Multivariate statistical analysis of groundwater mineralization in Daloa and Zoukougbeu, central west, Côte d'Ivoire

This study aims to determine the mechanisms of groundwater mineralization in the departments of Daloa and Zoukougbeu (Central West, Côte d’Ivoire). In order to achieve this, a hydrochemical study was carried out from seventeen (17) water samples (wells and sources) collected in March 2018. It was based on the multivariate statistical analysis techniques: The Principal Component Analysis (PCA) and the Hierarchical Cluster Analysis (HCA) were applied to physicochemical parameters. Thus, the average values of temperature, pH, electrical conductivity, Total Dissolved Solids (TDS) and Turbidity measured in situ in source waters are respectively 27.63°C; 4.81; 84.6 μS / cm; 38.45 mg. L-1 and 40.78 NTU and in well water 27.90°C; 4.78; 81.85μS/cm; 36.61 mg. L-1 and 27.22 NTU. The average concentrations of the major cations Ca2+, Mg2, Na+ and K+ of well water are respectively 2.26; 1.01; 4.58; 1.41 mg. L-1 and those of spring waters 2.18; 1.03; 5.50 and 2.07 mg.L-1. The major anions HCO3-, Cl-, SO42- and NO3- respectively amount to 8.81; 8.28; 5.33 and 7.67 mg.L-1 for well water and 11.77; 8.5; 5.27 and 8.25 mg.L-1 for spring waters. The PCA results show that three phenomena govern the mineralization of these waters. These are the phenomena of mineralization-residence time of water which is acquired by acid hydrolysis of the host rocks, spatial origin of lower quality of water and the grounds throughfall. These phenomena are confirmed by the Hierarchical Cluster Analysis (HCA). This work is therefore a tool for supporting groundwater management.Keywords: Groundwater, Mineralization, PCA, HCA, Central West, Côte d'Ivoir

Hydrochimie des eaux de surface de la région d’Adiaké (sud-est côtier de la Côte d’Ivoire)

Objectif : Évaluer la qualité physicochimique des eaux de surface de la région d’Adiaké (sud-est côtier de la Côte d’Ivoire) et expliquer les phénomènes à l’origine de la minéralisation de ces eaux.Méthodologie and résultats : Dix-sept paramètres physico-chimiques sont déterminés pour chacun des 7 échantillons d’eaux. Les résultats sont traités à l’aide de méthodes hydrochimiques (diagramme de Piper) pour l’étude de la typologie des eaux et des techniques d’analyse statistique multivariée. L’Analyse en Composantes Principales Normées (ACPN) et l’analyse en Classification Hiérarchique Ascendante (CHA) sont utilisées pour mettre en évidence respectivement les phénomènes à l’origine de la minéralisation des eaux et les liens entre ces eaux. Les eaux étudiées sont acides (5,09 pH 7,43) et très faiblement minéralisées (CE100 JScm-1). Les teneurs des paramètres chimiques sont inférieurs aux normes OMS ; excepté, la silice (15,8 mg/L à 56,8 mg/L) et les éléments métalliques en traces : le fer (0,31 à 3,82 mg/L), le manganèse (0,019 à 0,264 mg/L) et l’aluminium (0,02 à 0,232 mg/L). Les eaux sont dans la majorité chlorurées sodi-potassiques. Trois phénomènes sont à l’origine de la minéralisation des eaux : les apports des activités anthropogéniques, le pluviolessivage des sols et le contact eau-roche (principal mécanisme de production d’ions). Trois groupes d’eaux sont obtenus. La Bia se distingue des autres eaux par son importante composition chimique.Conclusion et applications : Cette étude révèle que 43% des eaux de surface de la région d’Adiaké subissent une pollution anthropique importante. En dehors de la contamination bactérienne non traitée, cette étude montre que les eaux du Toumanguié, de l’Ehania et de la lagune Ehy peuvent représenter d’importantes réserves pour l’approvisionnement en eau potable de la région.Mots-clés : Eaux de surface, Paramètres physico-chimique, Éléments Métalliques en Traces, région d’Adiaké, Côte d’Ivoire

Origine de la minéralisation des eaux des aquifères discontinus sous couvert forestier de la zone Sud de la Côte d’Ivoire : cas de la région d’Abidjan-Agboville

Les eaux souterraines constituent l’une des principales sources d’approvisionnement en eau potable de la population de la région d’Agboville-Abidjan. Cette étude se propose d’améliorer les connaissances sur les nappes souterraines et de déterminer l’origine de la minéralisation des eaux souterraines de la région à partir d’une combinaison des méthodes hydrochimiques et de l’analyse statistique multivariée. L’étude hydrochimique montre que les eaux de la région ont une température moyenne de 27,7 ± 0,1 °C. Elles sont acides, avec un pH qui varie entre 3,8 et 6,9. Ces eaux sont faiblement minéralisées, ce qui confirme un trait chimique bien connu dans le pays et une diversité de faciès chimiques en rapport avec la nature lithologique des terrains. Cependant, d’importantes valeurs de la conductivité ont été révélées dans les eaux de certaines localités telles que Gori M’Po (819 μS.cm-1) et Lobo Akoudzin (503 μS.cm-1). Dans la région, les eaux souterraines se regroupent en quatre hydrofaciès qui sont dominés par les eaux bicarbonatées calciques (61%) et les eaux chlorurées sodi-potassiques (22%). Les faciès bicarbonatés sodi-potassiques (10%), et chlorurés calciques (7%) sont peu représentés dans ces eaux. Les principaux ions à l’origine de la minéralisation des eaux sont issus de l’altération des roches, de l’hydrolyse des minéraux silicatés tels que l’anorthite dans les plagioclases et de la décomposition des minéraux ferro-magnésiens comme la biotite et l’amphibole présentes dans les roches. A cela s’ajoute le pluviolessivage des sols et une pollution d’origine humaine liée aux activités anthropiques.Mots clés. Abidjan-Agboville, analyse multivariée, eaux souterraines et hydrochimie

Apport de la télédétection à la cartographie de l’évolution spatio-temporelle de la dynamique de l’occupation du sol dans la région des Lacs (Centre de la Côte d’Ivoire)

L’objectif de cet article est la cartographie de l’évolution spatio-temporelle de l’occupation du sol dans la région des Lacs (Côte d’Ivoire) à partir des données de télédétection (images Landsat TM et ETM+) sur une période de 16 ans (1986-2002) d’une part, et l’impact de cette occupation sur les coefficients de rétention d’autre part. Une analyse diachronique des données satellitaires a été réalisée et l’approche de la classification supervisée à partir des compositions colorées des bandes a été retenue en vue de la discrimination des classes. Les précisions globales obtenues pour les images classifiées sont de 88,47% (1986) et de 90,46% (2002). Les indices de Kappa sont de 85,84% (1986) et 88 % (2002). L’étude de la dynamique spatio-temporelle de l’occupation du sol de 1986 à 2002 fait apparaitre des taux moyens annuels calculés de régression pour les plans d’eau de -0,164, les cultures irriguées -0,231 et la savane -1,063. On observe parallèlement une progression des classes forêt (0,287), cultures (0,473) et sols nus ou dégradés (0,699). Les coefficients de rétention calculés sont faibles. En conséquence, cette étude montre que la zone d’étude est marquée par une forte anthropisation et une dégradation des conditions pluviométriques qui ont fortement affecté le mode d’occupation du sol.Mots-clés : télédétection, dynamique, occupation du sol, région des Lacs, Côte d’Ivoire

Evolution spatio-temporelle de la qualité physico-chimique de l’eau de l’estuaire du fleuve Comoé (Sud-est de la Côte d’ivoire)

Dans le but de faire une caractérisation physico-chimique de l’eau de l’estuaire du fleuve Comoé, une combinaison de méthodes d’analyses statistiques avec les données de la variabilité spatio-temporelle de la qualité de l’eau de l’estuaire a été faite. Les résultats de cette combinaison montrent l’existence de trois familles d’eaux : la première famille est représentée par les stations S1, S2, S3 et S4. Ces stations sont caractérisées par une faible minéralisation, une forte turbidité et des températures élevées. Ces stations sont riches en nitrates. La seconde famille, regroupe les stations S9 et S10. Ces stations sont caractérisées par une faible température, une forte transparence et peu minéralisées. La troisième famille regroupe les stations S5, S6, S7 et S8. Ces stations sont caractérisées par une richesse en phosphates et nitrites. La pollution la plus importante est observée, en général, pendant la saison des pluies. Cette étude a permis de ressortir également l’influence primordiale des variations saisonnières et des activités anthropiques sur la qualité des eaux de l’estuaire.Mots clés : qualité des eaux, paramètres physico-chimiques, estuaire du Comoé, Côte d’Ivoire

Étude des caractéristiques chimiques et microbiologiques des ressources en eau du bassin versant du N’zi : cas de la commune de N’zianouan (Sud de la Côte d’Ivoire)

Cette etude traite de la caracterisation chimique et microbiologique des eaux de la commune Nfzianouan. Cette commune, depourvue dfun systeme dfassainissement adequat et correctement fonctionnelest confrontee a un probleme de protection de ses ressources en eaux. Cfest pour mettre en evidence lfinfluence de la pression anthropique sur les eaux de la riviere Nfzi aux droits de cette localite et egalement sur les eaux souterraines que cette etude a ete initiee. La methode utilisee pour atteindre cet objectif repose sur des mesures de niveaux piezometriques de la nappe souterraine, des analyses physico-chimiques et microbiologiques des eaux. Les resultats de ces analyses ont ete traites a lfaide de la classification hydrochimique basee sur le diagramme de Piper et de lfanalyse statistique multivariee. La methode statistique a fait intervenir la Classification Hierarchique Ascendante (CHA) pour lfidentification des phenomenes responsables de la mineralisation des eaux de la region. Lfetude piezometrique montre que le niveau piezometrique de la nappe varie de 0,48 m a 4,52 m, avec une moyenne de 1,24 m. La temperature des eaux varie de 27,6 ‹C a 30 ‹C,avec une moyenne de 28,48 ‹C. La forte valeur de conductivite a ete observee au niveau des eaux souterraines (2487 ƒÊS/cm). Les plus forts taux de matieres en suspension sont observes dans les eaux de la riviere Nfzi (16 mg/L). Elles presentent une bonne saturation en oxygene dissous. Les eaux etudiees se classent en deux grands groupes. Il sfagit des eaux bicarbonatees calciques pour les eaux de la riviere Nfzi et des eaux chlorurees sodipotassiques pour les eaux souterraines. Dans ces eaux, sont egalement presentes des teneurs elevees en Elements Traces Metalliques (ETM) tels que : lfarsenic, le plomb, le chrome et le cuivre. Sur le plan microbiologique, ces eaux contiennent un fort taux de coliformes fecaux principalement lfEcherichia coli (15000 ; 12200 ; et 14500 Echerichia coli pour 100ml dfeau). Cette etude signale egalement la presence de streptocoques fecaux, de Clostridiums Perfringens et de coliformes Thermo tolerants dans les ressources en eau. Les coliformes Thermo tolerants sont les plus importants dans le milieu, avec des quantites de 24600 et de 112700 pour les eaux de la zone. Les teneurs sont plus importants au niveau des eaux souterraines (112700coliformes Thermo tolerants/100ml) qufau niveau des eaux de surface. Lfensemble des resultats obtenus montre que les ressources en eau de Nfzianouan sont generalement soumises a une pression anthropiqueimportante

Niveau de contamination en métaux lourds des sédiments d’une lagune tropicale : la lagune Aghien (Sud-Est de la Côte d’Ivoire)

Les besoins en eau du District d’Abidjan sont de plus en plus croissants à cause d’une démographie galopante, d’une urbanisation accélérée et de la pollution des eaux souterraines. La lagune Aghien qui est une lagune rurale non influencée par les rejets industriels pourrait servir comme une source alternative d’approvisionnement en eau potable des populations. Les sédiments sont des réservoirs de polluants susceptibles d’être relargués dans l’eau. L’objet de cette étude est d’évaluer le niveau de pollution des sédiments de cette lagune en métaux lourds tels que le cuivre, le cadmium, le fer, le zinc, l’aluminium, le mercure et le plomb. Ces éléments ont été dosés par la méthode de la Spectrométrie d’Absorption Atomique (SAA). La méthode du calcul des facteurs d’enrichissement et l’analyse statistique multivariée ont permis de déterminer les origines de la contamination des sédiments et les facteurs qui engendrent son évolution spatio-temporelle. Les concentrations moyennes (en mg.k-1 poids sec) en métaux lourds dans les sédiments sont de 1,41 pour le plomb, 24182,05 pour l’aluminium, 646,32 pour le fer, 29,25 pour le zinc, 0,03 pour le cadmium, 0,54 pour le mercure et 145,71 pour le cuivre. Les concentrations de mercure et de cuivre sont supérieures à celles des sédiments non pollués qui sont respectivement de 0,3 mg.kg-1 et 33 mg.kg-1. Les sédiments de la lagune Aghien sont donc pollués par ces deux métaux lourds. Les facteurs d’enrichissement calculés à chaque station pour Cu, Zn, Cd, Al et Hg sont majoritairement supérieurs à 10. Ils mettent en évidence une prédominance des sources anthropiques de l’enrichissement de ces métaux dans les sédiments. Les sources anthropiques sont notamment les fertilisants utilisés dans les plantations situées sur les berges de la lagune, les déchets domestiques issus des villages riverains et les fermes d’élevages environnantes. Ces résultats sont soutenus par l’analyse en composantes principales qui montre que Cu, Zn, Cd et Al ont une origine anthropique et Fe, Pb et Hg , une origine terrigène.Mots-clés : lagune Aghien, métaux lourds, sources anthropiques, facteurs d’enrichissement

Evaluation des paramètres physiques, chimiques et bactériologiques des eaux d’une lagune tropicale en période d’étiage : la lagune Aghien (Côte d’Ivoire)

Pour pallier le deficit en eau potable du District dfAbidjan, la lagune Aghien est pressentie pour venir en appoint aux champs de captages existants. La presente etude se propose dfameliorer les connaissances surles qualites physiques, chimiques et bacteriologiques des eaux de cette lagune en periode dfetiage. Certains parametres physiques et chimiques ont ete mesures in situ a lfaide dfappareils multifonctionnels et dfautres ont ete analysees au laboratoire par des methodes hydrochimiques homologuees par lfAgence Francaise de Normalisation (AFNOR). Cette etude montre que les eaux de la lagune Aghien, quasi exclusivement alimentee par les eaux continentales, sont basiques, avec un pH moyen de 7,6 qui denote une activite biologique tres intense dans la lagune. Elles ont une salinite moyenne de 0,03 et une conductivite electrique faible qui varie entre 80,6 et 198,7 ƒÊS.cm-1. Elles contiennent un faible taux dfoxygene dissous, avec une moyenne de 66,83% et elles sont riches en matieres organiques. Dfimportantes valeurs de DBO5 y ont ete determinees, avec une moyenne de 17,46 mg.L-1. La lagune Aghien est un milieu reducteur, avec un potentiel dfoxydoreduction moyen de - 67,7 mV et ses eaux sont confrontees a une pollution chimique, avec une teneur moyenne en ion ammonium de 23,04 mg.L-1 superieure a la valeur guide de lfOMS (0,05 mg.L-1). Les eaux de cette lagune ontune mauvaise qualite bacteriologique. Elles contiennent par endroit de fortes teneurs en coliformes fecaux (520 UFC/ml) et en coliformes totaux (550 UFC/ml) et elles contiennent egalement des streptocoques fecaux (2UFC/ml). Mots cles: Lagune Aghien, parametres physiques, parametres chimiques, appareil multifonctionnels, qualite bacteriologique

Régime alimentaire de Engraulis encrasicolus (Linneaus, 1758) du littoral de la Côte d’Ivoire

Engraulis encrasicolus est un poisson téléostéen clupéiforme de la famille des Engraulidae. Le régime alimentaire général de E. encrasicolus dans le littoral de la Côte d’Ivoire a été étudié en fonction de la taille des individus et des saisons hydrologiques. Les poissons de 6 à 12 cm de longueur standard sont les captures des sennes de plage et sennes tournantes de septembre 2005 à Août 2006. Six cent dix estomacs ont été analysés dont 404 contenaient des proies et 206 étaient vides, soit 33,80% de vacuité. Ce coefficient a varié en fonction des saisons de crue et de décrue. L’indice de prépondérance (Ip) combinant les pourcentages d’occurrence corrigé (Fc) et pondéral (P) ont été utilisés pour analyser l’importance des différents items identifiés. Le régime alimentaire général est composé de 10 items regroupés en 4 catégories de proies : les copépodes, les cladocères, les macrophytes et les insectes. E. encrasicolus se nourrit principalement de Copépodes (68,14% de Ip) (Thermocyclops decipiens, Centropages chierchiae, temora turbinata et acartia claussi) dans la zone d’étude. Les cladocères, (Ip = 29,5%) sont consommés de manière  importante. Les macrophytes et les insectes sont des proies accessoires. Le régime alimentaire de E. encrasicolus varie avec la taille. Cette variation est une stratégie alimentaire en rapport avec des modifications  ontogénétiques, anatomiques et morphologiques chez les poissons. L’espèce adapte son régime alimentaire en fonction des saisons marines en relation avec la disponibilité des proies.Mots clés : Engraulidae, Engraulis encrasicolus, alimentation, littoral, Côte d’Ivoire

Variabilité climatique et son incidence sur les ressources en eaux de surface : cas des stations de Bocanda et de Dimbokro, Centre-Est de la Côte d'Ivoire en Afrique de l’Ouest

L’étude du changement climatique et de la variabilité climatique est d’une très grande importance pour la gestion et la planification des ressources en eau. Cet article examine l’impact du changement climatique sur l’évolution du N’zi (principal cours d’eau de la zone). Les séries chronologiques de pluies et de débits ont été utilisées à cet effet. L’application des méthodes de Nicholson, de Maillet ainsi que des tests statistiques de détection de ruptures (test de Buishand, test de Hubert, test de Lee Heghinian et test de Pettitt), et de tendances (test de Mann-Kendall, test de Sen’s) ont permis d’une part de mettre en évidence une variabilité climatique caractérisée par une alternance de périodes humides, normales et sèches, et d’autre part de détecter des ruptures en 1968 pour Dimbokro et en 1975 pour M’bahiakro et Bocanda Ces ruptures s’accompagnent d’une tendance de la baisse de la pluviométrie (10 à 18 %) et des volumes mobilisés par les aquifères (30 à 51 %.). Ce travail constitue une base indispensable pour une meilleure connaissance des ressources en eau des bassins étudiés.Mots-clés: variabilité climatique, séries chronologiques, tendances et ruptures, tests statistiques, Côte d'Ivoire.Climate variability and its impact on water resources of surface: case of stations of Bocanda and Dimbokro (east-central Côte d'Ivoire in West Africa) Climate change and climate variability studies are of great importance for water resources and management and planning in this paper, we put our attention on the impact of these two phenomena on the water resources availability of the N’zi river basin (Main River of the area of study). Rainfall and runoff time series have been used for. Nicholson and Maillet methods and statistical tests for homogeneity (Buishand’s, Hubert’s, Lee and Heghinian’s and Pettitt’s tests) and for trend (Mann Kendall’ test, and Sen’s slope estimator). Nicholson’s and Maillet’s method allow to put in evidence the climate variability with a random succession of periods of excess and deficits. Statistical tests for homogeneity have detected downwards shifts (10% to 51%) in the time series of rainfall beginning in 1968 for Dimbokro and in 1975 for M’bahiakro and Bocanda and in the groundwater (30% to 51%). The work we present in this paper is a preliminary for efficient water management of the N’zi river basin.Keywords: climate variability, times series, statistical tests, homogeneity and trend test, Côte d'Ivoir