I – LES CARACTERISTIQUES SPECIFIQUES DES SITES D’ETUDES

I – 1 Les sites d’échantillonnages et de mesures

Le site d’étude est constitué par le bassin versant du Nyong amont, situé dans le plateau de Sud Cameroun. Les mesures et les prélèvements sont effectués à deux principales échelles : une échelle locale, avec le BVE du Mengong à Nsimi, et une échelle regionale, correspondant au réseau du Nyong amont.

La multiplicité des paramètres à prendre en compte à l’échelle d’un grand bassin versant rend complexe l’étude des cycles biogéochimiques. Il est plus favorable de s’adresser à un écosystème plus réduit (moins de 5 km2) au sein duquel on peut évaluer avec plus de précision les interactions entre l’atmosphère et la végétation, les plantes et les sols, la roche mère et la nappe d’eau souterraine et mieux estimer les flux hydrique et chimique entrant et

72 sortant (Likens et al., 1977 ; Moldan et Cerny, 1994 ; Stallard, 1995). Telle est l’approche que

nous avons adoptée dans cette étude sur le cycle du carbone. De cette façon, certains résultats présentés à l’échelle régionale (grand bassin versant du Nyong) sont une intégration des résultats obtenus à l’échelle locale (le petit BVE du Mengong).

I-1-1 - Le réseau du Nyong

Le réseau du Nyong est constitué de quatre stations (sans compter celle de Nsimi), dont deux se trouvent sur le cours du Nyong et les deux autres sur ses affluents. Ces différents points représentent l’exutoire d’une série de bassins versant emboîtés (fig. III.1), ce qui permet de suivre les processus de transferts qui s’opèrent des petits bassins versants vers les plus grands. Par ordre de superficies croissantes, ces bassins sont classés comme suit :

(1) le bassin de l’Awout à la station de Messam est drainé par un cours d’eau qui s’écoule sur

environ 30 km dans un lit entièrement marécageux.

(2) la station de Pont So’o est située à 634 m d’altitude dans le bassin du So’o. Ce dernier est

l’extention vers le Sud forestier du grand bassin du Nyong. La rivière So’o qui le draine est le principal affluent en rive gauche du fleuve Nyong.

(3) la station de Mbalmayo qui represente le cours amont du bassin du Nyong avant la

confluence avec le So’o. Le Nyong amont s’écoule lentement sur une pente très faible, ce qui induit des zones inondables et de captures (Olivry, 1986).

(4) la station d’Olama qui représente l’exutoire du bassin amont du Nyong après la

confluence avec le So’o est à 30 km en aval de la station de Mbalmayo. Malgré l’absence des zones inondables, le relief reste faible ici, avec une pente moyenne de 0,15‰.

Les principales caractéristiques physiques de ces stations (coordonnées géographiques, altitude, superficie, longueur du drain, pente moyenne et ordre) sont présentées dans le tableau III.1.

Figure III.1 : Localisation des stations suivies dans le bassin versant du Nyong (les stations sont indiquées en noir et les limites des sous-bassins emboîtés en pointillés rouges).

Tableau III.1 : Caractéristiques physiques du BVE du Mengong et des stations suivies du réseau du Nyong.

Cours d’eau Mengong Awout So’o Nyong Nyong

Station Nsimi Messam Pont So’o Mbalmayo Olama

Longitude 11° 50’ E 11°47’E 11° 29’ E 11° 30’ E 11° 17’ E Latitude 3° 10’ N 3° 17’ N 3° 19’ N 3° 31’N 3° 26’ N Altitude (m) 669 647 634 634 628 Superficie (km2) 0,60 206 3120 13555 18510 Longueur (km) 0,75 30 107 360 419 Pente (‰) 1 ,3 1,2 1,1 0,16 0,15 Ordre 1 3 4 5 5

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I-1-2 – Le BVE du Mengong

Le BVE du Mengong, qui est la plus petite entité des stations du bassin versant du Nyong, est situé dans le village Nsimi à 120 km au SSE de Yaoundé. Il est drainé par le ruisseau Mengong sur une longueur de 0,75 km, et s’écoulant dans une zone marécageuse qui représente environ 20 % de sa surface. Ce petit bassin versant monolithologique sur roche mère granitique fait l’objet de suivis météorologique, hydrologique, et hydrogéochimique. C’est l’un des rares sites expérimentaux suivis depuis plus d’une décennie dans la zone intertropicale, et étudiés en terme de flux entrant/sortant. Les études menées dans ce bassin depuis 1994 à travers des projets franco-camerounais tel que le programme DYLAT (DYnamique des couvertures LATéritique des régions tropicales humides) de l’IRD et le programme PROSE/PEGI (Programme Sol Erosion/Programme Environnement Géosphère Intertropicale) de l’INSU/CNRS/IRD ont permis de mettre en évidence l’organisation et le fonctionnement des différents réservoirs du bassin, les bilans de transferts et les processus d’altération-érosion en milieu tropical forestier humide. En 2003, le BVE du Mengong est labellisé « Observatoire de Recherches en Environnement » (ORE-BVET). Les actions d’observatoire visent à mesurer les flux de matières minérales et organiques, tant dissoutes que particulaires et à estimer le bilan de l’érosion chimique et mécanique à l’échelle locale sur le BVE, et à l’échelle régionale, sur le bassin du Nyong. Elles sont basées sur des chroniques hydroclimatiques et hydrogéochimiques.

I - 2 -Equipement des stations et acquisition des données hydroclimatiques

I-2-1 – Dans le réseau du Nyong

Toutes les stations hydrométriques du réseau du Nyong sont équipées d’échelles limnimétriques pour la mesure des hauteurs d’eau. Les relevés de hauteurs d’eau sont effectués trois fois par jour (8h, 12h et 18h) par des observateurs locaux. Ce dispositif est complété par des codeurs limnimétriques automatiques de type Thalimède – OTT. Les hauteurs d’eau sont converties en débits grâce à des courbes de tarage. Celles-ci ont été établies par l’exploration des champs de vitesse, à partir de jaugeages au moulinet effectués en différentes saisons sur les sections transversales des cours d’eau, à l’endroit où sont installées les échelles limnimétriques. Le débit mesuré pour chacune des stations est le produit de la vitesse d’écoulement par la surface de la section.

Q = S * V (9)

Q en m3.s-1 avec S = h * l en m2 et V en m.s-1 Q : débit ; V : vitesse ; S : surface ; h : hauteur de la section ; l : largeur de la section ; t : temps.

Des fichiers de débits journaliers sont ainsi établis à partir de l’intégration dans le temps des débits instantanés, à l’aide du logiciel de traitement des données hydrométriques de l’IRD (HYDROM).

Les données pluviométriques sont acquises grâce aux réseaux de stations météorologiques (Yaoundé, Sangmélima, Abong-Mbang, Mbalmayo) suivies par le Service National de Météorologie.

I-2-2 – Dans le BVE du Mengong

Dans le cadre des travaux de l’ORE, le BVE du Mengong est équipé pour la mesure des paramètres climatiques et hydrologiques. La figure III.2 présente les équipements du BVE du Mengong.

La mesure en continu des paramètres climatiques tel que la pluie (avec l’acquisition événementielle des hauteurs d’eau précipitées), le rayonnement global, la température de l’air, l’humidité relative, et la vitesse du vent est assurée par une station micrométéorologique.

76 Les débits à l’exutoire du BVE sont mesurés en continu par un codeur limnimétrique automatique de type Thalimèdes – OTT. Un limnigraphe et une échelle limnimétrique y sont également installés pour des lectures directes, en vue de pallier à un éventuel disfonctionnement du codeur limnimétrique. Des suivis hydrologiques sont également menés en zones saturée et non saturée (Orphimèdes, sondes).

Le prélèvement des nappes d’eau souterraine se fait à partir de 4 pièges à eau situés sur le layon L6. Deux sont installés dans la zone marécageuse, respectivement à 0,40 m et 1,60 m de profondeur pour BFS (bas fond superficiel) et BFP (bas fond profond). Les deux autres pièges sont installés en 2 points du versant nord (F3 à mi-pente vers 6 m de profondeur, FRP à 2 m de profondeur au niveau de la rupture de pente entre versant et bas-fond).