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18/07/2018 - HASSANE SALEY Abdel Kader

"Évaluation des ressources en eau de l’aquifère du continental intercalaire/hamadien de la région de Tahoua (Bassin des iullemeden, Niger) : impacts climatiques et anthropiques"

Doctorat structure et évolution de la terre et des autres planètes
université Paris-Sud

Ecole doctorale : Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux, géosciences
Sujet : Évaluation des ressources en eau de l’aquifère du continental intercalaire /hamadien de la région de tahoua, partie sud du bassin des iullemeden au niger : impacts de la variabilité climatique et des actions anthropiques.

Directeur de thèse : Jean-Luc Michelot
Parrain de thèse : Boureïma OUSMANE

Co-Tutelle : Université Abdou Moumouni NIGER
Descriptif : Cotutelle Internationale de Thèse
Unité de recherche : GEOPS - Géosciences de Paris Sud UMR 8148 - Orsay
Intitulé de l’équipe : Intéractions et Dynamique dans les Réservoirs d’Eau continentaux (IDREau)

Thèse soutenue le Mercredi 18 Juillet 2018, devant le Jury sera composé de :

- Corinne LE GAL LA SALLE, Université de Nîmes, Rapporteur
- Jean Patrice Roger JOURDA, Université Félix Houphouet Boigny (Côte d’Ivoire), Rapporteur
- Christelle MARLIN, Paris-Sud, Examinatrice
- Moussa BOUKARI, Université d’Abomey-Calavi (Bénin), Examinateur
- Pierre DESCHAMPS, Université Aix-Marseille, Examinateur
- Jean-Luc MICHELOT, Université Paris-Sud, Directeur de thèse
- Boureima OUSMANE, Université Abdou Moumounin (Niger), Directeur de thèse

Résumé : Dans la région de Tahoua (Niger), qui fait partie du bassin des Iullemeden, le système aquifère multicouche profond du Continental Intercalaire/Hamadien (CI/H) représente une réserve essentielle. Il est utilisé pour l’alimentation en eau potable des populations, pour les besoins en eau des industries extractives, et pour l’abreuvage du bétail, en raison de la dégradation de la qualité et le très faible débit des nappes phréatiques, et de celles du Crétacé supérieur. Malgré quelques études hydrogéologiques classiques conduites sur ce système aquifère, il reste mal connu, notamment en ce qui concerne la répartition des différentes masses d’eau et leurs temps de résidence/renouvellement. Cette étude, principalement fondée sur une approche hydrogéochimique et isotopique, vise à améliorer les connaissances sur le système aquifère du CI/H afin d’optimiser sa gestion durable.

Les données ont été obtenues à partir de cartes géologiques et des fiches techniques de forage, de diagraphie, et d’essais de pompage. En outre, des échantillons d’eau ont été prélevés dans 40 forages répartis régulièrement dans la zone d’étude (114 425 km2). Des paramètres (pH, t et CE) ont été mesurés in situ et les échantillons ont été acheminés au laboratoire GEOPS où des analyses chimiques (ions majeurs) et isotopiques (18O, 2H, 13C, 14C, 36Cl) ont été effectuées.

À partir des coupes géologiques, la couche du CH est présente au-dessus des couches CI dans la partie Sud de la région mais pas dans la partie Nord.

Cependant, la piézométrie est continue sur toute la région. Dans la partie située au Nord (au-dessus de 16°N), les lignes d’écoulement sont dirigées des affleurements du CI (Est) vers l’Ouest, et dans la partie située au Sud (au-dessous de 16°N), des affleurements du CH (Nord-Est) vers le Sud-Ouest. La teneur en isotopes stables de l’eau (vs V-SMOW) varie de -8 à -7 ‰ pour 18O et de -59 à -48 ‰ pour 2H dans la partie Nord (CI) et de -6 à -5 ‰ pour 18O et - 51 à -41 ‰ pour 2H dans la partie Sud (CH), montrant deux masses d’eau différentes. Toutes ces teneurs sont très inférieures à celles correspondant aux précipitations actuelles, qui ne contribuent donc pas significativement à la recharge. Ceci est en accord avec les "âges" des eaux souterraines (5 à 36 ka) calculés à partir des teneurs en 14C (1 à 57 pmC), qui sont également en bon accord avec la piézométrie.

Ainsi, même si la piézométrie continue du système aquifère du CI/H indique que les pressions sont en équilibre entre les différentes couches, les caractéristiques géochimiques montrent des différences notables entre la partie Sud, où la couche de CH est présente, et la partie Nord, où elle est absente. Les échanges d’eau entre les différentes couches sont donc très limités. Dans toutes ces couches, les eaux souterraine sont vieilles (> 5ka) et ont été rechargées sous un climat plus frais qu’aujourd’hui. Il est probable qu’elles soient largement héritées de périodes humide du Pléistocène supérieur et de la "Période Humide Africaine" ( 15-5 ka) et devraient être gérées comme une ressource fossile.