| RWA/87/012-Aide-mémoire No148 | RWA/87/012/TRAM/148 |
par
Télesphore NGARUKIYE
DOSSIERS:
DP 9/10
MINAGRI
RR/PNUD
FAOR
Rijavec, FIO
West, RAFR
Everett, DIPA
Greboval, IFID
Chrono
Diary: Ngarukiye
| PNUD/FAO-RWA/87/012 | juillet 1991 |
Le travail présenté dans ce document a été effectué au Projet de Développement de la Pêche au lac Kivu, PNUD/FAO/RWA/87/012 a Gisenyi, dans le cadre de la préparation d'un mémoire sur la pêche au lac Kivu pour l'obtention du diplôme de fin d'humanité option vétérinaire de l'école Agri-Forestière de Kibisabo. L'encadrement technique a été assuré par M. LAMBOEUF Biologiste Expert FAO du projet. Seule la deuxième partie du mémoire qui constitue la partie technique et l'étude pratique du sujet est présentée ici. Les généralités sur la pêche du lac Kivu, son historique et les divers volets de l'activité du projet sont présentés dans la première partie du mémoire complet.
Le présent travail constitue donc le sujet technique Il a été effectué au sein du Projet de Développement de la Pêche au lac Kivu au Centre de Gisenyi, PNUD/FAO-RWA/87/012 dans le cadre initiatif et préparatoire du diplôme de Technicien Vétérinaire A2. Pour les besoins de la recherche en matière de pêche au lac Kivu, nous avons mené une étude sur l'environnement hydrologique du lac. Son objectif est de déterminer la variation des paramètres physico-chimiques (température, oxygène dissous, pH et conductivité), de comprendre les mécanismes qui régissent ces changement par zone et profondeur et de tenter de comprendre leur action sur l'abondance et la distribution de Limnothrissa miodon dans le lac.
Les données faisant l'objet de cette étude ont été recueillies lors des campagnes de prospection acoustique sur le lac Kivu en mars 90 et mai 90. Le groupe de biologistes du projet partait sur le bateau “ISAMBAZA FAO 99” pour parcourir les radiales sur lesquelles les stations de prélèvement étaient identifiées.
Un appareil automatique doté d'une sonde multiparamètre “Surveyor II” d'HYDROLAB (FIGURE 1) connecté électriquement et mécaniquement a une unité contrôlant tout le fonctionnement du système a été utilisé (FIGURE 2).
Dans la sonde sont logées des électrodes de mesures, sensibles à la température, l'oxygène dissous, le pH, la conductivité, le potentiel d'oxydo-réduction et la profondeur. Les données étaient archivées sur des formulaires de recueil (ANNEXE 1) d'information sur chacun des paramètres en fonction de la profondeur.
3.1 Prélèvement des données
La sonde est plongée dans l'eau sur des stations fixes situées sur les radiales de prospections acoustiques (FIGURES 3 et 4) parallèles et espacées de trois milles nautiques, tous les 10 mètres les paramètres sont prélevés sur la colonne d'eau de 80 m à la surface.
Grâce aux circuits du système tous les signaux perçus par les électrodes sont convertis en données lisibles sur l'unité du système en fonction de la profondeur et du paramètre choisi au moyen d'un bouton sélecteur.
Les mesures de pH obtenues n'étaient pas correctes en raison d'un mauvais fonctionnement de l'électrode de pH. Elles ne sont pas présentées dans cette étude.
3.2 Traitement des données
3.2.1 Regroupement des données
Les enregistrements de tous les paramètres collectés sur 47 stations à des profondeurs de 0 m, 5 m, 10 m, 20 m, 50 m, 60 m, 70 m et 80 m ont été reportés sur une carte du lac Kivu à divers niveaux permettant une vue en coupe horizontale du lac. En vue d'une meilleure analyse, des profils (coupes verticales) pour les mêmes données ont été tracées suivant les tracés indiqués sur les FIGURES 3 et 4.
3.2.2 Tracé des courbes
Par interpolation entre les données ponctuelles de chaque coupe horizontale ou verticale et, proportionnellement à la distance entre les points et la différence entre les paramètres, nous avons pu tracer les lignes de même valeur.
Le calcul des points appartenant aux courbes établies pour les mêmes valeurs d'un paramètre donné (température, oxygène dissous, pH et conductivité) a suivi les étapes ci-dessous:
| ou | p | = | valeur absolue de la différence entre la valeur du paramètre donné (P1 ou P2) sur une station donnée et celle de la courbe (Pc). |
| d = | distance en mm entre les points par lesquels passe la courbe et l'un ou l'autre point sur deux stations considérées. |
| D = | distance entre deux stations considérées en mm. |
| | P1 - P2 | = | valeur absolue de'la différence entre les valeurs du paramètre sur deux stations considérées. |
La distance d mesurée à partir de l'une ou l'autre station considérée tombe au point appartenant à la courbe et dont la valeur du paramètre considéré est Pc.
Quatre-vingt cartes et soixante douze profils ont été établis. Pour les besoins de l'étude, sur cet ensemble, nous avons choisi 32 cartes correspondant à
Les niveaux sélectionnés sont pour la température et l'oxygène dissous: 10 m correspondant à la sub-surface indépendante des variations journalières, 20 et 30 m correspondant à la zone de répartition du poisson et 50 m au dessous de la thermocline et de l'oxycline. Pour la conductivité on a choisi 10, 30, 50 et 80 m.
4.1 Température
La FIGURE 5 montre que sur la colonne d'eau de 80 m, la température diminue avec la profondeur. Cependant, nous avons constaté que la température de l'eau est élevée dans les eaux de surface (30 premiers mètres de profondeurs).
Dans la couche superficielle du lac qui s'étend de 0 à 80 m les eaux se divisent en 3 couches bien distinctes:
l'épilimnion qui s'étend de 0 à 30 m de profondeur montre une température élevée supérieure à 23°C. Sur certaines stations, la température atteint 25°C en surface. Dans cette couche, l'eau subit un réchauffement dû à l'insolation. (NEWMAN, 1976) on a observé des élevations de température de 2 à 3°C durant le jour et par temps ensoleillé. Près de l'embouchure, les courants d'eau refroidissent la température à des valeurs allant de 17 à 20°C;
la thermocline est une zone de transition qui s'étend entre 30 et 40 m selon les saisons, la température varie rapidement de 23 à 24°C. Cette couche est localisée à 25 m de profondeur et
au dessous de 40 m (hypolimnion) la température varie très faiblement et les eaux sont homothermes avec une température inférieure à 23°C.
En mars 1990, dans la partie sud du lac, la température est plus froide qu'en mai-juin 1990 (FIGURE 6) la température varie de 23, 5° à 24, 5°C.
En mai–juin 1990, dans la couche de 0 à 30 m de profondeur la température est homogène et varie de 23,5 à 24,8°C. La baie de Cyangugu est un peu plus froide (FIGURE 7).
Au mois de mars de la même année, la température varie de 23,5 à 24,5°C.
(REUSENS, 1987) a observé les mêmes résultats: la température maximale de la couche superficielle variant autour de 24,6°C avec des différences dans le bassin nord où le même auteur a noté une valeur de 24,7°C et de 23,9°C dans le bassin de Bukavu et 23,7°C dans la baie de Sake. Les émanations de gaz carbonique et des sources hydrothermales sont responsables de cette situation. Il n' y a pas de relation nette entre la température et la répartition de la densité de Limnothrissa miodon dans le lac (FIGURES 8 et 9).
4.2 Oxygène dissous
L'oxygène dissous (exprimé en mgr/1) indique la teneur de l'eau en oxygène retenu et réparti en fonction de sa solubilité, elle-même fonction de la température, de la salinité et la pression.
Les sources d'oxygène dissous sont l'atmosphère et la déshydrogénation de l'eau associée à la photosynthèse (DUSSART, 1966). L'oxygénation se fait seulement dans les premiers 70 mètres de profondeur. La concentration d'oxygène dissous est généralement très élevée dans les premiers 30 mètres de profondeurs (FIGURE 10).
Dans la couche de 0 à 30 m de profondeur la concentration en oxygène dissous est homogéne pour une campagne considérée. Elle est supérieure à 6 mgr/1 en mars 1990 et supérieure à 5 mgr/1 en mai–juin 1990 (FIGURES 11 et 12).
REUSENS, (1987) a observé qu'entre 25 et 30 m de profondeur il y a une chute brusque de la concentration d'oxygène et qu'en dessous de 40 m jusqu' à 80 m les quantités notables d'oxygène sont observées en période de brassage (DAMAS, 1937). Dans notre cas la concentration d'oxygène décroît fortement entre 30 et 40 m, ce qui permet de situer la limité de la zone de mélange vers 30 m (DESCY, 1991). En dessous de 40 m de profondeur, la concentration en oxygène dissous est presque nulle.
Le lac est plus oxygéné en mars 1990 qu'en mai–juin 1990, mais la densité de L. miodon est inférieure à 10 kg/ha au niveau de Gisenyi, Kibuye, dans la baie de Sake et à l'est de l'île Ijwi au mois de mars 1990 (FIGURES 8 et 9) alors que la même densité en mai–juin n'est répartie que sur de petites zones à l'est et à l'ouest de l'île Ijwi et dans la baie de Sake.
Par ailleurs, on remarque qu'il n'y a plus de poissons au dessous de 40 m de profondeur en liaison avec en absence d'oxygène (FIGURE 13).
4.3 Conductivité
La conductivité est un paramètre qui est en relation avec la concentration de sels en solution. Elle croît avec la température et la teneur en ions. Elle varie très peu d'un endroit à l'autre quelle que soit la profondeur. La conductivité se situe entre 1050 à 1780 mmho/cm et reste inchangée jusqu' à 40 m de profondeur à partir de laquelle elle augmente brusquement pour atteindre 1780 mmho/cm entre 70 et 80 m de profondeur. (REUSENS, 1987) à obtenu pour le lac Kivu une conductivité variant de 1276 à 1294 mmho/cm de 0 à 60 m.
Nous avons obtenu des valeurs semblables dans la tranche de 0 à 40 m, variant très faiblement entre 1040 à 1060 mmho/cm. A partir de là, la conductivité augmente graduellement de 1100 mmho/cm à 40 m pour atteindre 1700 mmho/cm en mars 1990 et 1600 mmho/cm en mai–juin 1990 (FIGURES 14, 15 et 16).
Au terme de l'analyse des résultats de notre travail, nous sommes en mesure de répondre à son objectif. Dans les 80 m de profondeur, nous constatons que la température et l'oxygène dissous diminuent avec la profondeur tandis que la conductivité augmente avec la profondeur dans cette couche.
Les paramètres physico-chimiques varient très peu d'une zone à l'autre du lac et ceci devrait être dû à l'effet du climat et du milieu.
La température de l'eau est élevée dans les 30 premiers mètres au mois de mars et durant la période de mai–juin 1990, la stratification thermique a bien divisé le lac en trois couches distinctes dans la colonne d'eau de 0 à 80 m de profondeur. Celles-ci se situent respectivement dans les 25 premiers mètres avec une isothermie autour de 24,5°C, entre 25 et 40 m où la température varie autour de 23°C avec une baisse brutale située à 35 m de profondeur c'est la thermocline et en dessous de 40 m où la température décroît faiblement pour se stabiliser à 22,5°C.
Les eaux superficielles du lac ont une température qui varie peu d'un endroit à l'autre du lac (24,5°C) des différences de température ont été observées entre le nord et le sud ainsi qu'entre la côte et les eaux du large.
Dans le lac Kivu la couche vivante s'étend de 0 à 70 m et une chute brutale de la concentration en oxygène dissous est observée entre 25 et 30 m et il y a une couche anaérobie audessous de 70 m de profondeur. Les valeurs minimales sont atteintes à partir de 40 m de profondeur.
La conductivité reste plus ou moins constante sur tout le lac et de la surface dans les eaux profondes, mais devient élevée en dessous de 40 m de profondeur.
Pour conclure, nous affirmons que parmi les 3 paramètres physico-chimiques, l'oxygène dissous et dans une moindre mesure, la température ont un effet sur la distribution de L. miodon.
6 BIBLIOGRAPHIE
DESCY, J.-P., 1991 Etude de la production planctonique au lac Kivu. Gisenyi, projet RWA/87/012, 37 p. RWA/87/012/DOC/TR/35.
DUSSART, B., 1966 Limnologie, Géobiologie-écologie-aménagement, étude des eaux continentales, Paris, 676 p.
REUSENS, M., 1987 Programme de recherche halieutique au lac Kivu en particulier sur le Limnothrissa miodon. Gisenyi, projet RWA/87/012, 115 p. RWA/87/012/DOC/TR/03.
ANNEXE 6 PARAMETRES HYDRO-CHIMIQUES DU LAC KIVU
| Ech | Edle | Date | Heure | Fond | Secchi | ||||||||
| Pref | Temp | pH | DO | Cond | |||||||||
| 0 | |||||||||||||
| 5 | |||||||||||||
| 10 | |||||||||||||
| 20 | |||||||||||||
| 30 | |||||||||||||
| 40 | |||||||||||||
| 50 | |||||||||||||
| 60 | |||||||||||||
| 70 | |||||||||||||
| 80 | |||||||||||||
FIGURE 2: Unité d'affichage sonde hydrolab Surveyor II
FIGURE 1: Unité de capteurs Sonde Hydrolab Surveyor II
FIGURE 3: Station et coupes verticales
FIGURE 4: Station et coupes verticales
FIGURE 5: Profil de température
FIGURE 6 : Cartes de température Mars 1990
FIGURE 7: Cartes de température Mai–Juin 1990
FIGURE 8: Répartition de la densité de Limnothrisa miodon en Kg/ha en mars 1990.
FIGURE 9: Répartition de la densité de Limnothrissa miodon en Kg ha en Mai–Juin 1990
FIGURE 10: Profile d'oxygène dissous
FIGURE 11: Cartes d'oxygène dissous Mars 1990
FIGURE 12: Cartes d'oxygène dissous Mai–Juin 1990
FIGURE 13: Exemple de détection d'Isambaza
FIGURE 14: Profile de conductivité
FIGURE 15: Cartes de conductivité Mars 1990
FIGURE 16: Cartes de conductivité Mai–Juin 1990
