Etude physico-chimique des eaux souterraineS

Les températures mesurées in situ (température de standardisation 20°C) sur les eaux souterraines de l’aquifère du Quaternaire sont assez homogènes et varient entre 27,0° et 33,5°C avec une moyenne de 27,4°C. Ces valeurs semblent être régies par le gradient géothermique qui augmente en moyenne de 1°C tous les 30m de profondeur. En effet, la corrélation entre les niveaux statiques et la température donne un coefficient de corrélation R²= 0,89. D’autres facteurs secondaires peuvent intervenir par leur action pour l’augmenter comme les réactions physico-chimiques exothermiques telles que l’oxydation et la réduction. De même, ces valeurs reflètent celle de la température de l’air ambiant dont la moyenne est de 28,10°C dans le secteur d’étude (d’après les données issues de la base des données du DREM). Ce qui laisse penser que le système aquifère du Quaternaire est en équilibre thermique avec l’atmosphère.

D’une manière générale, les températures les plus faibles sont observées dans les zones de Massakory et Guirbé et les plus élevées dans la zone de Bokoro.

V.1.2. LE pH

Dans l’ensemble des eaux échantillonnées, les pH mesurés sont homogènes et se situent autour de la neutralité. Ils varient entre 6,12 et 7,7 avec une moyenne de 7. Les valeurs les

126 plus faibles sont observées dans la zone de Bousso et les plus élevées dans les zones de Massakory et Guirbé. Cette augmentation serait due à une progression du faciès des eaux qui passe de bicarbonaté calcique (zone méridionale) au bicarbonaté sodique (zone centrale). Les pH les plus élevés (Massakory et Guirbé) sont caractéristiques des eaux chlorurées sodiques des zones situées autour du Lac Tchad, des intrusions granitiques et du centre de la dépression.

V.1.3. LA CONDUCTIVITE ELECTRIQUE

Traduisant la capacité d’une eau (solution aqueuse) à conduire le courant électrique, la conductivité électrique est directement liée à la force ionique qui découle des formations traversées par cette eau dans le bassin hydrogéologique ainsi qu’à son temps de séjour dans le réservoir. Elle donne ainsi une bonne appréciation sur la minéralisation globale de cette eau. En effet, une eau est d’autant plus conductrice qu’elle est plus minéralisée.

Les valeurs de la conductivité de la zone d’étude sont très hétérogènes et sont comprises entre 106 et 4910µS/cm, soit une variation d’un facteur de 46. Elles présentent des variations spatiales très importantes s’étalant de façon très hétérogène dans le secteur, même si en général, les fortes conductivités occupent la zone de la dépression. Les amplitudes élevées se situent dans les zones de Moïto, Maïgana, N’Goura et Abkawakib (socle cristallin) et de Albadie (dépression). Ce paramètre est indépendant de la profondeur du puits (R² = 0.2).

V.1.4. INTERPRETATION DE LA CARTE DES CONDUCTIVITES

ELECTRIQUES

La carte de conductivité de la nappe (Fig. V.1) établie à partir des valeurs mesurées in situ lors de la campagne de mesures et d’échantillonnages des eaux souterraines du 27 novembre 2008 au 10 janvier 2009, où 124 mesures ont été faites, montre que la distribution spatiale des conductivités est hétérogène.

La carte des conductivités (Fig. V.1) illustre les importantes variations de minéralisation des eaux de la nappe : la conductivité oscille entre 106µS/cm et 4910µS/cm et les zones présentant des anomalies (conductivité élevée supérieure à 500µS/cm) sont localisées dans la zone située en bordure du lac, au centre et à l’Est de la dépression.

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Figure V. 1. Carte de conductivité électrique de la zone d’étude

Ainsi, différentes zones de conductivités ont été identifiées dans le système aquifère suivant cette distribution :

- dans la partie méridionale (Bousso, Massénya, Dourbali) et les abords des cours d’eau (Chari, Bahr Errigueig), les conductivités sont en très grande partie inférieures à 700µS/cm et comprises entre 106µS/cm et 682µS/cm. L’augmentation progressive de la conductivité du sud vers le nord de cette partie de la zone d’étude peut s’expliquer par le jeu combiné de deux facteurs : d’une part, son appartenance à la zone humide et sa proximité au Chari et au Bahr Errigueig laisseraient envisager une grande influence sur la

128 conductivité et d’autre part, une influence climatologique due à un phénomène d’évaporation lié aux faibles gradients hydrauliques observés dans la zone.

- dans la zone située entre 572574E-1326641N et 698530E-1480263N, la conductivité dépasse 500µS/cm et atteint une valeur maximale de 4910µS/cm. Cette variation de la conductivité pourrait s’expliquer par l’existence d’un paléochenal (Djoret, 2000) ayant une sédimentation essentiellement détritique favorisant ainsi une évaporation très importante de part la faiblesse du gradient hydraulique.

- dans le secteur situé entre 698530E-1420263N et 734640’E - 1420263N, la conductivité varie entre 500µS/cm et 3000µS/cm. Ces eaux situées en bordure des intrusions granitiques de Maltagne, de N’Goura et de Abkawakib, et qui présentent de fortes conductivités, pourraient être issues d’une dissolution des arènes granitiques de cette zone. En effet, on constate qu’autour de ces intrusions, la conductivité est élevée et elle diminue au fur et à mesure que l’on s’en éloigne. Et lorsque ces eaux rencontrent d’autres eaux issues de l’aquifère sédimentaire, un peu plus loin du socle, leur teneur en sels diminue.

- dans la zone nord-ouest à la périphérie du Lac Tchad, la conductivité présente une évolution croissante du lac Tchad vers la dépression. Cette conductivité qui augmente dans le sens de l’écoulement permet de conclure qu’il s’agit de l’influence de la nature lithologique plus ou moins évaporitique.

De cette étude de la conductivité, il ressort que la très grande hétérogénéité de la conductivité des eaux de la zone d’étude serait due d’une part, au phénomène d’évaporation qui est lié aux faibles gradients hydrauliques comme le montre la carte piézométrique, et d’autre part, à la dissolution des arènes granitiques et des couches évaporitiques.

V.1.6. CORRELATION DES CONDUCTIVITES ELECTRIQUES AVEC LA PIEZOMETRIE

L’analyse du graphique des niveaux piézométriques en fonction des conductivités (fig. V.2) ne permet pas la confirmation des résultats obtenus par l’étude piézométrique. Les niveaux piézométriques ne présentent pas une corrélation avec les conductivités (R²=0,18). Ainsi, l’absence de corrélation notable entre les niveaux piézométriques et les

129 conductivités laisse croire que le sens de drainage des eaux n’est pas un facteur important dans l’acquisition des conductivités. De ce fait, l’analyse des données chimiques nous éclairera sur le chimisme de l’aquifère.

Figure V. 2. Relation entre la conductivité électrique et les niveaux piézométriques de la zone d’étude