des forçages océaniques
Chapitre 3. Suivi et interprétation des oscillations saisonnières des
3.2.4. Les variations de SGD et SWI
L’analyse de l’évolution des concentrations en chlorure (Cl-) et en silice (SiO2) dans les piézomètres (P1 et P2) et dans la dépression d’arrière récif (DAR), du 20 février 2010 au 16 mars 2011, est utilisée pour évaluer de manière qualitative les variations spatiales et temporelles des flux, dans la « Nappe des Sables », provenant du domaine continental et du domaine océanique.
Tout d’abord pour étudier l’évolution spatiale, le calcul des variables statistiques simples (minimum, maximum, écart type et moyenne) des concentrations en Cl- (g.l-1) et en SiO2 (mg.l-1) a été réalisé (Tab.3.3).
Pour les chlorures, l’analyse des résultats montrent bien une évolution géographique des concentrations du domaine océanique (DAR) vers le domaine continental (P1). Les valeurs obtenues pour la DAR (moyenne, minimum et maximum) sont toujours les plus élevées et en moyenne de 19.27 g.l-1. Au fur et mesure que l’on s’éloigne du domaine océanique, on observe une décroissance des concentrations avec pour P2 une valeur moyenne de 3.25 g.l-1 puis pour P1 une valeur moyenne de 2.50 g.l-1 (Tab.3.3). Ces résultats sont en
accord avec les résultats obtenus pour les conductivités électriques qui montraient également une décroissance de l’influence du domaine océanique dans la « Nappe des Sables » de l’aval (P2) vers l’amont (P1) avec des valeurs de conductivités électriques respectives de 10.39 mS.cm-1et de 8.14 mS.cm-1. Dans la DAR, les échantillons prélevés ont des teneurs en chlorure moyenne 19.27 g.l-1 et une valeur de conductivité électrique moyenne de 50.27 mS.cm-1 (cf. annexe VI : ECmes et labo à 25°C). Ces valeurs sont inférieures à celle de l’eau de mer qui a des teneurs en chlorure moyenne de 19.35 g.l-1 et une valeur de conductivité moyenne de 54 mS.cm-1 ce qui signifie que les échantillons prélevés dans la DAR sont bien influencés par un apport d’eau (SGD) provenant de la « Nappe des Sables ». Ces résultats confirment ceux obtenus par Cuet (1989, 2001, 2002 et 2004) et décrit dans le paragraphe 2.2.3.
Pour la silice, l’analyse des résultats montrent également une évolution géographique des concentrations mais cette fois du domaine continental (P1) vers le domaine océanique (DAR). Les valeurs obtenues pour P1 (moyenne, minimum et maximum) sont toujours les plus élevées et en moyenne de 45.73 mg.l-1. Au fur et mesure que l’on s’éloigne du domaine continental, on observe une décroissance des concentrations avec pour P2 une valeur moyenne de 41.32 mg.l-1 puis pour la DAR une valeur moyenne de 0.26 g.l-1 (Tab.3.3). Dans la DAR, les valeurs enregistrées sont assimilables aux valeurs trouvées par Cuet et comprises entre 0.24 et 0.6 mg.l-1 (cf. §.2.2.3) et confirment également que la DAR est bien influencée par un apport d’eau (SGD) provenant de la « Nappe des Sables ». L’évolution des teneurs en silice le long du transect de suivi de l’Ermitage est fonction des apports à l’amont, dans le domaine continental, d’eaux issues des formations basaltiques riches en silice.
Pour comprendre les variations temporelles, l’ensemble des concentrations obtenues, pour la période de suivi du 20 février 2010 au 16 mars 2011, pour les chlorures (Cl-) et la silice (SiO2), au niveau des trois points d’échantillonnages (P1, P2 et DAR (récif)) est visible dans la Figure 3.13. Les teneurs en chlorure sont comparées aux valeurs de conductivités enregistrées par les sondes dans les piézomètres (EC1 et EC2 en mS.cm-1) et aux valeurs mesurées dans la DAR (récif : ECmes) lors de l’échantillonnage (Fig. 3.13a, c et e).
En P1, les teneurs en chlorure suivent l’évolution des conductivités électriques. Les valeurs les
Page 126 variations saisonnières de la recharge. Au cours de la saison sèche, on observe une salinisation progressive de l’aquifère due à la baisse du niveau piézométrique (Fig. 3.13a). Les teneurs en silice ne suivent pas toujours une évolution inverse par apport aux teneurs en chlorure (valeur de conductivité électrique forte/ valeur de salinité faible et inversement). Les valeurs les plus faibles ne sont pas forcément en février - mars et les plus fortes en mai - juin. On observe des valeurs fortes de ≈ 50 mg.l-1 en mars et en juillet - septembre (Fig. 3.13b).
Tableau 3-3 : Variables statistiques des concentrations en chlorure ( Cl-) et en silice (Si02) obtenues pour les échantillons prélevés dans les piézomètres (P1 et P2) et dans le récif (DAR) (période du 20 février 2010 au 16 mars 2011).
*Sur l’ensemble des échantillons prélevés dans la DAR, un seul échantillon a montré une concentration en silice très élevée de 6.95 mg.l-1 comparée aux autres échantillons qui ont tous une valeur inférieure à 0.37 mg.l-1. Ainsi afin de ne pas introduire de biais dans le calcul des variables statistiques (écart type et moyenne), la valeur maximale de 6.95 mg.l-1n’a pas été prise en compte.
En P2, les teneurs en chlorure suivent également l’évolution des conductivités électriques. Les valeurs sont hétérogènes. Une variation saisonnière due à la variation de la recharge n’est pas identifiable. Ainsi, les teneurs en chlorure semblent marquées dans les mêmes proportions par l’influence océanique et par l’influence continentale. Notons, que pour la période de février – mars 2011, la comparaison des teneurs en chlorure analysées, des valeurs de conductivité mesurées et des valeurs enregistrées montrent que les valeurs enregistrées par la sonde semblent surestimées (Fig.
3.13c). Les teneurs en silice aussi ont une évolution hétérogène. Elles ne suivent pas non plus, comme en P1, l’évolution des teneurs en chlorure. Les valeurs les plus fortes sont atteintes en novembre et en février (Fig. 3.13d).
Figure 3.13 : Evolution de la continentale. Les teneurs en silice aussi ont une évolution hétérogène.
Dans la DAR, les teneurs en chlorure montrent comme en P2 que les valeurs sont hétérogènes et qu’une variation saisonnière due à la recharge n’est pas identifiable (Fig. 3.13e). Les teneurs en
Page 128 mg.l-1 (Fig. 3.13f). Le 10 mai 2010, lors de l’augmentation dans la DAR, on n’observe pas d’augmentations synchrones de la silice dans les piézomètres P1 et P2 (Fig. 3.13b et d). Cette augmentation est donc due à l’influence océanique qui change. L’échantillonnage des eaux a été effectué juste après un pic des hauteurs d’eau dans le lagon lié à la houle au moment où le « trop plein » d’eau dans le récif est évacué (cf. annexe IV). Un pic des hauteurs d’eau dans le lagon favorise donc l’apport en eau de nappe dans la DAR. Le 18 février 2011, lors de l’augmentation dans la DAR, on observe des augmentations synchrones de la silice dans les piézomètres P1 et P2 de respectivement 10 mg.l-1 et de 8 mg.l-1 (Fig. 3.13b et d). Cette augmentation est donc due à l’influence météorologique qui change. Rappelons que la dépression tropicale génère un pic de pluviométrie important de 240 mm entre le 18 et le 30 janvier (Fig.3.12).
Les valeurs de silice les plus fortes sont enregistrées en octobre – novembre 2010 (Fig. 3.13f).
En résumé, le suivi de l’évolution en parallèle de la salinité et des teneurs en silice des eaux de surface océaniques montre un apport d’eau de nappe (SGD) dans le récif important et pouvant être discontinu. Ces apports peuvent suivre:
- soit une d’évolution « simple » dépendant de l’évolution des forçages météorologiques (à la fin de la saison des pluies SGD maximum et à la fin de la saison sèche SGD minimum),
- soit d’une évolution plus complexe dépendant des variations ponctuelles des hauteurs d’eau liées aux pics de houle.