Evaluation quantitative et qualitative des ressources en eau de la région centre: cas du département de Didiévi en Côte d'Ivoire.

III.2. Evaluation de la qualité des eaux du département

L'étude hydrochimique des aquifères du département de Didiévi, portée sur 33 échantillons en raison de la qualité des informations qu'ils renferment, a permis d'avoir plusieurs resultats.

D'abord, l'étude de la potabilité des eaux montre que environ 80% des eaux du département ont un pH allant d'acide à neutre. Cette acidité est principalement liée à la production de CO₂ dans les couches superficielles du sol sous l'action des activités biologiques (Kortatsi et al., 2007 in Oga et al., 2009). Les eaux souterraines du département sont caractérisées par une minéralisation moyenne de façon générale à l'exception de l'eau de N'die qui présente une forte minéralisation. Les ions les plus abondants dans ces eaux sont par ordre décroissant les bicarbonates, le calcium et les chlorures. Le fer et le manganèse ne sont pas toxiques pour l'organisme. Cependant, ils deviennent gênants sur le plan organoleptique au-dessus de leur norme (regain de couleur après oxydation par l'oxygène de l'air) et constituent un souci majeur tant pour les usagers que pour les autorités. En effet, dans la majeure partie des cas, les fortes teneurs en fer et en manganèse sont accompagnées par une augmentation de la turbidité. Ces teneurs n'ont pas d'incidence sur la santé des populations. Mais ces dernières préfèrent se tourner vers les cours d'eau ou puits qui sont turbides mais dont la qualité bactériologique laisse à désirer. Seul le forage de N'die présente une dureté indésirable (THT = 38,2°F) caractérisée par une eau qui diminue l'efficacité des savons (les savons moussent moins). Elles sont aussi caractérisées par un dépôt au fond des casseroles lorsqu'elles sont portées à ébullition (Tardat et al., 1984 in Lasm et al., 2008). Par ailleurs c'est la seule eau qui présente une concentration en nitrate proche de la norme OMS.

Ensuite, l'étude de la minéralisation des eaux par les diagrammes de Piper et Schoeller-Berkaloff a permis d'identifier principalement deux faciès hydrochimiques. Il s'agit des faciès bicarbonaté calcique et bicarbonaté sodi-potassique, le faciès chloruré calcique ayant été identifié seulement par le diagramme de Piper. Les phénomènes d'échange de base interviennent dans la minéralisation des eaux étudiées à cause de la présence des argiles et de la matière organique qui forment le complexe absorbant (Alassane, 2004). 26 forages sur un total de 35 soit environ 74,28% des échantillons présentent un IEB négatif, ce qui s'explique par un taux élevé des alcalins. L'origine des cations Na et K peut être liée à un échange contre les cations bivalents Ca et Mg contenus dans les minéraux argileux ou des substances organiques. Le lessivage de ces substances provoque une augmentation de la concentration des ions Na et K dans les eaux (Maliki, 1993). L'étude du diagramme ISC/ISD a révélé l'existence de trois grandes familles d'eau. Les eaux du groupe 1 ont un temps de séjour plus long dans les aquifères. Ce qui signifie que la vitesse de circulation de ces eaux est lente ou nulle. Il s'agirait d'eau ancienne. Le groupe 2 est intermédiaire des groupes 1 et 3. Ce sont des eaux moins âgées avec des vitesses de renouvellement moins lentes. Quant au groupe 3, il montre une sous saturation en calcite et dolomite prononcée. Ceci traduit une vitesse de renouvellement plus rapide et un temps de séjour moins long. Dans ce cas, l'eau n'a pas le temps de se charger ; ces eaux présentent une minéralisation totale assez faible par rapport aux eaux des autres groupes. La sous saturation des eaux étudiées vis-à-vis des carbonates est une caractéristique des eaux souterraines du socle fissuré de l'Afrique de l'Ouest en général et de la Côte d'Ivoire en particulier (Oga et al., 2009 ; Lasm et al., 2011). En effet, l'absence de roches carbonatées dans le cortège pétrographique de la Côte d'Ivoire explique parfaitement ce résultat. En effet, la dissolution des roches par l'eau étant un phénomène très lent, l'état de sous-saturation des eaux en minéraux carbonatées reflète un temps de séjour très court de celles-ci dans l'aquifère. La détermination de la nature de l'eau par les indices de Ryznar et Langelier montre que la quasi-totalité des eaux est agressives et corrosive. Cela est dû à la forte tendance à l'acidité des eaux du département. Ces résultats sont en parfaits accords avec ceux obtenus par Oga et al., (2009) dans la région de Tiassalé et Lasm et al., (2011) dans la région de San-pédro où les eaux à circulation rapide ont un comportement agressif.

Enfin, pour la compréhension des mécanismes d'acquisition de la minéralisation et des paramètres pouvant influencer les principaux paramètres de potabilité, une étude statistique multivariée a été entreprise. La matrice de corrélation donne les premières informations sur les relations pouvant exister entre les différents paramètres. On retient que la corrélation entre la conductivité et les éléments chimiques montre que la minéralisation est essentiellement liée aux chlorures, bicarbonates, nitrates, calcium, sodium, magnésium et à la dureté. La contribution du potassium est négligeable par rapport à celle des autres éléments, alors que les éléments comme le fer, le manganèse et les sulfates n'ont pas de rôle déterminant dans la minéralisation des eaux du département. Les cations des eaux du département sont corrélés deux à deux (Ca-Mg, Na-K, Fe-Mn), cela témoigne d'une origine commune de ces ions. En effet, dans les eaux souterraines de façon générale, le calcium est associé au magnésium, le potassium au sodium et le fer au manganèse. Le degré de corrélation entre les paramètres a été mis en évidence par l'analyse en composante principale. Les facteurs F1, F2 et F3 expliquent 75,189 % des variables exprimées et nous ont permis d'interpréter les résultats obtenus.

Le regroupement de la conductivité et de certains ions (Ca²⁺, Mg²⁺, HCO₃^-, PO₄^2-) dans le cadrant droit autour de l'axe F1 dans le plan F1-F2 indiquent que cet axe pourrait expliquer les mécanismes d'acquisition de la minéralisation liés au temps de séjour de l'eau dans la roche réservoir. Ce qui est confirmé par une sous-saturation des eaux du département en calcite et dolomite d'où un renouvellement rapide des eaux. Le facteur F2 quant à lui est déterminé par la température et le potassium. C'est un axe lié essentiellement aux phénomènes géothermiques. En effet, si nous admettons une perte calorifique non négligeable pendant l'ascension des eaux jusqu'à la surface, la température doit être plus élevée à l'intérieur du réservoir que celle enregistrée à la pompe. Cette température joue le rôle de principal catalyseur dans les phénomènes de dissolution, de précipitation et d'échange de base des différents sels. Le fait que la plupart des eaux aient une vitesse de circulation lente, elles n'ont pu se charger que par le phénomène de géothermie (dissolution, précipitation et échange de base). En ce qui concerne le potassium, son comportement est plus difficile à interpréter car il participe au cycle de la matière vivante au niveau du sol. Il est absorbé non seulement par les plantes mais aussi intervient dans la composition des minéraux néoformés (Savadogo, 1984 in Lasm et al., 2008). Les variables qui étaient mal définies dans le plan F1-F2 ont été étudiées dans le plan F1-F3. Il ressort que le facteur F3 est déterminé par le fer, le manganèse et les sulfates. Le fer et le manganèse proviennent principalement de l'altération des roches de surface. Cet axe traduit alors les phénomènes de pluvio-lessivage. En effet, dans les couches superficielles, l'essentiel des acides secrétés par les micro-organismes (algobactéries et microbes silicophiles) favorise la dissociation des minéraux des roches notamment la silice, les silicates d'alumine, de potassium, de fer et de magnésium, et la matière organique pour libérer les ions comme le Ca²⁺, le Mg²⁺, le NO₃^-, les SO₄^2-, le Fe²⁺, etc. A la suite d'un phénomène de pluvio-lessivage, ces éléments vont être transportés et entraînés vers les aquifères des eaux souterraines (Biémi, 1992 in Lasm et al., 2008).