La région de VAKINANKARATRA a une superficie de 19205 km2 . Cette région est délimitée à l’Est par les régions d’Alaotra – Mangoro et d’Atsinanana ; à l’Ouest par la région de Menabe ; au Nord par les régions d’Analamanga, d’Itasy et de Bongolava ; et au Sud par la région d’Amoron’i Mania. La région de Vakinankaratra est composée de 7 districts qui sont : Ambatolampy, Antanifotsy, Antsirabe I, Antsirabe II, Betafo, Faratsiho et Mandoto.
La Ville d’ANTSIRABE se trouve dans cette région de VAKINANKARATRA dans le district d’Antsirabe I. Elle a pris ce nom ANTSIRABE vers la seconde moitié du XIXe siècle à l’arrivée des missionnaires Norvégiens (1871-1872) dont le principal fondateur est GT. ROSAAS. La création de la ville a surtout été marquée par deux préoccupation majeures : l’évangélisation par la construction de l’église d’Ambohipiantrana et la santé publique par la création des institutions qui soignent les lépreux.
LOCALISATION DE LA ZONE D’ETUDE
Localisation géographique
La ville d’ANTSIRABE se trouve dans la région de Vakinankaratra, une région qui fait partie de la province d’Antananarivo, au centre de Madagascar. Elle est au sein du District d’Antsirabe I. La ville d’Antsirabe est située au Nord du 20° de latitude Sud, à l’Ouest du 45° de longitude (méridien de Paris) et la hauteur au dessus du niveau de la mer atteint 1450 m de l’altitude. Elle est à 200 km au Sud de la capitale de Madagascar et la liaison entre eux se fait par la Route Nationale 7 (RN7). Le district d’Antsirabe I est groupé en une seule commune dont la superficie est de 180km² , soit environ 0,94 % de la région de Vakinankaratra. La commune urbaine d’ANTSIRABE est formée de 59 quartiers repartis en 6 arrondissements dont :
– Antsenakely Andraikiba ( 12 Quartiers )
– Manodidina ny gara Ambilombe ( 7 Quartiers )
– Ampatana Mandriankeniheny ( 9 Quartiers )
– Antsirabe Afovoany Antsinanan’Ambohimanarivo ( 9 Quartiers )
– Mahazoarivo Avarabohitra ( 14 Quartiers )
– Soamalaza Mahatsinjo ( 8 Quartiers ) .
Climatologie
Antsirabe I fait partie des plateaux. En général, le climat des plateaux est tempéré d’où le climat du district est tropical tempéré. L’année comporte deux saisons bien distinguées : une saison humide, de Octobre à Mai et une saison fraîche de Juin à Septembre. Le climat est caractérisé par les températures et les pluviométries présentées au dessus dont les données ont été tirées de la Direction Générale de la météorologie Ampandrianomby.
A – Température
D’après les sources de la Direction Générale de la météorologie Ampandrianomby, durant les cinq années (2003 – 2007), la température moyenne à Antsirabe se situe entre 18 °C et 18,2 °C. La température moyenne maxima est de 25,4 °C tandis que le minima est de 10,9 °C.
B – Pluviométrie
D’après les sources de la Direction Générale de la météorologie Ampandrianomby. Par rapport à la pluviométrie durant 29 ans (1971- 2000), au point de vue précipitation annuelle, il y a une augmentation de 8,7 mm ; 107,2 mm en 2003 et en 2007, mais en 2006, on remarque qu’il y a une diminution de 370 mm.
DESCRIPTION DU LAC RANOMAFANA
Qu’est ce qu’un lac
Un lac est une cuvette, une dépression, qui présente des caractéristiques morphométriques particulières (forme, profondeur, longueur, largeur, périmètre, etc.), qui draine un territoire plus ou moins grand et qui accumule l’eau ainsi que tout ce qu’elle transporte. Cette eau y séjourne plus ou moins longtemps (de quelques semaines à plusieurs années) et sa qualité est influencée par les caractéristiques du lac et de son bassin versant. La dynamique de l’eau n’y est pas la même que dans une rivière, où l’eau transite rapidement. Les éléments et les matières particulaires qui parviennent au lac y demeurent donc pendant une plus longue période. Une partie est aussi retenue dans le lac et se dépose au fond de ce dernier pour former les sédiments. Conséquemment, les lacs sont plus vulnérables aux divers polluants que les rivières. Par ailleurs, un lac, c’est tellement plus qu’un simple plan d’eau. Il s’agit en effet d’un écosystème complexe où les organismes vivants (la faune, la flore, les bactéries) interagissent avec le milieu physique et chimique qui les entoure. Les différentes espèces habitant un lac forment des communautés biologiques intimement liées à leur milieu, mais également les unes aux autres. Ainsi, si l’une des composantes de l’écosystème du lac est perturbée, les autres composantes risquent également d’être touchées.
Propos sur l’eau
L’eau est très répandue à la surface du globe terrestre. Elle constitue l’hydrosphère, son volume est estimé à 1360 millions de Km3 dans le monde. Depuis toujours, l’eau est indissociable de l’activité humaine. Dans le monde, elle a un impact fondamental sur l’économie d’où elle est au centre des intérêts stratégiques. C’est un élément de production de richesse, mais elle devient un facteur de déstabilisation pour les pays des régions déshéritées. L’eau a un cycle, elle s’évapore sous l’effet du soleil dans l’atmosphère, se condense et forme les nuages, elle retombe sous forme de pluies, de neige. Selon une estimation ,15 % rejoignent les cours d’eau, la mer ou les océans. 25 % s’infiltrent dans les nappes phréatiques et les rivières souterraines et les 60 % restants s’évaporent à nouveau. L’eau possède des propriétés physiques et chimiques très importantes :
– Physiquement, l’eau a plusieurs structures qui dépendent de son état physique. A l’état solide, elle se présente sous forme d’un tétraèdre. A l’état liquide, chaque atome d’hydrogène d’une molécule d’eau est lié à l’atome d’oxygène de la molécule voisine, sa structure est aussi tétraédrique. A l’état gazeux, elle adopte une structure triangulaire avec un angle inter atomique de 105° et de distance inter atomique D = 0,956 Å
– Chimiquement, l’eau a une énergie de formation de 242 KJ / mol. Elle est stable, d’où l’utilisation de l’eau comme solvant et catalyseur dans des nombreuses réactions chimiques.
Historique de l’origine du lac Ranomafana incluant la relation qu’il a avec la résurgence des eaux thermales
Antsirabe est appelée encore ville d’eau. Les sources thermales sont nombreuses à Madagascar mais les plus connues de toutes sont celle dans cette ville. L’histoire de ces sources remonte bien loin, vers les années 1800 où les aménagements sont très simples. Cette situation dure jusqu’en 1912 où commence les travaux de PERRIER de la BATHIE, il a effectué une série de sondages dans l’ensemble du bassin d’Antsirabe. Il a conclu que les sources thermales sont antérieures aux cinérites de la cuvette d’Antsirabe. En 1941, A. LENOBLE a repris l’étude du bassin thermal parce qu’il y a diminution des venues d’eaux, il a fait aussi de série des sondages et il a conclu que la diminution des débits est due à une perte gazeuse. Ses travaux sont succédés par le service d’hydrogéologie en 1962, en faisant d’autre forage. Le dernier forage a été réalisé en 1999 pour améliorer l’alimentation en eau thermale des bains et de la piscine. Le lac Ranomafana actuel a été aménagé en 1923 par PERRIER de la BATHIE dans une zone marécageuse, sa construction a pour but de régulariser et stabiliser la pression gazeuse qui favorise l’émulsion des eaux thermales. Depuis, le lac à été utiliser comme signalétique urbaine et un parc touristique mais le site n’a cessé de perdre année par année ces doubles fonctions à cause de la dégradation des équipements et par les rejets d’eaux usées dans le site .
Caractéristiques géologiques et hydrogéologiques de la zone d’étude
D’après A.LENOBLE en 1946, la zone thermale d’Antsirabe et ses environs sont stratifiés par une série de succession suivante de haut en bas :
➤ Boues et sédiment actuels qui sont des boues alluvionnaires mélangés de sédiment aquatiques. C’est une couche perméable.
➤ Sédiment C : Les cinérites qui sont des couches de cendre d’origine volcanique, elles sont poreuses, caverneuses et sableuses. C’est aussi une couche perméable.
➤ Sédiment B : qui sont formés par des argiles, c’est une couche imperméable et constitue une toiture de la nappe d’eau thermale dans la couche
➤ Le sédiment A : qui sont formés par de roches à gros granulat, ils véhiculent l’eau de la source thermale.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
PARTIE I : LOCALISATION DE LA ZONE D’ETUDE
I – Localisation géographique
II – Population
III – Climatologie
A – Température
B – Pluviométrie
C – Diagramme ombrothérmique
PARTIE II : DESCRIPTION DU LAC RANOMAFANA
I.Qu’est ce qu’un lac
II.Propos sur l’eau
III. Historique de l’origine du lac Ranomafana incluant la relation qu’il a avec la résurgence des eaux thermales
IV.Caractéristiques géologiques et hydrogéologiques de la zone d’étude
V.Composition et type des eaux thermales
VI. Les activités autour du lac
VII.Cadre de l’étude
A – Caractérisation physique du lac
B – Délimitations des bassins versants drainant vers le lac
C – Les enjeux de la remediation et le devenir du lac Ranomafana
DETERMINATION DES PARAMETRES D’ANALYSES
A – Paramètres physico – chimiques
1. Définition
2. Paramètres organoleptiques
3. Paramètres physiques
4. Paramètres chimiques
B – Facteurs biologiques
C – Facteurs indésirables
1. Définition
2. Origine et forme
3. Les différents types d’éléments toxiques ou micropolluants
a. Arsenic (As)
b. Cadmium (Cd)
c. Cuivre (Cu)
d. Chrome (Cr)
e. Mercure (Hg)
f. Nickel (Ni)
g. Plomb (Pb)
h. Zinc (Zn)
D – Facteurs Microbiologiques
E – Eutrophisation d’un lac
F- Normes de classifications
PARTIE III : PARTIE PRATIQUE
I. PARAMETRES PHYSICO – CHIMIQUES
A.Couleur
B.La turbidité
C.Température
D. pH
E.Conductivité
F.MES
G.Nitrates
H.Nitrites
I.NTK (azote total Kjeldahl)
J.Phosphates
K.Phosphores
L.Chlorures
M. Sodium
N.Potassium
O.Alcalinité : TA et TAC
P.DCO
Q.DBO5
R.Oxygène dissous
S.Dureté
II.FACTEURS MICROBIOLOGIQUES
III. ELEMENTS INDESIRABLES
A. Cadmium
B. Chrome
C. Cuivre
D. Plomb
E. Nickel
F. Zinc
G. Manganèse
H. Fer
I.Quantité totale de Chrome, Cuivre, Nickel et Zinc dans les échantillons du lac Ranomafana
IV.QUALITE DE L’EAU DU LAC RANOMAFANA
V.CARACTERISATION DE L’ETAT TROPHIQUE DU LAC
CONCLUSION
