Modélisation de l’évolution de la vulnérabilité de la nappe du continental terminal du bassin sédimentaire côtier du Togo sous les effets conjugués des perturbations anthropiques et du changement climatique

Sous la direction de Elisabeth Gibert-brunet (GEOPS - Géosciences Paris Sud) et de Florent Barbecot (Université du Quebec à Montréal).

Thèses en préparation à Paris Saclay en cotutelle avec l’Université du Quebec à Montréal , dans le cadre de École doctorale Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (Cachan, Val-de-Marne ; 2015-....) , en partenariat avec GEOPS - Géosciences Paris Sud (laboratoire) , Intéractions et Dynamique dans les Réservoirs d’Eau continentaux (IDREau) (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 03-09-2019

Résumé

Actuellement, 600 millions de personnes, soit 10% de la population mondiale habiteraient dans des zones côtières de faible élévation et 65% des agglomérations de plus de cinq millions d’habitants y sont localisées (Weissenberger et al, 2016). Ces 10% peuvent paraître peu mais selon l’UICN (Union internationale pour la conservation de la nature), 3,8 milliards de personnes -soit plus de 40% de la population mondiale- résident à moins de 150 km d’un rivage… Les aquifères côtiers constituent donc des ressources d’eau douce majeures (stratégiques) tant pour les activités humaines (alimentation en eau potable, usages agricoles, industriels et touristiques) que pour l’environnement (zones humides littorales, marais et lagunes côtières situés à l’exutoire de ces nappes). Toutefois, ces eaux douces sont sujettes à nombre de phénomènes qui mettent à mal à la fois leur quantité et leur qualité. Même si la salinisation partielle des eaux souterraines des aquifères côtiers se fait naturellement en fonction de la nature des matériaux constituant les réservoirs souterrains, elle est amplifiée par les activités humaines et le changement environnemental et climatique : exploitation des eaux souterraines, modification du niveau marin et modification de la recharge des nappes (occupation des sols). Or, une intrusion saline de manière naturelle, conjuguée ou non à une influence anthropique, peut menacer la quantité d’eau douce disponible dans ces réservoirs souterrains. Il est donc d’une importante essentielle de bien connaître l’état actuel de ces aquifères côtiers, en lien avec les impacts anthropiques, pour pouvoir, à terme, en définir l’évolution et déterminer les actions pour les protéger et donc les pérenniser.

PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE Le bassin sédimentaire côtier est situé à l’extrémité méridionale du territoire togolais et couvre une superficie d’environ 3300 km² formant une bande d’environ 40 km de largeur. Les réserves moyennes des eaux souterraines de ce bassin sont estimées entre 61 000 000 et 64 000 000 m3/an (Source : Etat des lieux sur la GIRE au Togo (2005)). 59 % de ces réserves sont confinées dans les formations du Continental Terminal, 1,5% dans le Paléocène et 39,5% dans le Maestrichtien. La nappe du continental terminal du bassin sédimentaire côtier du Togo qui fera l’objet de ce projet est la plus sollicitée en raison de son accessibilité et du grand nombre de puits et de forages qui l’exploitent. L’aquifère se présente sous la forme d’un ensemble de sables plus ou moins argileux, des argiles et des intercalations de graviers. Les épaisseurs saturées sont comprises entre 10 et 50 m et la profondeur du niveau statique varie de 10 à 40m. Il assure les besoins en eau de cette région qui regroupe 40% de la population et 90% des industries du pays (CNI, 2001). Cependant les eaux de cet aquifère, très exploitées par les ménages ainsi que par l’agriculture et l’industrie, ne sont pas toujours de bonne qualité en raison de la pollution par les pesticides et les engrais ainsi qu’en raison du processus actuel de salinisation.

VULNERABILITE DE LA NAPPE COTIERE DU TOGO La croissance démographique, l’urbanisation intensive, le développement des activités industrielles et l’exploitation accrue des terres cultivables accentuent une situation déjà tendue et provoque une augmentation des décharges et des rejets d’eaux usées qui contaminent cette nappe. Aujourd’hui, l’absence d’un plan efficace de gestion d’assainissement, le non-respect des règles des périmètres de protection ainsi que l’utilisation abusive des polluants ne font qu’entretenir et même accroître les effets nuisibles sur la qualité des eaux de la nappe. A cela s’ajoute les impacts du changement climatique avec l’augmentation du niveau de la mer et une importante infiltration des eaux marine dans l’aquifère, provoquant une augmentation des intrusions salée. De plus les aménagements réalisés sur le littoral ces 20 dernières années ont conduit à des modifications dynamiques du trait de côte et potentiellement induit des déplacements des masses d’eau salée dans l’aquifère superficiel. De manière plus spécifique notre travail consistera à améliorer la connaissance de la nappe phréatique du bassin sédimentaire côtier, à identifier les vulnérabilités qui menacent la nappe et à modéliser l’intrusion marine en lien avec l’aménagement du littoral.