La pollution des écosystèmes aquatiques au Bénin est analysée à travers la caractérisation physicochimique et microbiologique du cours d’eau du ranch faunique de Gbadagba, identifiant des contaminations chimiques et microbiologiques comme principales causes de mortalité piscicole.
Cette étude porte sur la caractérisation physicochimique, chimique et microbiologique du cours d’eau du ranch faunique de Gbadagba au Bénin, révélant une pollution chimique et microbiologique comme causes principales de la mort des poissons.
Université d’Abomey-Calavi (UAC)
École polytechnique d’Abomey-Calavi (EPAC)
Département de génie chimique-procédés (GC-P)
Option : Génie chimique (GC)
Mémoire de fin de formation pour l’obtention du diplôme d’ingénieur de conception grade master
Niveau de dégradation des écosystèmes aquatiques au Bénin : Cas du cours d’eau du ranch faunique de Gbadagba, situé dans l’arrondissement de Setto, Commune de Djidja dans le département du Zou
Dominique Kpadonou
Dirigé par: Mr. Avocanh Gautier & Dr. Gbaguidi A. N. Magloire
Année académique : 2021-2022
Résumé
La présente étude a porté sur la caractérisation physicochimique, chimique et microbiologique du cours d’eau du ranch faunique de Gbadagba (Zou, Bénin). La démarche méthodologique suivie est la suivante : Revue de bibliographie, Campagne d’échantillonnages et de mesures in-situ puis analyse des échantillons collectés et le traitement des données générées. Le pH, la température, l’oxygène dissous, TDS et ORP ont été déterminés in-situ ; la couleur, MES et les autres paramètres au laboratoire de la DGEau.
Les résultats ont montré que les eaux du cours d’eau du ranch faunique de Gbadagba ont une pollution physicochimique moins prononcée incapable d’impacter la mort des poissons dans la zone d’étude. Par contre sur le plan chimique, la pollution azotée est suspectée intervenir dans la mort des poissons. A l’instar de la pollution chimique, le cours d’eau est également marqué par une pollution fécale avancée CT (17080 UFC/100mL) ; Escherichia coli (16460 UFC/100mL) ; CCT (266UFC/100mL) ; SF (760 UFC/100mL) et la présence de salmonelles dans tous les échantillons. Ces constats poussent à conclure que les deux causes principales de la mort massive des poissons du cours d’eau de Gbadagba seraient la pollution chimique et microbiologique.
Mots clés : Dégradation chimique et microbiologique, milieu aquatique, mort de poissons, Gbadagba
Abstract
This study focused on the physicochemical, chemical and microbiological characterization of the watercourse of the Gbadagba wildlife ranch (Zou, Benin). The methodological approach followed is as follows : Review of bibliographies, Campaign of sampling and in-situ physicochemical measurements and analysis of the samples collected and ; Processing of the data generated.
pH, temperature, dissolved oxygen, TDS and ORP were determined in-situ; color, SS and other parameters at the DGEau laboratory. The results showed that the waters of the watercourse of the Gbadagba wildlife ranch have less pronounced physicochemical pollution unable to impact the death of fish in the study area. On the other hand, on the chemical level, nitrogen pollution is suspected to be involved in the death of fish.
Like chemical pollution, the watercourse is also marked by advanced faecal pollution CT (170.8.102UFC/mL); E. Coli (16460UFC/100mL); CCT (266CFU/100mL) ; SF (760UFC/100mL) and the presence of salmonella in all samples. These findings led us to conclude that the two main causes of the massive death of fish in the Gbadagba stream would be chemical and microbiological pollution.
Keywords: chemical and microbiogical degradation, aquatic environment, fish’s death, Gbadagba
Sommaire
Dédicace vi
Remerciements vii
Hommages ix
Listes des figures xi
Liste des tableaux xii
Listes des symboles et unités xii
Résumé xiii
Abstract xiv
Sommaire xv
Introduction 1
Hypotheses de recherche 3
Objectifs de recherche 4
- Synthese bibliographique 5
- Cadre d’etude, materiel et methodes 21
- Resultats et discussion 29
- Presentation des resultats de mesures physico-chimiques et discussion 29
Conclusion partielle 1 34
- Presentation des resultats d’analyses chimiqueet discussion 35
Conclusion partielle 2 42
- Presentation des resultats d’analyse microbiologique et discussion 43
Conclusion partielle 3 46
Conclusion 47
Perspectives 49
Références bibliographiques 50
Annexes 59
Table des matières 62
Introduction
La dégradation de l’environnement de l’Homme n’est devenue frappante de tous qu’à partir des années soixante bien que les dégâts déjà causés sont énormes (Ramade, 2007). Malgré ces constats qui menacent la stabilité des écosystèmes, le renouvellement de la ressource biologique voire minérale, l’homme par obsession du gain facile, par incivisme et/ou ignorance n’a cessé d’aggraver ces menaces sur son cadre de vie.
Ainsi les épisodes de contamination sont légion et touchent tous les écosystèmes. Quel que soit le compartiment de l’environnement touché le principal réceptacle final des polluants est l’environnement aquatique par des pollutions directes ou indirectes par le truchement des retombées atmosphériques, les ruissellements et/ou infiltrations (Mitroi et al., 2022). Or, l’eau revêt de nombreux aspects importants dans l’existence des êtres vivants.
Elle est indispensable à la vie sur terre et assure beaucoup de fonctions socio-économiques et industrielles (Bliefert et Perraud, 2008). L’homme fait usage des ressources en eau pour satisfaire beaucoup de ses besoins à savoir : alimentation, hygiène corporel, entretien de l’habitat, besoins sanitaires, diverses tâches ménagères, énergie hydroélectrique, divertissement (natation, navigation sportive, croisière, ski…), agriculture, pêche, transport, … (Djalila et al., 2020).
Les divers usages varient d’un secteur d’activité à l’autre, d’un individu à l’autre, d’une zone géographique à l’autre et d’un pays à l’autre et encore plus si on met en jeu les différentes saisons. Selon l’OMS 2015, il faut au minimum 20 L d’eau par personne pour répondre aux besoins journaliers d’hydratation et d’hygiène ; pour vivre décemment, il faut 50 L d’eau par personne et par jour et 100 L par personne et par jour pour un réel confort (CEEau, 2022).
Plus du tiers de la population mondiale arrive à vivre avec moins de 10 L par jour surtout dans certains pays du Sahel alors qu’au même moment, d’autres en ont en quantité suffisante jusqu’à près de 600 L par jour (Euzen, 2013). Elles servent également d’habitat aux diverses espèces animales ou végétales dont l’homme se sert pour son alimentation par des activités de pêche ou de pisciculture (Lepoutre, 2019).
L’eau, à cause de son accessibilité et de ses propriétés physico-chimiques, est utilisée dans les process industriels. Les ressources en eau sont presque aussi anciennes que notre planète et depuis leur formation, le volume est resté globalement stable (Behra, 2013). Mais pris comme tel, l’on a l’impression que l’eau n’est pas et ne sera pas un problème pour l’humanité.
Mais hélas cette ressource en dépit de son abondance est inégalement répartie à la surface du globe. 97% des ressources en eau se trouvent sous forme d’eau salée dans les océans et les mers et donc pas toujours directement utilisable par l’homme. L’eau douce ne représente que 3% de l’eau totale sur la planète terre. Les 3/4 de cette eau douce se trouvent sous forme de calottes glaciaires piégées dans les pôles. L’eau douce libre est à 98,5% emprisonnée dans les aquifères souterrains dont plus de la moitié se trouve à plus de 800 m de profondeur et son captage demeure en conséquence très difficile et économiquement peu rentable.
Seulement environ 0,01% de l’eau douce se retrouve dans les plans et cours d’eau comme les fleuves, les lacs, les rivières, les marigots, accessibles directement aux populations et par ricochet très vulnérables (Guyot, 1999). L’accès à l’eau en qualité et en quantité suffisante continue d’être un problème de notre ère, par exemple en Polynésie, certains habitants attendent le passage des camions-citernes pour s’approvisionner en eau (Euzen et al., 2013).
Les diverses activités anthropiques (rejets des polluants organiques et/ou organiques) et le réchauffement climatique constituent des sources potentielles de dégradation des écosystèmes aquatiques (Moss et al., 2011). En effet, la contamination inquiétante des ressources en eau était autrefois microbiologique, mais avec l’essor des sciences, techniques et technologies et l’évolution démographique la pollution microbiologique s’est vue surplantée par la pollution chimique plus massive, plus dangereuse et très inquiétante parce que moins maîtrisée que la pollution microbiologique.
De par son importance cette dernière forme de pollution vient compromettre la capacité d’autoépuration des écosystèmes aquatiques voire même la neutralisation absolue de ce pouvoir autoépurateur (Ramade, 2007). Parmi ces polluants on peut citer les intrants agrochimiques de synthèse, les alkyl phénols, les métaux traces et ultratraces toxiques, les retardataires de flammes, les colorants organiques et inorganiques, les dérivés du pétrole, les dioxines et furanes, les microplastiques, les phtalates…Ce surplus de polluants dans les ressources en eau constitue une menace pour les êtres vivants aquatiques et terrestres. Ce phénomène de nos jours a conduit non seulement l’homme à se voir confronter à des problèmes de manque de ressources de qualité pour satisfaire adéquatement ses besoins d’eau, mais également la surgescence des pathologies nouvelles non infectieuses comme les cancers, les neuropathies, les hormonopathies et des troubles divers.
Autrement dit, les ressources en eau sont menacées et menaçantes. Ces menaces se manifestent dans les zones agricoles par de forts taux d’intrants agrochimiques dans les ressources en eau favorisant l’eutrophisation, le développement massif des algues et phytoplancton qui en fin de cycle provoquent l’anoxie du milieu de vie. En dépit de cette situation préjudiciable aux espèces aquatiques, la présence des polluants chimiques dans les ressources en eau met en danger la vie des êtres vivants aquatiques surtout la faune qui peut être contaminée et devenir une source de bioamplification le long de la chaîne trophique. Ainsi les conséquences écologiques qui en découlent sont multiples et multiformes dont l’une d’elles est la disparition ou la raréfaction des espèces aquatiques créant indirectement une rupture de la chaîne trophique.
C’est dans ce contexte qu’on assiste à un phénomène de mort massive de poissons dans les plans et cours d’eau devenu très récurrent ces dernières années en république du Bénin et non élucidé qui interpelle la conscience des scientifiques et mérite des investigations. La question de recherche que l’on peut se poser est : quelles sont les causes réelles de ce phénomène périodique qui touche les cours et plans d’eau ?
Il urge donc de répondre de façon efficiente à ces questions de recherches, d’où le thème d’étude : « Niveau de dégradation des écosystèmes aquatiques au Bénin : Cas du cours d’eau du ranch faunique de Gbadagba, situé dans l’arrondissement de Setto, Commune de Djidja dans le département du Zou ». Le présent document est structuré comme suit :
- Une revue bibliographique qui a permis de cerner le contour du sujet ;
- Une présentation des cadres de stage et du milieu d’étude puis la méthodologie de recherche ;
- La présentation et discussion des résultats de recherche.
Hypotheses de recherche
- Le cours d’eau du ranch faunique de Gbadagba est contaminé par les intrants agrochimiques de synthèse ;
- Le cours d’eau du ranch faunique de Gbadagba est sous emprise de pollution fécale ;
- L’état de pollution du cours d’eau du ranch faunique de Gbadagba est à l’origine de la mort de poissons.
Objectifs de recherche
Objectif général de l’étude
Déterminer la qualité physico-chimique, chimique et microbiologique du cours d’eau du ranch faunique de Gbadagba afin de déduire les éventuels liens entre celle-ci et la mort des poissons.
Objectifs Spécifiques :
- Evaluer les niveaux de contamination physico-chimique et chimique du cours d’eau du ranch faunique de Gbadagba ;
- Evaluer les niveaux de contamination microbiologique du cours d’eau du ranch faunique de Gbadagba.
- Etablir les liaisons possibles entre la qualité de l’eau et la mort des poissons du cours d’eau du ranch faunique de Gbadagba.