Modélisation de la dynamique hydro-sédimentaire d’une lagune sous l’influence des pressions anthropiques et des variations de la marée : cas de la lagune Aghien (Abidjan, Côte d’Ivoire) .

Abstract

De récentes études ont mis en exergue un déficit d’eau potable dans le district d’Abidjan. Pour combler ce déficit, plusieurs ressources sont en voie d’exploitation notamment la lagune Aghien. Malheureusement, l’impact des pompages couplés à l’ouverture de l’embouchure du fleuve Comoé et aux effets des changements climatiques sur le fonctionnement de cette lagune n’est pas connu. C’est dans le but d’y remédier que cette étude a été initiée avec pour but de modéliser la dynamique hydro-sédimentaire et de diffusion d’une pollution sous l’influence des pressions anthropiques et des variations de la marée. Se servant des échantillons d’eau prélevés et des débits des tributaires, les flux sédimentaires ont été évalués à 154 t/j en basses eaux et à 411 t/j en hautes eaux. L’analyse des échantillons de sédiments ressort un fond lagunaire recouvert de vase dans sa bande centrale avec présence, près des berges, de sables moyens à grossiers de forme majoritairement subanguleuse à l’aspect émoussé et luisant contenant en forte proportion des minéraux de quartz. Ces sédiments sont prélevés à des profondeurs pouvant atteindre 17 m à la confluence de la Mé et inférieures à 11 m dans la cuvette de la lagune Aghien. Cette lagune est alimentée par des tributaires permanents et aussi périodiques qui sont les plus importants en termes de volume débité. La résolution des équations de Saint Venant par la méthode des volumes finis en maillage régulier en adoptant un schéma implicite d’ordre 3 a permis la mise en place d’un modèle hydrodynamique. La simulation de la dynamique des masses d’eau avec ce modèle a montré que les pompages entraineraient une baisse moyenne de 1,2 ± 0,5 mm du niveau d’eau. A l’horizon 2070, cette baisse moyenne serait de 2,8 ± 1,3 mm. Quant à la dynamique sédimentaire modélisée à l’aide du modèle Mike 21 Flow Model FM, elle a montré que dans la bande centrale de la lagune et dans la zone des pompages, les quantités déposées sont relativement faibles (< 105 g/m²). Ces activités provoqueront une baisse moyenne des dépôts d’environ 4,15 ± 1,3 g/m² au niveau de la zone des pompages dans la lagune Aghien. L’ouverture de l’embouchure du fleuve Comoé a fait passer la salinité moyenne de 0,0 PSU à 2,5 PSU en marée haute dans la lagune en saison sèche. A l’horizon 2070, le taux de sel modélisé sous Mike 21 Flow Model FM suivant les scénarii RCP8.5 et SSP5-8.5, pourrait connaitre une augmentation moyenne de 0,3 PSU dans la cuvette de la lagune Aghien. Il ressort des résultats analysés que sur la période allant de mai à janvier à moyen termes, l’impact avéré des pressions ne compromettrait pas l’exploitation de la lagune Aghien à des fins d’alimentation en eau potable.