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

Figure 3. Paramètres limnologiques de la colonne d'eau du lac Kivu à Ishungu durant la saison sèche et la saison de pluie en 2003 et en 2004 (Isumbisho et al., 2006)

Le lac Kivu se distingue par ses particularités physico-chimiques notamment la teneur élevée en sels de 1.115 g/L (Tableau 1), se manifestant par une conductivité élevée, la stratification thermique des eaux (Figure 1) et la présence d'importantes quantités de gaz dissous dans les eaux profondes spécialement le CH₄, le CO₂ et le H₂S (Kaningini, 1995).

D'après Degens et al. (1973), les sels minéraux proviennent surtout des sources hydrothermales qui émanent du fond du lac et que les teneurs en gaz dissous dans l'eau du lac Kivu restent inférieures à la saturation (salinité voisine à 4%₀). Le méthane a par contre une double origine (Fig.4). Une partie est formée par la décomposition bactérienne du plancton en conditions anaérobies, l'autre partie est le résultat de la transformation diagénétique (Tietze, 1978 ; Schoell et al. 1988). Les eaux de surface du lac Kivu ont une salinité considérable et les cations majeurs y sont présents en concentrations significatives (Tableau 2). L'oxycline varie d'environ 30m durant la saison de pluie à environ 65 m au maximum durant la saison sèche (Pasche et al., 2010)

Tableau 2. concentrations des ions majeurs dans les eaux de surface du lac Kivu (Modifié à partir de Pasche et al., 2011).

Paramètres	Concentration (mmol L^-1)
Na+	4,1
Mg^2+	3,8
K+	1,9
Ca^2+	0,18
Alcalinité	13,3
Cl-	0,72

Tous les bassins du lac, excepté celui de Bukavu, contiennent une quantité en gaz dissous associées à des conditions anaérobiques entre leurs différentes profondeurs et la surface (Isumbisho, 2006).

Damas (1935, 1937) et Capart (1960) divisent le lac Kivu en 5 grands bassins : le bassin Nord, le bassin de Kabuno-Kashanga, le bassin d'Ishungu, le bassin de Kalehe et le bassin de Bukavu (Kaningini, 1995).

Le bassin de Bukavu constitue la partie extrême sud du lac Kivu. Il est bordé au Nord-Ouest par l'isthme de Birava et au Nord-Est par les îles Nkombo et Ibindja. Il couvre une superficie de 96 hectares. La profondeur maximale de ce bassin est de 105 m avec une moyenne de 75 m (Kaningini, 1995).

251651072Quant au bassin d'Ishungu, il est situé dans la partie sud du lac (2°33,94'S et 28°97,65'E) et au Nord de celui de Bukavu (Fig. 2 Isumbisho, 2000). Il a une profondeur d'environ 180 m (Schmid, 2011).

Figure 4. Origine du méthane du lac Kivu (Tietze et al., 1974 et 1975)

1.3. PRODUCTION PRIMAIRE ET NUTRIMENTS LIMITANTS DU LAC KIVU

Dans le lac Kivu, jusqu'à environ 70 m (profondeur maximale de mixolimnion), les valeurs de la chlorophylle a sont comprises entre 0,63 et 3ug.L^-1 avec une moyenne de 1,37ug.L^-1 (Figure 3). Le tableau 3 reprend l'ensemble des apports en nutriments dans l'épilimnion du lac Kivu.

Sarmento et al. (2008) avait mesuré les rapports élémentaires du carbone, phosphore et de l'azote pour le phytoplancton du lac Kivu et ont trouvé 256,3 pour C :P ; 9,6 pour C :N et 26,8 pour N :P. Il a été trouvé que la production primaire dans le lac Kivu était fortement limitée par le P (Sarmento et al. 2009 ). Cette limitation serait moindre dans la baie de Bukavu où les rapports Si :P mesurés sont relativement bas (Kaningini, 1995).

Les apports de nutriments à un lac sont hautement corrélés aux phases de crues et maxima durant la première crue. Ils sont majoritairement entrainés sous forme particulaire liés aux matières en suspension pour le phosphore et sous forme dissoute pour l'azote (Château et al. ; 2010).

L'utilisation actuelle des terres dans le bassin du lac Kivu est dominée par l'agriculture de subsistance avec les fumiers comme engrais et très rarement les engrais chimiques (Muvundja et al., 2009). La déforestation dans le bassin versant due à un besoin du bois de chauffage est un problème majeur pour le devenir du lac Kivu (Martineau, 2003 ; cité par Muvundja et al., 2009). Cette déforestation a comme conséquence les érosions et éboulements des terres (Moeyersons et al., 2004) avec dépositions des boues dans le lac.

A coté des nutriments issus des affluents et des dépositions atmosphériques, les apports internes des eaux profondes constituent la source principale de phosphate aux eaux de surface du lac Kivu (Muvundja et al., 2009 ; Pasche et al. 2010, Pasche et al. 2012). Au cours des siècles, les eaux méromictiques, anoxiques et profondes du lac Kivu ont accumulé aussi bien des gaz que des nutriments (Halbwachs et al., 2002).