Rôle des conditions limnologiques et environnementales dans le recyclage des nutriments et pigments dans les sédiments du lac Kivu ( cas des bassins d'Ishungu et de Bukavu )en RDC

1.6. INFLUENCE DES CONDITIONS ENVIRONNEMENTALES SUR LA QUALITE ET LA FORMATION DES SEDIMENTS LACUSTRES

Des particules plus ou moins grosses, ou des matières précipitées qui ont, séparément, subi un certain transport (par le vent, l'eau, ...), peuvent se rassembler et constituer un ensemble appelé « sédiment » ( http://www.geoforum.fr/). Leurs matériaux peuvent provenir de l'érosion de roches plus anciennes, de transports de divers matériaux meubles ou fluides, ou être les résultats d'activités organiques diverses. Selon son origine, le sédiment peut être marin, fluvial, lacustre ou glaciaire. Après son dépôt, il peut subir une diagenèse et devenir une roche sédimentaire ( http://www.geoforum.fr/)

La turbidité des rivières et des lacs due à une forte sédimentation peut aller jusqu'à rendre l'eau nocive pour les animaux et les végétaux de ces milieux aquatiques. L'augmentation du niveau des rivières par le dépôt de sédiments (phénomène d'envasement) peut aussi renforcer le risque d'inondation (Encyclopedie Encarta 2009). De plus, la diminution de la profondeur de l'eau peut également être dangereuse pour la navigation des bateaux, d'où la nécessité de draguer régulièrement le fond des cours d'eau.

Dans la zone littorale à forte énergie dissipée, éolienne, avec érosion des berges situées sous les vents dominants, ou fluviale, il y a formation de deltas et dépôts des matériaux les plus grossiers (de granulométrie supérieure ou égale aux sables fins). Sur les flancs des cuvettes lacustres, les processus de transport et de tri (vannage) des matériaux fins (argiles) et moyens (sablons) dominent (Guyard, 2010). Dans les parties les plus profondes des cuvettes, s'accumulent des matériaux en général très fins dont le dépôt est parfois perturbé par des apports catastrophiques de particules grossières (glissements, courants de turbidité) (Guyard, 2010).

En pleine eau (zone pélagique), la pénétration des tributaires lors des crues s'effectue sous forme de panaches chargés en Matières en Suspension (MES), à des profondeurs variables selon leur densité et où les particules fines peuvent limiter la pénétration de la lumière (Guyard, 2010). Les observations in situ par néphélométrie peuvent également mettre en évidence les fortes densités de particules dans les zones trophogènes superficielle (phytoplancton) ou profonde (bactéries, hydroxydes de manganèse) et l'augmentation générale des concentrations en particules dans les couches profondes des lacs (Guyard, 2010).

Par ailleurs, les eaux de surface peuvent transporter des sédiments pollués et toxiques (engrais, pesticides) qui altèrent la qualité de l'eau. Un déboisement intensif peut également accélérer l'érosion des sols qui est dramatique pour l'agriculture. Enfin, les sédiments présents dans les eaux courantes usent les pompes et les turbines des barrages et tendent à remplir leurs réservoirs (Microsoft Encarta 2009).

Les phosphates stockés dans les sédiments peuvent être relayés en quantité dans les conditions réductrices, lorsque la température de l'eau augmente. Ce phénomène de relargage est favorisé dans les zones profondes d'un lac par la formation d'une stratification thermique qui limite les échanges gazeux entre les eaux de surface et celles de fond (Château et al. ; 2010).

Les contaminants des sédiments sont essentiellement de deux natures : organique et minérale. Les contaminants organiques sont modérément reliés au Carbone organique total (TOC). Ceci parce que les contaminations sont essentiellement d'origine humaine et non liée à la capacité de rétention du sédiment (argile, matière organique). Une corrélation s'observe souvent entre les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et le TOC marquant une pollution par les HAP plus largement disséminés. Ainsi donc, ce n'est pas parce qu'un sédiment est argileux ou riche en carbone qu'il est contaminé. Les contaminants de deuxième catégorie sont les métaux lourds (Pb, Cd, Hg,...) (Mouvet et al. ; 2009).

Les géologues distinguent trois types de sédiments lacustres:

- les sédiments pélagiques, formés à partir d'éléments transportés par les vents et les eaux de surface ; ils sont souvent riches en débris fossiles et s'accumulent dans les régions éloignées des régions continentales ; ils recouvrent par exemple l'océan Pacifique (Encyclopédie Encarta 2009);

- les turbidités, sédiments provenant de la dégradation des roches continentales, formés sur les talus continentaux ou en bordure des continents ; les turbidités sont transportées par de rapides courants dits de turbidité (Encyclopédie Encarta 2009);

- les sédiments homogènes, très fins, qui proviennent des mouvements des eaux profondes chargées de particules du fond lacustre et qui se déposent lorsque les courants faiblissent. Les sédiments lacustres sont d'autant plus fins qu'ils se forment loin des côtes continentales (les vases, par exemple) (Encyclopédie Encarta 2009).

Les sédiments des zones envasées sont caractérisés par les teneurs maximales en matière organique et en azote total. La répartition du phosphore total fait par contre apparaître un gradient croissant dans les étangs et lacs dû aux apports par le bassin versant de phosphore particulaire adsorbé aux sédiments fins (Château et al., 2010).