4.3 Discussion
6.2.2 Les rivières du bassin versant du lac de barrage de Petit Saut
Les rivières en amont du lac étaient bien oxygénées (229 ± 3,7 µmol L−1, 92 ± 1,2 % de saturation, Figure 6.1 c), elles avaient une conductivité faible (22 ± 0,53 µS cm−1, Figure 6.1 b) et un pH acide (pH ≈ 6) (Tableau 6.2).
Figure 6.1 – Variations spatiales (a) de la température, (b) de la conductivité et (c) de l’oxygène dissous en % et (d) en µmol L−1 des rivières en amont du lac de Petit Saut (Si : Takari Tanté sur le Sinnamary ; Co : Saut Lucifer sur la Coursibo ; CT : Crique Tigre ; CP : Crique Plomb ; Pl : Plombinette). Les moyennes de l’ensemble des rivières en amont du lac et en surface du lac sont indiquées par des pointillés. Les boîtes montrent la médiane et l’écart interquartile. Les moustaches présentent la gamme des données et la croix représente la moyenne.
Les données de concentrations en espèces carbonées et azotées et des MES sont résumées dans le Tableau 6.2. Les données de δ13C-CID des rivières du bassin versant du lac ne sont pas inclues dans le Tableau 6.2, seulement trois mois (Juillet, Août et Septembre 2013) ont été échantillonnés pour cette mesure. Les δ13C-CID des rivières du bassin versant du lac étaient compris entre -13,1 et -9,79 h (Figure 6.2 d). Le δ13C-CID moyen des rivières en amont du lac (-11,4 ± 0,34 h) était compris entre celui des ruisseaux de montagne (-4,9 ± 2,7h) et ceux des rivières des plaines (-17,0 ± 5,9 h) du bassin versant de l’Amazone (Mayorga et al., 2005). Les concentrations en CH4 mesurées en surface des rivières Sinnamary et Coursibo (0,001 - 1,6 µmol L−1) étaient du même ordre de grandeur que celles mesurées en 2003 par Guérin et al. (2006) (CH4 : 0,63 - 2,5 µmol L−1) et que celles mesurées par Teodoru et al. (2015) dans le bassin versant du Zambezi (Zambezi : 0,77 µmol L−1; Kafue : 0,38 µmol L−1; Luangwa : 0,20 µmol L−1). Les concentrations en CO2 mesurées en surface des rivières Sinnamary et Coursibo (44 - 113 µmol L−1) étaient inférieures à celles mesurées en 2003 par Guérin et al. (2006) (CO2 : 130 - 270
µmol L−1), cette différence est vraisemblablement liée à l’utilisation du chlorure mercurique en 2003 (cf 3.2.3, Annexe A). De plus les concentrations en CO2 mesurées en surface des rivières Sinnamary et Coursibo (44 - 113 µmol L−1) étaient du même ordre de grandeur que celles mesurées par Teodoru
et al. (2015) dans des affluents du Zambezi (Mazoe : 43 µmol L−1; Luangwa : 63 µmol L−1) et que celles mesurées dans des ruisseaux de montagnes du bassin versant de l’Amazone (4,6 - 183 µmol L−1,
- 704 µmol L−1) étaient du même ordre de grandeur que celles mesurées en 1995 (302 ± 35 µmol L−1, Gadel et al. (1997)) et 2003 (350 ± 57 µmol L−1, Abril et al. (2005)), elles étaient dans le bas de la gamme des concentrations mesurées dans d’autres fleuves guyanais, le Maroni et l’Oyapoque (205 - 4 200 µmol L−1, Sondag et al. (2010)) et dans le bas de la gamme de celles mesurées dans les rivières de plaine du bassin versant de l’Amazone (25 - 1 500 µmol L−1, Mayorga et al. (2005)). Les concentrations en COP en surface des rivières Sinnamary et Coursibo (64 - 192 µmol L−1) étaient du même ordre de grandeur que celles mesurées en 2004 en surface du Sinnamary (54 µmol L−1, Muresan (2006) et Dominique (2006)) et dans le bassin versant de l’Amazone (0 - 603 µmol L−1, Mayorga et al. (2005)). Les concentrations en NH+4 en surface des rivières Sinnamary et Coursibo (0,001 - 2,2 µmol L−1) étaient du même ordre de grandeur que celles mesurées en 2004 dans le fleuve Sinnamary (0,84 µmol L−1, Muresan (2006) et Dominique (2006)). Les concentrations en NO−3 (0,26 - 7,9 µmol L−1) étaient dans la gamme de concentrations mesurées sur deux autres fleuves guyanais, le Maroni et l’Oyapoque (1,94 - 22
µmol L−1, Sondag et al. (2010)). Les concentrations en N2O mesurées en surface des rivières Sinnamary et Coursibo (13 - 31 nmol L−1) étaient deux fois plus élevées que celles mesurées dans le bassin versant du Zambezi (Zambezi : 6,4 nmol L−1; Kafue : 5,8 nmol L−1, Teodoru et al. (2015)). Les concentrations en MES en surface des rivières Sinnamary et Coursibo (6,67 - 17,3 mg L−1) étaient du même ordre de grandeur que celle mesurée en surface du Sinnamary par De Junet et al. (2009) (5,6 mg L−1) et dans le bas de la gamme de celles mesurées dans les rivières de plaine du bassin versant de l’Amazone (6,1 - 257 mg L−1, Mayorga et al. (2005)). Les rapports C/N des rivières Sinnamary et Coursibo (10 - 17) étaient du même ordre de grandeur que ceux de la MO de l’Amazone (6 - 18) (Moreira-Turcq et al., 2013) et inférieurs à ceux des sols et des arbres vivants du bassin versant (Tableau 6.1). Les δ13C-COP de la MO des rivières Sinnamary et Coursibo (-31,1 à -29,6 h) étaient appauvris en 13C par rapport à ceux de la MO de l’Amazone (-29,3 à -23,8 h Mayorga et al. (2005), -29,9 à -26,6 h Moreira-Turcq
et al. (2013)) et par rapport à ceux des arbres et des sols du bassin versant (Tableau 6.1). Les δ15N-NP des rivières Sinnamary et Coursibo (1,6 - 11 h) étaient du même ordre de grandeur que ceux des sols mais ils étaient enrichis en 15N par rapport à ceux des arbres vivants du bassin versant (Tableau 6.1).
L’unique différence notable entre les rivières Sinnamary et Coursibo, principales rivières se jetant dans le lac de Petit Saut (76 % des apports d’eau, Guérin (2006)), était la concentration en COD, supérieure en surface de la Coursibo (p < 0,05, Figure 6.2 b).
La Crique Tigre se démarquait par ses eaux plus chaudes (Figure 6.1 a), moins oxygénées (Figure 6.1 b), pauvres en NO−3 (Figure 6.2 f) et riches en CH4 et CO2 (Figure 6.2 a et c) par rapport à celles des rivières Sinnamary et Coursibo. Les températures, les conductivités et les concentrations en NO−3 des eaux de la Crique Tigre étaient notamment du même ordre de grandeur que celles des eaux de surface du lac de Petit Saut (Figure 6.1 a et b, Figure 6.2 f). De plus, les concentrations en COP et NP et les teneurs en CO et en N de la MO de la Crique Tigre étaient plus élevées que celles des rivières Sinnamary et Coursibo et du même ordre de grandeur que celles mesurées dans la colonne d’eau du lac (p < 0,05, Figure 6.3 c, d, e et f, Tableau 6.1).
La Crique Plomb se démarquait aussi, notamment par ses eaux de faible conductivité (Figure 6.1 b), pauvres en COD et NO−3 et riches en CH4 et CO2 (Figure 6.2) en comparaison de celles des rivières Sinnamary et Coursibo. De plus, les teneurs en CO de la MO de la Crique Plomb, et occasionnellement les concentrations en COP, étaient plus élevées que celles des rivières Sinnamary et Coursibo et du même ordre de grandeur que celles mesurées dans la colonne d’eau du lac (p < 0,05, Figure 6.3 c, d, Tableau 6.1). Les teneurs en CO et en N de la Crique Plomb en saison sèche étaient du même ordre de grandeur que celles de la Crique Tigre et que celles mesurées en surface du lac. Les rapports C/N de la Crique Plomb étaient 15 % plus élevés que ceux de la MO des rivières Sinnamary et Coursibo et du même ordre de grandeur que ceux des sols inondés (p < 0,05, Figure 6.3 a, Tableau 6.1). Le ruisseau Plombinette avait des eaux de conductivité élevée (Figure 6.1 b), riches en CO2 (Figure 6.2 c), pauvres en MES, COP et NP (Figure 6.3 a, c et e) par rapport à celles des rivières Sinnamary et Coursibo. Les teneurs en CO et en N du ruisseau Plombinette étaient comprises entre celles des rivières Sinnamary et Coursibo et celles des Crique Tigre et Crique Plomb (Figure 6.3 d et f).
Figure 6.2 – Variations spatiales des concentrations en (a) CH4, (b) COD, (c) CO2, du (d) δ13C-CID, des concentrations en (e) NH+4, (f) NO−3, (g) NO−2 et (h) N2O en surface des rivières en amont du lac de Petit Saut (Si : Takari Tanté sur le Sinnamary ; Co : Saut Lucifer sur la Coursibo ; CT : Crique Tigre ; CP : Crique Plomb ; Pl : Plombinette). Les concentrations moyennes de l’ensemble des rivières en amont du lac et en surface du lac sont indiquées par des pointillés. Les boîtes montrent la médiane et l’écart interquartile. Les moustaches présentent la gamme des données et la croix représente la moyenne.
Figure 6.3 – Variations spatiales des concentrations en MES (a), COP (c) et NP (e), du rapport C/N (b), des teneurs en CO (d) et en N (f) et des (g) δ13C-COP et (h) δ15N-NP de la MO des rivières en amont du lac de Petit Saut (Si : Takari Tanté sur le Sinnamary ; Co : Saut Lucifer sur la Coursibo ; CT : Crique Tigre ; CP : Crique Plomb ; Pl : Plombinette). Les moyennes de l’ensemble des rivières en amont du lac et en surface du lac sont indiquées par des pointillés. Les boîtes montrent la médiane et l’écart interquartile. Les moustaches présentent la gamme des données et la croix représente la moyenne.
Sinnamary Coursibo Crique Tigre Crique Plomb Plombinette Température 25,9 ± 0,26 25,9 ± 0,34 30,8 ± 0,72 27,0 ± 0,90 25,3 ± 0,21 25,0 - 27,5 24,8 - 28,7 25,5 - 35,1 24,0 - 31,6 24,7 - 26,2 Conductivité 23 ± 0,75 23 ± 0,81 21 ± 0,67 19 ± 0,53 29 ± 0,81 19 - 26 19 - 26 18 - 25 17 - 22 26 - 32 O2 237 ± 2,3 249 ± 1,9 190 ± 9,5 235 ± 3,5 236 ± 7,8 219 - 247 241 - 262 155 - 237 214 - 257 202 - 256 CH4 0,26 ± 0,04 0,31 ± 0,12 8,4 ± 5,1 1,4 ± 0,32 0,42 ± 0,36 0,15 - 0,68 0,001 - 1,6 0,79 - 59 0,29 - 3,3 0,001 - 2,5 CO2 79 ± 3,3 73 ± 5,1 223 ± 66 127 ± 20 125 ± 21 62 - 95 44 - 113 108 - 869 72 - 317 71 - 214 COD 344 ± 30 444 ± 45 409 ± 39 223 ± 44 175 ± 39 221 - 519 291 - 704 239 - 729 99 - 483 65 - 246 COP 87 ± 5,3 100 ± 11 158 ± 18 106 ± 23 55 ± 15 64 - 122 65 - 192 70 - 310 28 - 208 13 - 111 NH+4 0,28 ± 0,16 0,42 ± 0,19 6,7 ± 6,2 0,45 ± 0,22 0,32 ± 0,24 0,001 - 1,7 0,001 - 2,2 0,001 - 68 0,001 - 2,2 0,001 - 1,7 NO−3 4,7 ± 0,40 4,2 ± 0,49 0,45 ± 0,29 1,4 ± 0,40 1,9 ± 0,29 1,8 - 7,9 0,3 - 6,9 0,001 - 2,6 0,001 - 2,8 1,2 - 3,2 NO−2 0,11 ± 0,03 0,11 ± 0,03 0,04 ± 0,02 0,04 ± 0,02 0,08 ± 0,03 0,001 - 0,34 0,001 - 0,34 0,001 - 0,15 0,001 - 0,21 0,001 - 0,19 N2O 20 ± 1,4 20 ± 1,4 19 ± 2,5 17 ± 1,7 19 ± 1,2 14 - 30 13 - 31 11 - 42 4,5 - 23 15 - 24 NP 6,2 ± 0,36 6,8 ± 0,48 11 ± 1,7 6,1 ± 1,4 2,4 ± 0,63 4,6 - 9,1 5,1 - 9,6 4,1 - 26 1,6 - 13 0,77 - 5,2 MES 9,77 ± 0,63 12,3 ± 1,0 7,36 ± 1,8 5,49 ± 1,9 3,49 ± 1,2 7,29 - 14,3 6,67 - 17,3 2,28 - 23,1 1,57 - 21,7 1,33 - 10,7 Teneur en CO 10,8 ± 0,38 11,0 ± 2,2 27,3 ± 2,2 23,6 ± 3,4 15,5 ± 3,1 8,7 - 13,8 4,93 - 34,5 14,0 - 33,9 8,23 - 40,4 8,08 - 29,4 Teneur en N 0,894 ± 0,03 0,846 ± 0,11 2,18 ± 0,18 1,64 ± 0,25 1,12 ± 0,26 0,742 - 1,10 0,467 - 2,02 0,960 - 2,69 0,664 - 2,82 0,516 - 2,28 Rapport C/N 12 ± 0,26 12 ± 0,51 13 ± 0,44 15 ± 0,53 14 ± 0,80 10 - 13 11 - 17 10 - 15 12 - 18 11 - 18 δ13C-COP -30,4 ± 0,10 -30,4 ± 0,14 -31,8 ± 0,38 -31,8 ± 75 -31,9 ± 0,81 -30,9 à -29,8 -31,1 à -29,6 -33,3 à -29,4 -35,4 à -29,4 -34,9 à 29,7 δ15N-NP 4,8 ± 0,40 5,5 ± 0,54 4,3 ± 0,43 4,1 ± 0,43 3,6 ± 0,69 1,6 - 7,8 3,7 - 11 2,6 - 6,8 0,7 - 5,6 1,4 - 6,3
Tableau 6.2 – Température en °C, conductivité en µS cm−1, concentrations en O2, CH4, CO2, COD, COP, NH+4, NO−3, NO−2 et NP en µmol L−1, N2O en nmol L−1, et MES en mg L−1, teneur en CO et en N en%, rapport C/N sans unité, et δ13C-COP et δ15N-NP en h mesurés en surface des stations des rivières amont du lac de Petit Saut (Sinnamary : Takari Tanté, Coursibo : Saut Lucifer, Crique Tigre, Crique Plomb et Plombinette) lors des campagnes de 2012 - 2013. La moyenne ± SEM est donnée sur la première ligne et les minimum et maximum sur la seconde ligne.
Les δ13C-COP de la MO de Crique Tigre, Crique Plomb et Plombinette étaient plus appauvris en13C que ceux de la MO des rivières Sinnamary et Coursibo, ils étaient du même ordre de grandeur que ceux de la MO de l’hypolimnion du lac (p < 0,05, Figure 6.3 g, Tableau 6.1). Les δ15N-NP ne présentaient pas de différence significative entre les différentes rivières (p > 0,05, Figure 6.3 h).
Seule la concentration en NH+4 présentait des variations saisonnières significatives (p < 0,05). En saison humide, la concentration moyenne en NH+4 (0,556 ± 0,16 µmol L−1) des rivières Sinnamary et Coursibo était 10 fois plus élevée que celle de saison sèche.