluviométriques sont la principale source d'alimentation de cette nappe, qui est conditionné par les types de sols, les pentes, l'importance de l'évapotranspiration etc. Ce qui fait que dans les zones basses notamment les îles, l'aquifère est soumise aux risques de contamination par le biseau salé si l'exploitation s'intensifie (Diop E. S., 1986).

Aquifères

Aquifère

superficielle du CT

Aquifère semi-
profonde du Miocène

Aquifère profonde
du Maestrichtien

Eaux

Eau douce à saumâtre

Eau saumâtre à salée

Profondeurs

<25m

100 à 150m

300 à 600m

Selon Plaud M. (1967), lorsque dans un delta ou un estuaire, une île constituée de terrains très perméables (sables, limons) possède une nappe d'eau douce, un équilibre s'établit entre celle-ci et les eaux salées océaniques qui s'infiltrent dans le sol. Cet équilibre procède de la différence de densité entre ces eaux. La nappe d'eau douce "flotte" sur l'eau salée et prend la forme d'une lentille généralement biconvexe, dont le bord se raccorde théoriquement avec l'océan.

L'étude d'avant-projet pour l'alimentation en eau potable des îles de la Basse-Casamance de l'Office des Forages Ruraux (OFOR) (2019) décrit en ces ligne les lentilles de notre zone d'étude. Dans ces îles de la Basse-Casamance, les nappes d'eau douce sont à épaisseur très limité malgré parfois des extensions latérales qui peuvent être relativement importantes. D'une manière générale, les épaisseurs de ces lentilles d'eau douce ne dépassent pas 10-15m de profondeur. Au-delà de ces profondeurs, les eaux deviennent salées.

Au niveau des îles de Carabane et Diogué, les études géophysiques montrent que les lentilles d'eau sont localisées à partir de 200 à 300m de la côte. On constate une légère augmentation des épaisseurs vers le centre de ces îles avec des gradients assez doux. Les résistivités des zones aérées sont assez perméables, ce qui implique que ces nappes sont exposées à des risques de pollution. Ainsi, les lentilles d'eau douce ne pourront être exploitées que par des puits à grande diamètre et tout prélèvement important doit être suivi avec attention pour éviter les mouvements de polluants et des profondeurs vers la superficie.

En effet, l'omniprésence du réseau hydrographique et l'importance des précipitations font de l'eau un agent essentiel dans la construction des paysages Basse-Casamance insulaire (Cormier-Salem M. C., 1992). Selon cette dernière, la zone constitue le « paradis vert du Sénégal ». Les formations végétales donnent à la zone un aspect phytogéographique singulier influencé fortement par les conditions biophysiques notamment les facteurs hydrologiques et bioclimatiques régissant le fonctionnement de l'estuaire (Badiane S. D., 2012). Plusieurs formations peuvent se distinguer dans cette région.

? La mangrove : C'est de loin la formation la plus répandue dans les îles. Elle désigne selon (Marius C., 1985) l'ensemble des formations végétales, arborescentes ou buissonnantes, qui colonisent les atterrissements intertidaux marins ou fluviaux des côtes tropicales. Elle se développe dans la zone intercotidale (zone soumise à l'influence de la marée) et, de ce fait, elle développe un système racinaire aérien et des mécanismes physiologiques permettant l'élimination du sel afin de s'adapter dans cet environnement marin. Les marées et les courants côtiers y ont une influence prépondérante.

? Les tannes : en arrière de la formation arborescente de mangrove, se situent des étendues sursalées, appelées tannes. Elles sont de deux types : les tannes vifs et les tannes herbacés ou les prairies a halophytes

? La Forêt : elle est d'étendue très limitée voire absente dans ces îles et très répandue dans les zones de plateau. Les essences qui la composent perdent ordinairement leurs feuilles après l'hivernage et reverdissent en générale de février à avril.

? Le marécage : la forêt avoisine toujours les affluents du fleuve ou les dépressions de l'intérieur ; ces derniers qui constituent le marécage se remplissent d'eau douce au moment de l'hivernage et restent inondés une partie de l'année.

? La rizière : dans les dépressions marécageuses, les détritus végétaux se sont accumulés au cours des siècles puis transformés en humus. Dans ces terres inondées et fertiles, les

populations locales y cultivent le riz (Oryza). Après la récolte, quelques plantes messicoles s'y développent : Scrophularitées, labisés, Lytrariés, Acanthacees...

L'ensemble de ces formations végétales donne à la Casamance littorale sa particularité de paradis vert et de région la plus originale du Sénégal. C'est le milieu où la végétation est la plus luxuriante et les paysages les plus humanisés et plus variés (Cormier-Salem M. C., 1999).

La Basse-Casamance littorale correspond, selon Sagna P. (2005), au domaine climatique sud-soudanien côtier. Elle se caractérise par ses fortes précipitations par rapport au reste du pays. Sa particularité réside de sa localisation en domaine guinéen et de son contact avec l'océan atlantique. Sa circulation se caractérise par une alternance des principaux flux (Alizé maritime, Alizé continentale et la Mousson).

V.1.1. Les centres d'actions

L'analyse des paramètres climatiques collectés à l'ANACIM porte sur les observations de la station synoptique de Ziguinchor. Ses coordonnées géographiques : 12°55' de latitude nord et -16°.2667 de longitude ouest, son altitude est de 19,30m. La série utilisée (vent, température et évaporation) porte sur la période (1960-2018) soit 59 ans. Celle utilisée pour les précipitations,

quant à elle, relève de la période 1918-2018 soit 101ans. Ces variables climatiques sont analysées à travers la vitesse et la direction des vents, la température, l'évaporation et les précipitations. Ils ont une influence considérable sur l'écoulement et les phénomènes extrêmes dans ce milieu côtier.

Dans cette partie du pays, trois type de vents y soufflent et cela en fonction des saisons (l'Alizé maritime, l'Alizé continental et la mousson). La direction et la vitesse du vent dépendent de la circulation générale de l'atmosphère et de la puissance des flux.

L'analyse des fluctuations des vents, enregistrées à la station de Ziguinchor montre des variations saisonnières. Ces fluctuations restent faibles durant toute l'année avec une moyenne de 1,8m/s. L'évolution de la courbe des vitesses laisse apparaître l'existence de deux saisons éoliennes. Une saison allant de janvier à mai avec des vitesses importantes dont le maximum se situe en Mai (2,4 m/s) correspondant à la saison sèche et une période de faible fluctuation allant de juin à Novembre avec deux minimas, octobre et novembre (1,2 m/s) marqué par la saison des pluies. Cette tendance peut se justifier par :

2,5
2,0 1,5
1,0

0,5

Figure 6: Vitesse moyennes mensuelles des vents à Ziguinchor de 1960 à 2018 (source: données ANACIM 2019)

? D'une part, la prédominance des flux d'alizé (particulièrement l'Harmattan) de janvier à

mai, ce qui est à l'origine de l'importance des vitesses issues du caractère chaud et sec du flux qui accentue son déplacement.

? D'autre part, la présence des vents de mousson entre juin et novembre qui par leurs humidités et la chaleur qu'ils apportent justifient la faiblesse des fluctuations éoliennes. En effet, ce flux a un fort pouvoir d'humidité qui la rend lourde et diminue par conséquent sa vitesse.

V.2.1.2. La fréquence de la direction des vents à la station de Ziguinchor

L'analyse de la Figure 7 laisse apparaître des disparités sur la fréquence des vents à la station de Ziguinchor avec une prédominance des flux d'ouest. Au total six flux se singularisent le plus sur le régime anémométrique étudié (N, NE, E, S, SW et W).

V' Une saison avec la prédominance des flux Nord, Nord-Est et Est allant de novembre à février. Ces trois flux correspondent à l'apparition de l'alizé maritime (chaud et humide de direction N) dont le pouvoir hygrométrique est sensiblement faible et à l'incursion de l'Harmattan (chaud et sec de direction NE et E). La fréquence de ces flux traduit parfaitement la circulation des alizés pendant la saison sèche. Le mois de mars sera une transition puisque c'est pendant cette période que les flux d'alizé vont disparaître et laisser la place à la brise marine et la mousson.

V' La seconde saison, quant à elle est dominée par des vents du Sud et du Sud-Ouest qui font leur première apparition en mars marquant ainsi une phase de transition.

Cette période est marquée par les flux de mousson et la brise marine de direction S, SW et W. Leur apparition coïncidant avec les plus forts pourcentages et les plus importantes précipitations nous permet d'affirmer qu'il s'agit de mousson. Par ailleurs, les vents W soufflent presque toute l'année avec des vitesses moyennes mensuelles qui peuvent atteindre 2,4 m/s.

En résumé, l'analyse des vents à la station de Ziguinchor permet de constater la présence de deux saisons éoliennes : une saison dite sèche où on a la prédominance des flux d'alizé avec une direction Nord à Est, et une autre saison connue sous le nom d'hivernage ou saison des pluies. Pendant cette période, la prédominance des flux de direction Sud-ouest définit l'installation progressive de la mousson dont l'épaisseur détermine la quantité de pluies précipitées dans cette région. La prépondérance de ce flux varie en fonction de la précocité du début et de la fin de l'hivernage, mais aussi en fonction de la situation tardive de son installation et de son retrait. Il faut aussi noter la présence permanente des flux d'ouest représentant la brise marine. En effet, la proximité avec l'océan confère à cette zone une place sous influence des flux océaniques. Les vents ont une grande influence sur les courants de marées en partie responsable des apports marins.

Figure 7: Evolution de la direction des vents dominants à Ziguinchor (source : données

Les précipitations représentent l'un des facteurs les plus importants du climat tant pour les hommes que pour les écosystèmes. Leur analyse à la station de Ziguinchor (1918-2018) nécessite un traitement particulier très fin pour notre travail d'étude dans un contexte où la variabilité de la pluviométrie et ses impacts sur les ressources en eau font débat depuis des décennies. Pour ce faire, une brève analyse sera opérée ici avant d'être beaucoup plus détaillée au chapitre III de ce mémoire (ANALYSE DE LA VARIABILITE PLUVIOMETRIQUE).

La circulation des différents flux étudiés, en particulier la pénétration des vents de mousson provenant du sud-sud-ouest en rapport avec la progression vers le nord du F.I.T., commande le régime des précipitations dans la Basse-Casamance (Diop E. S., 1986). Le régime pluviométrique annuel à la station de Ziguinchor illustré à la figure ci-dessus se traduit par l'alternance de deux saisons distinctes qui ont un impact considérable sur l'évolution de la salinité en Basse-Casamance insulaire. Une saison pluvieuse qui s'étale sur cinq à six mois (mai- octobre, voire novembre), avec une moyenne annuelle de 1420,9 mm/an. Le reste des mois constitue la période sèche. Par ailleurs, l'analyse montre que les premières pluies quoique faibles apparaissent au mois de mai et atteignent leur maximum en août avec 481mm. Pendant cette période, les populations insulaires procèdent à la collecte traditionnelle des eaux pluviales au moyen des toitures des maisons. En outre, c'est un moment très important de l'année tant pour les réserves collectées que pour les activités rizicoles essentiellement pluviales.

Figure 8: Précipitations moyennes mensuelles de 1918 à 2018 à la station de Ziguinchor (Source : données ANACIM, 2019)

D'une manière générale, les températures varient dans le temps (selon les saisons) et dans l'espace (en fonction de la proximité ou non de l'océan). La mer jouant un rôle de régulateur thermique, la Basse-Casamance bénéfice de températures plus clémentes et n'enregistre pas d'aussi fortes fluctuations saisonnières que l'intérieur du pays. En plus du rôle thermorégulateur des masses océaniques, l'influence des vents et des précipitations se font sentir sur l'évolution des températures dans cette région. L'analyse de ce paramètre climatique dans ce chapitre concernera spécifiquement l'évolution des températures moyennes mensuelles.

Pour l'évolution annuelle, elle sera développée au chapitre III. Il faut noter que, tout comme les précipitations, les températures ont un rôle déterminant sur les processus de salinisation.

Figure 9: Variation mensuelles des températures de1961-2018 (Source : données ANACIM, 2019)

Ainsi, à la station de Ziguinchor, les températures moyennes mensuelles obtenues sur la base des valeurs maximales et minimales connaissent une évolution bimodale avec deux maximums et deux minimums. Celle-ci étant caractérisée par un maximum principal en Juin (29,1°C) et un maximum secondaire en Octobre (28,3°C) ainsi qu'un minimum principal en Janvier (25°C) et un minimum secondaire en Août (27,1°C). Avec une moyenne annuelle de 27,5°C ces moyennes mensuelles varient entre 25 °C (janvier) et 29,1°C (juin). Par conséquent, deux saisons thermiques sont identifiées :

? Une saison chaude caractérisée par des mois chauds supérieurs à la moyenne notamment mars (28,1°C), avril (28,7°C), mai (29°C), juin (29,1°C), juillet (27,9°C), septembre (27,7°C) et octobre (28,3°C).

? Une autre fraiche constituée de mois frais inférieurs à la moyenne : janvier (25°C), février (26,7°C), août (27,4°C), novembre (27,4°C) et enfin, décembre (25,1°C).

Cette évolution des moyennes mensuelles subit d'une manière générale l'influence des deux extrêmes (températures maximales et minimales). Sur cela, les températures les plus élevées sont observées en avril, mai et les plus faibles en décembre, janvier.

Par ailleurs, il est intéressant de faire remarquer la relation existant entre les variables thermiques et les cumuls pluviométriques à l'échelle mensuelle. Cette corrélation est illustrée par le diagramme ombrothermique reliant température et pluviométrie à la station de Ziguinchor sur la période 1961-2018.

Figure 10: Diagramme ombrothermique à la station de Ziguinchor entre 1961 à 2018 (Source : données ANACIM, 2019)

En effet, elle montre que les températures les plus élevées sont observées pendant la saison pluvieuse et les plus faibles à la saison sèche.

C'est l'ensemble des phénomènes qui transforment l'eau liquide en vapeur d'eau par un processus purement physique. Ce paramètre joue un rôle important dans l'évolution actuelle des écosystèmes de la Casamance, puisqu'il est d'après Pagès J. (1986) responsable en grande partie de l'augmentation de la salinité du fleuve pendant les périodes de déficit pluviométrique par concentration de l'eau de mer. L'évaporation est souvent importante, son maximum mensuel se situe en mars (4,7mm) et le minimum en août (de l'ordre de 1,1 mm).

Figure 11: Evolution de l'évaporation moyenne mensuelle à la station de Ziguinchor de 19602018 (Source : données ANACIM, 2019)

L'observation des moyennes mensuelles de l'évaporation à Ziguinchor laisse apparaître une évolution unimodale (Figure 11). En effet, cette évolution s'oppose à celle des précipitations puisque c'est pendant l'hivernage (juin à novembre) qu'on enregistre les plus faibles valeurs (2,7 ; 1,6 ; 1,1 ; 1,2 ; 1,5 ;2,3). En revanche, les plus fortes quantités d'eau évaporées sont notées durant la saison non-pluvieuse (décembre à mai).