Réalisation d’une expertise terrain et mesures physico-chimiques

Pour chacun des estuaires et leurs affluents, la campagne de terrain a été réalisée en saison sèche, à marée haute (+ ou – 2 heures) pour les mesures de salinité. Le décalage entre les horaires de marée à l’océan et ceux à l’intérieur des fleuves a été pris en compte. Pour chaque campagne, les horaires de marée, ainsi que les coefficients de marée correspondants ont été notés, d’après les données du SHOM.

L’objectif de cette phase de terrain était double :

- Réalisation de divers relevés GPS (mangrove à Rhizophora, remontées de sel et marnage) ; - Réalisation de mesures physico-chimiques.

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Figure 2 : racines de Rhizophora Premièrement, conformément au CCP, les limites amont

de mangrove à Rhizophora (peuplement représentatif) au niveau de chaque berge, rive droite et rive gauche, ont été relevées. Concernant ce point, comme vu précédemment, il n’a pas été possible de définir, lors de la phase bibliographique de l’étude, ce qu’était un

« peuplement représentatif ».

Ainsi, la méthodologie employée sur le terrain a été de remonter le cours d’eau principal, depuis l’océan vers l’amont, en observant l’évolution des mangroves à

rhizophora. Le début et la fin des forêts monospécifiques ont été notés, puis les évolutions en amont de ces forêts. Ainsi, différentes transitions on pu être observées, comme par exemple sur le Maroni, où des peuplements de plusieurs centaines d’individus sont présents bien en amont de la forêt monospécifique, alors que sur le Sinnamary, les peuplements ne dépassent pas la dizaine d’individus dès lors que la forêt monospécifique à disparue. C’est en se basant sur ces observations que les derniers « peuplements représentatifs » ont été définis et relevés.

Compte tenu de ses caractéristiques morphologiques (racines en échasse – Cf. photo ci-dessus), l’identification des Rhizophora a pu se réaliser aisément. Aucune confusion n’a été possible avec les autres espèces de palétuviers. En effet, l’Avicenia et le Laguncularia racemosa possèdent des pneumatophores sortant au plus de quelques dizaines de centimètres à la verticale du substrat. De plus, la répartition naturelle aval/amont des 3 espèces (Laguncularia, Avicennia puis Rhyzophora) est un autre critère qui n’a pas permis d’erreur d’identification, la présence des deux autres espèces ne remontant pas jusqu’aux limites recherchées.

1.3.3.2 Les relevés GPS concernant les limites d’influence du marnage

Le CCP de l’étude prévoyait la réalisation de relevés GPS du niveau maximum d’influence du marnage, pour les cours d’eau dont la limite n’est pas explicitement connue (absence d’un saut). Pour la majeure partie des cours d’eau principaux, cette limite (saut ou autre seuil naturel) est nette : Saut Hermina pour le Maroni, Saut Maman Valentin pour la Mana, Saut Maripa pour l’Oyapock, Saut Bief pour la Comté, etc. Ainsi, pour cette catégorie de cours d’eau, la donnée a été relevée uniquement sur base du recueil d’information réalisé lors de la phase bibliographique.

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Relever cette donnée sur le terrain pour tous les affluents est un travail qui aurait demandé beaucoup plus de temps que celui qui était initialement prévu au début de l’étude. De plus, dans la plupart des cas, cette limite se situe au-delà des limites de navigabilités (présence de chablis, niveau d’eau trop bas, etc.). Par conséquent, il n’a pas été possible de la relever.

1.3.3.3 Les mesures physico-chimiques

► Délimitation des différentes zones de salinité

Afin de déterminer les limites des MET de Guyane, en complément de la limite amont de mangrove à Rhizophora, il est important de se baser sur certains paramètres physico-chimiques de l’eau. Pour chacun des fleuves concernés et leurs affluents principaux, une campagne de mesures de la salinité a donc été réalisée. L’objectif de ces mesures étant de définir les limites des zones suivantes (par relevés GPS) :

Zones Salinité (g/l)

« Eau douce » < 0.5 Oligohaline De 0.5 à 5-6 Mésohaline De 5-6 à 18-20

Polyhaline De 18-20 à 20-30

Ainsi, pour chaque cours d’eau et ses affluents, à marée haute + ou – 2 heures, un suivi de la salinité au fil de l’eau (en pirogue), de l’estuaire jusqu’à l’ « eau douce », a été mis en oeuvre. La fréquence de mesure de base a été d’une mesure tous les kilomètres (guidage à l’aide du GPS). Cette dernière a évolué en fonction des réalités de terrain, l’objectif restant de déterminer les différentes zones citées ci-dessus. Les mesures de salinité ont été réalisées à la surface de l’eau, au milieu des cours d’eau. Dans les zones proches du biseau salé (limite entre les milieux oligohalin et « eau douce »), ces mesures ont également été faites en profondeur et en rives, pour identifier la position du biseau.

Pour chaque point de mesure, le point GPS, la température, la turbidité et la conductivité ont également été relevés.

► Etude du fonctionnement des estuaires

En complément du travail précédemment décrit et spécifiquement énoncé dans le CCP, d’autres facteurs liés à la remontée des eaux marines dans les fleuves, et qui pourraient apporter des informations supplémentaires pour la délimitation des MET, ont été étudiés. Il s’agit du fonctionnement des estuaires. En effet, les modalités de pénétration de la marée

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estuaires en deux grandes catégories, selon la classification de D.W.Pritchard :

• Les estuaires à coin salé : C'est le cas lorsque le fleuve, par son débit, a plus de puissance que la marée : l'eau douce fluviale s'écoule au-dessus de l'intrusion saline. Entre l'eau salée et l'eau douce, un fort gradient de densité et de salinité caractérise l'halocline. Des échanges diffusifs se produisent à l'interface mais ne perturbent pas fondamentalement la stratification et le gradient de salinité reste suffisamment élevé pour donner naissance à des courants de densité. Il en résulte une circulation résiduelle étagée qui représente le mouvement des masses d'eau, abstraction faite des allers et venues liés aux courants de flot et de jusant.

L'écoulement se fait vers l'amont au fond, sur environ le tiers ou le quart de la hauteur de la tranche d'eau, avec une vitesse décroissante (Cf. schéma ci-dessous).

• Les estuaires partiellement mélangés (Cf. schéma ci-contre) : le gradient vertical de salinité est réduit dans ce cas. Dans ce

type d’estuaire, suivant l’effet de la force de Coriolis (hémisphère nord ou sud), la concentration d’eau plus salée se répartira préférentiellement sur la rive droite ou la rive gauche.

Ainsi, dans le cas des estuaires à coin salé, une variation importante de la salinité peut être observée entre le fond du cours d’eau et la surface (la salinité sera plus importante au fond) ainsi qu’entre les rives gauche et droite.

Ainsi, au niveau des limites amont de salinité, les mesures de surface ont été complétées par des mesures en profondeur. Ces relevés ont été réalisés en 3 points, selon un transect rive

Figure 3 :

fonctionnement d’un estuaire à coin salé

Figure 4 : fonctionnement d’un estuaire partiellement mélangé

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Enregistrement au point K13 - Kourou

2,91

Figure 5 : exemple de transect de conductivité

Figure 6 : exemple d’enregistrement de la conductivité droite / centre / rive gauche, tout d’abord en surface, puis une mesure tout les mètres en descendant jusqu’au fond, lorsque cela fut possible (la sonde permettant d’effectuer des mesures jusqu’à une profondeur maximum de 10 mètres). Les données ont alors été présentées sur des transects comme celui représenté ci-dessous.

Ce travail permet de voir s’il existe une variation importante entre les limites de salinité définies par les mesures de surface et celles qui correspondraient aux mesures en profondeur. Lorsque cela fut le cas, la limite en profondeur a alors été recherchée. Il s’avère que plusieurs kilomètres peuvent séparer la limite en surface et celle en profondeur (cas du Sinnamary).

► Affinage de la limite amont via des enregistrements Afin d’affiner les limites amont

de salinité (0,5 g/L), mesurées à un instant « t » et susceptibles de varier suivant les coefficients de marée, le débit du cours d’eau, etc., des enregistrements ont été réalisés sur chaque cours d’eau.

Ces enregistrements ont été mis en œuvre au point de remontée maximum du biseau salé, rencontré lors des

mesures au fil de l’eau. Les appareils ont été laissés sur place pendant 3 jours minimum, permettant ainsi de suivre l’évolution pendant 6 cycles de marées.

Il a ainsi été possible de produire le type de graphiques présenté ci-dessus. On peut alors aisément voir si le biseau salé remonte plus en amont que la première valeur mesurée.

Il était initialement prévu de mesurer les valeurs de salinité, mais étant donné que la limite de lecture inférieure des appareils est de 0,1 g/L, alors qu’en dessous de cette valeur la conductivité correspondante montre qu’il y a encore une influence de la mer (les eaux douces

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dés le troisième enregistrement de mesurer la conductivité plutôt que la salinité (en accord avec la maîtrise d’ouvrage).

► Etude du positionnement du bouchon vaseux

En complément de la délimitation des différentes zones de salinité, le mécanisme sédimentaire des estuaires a également été étudié. Il s’agissait de définir la position du bouchon vaseux, à l’aide des relevés de la turbidité (ceci ne demande donc pas de relevés terrains supplémentaires).

En effet, dans la plupart des estuaires, il existe une zone où les sédiments fins en suspension sont fortement concentrés. Cette zone de turbidité maximale est appelée bouchon vaseux (L.GLANGEAUD, 1977). Elle se situe généralement dans la zone centrale de l’estuaire, à l’amont de l’intrusion saline, au niveau du point nodal (point de convergence où s'annule le courant de fond qui remonte l'estuaire et le courant fluvial qui, sur toute la tranche d'eau, le descend) qu’elle suit dans ses

migrations longitudinales, au gré des variations de débit fluvial et de marée (Cf. figure ci-contre). Le positionnement du bouchon vaseux, aisé à réaliser en plaçant les résultats de la turbidité sur un graphique Excel, apporte donc une information complémentaire sur la limite des zones halines et peut être pris en compte dans le redécoupage

des MET. Figure 7 : fonctionnement du bouchon vaseux d’un estuaire