Contribution a l'etude sedimentologique des Mangroves de Casamance (Senegal): Etude granulometrique et exoscopique

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U.E,R. DES SCIENCES DE LA V I E ET DE L A T E R R E INSTITUT DE GÉOLOGIE

STRASBOURG

T H E S E

présentée a

L'UNIVERSITÉ LOUIS PASTEUR

pour obtenir le titre de

DOCTEUR D E SPÉCL\LITË (3ème cycle)

EN GÉOLOGIE

par

ANNE PIMMEL

C O N T R I B U T I O N A L ' E T U D E S E D I M E N T O L O G I Q U E D E S MANGROVES

D E C A S A M A N C E ( S E N E G A L ) : E T U D E G R A N U L O M E T R I Q U E E T E X O S C O P I Q U E

Soutenue publiquement le 22 juln 198^^ devant la Commission d'examen

MM. a . L U C A S , President

M. D E L A U N E

C . MARIUS

P. M I C H E L

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A V A N T - PROPOS

-Avant de presenter les résultats de ce travail, je tiens a exprimer toute ma reconnaissance a tous ceux et celles qui l'ont rendu possible par ia collaboration scientifique et technique, leurs conseils ou leurs encouragements et surtout leur amitié.

3e remercie Monsieur le Professeur Jacques LUCAS de m'avoir accueiilie dans son laboratoire et d'avoir conduit, malgré ses charges, mon programme de recherche.

3e remercie Monsieur le Professeur Pierre MICHEL pour nos discussions et pour m'avoir f a i t I'honneur

de bien vouloir faire partie de mon jury.

Ma plus vive reconnaissance va a Monsieur Claude MARIUS qui m'a communiqué sa passion pour I'environnement si particuüer des mangroves et a qui je dols mes premiers pas dans les vases insohtes des mangroves du Sénégal. Par son dynamisme, ses encouragements et en ayant jamais, tout au long de ce travail, compté son temps, 11 m'a guidée e t a c o r r i g é mon manuscrit.

Mes remerciements vont aussi a Norbert TRAUTH, qui après avoir dirigé mon DEA, m'a initiée a la recherche scientifique. Je le remercie pour l'aide qu'il m'a apportée enme facihtant l'accès du sédigraph du B.R.G.M. a Orléans, mais surtout pour sa gentillesse et sa stimulation parfois trés vive.

Ma gratitude va a Madame Mireille DELAUNE qui a accepté de consacrer une p a r t i e de son temps aux nombreux probièmes rencontrés au cours de cette étude. Elle m'a aidée parses remarques et critiques et par sa compétence trés préeieuse dans les domaines de l'analyse granuiométrique e t de Ia sédimentologie : qu'elle veuille trouver ici l'expression de mon estime.

Avec elle je remercie Madame 3. HARLE pour avoir réaUsé les analyses granulométriques par densimé-trie, parfois au f r u i t de nombreuses difficultés, et Ia détermination des minéraux lourds.

A l'O.R.S.T.O.M., Paris, je voudrais ne pas oubüer Noelle MOREAU qui a découvert avec mol les mangroves du Sénégal et partagé mon enthousiasme pour ce pays et ses habitants.

A l'O.R.S.T.O.M., Dakar, je dis un grand merci amical a SAME, notre chauffeur au Sénégal et en Gamble, mais surtout un agréable guide qui a su me faire découvrir les aspects les plus typiques et passion-nants du Sénégal.

Je suis trés reconnaissante a Jean-Claude MISKOVSKY de m'avoir accueiliie dans son laboratoire afin de manipuler avec les pipettes d'Andreasen et de l'intérêt qu'il a montré a mes résultats par ses conseils et ses corrections.

A Bordeaux, je tiens a remercier Monsieur Loïc LE RIBAULT pour son accueil chaleureux et pour nos discussions sur l'interprétation des photos de quartz au MEB qui ont en partie é t é réalisées avec l'aide de Joseph HEMMERLE de la section Dentaire des Hospices Civils de Strasbourg.

A Orléans je tiens a exprimer mon amitié envers Arnaud DEURBERGUE et Haüma BEKIR qui m'ont si souvent aidée et qui m'ont toujours si bien accueilhe et témoigné leur amitié dans les moments les plus difficiles.

A Paris, mon amitié va a Marie-Madeleine VALLERON-BLANC, une ancienne de Ia "rue Goethe", qui m'a si bien "dorlotée" a chacun de mes séjours.

Je pense que ce travail n'aurait jamais pu aboutir sans la participation trés active de deux éminents membres du "Club des tempestites"-, ainsi je remercie du fond du coeur Francois G U I L L O C H E A U et Phiüppe DURINGER pour leur collaboration constante, leurs encouragements de tous moments et leur grande a m i t i é .

Je remercie également Edward ANTHONY qui m'a f a i t bénéficier de ses connaissances sur les milieux estuariens et de son enthousiasme.

Mes remerciements les plus sincères vont aussi a tous ceux qui , membres de I'institut de Géologie de Strasbourg, ont contribué a l'élaboration de ce travail.

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Ainsi, je remercie Anne-Marie KARPOFFet Hélène PAQUET pour avoir reiu et corrige une partie de mon manuscrit et pour avoir toujours su me prodiguer leur a m i t i é , leurs conseils et leurs encouragements

3e remercie tout p a r t i c u l i é r e m e n t Hubert BARI pour son a m i t i é , notre patience partagée au MEB

et pour tous les services qu'il m'a rendu, ainsi que Joelle DUPLAY pour sa collaboration au MET.

J'adresse mes vifs remerciements au personnel des sections techniques et des services généraux, tout spécialement a Freddy OPPERMANN a qui je dois de tres beaux dessins et a Joseph GRUNER pour la qualité de ses travaux de reproductions et de réductions. Et je n'oublie pas les bibliothecaires, Mesdames Renée CRY et Betty KIEFFER, et Carmen ROMON pour sa gentillesse et son aide dans les corrections de frappe.

Je n'oublie pas mes amis de la "rue Goethe", Alex WETZSTEIN pour les nombreux services rendus avec tant de gentijiesse, Hassan BOUKILI pour son entrain et sa bonne humeur, Juho ARCHANJO et Ivan VALLADAÖ qui de leur lointain Brésil ne m'ont jamais oubliee, Norbert DULAU, Jean-Claude MICHAUD, Christophe GROSS, Marie K A M , Jean-Mathias KOUD, Marie-Paule ZINS, Jean-Claude PION, André NOVIKOFF et tous les autres.

J'oubUe encore moins tous mes amis, les "plliers de I'annexe", compagnons de loisirs et de d é t e n t e de ces deux dernières années: Colas, Mimile, Léon, Jacques, Bébert, Pascale et Jean-Frangois, Armelle et Bernard, Rachid, Claude, Krop, Betty, Frantz, Marie-Paule et Bernard, Anne-Marie et Heiko, Eric et Ken, Lulu et Martine.

J'exprime ma reconnaissance a Marga IMMIG qui, avec patience, c o m p é t e n c e et dévouement, a sacrifie tant de week-end printanniers a la dactylographie de cet ouvrage, dont le tirage offset a é t é réaUsé par Charles ANDRES que je remercie.

Enfin mes pensees vont a toute ma familie et a Jean-Marc qui m'ont entouré de leur affection et m'ont témoigné de leur confiance et de leur soutien sans relache.

C'est a mes parents que je dédie ma these.

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I N T R O D U C T I O N

Depuis une vingtaine d'annees, les mangroves du Sénégal ont i n t é r e s s é beaucoup de pédologues. Les etudes c o m m e n c é e s par 3.VIEILLEFON en 1965. ont é t é d é v e l o p p é e s par C M ARIL'S de 1971 a i9S3. Conjointement a ces travaux, dans lesquels I'accent est mis sur les facteurs principaux de la pedogenese de ces sols, tels que le soufre et les seis, un contrat du C.N.R.S. (ATP "Vasieres et mangroves", dirigée par 3.LUCAS) a permis d ' e f f e c t u e r des forages profonds en Casamance, Gambie, Saloum et dans le delta du fleuve Sénégal. L'analyse pédologique de ces prélève.ments a é t é f a i t e par MARIUS (1978), tandis que les analyses m i n é r a l o -giques et g é o c h i m i q u e s ont é t é e f f e c t u é e s par Y . K A L C K (197S) qui a esquissé ia p a l é o g é o g r a p h i e du golfe de Casamance au Quaternaire r é c e n t .

Ce memoire est c o n s a c r é a l'étude sédimentologique ces mangroves de I'estuaire de Casamance. Celie-ci est essentiellement m e n é e a partir des analyses g r a n u l o m é t r i q u e s de detail de s é d i m e n t provenant de sept sondages situés d'aval vers I'amont de I'estuaire.

La p r e m i è r e partie de ce memoire p r é s e n t e la zone estuarienne et ses c a r a c t é r i s t i q u e s g é o g r a p h l q u e s et géologiques, ainsi que la localisation et les descriptions p é t r o g r a p h i q u e s , texturales, m i n é r a l o g i q u e s et géochi-miques des sept sondages.

La d e u x i è m e partie est c o n s a c r é e a l'analyse g r a n u i o m é t r i q u e et expose successivement :

- le principe de la m é t h o d e des indices d'évolution g r a n u i o m é t r i q u e de RIVIERE ;

- les techniques d'analyses g r a n u l o m é c r i q u e s . et tout p a r t i c u l i é r e m e n t une é t u d e comparative et critique de

trois m é t h o d e s d'analyse de Ia f r a c t i o n fine (<50 pm) d'un s é d i m e n t ; - les d o n n é e s des analyses g r a n u l o m é t r i q u e s et leur interpretation ;

Une t r o i s i è m e -partie contient les r é s u l t a t s des observations morphoscopiques et exoscopiques des quartz des dépots de mangrove.

Les formations de mangrove sont ainsi définies comme é t a n t des s é d i m e n t s t r é s fins, souvent m ê m e t r é s argileux et dont les phases quartzeuses ont des c a r a c t é r i s t i q u e s exoscopiques qui relatent les d i f f é r e n t e s évolutions subies par le d é p o t .

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P r e m i è r e p a r t i e

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17°

F i g :

-1

C a r t e de l o c a l i s a t i o n de la C a s a m a n c e ( d ' a p r ë s P. M i c h e l ,

I 9 6 0 )

+ + TAMBACOUNDA P r e s q u l - l l e ; ) _ H i l p l Qux O i s e a u X j

J

M A L I U C A S A M A N C E VE eissAi , G U I N E " ~ — , — C A P R O X O -B A S S E C A S A M A N C E M O Y E N N E C A S A M A N C E 15 N 13 C A R T E D E S I T U A T I O N H A U T E C A S A M A N C E + + + + + + 4 4 4 - - I - + 4 + + 4+ 1 4 4 4 1 5 ° P r i n c i p o l e s r o u t e s L E G E N D E R e s e o u h y d r o g r o p h i q u e + + + + F r o n t i è r a s

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3

-CHAPITRE I

L E S DONNÉES D U M I L I E U N A T U R E L .

P R E S E N T A T I O N D E L A ZONE D ' E T U D E D E S MANGROVES ;

L A B A S S E - C A S A M A N C E

La Casamance, région Sud-Ouest du Sénégal, tient son nom du cours d'eau qui la traverse ( f i g . 1). Elle se subdivise en trois sous régions (de I'aval vers I'amont) : la Basse Casamance, Ia Moyenne Casamance, Ia Haute Casamance.

La zone étudiée se réduit a la Basse Casamance (fig. 2).

Le fleuve Casamance entaille les plateaux gréseux mio-pliocène du "Continental terminal" (paragraphe V.B) et s'élargit en aval en un vaste estuaire. C'est dans .cette zone estuarienne que la Casamance regoit ses principaux affluents qui sont, d'amont vers I'aval : Ie Soungrougrou, le marigot de Bignona, Ie marigot de Balla et de Diouloulou pour Ia rive droite ; le marigot de Guidel, Ie Kamobeul bolon, le Nyassa et I'Ourong bolon pour Ia rive gauche. Sur ces marigots se greffe un lacis inextricable de chenaux de maree dont les rives sont généralement couvertes par la mangrove. Tous ces cours d'eau sont soumis a I'influence de la marée sur la plus grande partie de leurs cours. La superficie de cette zone alluviale fluvio-marine de la Casamance est de 2 500 k m ' environ.

On examinera successivement les données climatiques, hydrologiques, biologiques, géomorphologiques et géologiques, car elles vont permettre une meilieure compréhension de l'évolution du modelé de Ia region.

I . - C L I M A T

Les principales données climatiques sont issues des travaux de BRUNET-MORET (1970), GOULEAU (1979), GALLAIRE (1980), MARIUS (1984).

La région étudiée appartient au domaine subguinéen ou Ie climat est tropical humide a deux saisons c o n t r a s t é e s t

- une saison des pluies de 5 mois environ (juin a novembre) i - une saison sèche de 7 mois.

La pluviométrie moyenne annuelle, en 1960, é t a i t voisine de 1 500 mm et répartie sur 5 mois en Casamance. Depuis 1968, on assiste a sa diminution dans tout le Sénégal, avec en particulier une contraction de la duree de Ia saison des pluies en Casamance (3 mois : juillet, aoüt, septembre) : la pluviométrie moyenne annuelle y est actuellement voisine de 1 100 mm.

La t e m p é r a t u r e moyenne annuelle est de 26,7°c a Ziguinchor, le minimum se situant en janvier (23,S°c) et le maximum en mai-juin (28,5°c).

Les vents ( f i g . 3) ne sont pas tres violents et leur direction est liée a Talternance saisonniere. En e f f e t , en saison sèche, de novembre a avrii, les vents secs de secteur nord a est sont dominants (alizes). IIs sont rarement forts et tombent Ia nuit. Leurs vitesses sont maximales en f i n de saison seche et dépassent regulie-rement f m / s dans la journée. A partir de mai s'établissent les vents humides (moussons), de secteur sud a ouest, qui restent prépondérants pendant rhivernage (saison de pluie). Leur vitesse decroit jusqu'en octobre et dépasse rarement 1 m/s.

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F i g : 2 ZONES A L L U V I A L E S DE B A S S E - C A S A M A N C E D APRES J . VIEl LLEFON ( 1 9 7 4 )

I3<>30' -13° ISO 3 0 15030' Jt- I 3 O 3 0 ' F r o n t i è r o R o u t e Z o n e s o l l u v i o L e s ( m o n g r o v e s 16030 G U I N E E B I S S A U J!-'i';;V-"-^:il 2 ° " ^ ' O l l u v i o L e s ( m o n g r tj-=y.!-.^>;.-;f gt t o n n e s d o m i n o n t s ) S o n d a g e s 4 • D I O U L O U L O U 2 • O U S S O U Y E 3 e B A J L A 4 o B A L I N G O R E 5 6 T O B O R 6 o N D l E B A 7 e B O N A I 2 5 K m _ _ 1 C A R T E D E S I T U A T I O N I 13

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\ D A K A R c M A L I C A S A M A N C E _ _ . Ï N E E B I S S A U G U I N E E \ 1 16" 15030' 14 12

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5

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Fig. 3 - Vitesses moyennes des vents au cours de i'année (GALLAIRE, 1980)

I I . - HYDROLOGIE

L'alimentation en eau de la zone alluviale de la Casamance resulte du mélange des eaux douces apportées par la Casamance et ses affluents, avec des eaux salées apportées par les marées.

La proportion eau douce - eau salée est variable dans l'espace et dans le temps en fonction de la position par rapport a I'embouchure et de la saison^ respectivement.

A. RESEAU HYDROGRAPHIQUE (fig. 1 et planche II)

Le réseau hydrographique de la Casamance apparait tres circonvolué. Le fleuve décrit, en e f f e t , de nombreux méandres, en raison de la faiblesse de la pente générale. De Fafakourou a la mer, sur environ 300 kilometres, on n'enregistre qu'une dénivellation de 20 m è t r e s , soit une pente moyenne de 0,07 %o (MICHEL, 1960).

Tout comme les autres rivières de cette zone climatique, la Casamance et ses affluents ont un régime trés c o n t r a s t é . La crue, pendant la saison des pluies (juillet a novembre), alterne avec une période tres longue de basses eaux (décembre a juin). Durant cette période, le fleuve est Ie siège d'une intrusion marine qui remonte profondément dans Ia plaine d'inondation.

Le tableau I présente queiques caractéristiques de Ia crue maximale annuelle et de I'étiage (basses eaux) a Ia station amont de Kolda ( f i g . 1) entre 197't et 1978. Les debits d'eau douce a I'amont du bief maritime s'avèrent faibles . IIs font ressortir un régime "tropical classique" (LEDGER, 1964)

Tableau I

Caractéristiques hydrologiques des années 1974 a 1978 a la station de Kolda en Casamance

Superficie du bassin versant a Kolda : 3 700 km^

Crue maximale annuelle Etiage

Années Début de la crue Cote maximum (en mètres) Débit liquide moyen journalier (en m ' / s ) Fin de l'écoulement Cote minimum (en m è t r e s ) Débit liquide moyen jou rnalier (en m V s ) 1974-75 7 juillet 1974 2,32 17,8 25-30 mai 1975 0,51 0,1 1975-76 21 septembre 1975 3,47 49,3 22-27 mai 1976 0,45 0,2 1976-77 29 septembre 1976 2,48 17,8 16 d é c e m b r e 1976 0,56 0,8 1977-78 24 septembre 1977 1,73 6,6 2 mai 1978 0,55 0,02

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-B. MAREES

L'étude hydrologique de la Casamance effectuee par BRUNET-.MORET en 1970 a conduit a la conclu-sion que le bief maritime de la Casamance, qui correspond a la partie du fleuve mfluencee par les plus fortes marées, s'étend sur 217 km de I'embouchure a Diana ^4alari sur le fleuve lui-meme et sur m km pour son affluent principal, leSourgrougrou (jusqu'a Diaroume).

II semble qu'actuellement, du f a i t des années de sécheresse, I'influence de la marée se fasse sentir beaucoup plus loin.

S

MAREE SEMI-MENSUELLE ( c )

n oa Nl P9

M o u v e m e n t e n r e g i s t r ^ V o r l o t l o n du n i v e a u m o y e n

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-1. Onde de m a r é e

BRUNET-MORET (1970) a décrit l'onde de marée tant sur le plan journalier que mensuel et annuel (fie. 4 a,b,c,). La Casamance est soumise a une marée de type semi-diurne. L'amplitude de la marée diminue lorsque l'onde de marée remonte vers I'amont ; elle passé d'une moyenne de 102 cm a 1 embou-chure, a 52 cm a Ziguinchor (63 km en amont).

2. Courants de m a r é è

Les courants observes dans la partie maritime du fleuve sont le résultat combiné des courants de marée et du courant lié au débit fluvial.

Les courants de marée sont importants en Basse Casamance. A Ziguinchor ils ont en marée moyenne des vitesses de 1,5 m/s (BRUNET-MORET,1970) ; ceci représente un debit d'eau de mer de 100 millions de m ' a Ziguinchor (par marée). Le débit d'eau douce calculé en fonction de la pluviométrie, ne depasse pas 100 m V s ; sa contribution au débit total de I'estuaire est tout-a-fait négligeable compte tenu du fait que l'eau de mer apporte déja 100 millions de m ' (par marée).

C. HOULE ET COURANTS DE DERIVE LITTORALE

Les études de MASSE (1968) montrent I'existence de deux types de houle sur le littoral sénégalais : la houle du NW, la plus importante, et celle du SW.

1. Houle du Nord-Ouest

Sa direction est N W ( N 10° - 30° W). Elle a pour origine les t e m p ê t e s de lOuest des hautes latitudes (55-60° N ) de l'Atlantique nord (GUILCHER, 1954). Régulière longue ( X = 8 a 22 secondes), elle prédomine sur le littoral sénégalais de la mi-octobre a la mi-,ui let. Une partie de la houle du N - W n'atteint le littoral de Ia Casamance qu'après diffraction au niveau de la presqu'de du ^ap Vert et amortiss^ ment considérable de son énergie. La houle arrive obliquement par rapport au rivage, ^ ' « ' ^ l ' q ^ ^ i t r itTo^^^^^^ vers le Sud. Ce sont ces houles obliques qui seraient responsables de la generation d'une derive Iittorale a peu prés N - S .

2. Houle du Sud-Ouest

Elle est moins importante et se fait sentir surtout en é t é . C'est une houle longue originaire de l'Atlantique sud. Elle serait responsable de la dérive littorale S-N.

Ces deux dérives littorales N-S et S-N seraient en grande partie responsables du transport et de la répartition des sédiments sableux le long des plages, done de la morphologie littorale.

D. COURANTS OCEANIQUES

La présentation des conditions hydrologiques au large du Sénégal est t i r é e des travaux de MASSE (1968), DOMAIN (1977), REBERT (1977), DIOP (1978) et PINSON-MOUILLOT (1980).

La marge sénégalaise est c e i n t u r é e du Nord au Sud par :

- le courant froid des Canaries de direction NE-SW; ^ j r- • ' - le contre-courant équatorial de direction S-E qui alimente en retour le courant de Guinee. Ces deux courants ont une orientation quasi constante.

En revanche, le domaine triangulaire qu'ils isolent est soumis aux influences des d i f f é r e n t e s masses d'eaux dont les migratiobs sont fonction de l'aiternance des saisons et restent Hees aux principales directions des vents locaux (PINSON-MOUILLOT, 1980).

L'hydrologie du plateau continental sénégalais est conditionné par deux grandes saisons océaniques : - une saison froide de novembre a mai ;

- une saison chaude de juin a octobre et par les "up wellings".

1. La saison froide ( f i g . 6)

De novembre è mai, sur le plateau continental, le courant de surface porte au S-W, entre St-Louis et Dakar, puis au S-E de Dakar au Cap Roxo jusqu'k la Gambie et enfin au Sud (vers la Casamance) S O M A N ! 1977). Sa largeur n'excède guère celle de la plate-forme (PINSON-MOUILLOT, 1980). Les eaux proviement d'une part, de la "branche" cótière du courant des Canaries et, d autre |,ar , des nombreux ï p - w e i r g s ' ' Tde^^ Taux froides (18-19°c) et salées (35,5 %o ) baignent alors Ia cote senegalaise. La vitesse moyenne du courant est d'environ 17,5 cm/s.

I P lono de la cote seotentrionale i l existe un contre-courant dirigé vers Ie Nord, remontant Ia c ó t e . Sa v i t e S ' m f y e L est deT^^^^^^^^^ (1977); PINSON-MOUILLOT (1980)).

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C o u r a n t n o r d A t l o n t i q u e C o u r o n t d e s , A q o r e s \ f

V

/ C o u r a n t n o r d E q u a t o r i a l / C o u r o n t d e s C o n o r i e lCpnTre_coaTant e < 7 u a ï ^ j ^ , ^^^^ C o u r a n t s u d E q u a t o r i a l

Fig. 5 - Courants g é n é r a u x Ie long de l a marge s é n é g a l a i s e ( R E B E R T . 1977) C o u r a n t d e s C a n a r i e s \ ' l i e s d u C a p V e r t Z o n e d ' u p w e l l i n g | | F r o n t de r u p v f e l L i n g E q u a t o r i a l i^^^"^ Q }

Fig. 6 - Courants de s u r f a c e , lone d'up-welling et leur fror.t en saison froide ( R E B E R T , 1977)

F i g . 7 - Courants de s u r f a c e , zone d'up-w-elling et s a ü n i t é de surface en saison chaude ( R E B E R T , 1977)

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-2. La saison chiaude (fig. 7)

En période d'hiivernage, les masses d'eaux méridionales repoussent le front des remontses d'eau froide dans la région du Cap Blanc . Deux masses d'eaux se reiayent dans ie temps :

- les eaux tropicales, de juin a aoüt, a f f e c t é e s d'un courant de surface qui porte généra-lement au N-N-E. Elles sont chaudes (27-28°C) et salées (37,5 %o).

- les eaux guinéennes, d'aoüt a novembre, a f f e c t é e s d'un courant de surface variable, chaudes (2S°C) et dessalées (33 °óo). .

3. Les "up wellings"

Les "up Vv'ellings" sont des courants d'eaux froides profondes remontant en surface et longeant la cote. Elles proviennent, dans cette région, des eaux centrales sud-atlantiques (REBERT, 1977). Ces courants sont intenses de février a avrii entre St-Louis et Dakar, lis sont conditionnes par deux facteurs : la morphologie du plateau continental et le régime des vents. En e f f e t , la faible largeur du plateau est un des éiéments les plus favorables a leur développement. C'est ainsi que les "up-wellings" se manifesteront surtout sur la cote nord, car la largeur du plateau continental y est faible (14 km au niveau de la presqu'Ile du Cap Vert). De plus, les multiples canyons, plus ou moins profonds, semblent canaliser les "up wellings". Au Sud, ou le plateau continental est plus large (80 km a la latitude de la zone estuarknne de la Casamance et plus de 100 km pour la zone estuarienne du Saloum (DOMAIN, 1977)). les phénomènes d"'up wellings" ne touchent pas la cote, mais se manifestent plus loin (fig. 6). Dès le début de la saison humide, la mousson succède aux alizés (W a S-W) et les'bp wellings" disparaissent faisant place aux migrations d'eaux chaudes et salées (fig. 7).

E. HYDROCHIMIE

Nous avons vu que les marées remontent loin dans le fleuve Casamance. Ces marees apportent avec elles I'eau de mer responsable de la salure du fleuve, les apports fluviaux n ' é t a n t pas salés (BRUNEI -MORET, 1970).

La salinité est variable en fonction de la saison ; elle est maximum en f i n de saison sèche. En e f f e t , le fleuve et tous ses affluents ont des salinités voisines ou supérieures a celles de l'eau de rner dans la t o t a l i t é de leur cours (85 millimhos /cm a Ziguinchor, 48 a Séfa , 95 a Marssassoum, 90 a Diaroumé).

La composition ionique des eaux r e f l è t e celle de l'eau de mer : les chlorures constituent environ 90 % des anions et le sodium 75 % des cations. L'eau de la Casamance est done chlorurée sodique (héritage marin), mais aussi chlorurée sodico-magnésienne (héritage continental de calcium, magnésium et sodium lié a la mangrove).

L'existence de ces apports d'eau salée d'origine marine va entrainer la salinisation des sols et done influer sur le dynamisme de la végétation dont la zonation est étroitement liée a l'évolution des sols (MARIUS, 1984).

I I I . - F L O R E ET FAUNE

A. FLORE

Les mangroves du Sénégal appartiennent au groupement floristique de type atlantique qui est bien moins riche en espèce que le type indo-pacifique, Deux formations les c a r a c t é r i s e n t : les palétuviers et les marais a halophytes.

Deux families de végétaux c a r a c t é r i s e n t les palétuviers : les Rhizophoras et les Avicennias

- Les Rhizophoras (planche I , photos 1 et 2) se c a r a c t é r i s e n t par des racines échasses qui partent

du tronc et des basses branches. Ces racines développent des racines secondaires horizontales. L'ensemble réalisé un enchevêtrement dense et profond.

- Les Avicennias se c a r a c t é r i s e n t par des racines a é r i f è r e s , appelées pneumatophores, qui se dressent

verticalement en un tapis t o u f f u (planche I , photo 3). Leurs feuilles, d'un vert pale , sont généralement couvertes de sei.

En arrière de la formation arborescente, se situent des étendues sursalées, liées a la sécheresse, appelées tannes. Elles sont de deux types :

- les tannes vifs (planche I , photos 4 et 5) ; ce sont des étendues sursalées sans végétation qui se différencient en tannes inondés, régulièrement recouverts par la marée, et en tannes exondés, recouverts seulement par les grandes marées ;

- les tannes herbacés (planche I , photo 6) ou les prairies a halophytes : ces tannes sont recouverts de végéta-tion avec les espèces suivantes : Sesuvi'um portuiacastrum, Phyloxerus vermicularis, Paspalum vaginatum,

Héléocharis mutata et caribéa, Sporobolus robustus.

(14)

B. FAUNE

La faune de mangrove présente un c a r a c t è r e de faune lagunaire ! petit nombre d'espèces mais grande quantité d'individus.

On trouve en particulier :

. des crabes : crabe militaire {Dotilla) et crabe violoniste iUca Tangeri) (planche I , photo 5) , des huitres accrochées aux racines des palétuviers (planche I , photos 1 et 2)

. des gastéropodes : Tympanotonus fuscatus (planche 1, photo 7) . des poissons ! périophtalmes (planche I , photo 8).

La microfaune est constituée essentiellement d'ostracodes, de foraminifères et de diatomées traduisant également un milieu lagunaire ou une zone es tuarienne oü I'influence marine prédomine sur I'influence conti-nentale (PEYPOUQUET, 1976 ; GOULEAU, 1977 ; KALCK, 1978).

I V . - GEOMORPHOLOGIE

Ce paragraphe retrace les travaux de MICHEL (1960), VIEILLEFON (1974), GOULEAU (1977), de l'équipe TECASEN (1979) et de GALLAIRE (1980).

La zone alluviale du fleuve Casamance, dont I'embouchure est un estuaire inverse (c'est-a-dir_e, un estuaire dans lequel I'influence de l'eau douce est nulle en saison sèche, conduisant a une hypersalinité de l'eau des rivières (PRITCHARD, 1967)), se présente comme un vaste entonnoir plat, parcouru de chenaux anastomosés. Ces chenaux sont peu profonds dans les vasières proprement dites, en avant des mangroves, mais s'approfon-dissent lorsque Ton pénètre dans la mangrove elle même [parfois plus de 10 mètres (GOULEAU, 1977)]. GOULEAU (1977) explique ces chenaux profonds par un a r r ê t de sédimentation, après I'installation de la mangrove, provoquant Ie creusement des chenaux déja existants par les courants de marée. II y a remise en suspension des sédiments et transport vers les parties hautes de la mangrove a Avicennias^ ou vers les vasières aval des mangroves. Cette remise en suspension des sédiments, dans le l i t et sur les berges des marigots, serait liée a I'existence d'une turbidité créée lors de la renverse des courants (jusant- flot). Comme I'a montré BRUNET-MORET (1970), i l n'y aurait actuellement aucun apport nouveau (surtout continental), mais seulement une reprise des sédiments, lors de la renverse des courants sur Ie fond des marigots et du fleuve, ou parle vent sur les berges.

La zone alluviale peut ê t r e divisée en deux secteurs d'aspect différent de part et d'autre du bief maritime de la Casamance (VIEILLEFON, 1974) (fig.8 ) :

- au Nord, Ie remplissage alluvial s'est fait dans une zone probablement subsidente, limitée par une faille

NSf/ - SE qui horde le plateau de Bignona ;

- au Sud, un autre système de failles et de basculements a isolé plusieurs ilóts de terrains continentaux frangés de vastes dépöts alluvionnaires ) l'un forme le plateau d'Qussouye, I'autre celui de Boucote ( f i g . 8).

1 6 » 3 0

(15)

Les formations géomorphologiques observées actuellement, peuvent ê t r e expliquées par une série de regres-sions et de transgresregres-sions marines. Elles ont permis, les unes le creusement des vallées en "doigt de gant" dans les plateaux, dont la base atteint 30 mètres par rapport au zéro actuel, et le decoupage des terrasses mises en place lors de périodes transgressives intermédiaires, les autres la construction des terrasses sableuses de diverses altitudes, et le remplissage de l'ensemble par des sédiments sablo-vaseux. L'estuaire de la Casa-mance est en fait une ria ennoyée par la transgression nouakchottienne (paragraphe V ). La vallee^ aurait é t é surcreusée dans les formations sablo-argileuses du "Continental terminal" lorsque le niveau oceanique é t a i t beaucoup plus bas, puis comblée lors d'épisodes plus pluvieux que l'actuel.

Les formations alluviales superficielles se répartissent, de manière générale, en plusieurs ensembles, dans d i f f é r e n t e s zones ( f i g . 8) ;

- une zone de plateau;

- une zone de versants composes; - une zone de bas-fond.

A. ZONE DE PLATEAUX

Elle est constituée par l'ensemble des plateaux gréseux mio-pliocène du "Continental terminal", qui domine d'une trentaine de mètres les vasières a mangrove. Ils sont le domaine des sols rouges ferralitiques peu colluvionnés et portent une végétation de densité variable (cassiers, fromagers, . . . ) .

B. ZONE DES VERSANTS COMPOSES

La partie haute des versants comprend l'ensemble des sables rouges, colluvionnés en surface, surmon-tant le niveau l a t é r i t i q u e a cuirasse, lorsqu'il affleure.

La partie basse des versants est constituée par un ensemble de terrasses qui se divise en deux ensembles : - celui des basses terrasses sableuses ou argileuses dont l'altitude varie de 0,5 a 1 m è t r e au-dessus du niveau

moyen et qui n'affleure pas partout .

- celui des terrasses sableuses en trois niveaux principaux : 1. Terrasse sableuse de 2 m è t r e s

Cette terrasse, généralement entourée de cordons sableux et de mangrove, forme plusieurs alienements a I'Ouest de Nioumoune, au Sud de Ia pointe St-Georges, dans l'tle de Karabane et au Sud d'EIinkine. C'est Ia plus r é c e n t e , elle est formée de sables provenant des parties les plus hautes. Elle est souvent occupée par des rizières ou des palmiers a huile.

2. Terrasse sableuse de 2 a 5 m è t r e s

Elle est constituée de sables blancs colonisés par une frange arbustive monospécifique a

Parimri macrophylla. Moins bien conservée que la précédente, elle s'adosse sur la terrasse superieure a

I'Ouest du plateau d'Oussouye oü ses restes s'alignent de Samatite a Elinkine et Ehid). Au Nord de 1 estuaire, elle prolonge Ia terrasse de 2 mètres a I'Ouest de Nioumoune.

3. Terrasse supérieure 6 - 1 0 mètres '

Cette terrasse, la plus ancienne, ourle généralement les plateaux du "Continental terminal", OU se présente sous la forme d'Iles au Nord de la zone alluviale, comme a H i l l o l . Parfois, elle est modelee en dune comme a I'Ouest du plateau d'Oussouye. Les sables sont beiges et leur surface est souvent^ bosselee de vastes t e r m i t i è r e s et parsemée de bouquets d'arbres parmi lesquels de nombreux palmiers a huile,

kapokiers, On y cultive le riz, le mil et l'arachide. C. ZONE DES BAS-FONDS

C'est l'ensemble des vasières a mangrove et tannes dont une étude détaillée est présentée dans la thèse de MARIUS (1984).

D. CORDONS LITTORAUX (fig. 8)

Ils constituent une autre formation géomorphologique importante, lis bordent le littoral^ de Ia Casa-mance du Nord au Sud, parfois modeiés en dunes vives comme a Diemberring, parfois arases, comme a la pointe St-Georges et au Nord de Diogué.

On distingue les cordons littoraux récents orientés N-S et S-N suivant les directions des houles du N-W et du S-N et les cordons littoraux anciens présentant deux dispositions :

- orientés NNW / SSE, disposés en faisceaux dans l'estuaire, édifiés par les houles du N-W (dérive N-S prépondérante) ;

- mais aussi de direction NE / SW, notamment au Sud de I'embouchure de Ia Casamance et qui ont é t é édifiés sous l ' e f f e t des houles du S-W (dérive S-N prépondérante).

(16)

12

-D A K A R

S T R A T I G R A P H I E T E C T O N I O U E

m

Contificn lol l@rm in ol

litoes I richl'ien et Éocène marin Limits du bo sain Cretaco - rtrtiaira

Paléoioiqua plisssé et mélamorphiqus fFalêmlen, séries de Bakel. Mbout) LImIfe du Polèoiolque tabulaira

Devonien

Ocdoviclen-Silur ia n

Cambrien

Infra cam brien

Limile des^ oT fie ure ments du socle ontécombrien

Oirrimien; granilei * roches meicmorphiquai

BASSIN CR ETA CÈ - TER Tl Al RE

D.A. L J.G. Dorsale anti'clinole du Loc de Guier ^ Zone d'offoissemtnt ^ post -éocène Ligne de flexure du substratum p r éju r o $ s iq ue MOUVEMENTS HERCYNIENS

Deformation des séries de couverture du socle

GRANDES UNI rÉS TECTOblIQUES axB des cuvettes zone onticllnole ACCIDENTS SECONDAIRES

oxe synclinal ^, ^. ^. ai>e anticlinal PLISSEMENT

Ch.MA, Chaine des Mouritanides

direction de pendoge des couc/ies

Fig. 9 : Croquis structural des bassins versants du Sériégal, de la Gambie et de la Casamance (MICHEL, 1973)

(17)

13

-v . -

DONNEES G É O L O G I Q U E S

En surface, les affleurements anterieurs au C r é t a c é supérieur sont inevicitantc r ^ u v

-: ? g r s a \ i T u ^ r a n c ? i -: 7 -: ; a \ T u l . ' " ° " ^ " ^ " ^ ^ ^ ^ a r r i a c -: s t -: e i -: r T u v L t i r e r -: ' t t -:

( M l V H E t " ? 9 7 3 T r ' ' ' ' ' ' ' " " ^ ' ' ^ Casamance se groupent en deux ensembles ( f i g . 9)

- k I'Est, les formations du socle et de sa couverture paléozolque, plissée ou tabulaire, a 1 ithologie variée , - a I'Ouest, le bassin d'age secondaire et tertiaire (Crétacé - Eocene).

En f a i t , le cours de la Casamance se situe entièrement sur ce dernier.

A . E V O L U T I O N G E O L O G I Q U E DU B S M AU SECONDAIRE ET A U T E R H A I R E (fig. 10)

L^histoire géoiogique du bassin secondaire et tertiaire débute vraisemblablement au Jurassioue suoé rieur (ceiui-ci se localise uniquement a I'Ouest dans le dome de Ndiass). ^"'^Diement au Jurassique

supe-1. Les dépots sédimentaires

toute cette ^ é ^ i ^ S ^ ^ ' ' I bassin gagne sur l'arrière-pays : la sédimentation est forte pendant Jin du C r é t a c é ! transgression s'acheve au Maestrichien puls une importante régression mafque ?a La mer transgresse de nouveau a l'Eocène et le golfe marin atteint sa plus grande extension au Intétien

Eocene moyen) (fig. 10). La mer se cantonne sur la Moyenne et Basse-Casamance sur la i a r t i e l ï r d ^ m e ï ï ^ ' ï o J ^ a n t . " ' ' " ^^^^'^^"^^ s é S m e n t a f r o ; ^ d'errure^ é g a l ï

^ i S : r ^ e i a r d e t s : t ? s . : ; : r r s ; s ' ^ ' - ' ^ ^ ' - ^ - ^ ^ - - ^ f ^ ^ S r r i S i ^ t - C ^ Ï Ï l S l t l r S ^ i ; ^ . ' ; ^ ) ? ^ ^ ^ ^ "

''''^^^'^'^

^^P^- ^ ^ - P ' ^ o c è n e s de

2. Mouvements tectoniques. Conséquence sur la répartition des formations tertiaires

, P^^ mouvements tectoniques, dans I'Ouest du Sénégal, vont accompaener ces transerPs-;ion<;

e ThTès L o L a ) a T o r s ' " " l' P^^^'" ^ " ^ " ^ tendan'ce'T se sou e'ef r ^ l '

r . J m . n i f ' ° ^ A c^^^'^' soumises a une forte subsidence. Ainsi, la Basse et la

Moyenne-d'T.e M i o J è i e ? i n ^ i ' H . ' ' - ? ' ' ' ' ' ^ T ' ' ' ^ P^^^'^^^^ ^^P'-i^^^ mouvements

tectonlqCes

. . n r c T i ^ ^ que d'autres plus recents) sont responsables des coudes brusques qui affectent les cours de la Casamance et du Soungrougrou (VIEILLEFON, 1974). ciiiecteni les

Ces déformations tectoniques expiiquent en partie la répartition des affleurements ( f i g . 9)(MICHEL, 1973) : • lu? foO k m ' 5 u ' N o r d " ? r s , ? r ' r ^ ' ' ' " ^ i ' " ' ^ ! ! ^ ' f n ' ^ " f ' " ^ f ' ^ "^^^^^^^

^^'''^

b^^^'" sedimentaire, soit

sur 600 km du Nord au Sud et sur plus de 400 km d'Ouest en Est. Ils occupent les régions a f f a i s s é e s et celles qui sont restees stables. Les coucbes sont dans l'ensemble subhorizontales et se r d è ^ n t l é e è r l SsamancV^t BasTeVTm^^^^^ occidentale du bassin, les niveaux sont tabulaires en BIS e¬ de ThTès Louga ' ""^^ ^ P"" ^ P"" s'amincissent en direction

' i m r ^ S ^ e t A l ° . f f ' ' " V ^ " T . r^gj^ns Périphériques, a la bordure de I'ancien golfe marin,

entre Bake et Aleg, et de la Basse-Gambie au delta du SénégaL A I'Ouest, leur lithoiogie est variée : des

(18)

IA -A k j o u j l LIMITES DE LA MER AU : Jurossi(^ue supèrhur ' ' ' Cériomonien supérieur ' > • • Moestriclifisn

• » • » Lüféiie/i (tiffitff &'trcilcD} xï;xv)<x Miccsnp

~ p/iccèns

Ouoternoire ancien et moyen : Tcfcrilisii Ai'ovjion Inchiricn

Ouolernoire récent : Nouol.chcitien' ^ Extcrttion ou mcximvm du

Nouckchottien

ANCl£U COURS'DU sÉNèoAL INFCfUEUR

—* — c a a • Len dtfièt ifi' Cófiti/itnf o/ f crminel

^ s m t a i E r - , AO OVOiifFloirt Ofie/ili

Of.'OACE ou FOhACE

Fig. 10 - Les transgressions marines depuis le Secondaire au Sénégal et dans le Sud-Ouest de la Mauritanië (MICHEL, 1973)

B. LE CONCEPT DE "CONTINENTAL TERMINAL" (CT) (MICHEL, I960 ; FAUCK, 1973 ; TE5SIER et al, 1975)

1. Denomination

Ce terme de "Continental terminal" a é t é créé par C.KILIAN (1931) pour designer les niveaux continentaux du Sahara correspondant en tout ou partie au Cénozoique. Cette denomination s'appli-quait particuliérement au Sahara, mais comme elle avait un sens large, le terme a aussi é t é utilisé pour les bassins sud- ouest africains.

La plupart des auteurs qui ont étudié le "Continental terminal" du Sénégal l'ont considéré comme le résultat d'un épandage de nappes détritiques en milieu semi-aride, d'age Pliocene (TESSIER, 1962) ou Mio~Pliocène (MICHEL, 1960 ). Pour ces auteurs, ces épandages détritiques étaient issus de l'érosion de sols l a t é r i t i q u e s développés sur le socle granito-gneissique, plus a l'Est.

(19)

15

-Plus tard, T E S S I E R , FLICOTEAUX. LAPPARTIENT, NAHON et T R I A T (]97-^) r-r.r.^^.* . u • •

tale du "Continental, terminal". lis considèrent l^s

d'iJJt^

?u''co^n'tin

n

K e ^ r ^ n

^V^^^^^^^

d une importante alteration in situ de Ja partie supérieure des sédiments marins du CrSacé suoér eur o. ^hocene. Leur affirmation est basée sur l'étude sédimentologique et paléontologique du S o S i n e n t a i terminal oe plusieurs bassins senegaio-mauritaniens et ivoiriens. En e f f e t , ils y observent : C o n t i n e n t a l terminal - des structures de dépots sub-aquatiques ;

- des traces biologiques telJes que des terriers de crustacés ;

- des fossiles marins (échinidés), parfois littoraux (baJanes), non remaniés.

En Casamance, l'age de cette alteration est attribuée au Mio-Pliocène, mais dans d'autres réeions cette

( L A S ^ R m t^ ^ S r ^ ' ' ' " ^ ' ' " ^ de N'diass et bordure oriëntale d T s é n é g a i l

2. Nature du "Continental terminal"

argileux qui c o m p o r t e n ï T ' " ' " ' ' ' "

''''''''''

— ^ - - ^ i ^ u é de grès

- une assise supérieure que l'on trouve souvent a J'affleurement et qui est formée de grès argileux bianc-rouille avec, en profondeur, des gres rubanés et des grès argileux barioJés ; 6 ë ux Dianc rounie

" a s s o c i é e t ^ o ^ / t ' ^ ' l i S o nf - ^ " " ' . P^'^^ °^ ^^^-^^e d'argiies schisteuses

associees, soit a des bmons ferrugineux be de vin, soit a des sabJes ferrugineux rougeatres (DIENG, 1965).

s u ; é ï e r ' ; a r ' ' i , S ï u l ' ; 6 0 ) !

' ' ^ " ^ ' P ^ ' " ^ ^"'^^^^^ ferrugineuse datée du Pliocene En Casamance, le "Continental terminal" se présente de la fagon suivante (FAUCK, 1973) :

- la cuirasse ferrugineuse affleure rarement ou pas du tout ;

" m ? t r ï ? u r l ï ' p l a n ' v m l c j r ; ' ' ' °^ P''"^^^ '^^ - les niveaux du "Continental terminal" contiennent souvent des concrétions ou des taches ferrugineuses ; - les teneurs en argiJes granulométriques sont variables, mais le plus souvent intérieures a 35 % et le

mineral argileux le plus frequent est la kaolinite avec un peu d'ilJite |

' t]dZVr\^.''tr.^L^°T'^''^^

de^ sables,

DIUS

ou moins grossiers, dont l'examen morphoscopique met en evidence la presence de grams emousses luisants c a r a c t é r i s a n t un transport par eau assez lone (auartz non uses rarissimes, absence de feldspaths), sur lequel se superpos.nt des actions éoliennes • de nombreux

grams apparaissent corrodes, en relation avec des phénomènes de ferruginisation : nomoreux " anJta^. T T ' t ^ ^ i ^ ^ , ' ^ ^ ^ ' disthène, staurotide, tourmaline, épidote, zircon, rutiJe,

(DIEN^ 1965) resistants a l'altération du cortège des granites et des gneiss

C. EVOLUTION GEOLOGIQUE DU BASSIN SENEGALO-MAURITANIEN AU QUATERNAIRE

F l l . . . n t

!:f

^ ' r ^ ^ ^ ^ p h f e s

de l'évolution géoiogique, au Quaternaire, ont donné

au

relief son visage actuel.

e^'ry'n.Tu'aTQratirtlrrrSnÏ^ ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ^^^^^ ''^^^ ^ ^-^--^^ —

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^ e ^ t / ï ï ^ ^ ( M i ^ E t

: ^ s j ; ^ f 9 f r r S N S ^ ^ , s r ï 9 S . " '^^^ ' - ' " ' ' ^

1. Quaternaire ancien et moyen (1 000 000 - 31 000 BP) Pendant cette période, le "Continental terminal"

. t^endant cette periode, le "Continental terminal" a é t é modelé par une série de changements

cümatiques qui correspondent a d i f f é r e n t e s morphogénèses reportées dans le tableau I I . gemetus A Ia f i n du Pliocene, s'établit progressivement une première période sèche qui s'achève vers 780 000 ans BP.

orndnTt. r ' " ' . P'"""^" humide jusque vers 530 000 ans BP. La transgression tafaritienne se serait

n^lïa'ddta

Ju f "

Se'SarSt

iof"^" ' ' ' ' ' ^^'"^""^ •^^^'"'^ ^

-Une d e t ó è m e p é h - o d e sèche s'installe de 5C0 000 ans BP a 380 000 BP. Au maximum d'aridité, les alizés continentaux auraient edifie les ergs dans les regions les plus septentrionales du Sénégal (MICHEL, 1970) c e t t e periode seche est a nouveau suivie d'une période humide qui se prolonge jusqu'a UO 000 BP et durant aqueiJe a Jieu la transgression aibujienne (200 000 BP) ( f i g . 10), moins étendue que Ia p r é c é d e m e . D'impor-é n D'impor-é / a l o n t ' i X n i ' l n ^^r,^'^"t Pi-oduites a cette D'impor-époque dans la partie Nord-Ouest du bassin senegalo-maurit.men. En Casarnance, elles seraient responsables du morcellement du "Continental terminal" J R i l n o n ' l ^ ' r L ? r r ^ ' - ' ' . la, mise en place d'une faille qui tranche le flanc Sud-Ouest du plateau du Bignona (fig. 8). La penode pre-inchinenne va se terminer par une phase sèche accompagnée d'une

(20)

E T A G E S Tableau 11 D A T A T I O N S A B S O L U E S (BP) : Succession des MOUVEMENTS D E L ' O C E A N grandes é t a p e s du < A L T I T U D E S (en m) iuartenaire (MICHEL C L I M A T 1960,1973 ; PINSON C O R R E S P O N D A N C E A V E C L E Q U A R T E -N A I R E E U R O P E E -N - MOUILLOT, 1980) M O R P H O G E N E 5 E DANS L E BASSIN D U F L E U V E S E N E G A L M O R P H O G E N E S E DANS L E BASSIN D E L A C A S A M A N C E S U B A C T U E L 1 700 0 Sénégal ' Casamance Tropical! tropical sec (humide soudanien subguinéen dunes et I c v é e s subactuelles S é d i m e n t a t i o n t r é s l i m i t é e T A F O L I E N 2 000 t 200 T 0 + 2 - 3 m aride semi-aride H O L O C E N E Courant de d é r i v e -regularisation c ó t e s du Sénéga],->larges plages sableuses au N - d é t o u r n e m e n t du fleuve S é n é g a l vers SW dans le delta

-cordons littoraux succes-sifs;nombreuses lagunes a mangrove

littorale N-S

-fermeture du golfe par des cordons littoraux -fornationde lagunes oü se se d é v e l o p p e la mangrove

N O U A K C H O T T I E N

* 200 max 5 500

T f2,5m +1 a l,5m humide F L A N D R I E N Terrasses marines Mise en place 2e rem-blai

( M I C H E L , 1973)

Comblement alluvial d è s 6 500, m a t é r i a u vaso-argi-leux ou sable fluvio-marin - terrasse subactuelle de 0,5 a 2 m

N O U A K C H O T T I E N

8 000 - 6 SOO R sec

Terrasses marines Mise en place 2e rem-blai

( M I C H E L , 1973)

Comblement alluvial d è s 6 500, m a t é r i a u vaso-argi-leux ou sable fluvio-marin - terrasse subactuelle de 0,5 a 2 m T C H A D I E N S 000 U 000 T - 18 m - 30m Trés humide P R E F L A N D R I E N

Remaniement des dunes rouges - P é d o g é n è s e

2 è m e phase d'entaille : - dunes rouges de l'Ogo • Uen NESW fleuve S é n é -gal endoréique - mise en place 1-er

remblai

Prcfonde entaille des cour taille, qui atteint les sédir

'ecreusement des v a l l é e s - affaissement partie

cenre-ouest de Ia Basse-Casamance et rejeu fractures

- formation du réseau hy-gr^phkjue h i é r a r c h i s é 5 d'eau r T è r e phase d'en-Tients tertiaires O G O L I E N 15 000 max 17 000 20 000 R - 100 a 120 m aride WURM R E C E N T P R E F L A N D R I E N

remblai

- formation du réseau hy-gr^phkjue h i é r a r c h i s é 5 d'eau r T è r e phase d'en-Tients tertiaires R - 50 m sub-aride P R E F L A N D R I E N

remblai

- formation du réseau hy-gr^phkjue h i é r a r c h i s é 5 d'eau r T è r e phase d'en-Tients tertiaires 2 I N C H I R I E N 11 31 000 max 33 000 T + f m humide ï n t e r s t a d e du WURM M O Y E N P é d o g é n è s e Remblaiement des Mise en place de la terrasse supérieure ( V I Q L L E F O N , 197^^) v a l l é e s 2 I N C H I R I E N 11 37 000 to 000 T hl2m +6 a 8 m humide ï n t e r s t a d e du WURM M O Y E N P é d o g é n è s e Remblaiement des Mise en place de la terrasse supérieure ( V I Q L L E F O N , 197^^) v a l l é e s R sub-aride WÜRM A N C I E N

Mise en place du bas glacis et d'un grand erg sur ie Ferlo septentrional

Creusement des valJées qui atteint -5 a -15 m selon les endroits

P R ^ A10U31EN N 85 000 OU 125 000-11(5000 200 000 T +20m OU +'+0m humide sec RI5S MINDEL D E F O R M A T I O N T E C T O N I Q U E I M P O R T A N T E P R ^ A10U31EN N 85 000 OU 125 000-11(5000 200 000 T +20m OU +'+0m humide sec RI5S MINDEL

Hormation des 2 glacis 1 haut et moyen - Puis I

entaille avec mise en place Formation d'un seul de deux niveaux de cuiras niveau a cuirass-ses ferrugineucuirass-ses 1 ferrugineuse { M I C H E L , 1973) C H T A F A R I T I E N I R 1 E N 1 000 000 T humide sec

Hormation des 2 glacis 1 haut et moyen - Puis I

entaille avec mise en place Formation d'un seul de deux niveaux de cuiras niveau a cuirass-ses ferrugineucuirass-ses 1 ferrugineuse { M I C H E L , 1973) C H T A F A R I T I E N I R 1 E N 1 000 000 T humide

(21)

- 17

Vers 40 000 ans BP, le climat devient plus humide et la transgression inchirienne s'établit, occupant les golfes de Casamance, Sine-Saloum et du delta du Sénégal (MICHEL, 1973) ( f i g . 10). En Casamance, la large terrasse supérieure qui ourle les plateaux du "Continental terminal" peut ê t r e a t t r i b u é e , d'après VIEB^LEFON (1974), a cette transgression.

2. Quaternaire récent

Les oscillations climatiques au cours du Qua-ternaire récent, sont présentées en figure 11. A petite échelle, on constate, depuis 30 000 ans, I'existence d'une grande phase aride, suivie d'une phase humide et d'un retour irréduc-tible a une phase aride (morphogénèse : tableau I).

Flg. I I : Oscillations climatiques au Quaternaire récent (ELOUARD, 1975)

- La première grande phase aride correspond a I'Ogolien (20 000 - 11 000 BP). Le climat devient progres-sivement aride et le niveau marin chute rapidement, atteignant-110,-120 m entre 20 000 et 17 000 BP (ELOUARD, FAURE, 1967). L'érosion mécanique prédominait alors et l'on assiste a une première phase

d'en-taille. En e f f e t , les fleuves Sénégal, Gambie et Casamance entaillent profondément leur l i t atteignant le

"Continental terminal" et même les sédiments marins tertiaires. Le t r a i t essentiel de cette phase d'entaille est la formation d'un réseau hydrographique hiérarchisé des fleuves (MICHEL, 1973). En Casamance, c'est précisément lors de cette régression que le réseau hydrographique a é t é fixé dans ses grandes lignes (MICHEL, I960)., Entre 20 000 BP et 15 000 BP, le climat devenant trés aride, i l y a mise en place du grand erg orienté NE-S\V du Sud de la Mauritanië jusqu'au bas-plateau du "Continental terminal" du Saloum. Ce sont les dunes rouges de I'Ogolien (ELOUARD, 1959) qui vont barrer la basse vallée du fleuve Sénégal qui devient endoréique. La Gambie atteint difficilement l'océan.

A partir de 14 000 BP, Ie climat devient plus humide mais le niveau de la mer est encore t r é s bas (-75 m). Puls le climat devenant encore plus humide, le niveau de ila mer passé de - 30 m a 9 500 BP a - 18 m a 8 250 BP (ELOUARD, FAURE, 1967). Les fleuves reprennent le creusement : c'est la seconde

rhase d'entaille, correspondant au "Tchadien^' (FAURE, ELOUARD, ^HEBRARD, 1977). Le fleuve Sénégal

traverse les dunes ogoliennes et rejoint l'océan, le niveau marin continue a monter et atteint le niveau du zéro actuel vers 7 000 BP ; c'est la transgression nouakchottienne (7 000 - 4 000 BP) qui atteint son maxi-mum vers 5 500 BP.

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18

-Fig: 12 E V O L U T I O N DU GOLFE DE C A S A M A N C E

AU Q U A T E R N A I R E RECENT (KALCK.1978)

V//^ Continental terminal | ^ l\ Zones de mangrove

[113 Cordons l i t t o r a u x ^ Terrasses abandonnees et tonnes

F i g : 13 L E S S Y S T E M E S DES P R O G R A D A T I O N S EN C A S A M A N C E ( K A L C K 1 9 7 8 )

a — s y s t è m e d e s c o r d o n s l i t t o r a u x

b — syst eme des v a s i è r e s d e m a n g r o v e

, ) D I O U I O U I O U (, ^ N 1 C A S A M A N C E J 9 Ï S S

(23)

19

-- C'est a, la transgression noual<cliottienne qu'on attribue la plus grande partie du comblement alluvial des fleuves Sénégal, Gannbie et Casamance. La mer dépasse le niveau actuel vers 6 500 a 6 000 ans BP et atteint le niveau + 1 a + 1,5 m vers 5 000 a 5 500 BP. L'invasion marine est importante a l'intérieur des terres, mais la hauteur d'eau est faible ; elle s'insinue entre Jes alignements dunaires et forme des golfes en doigts de gant j elle envahit les fleuves qui comblent leur estuaire.

Au maximum de la transgression nouakchottienne, le Sénégal présente quatre grands golfes ( f i g . 10) : . la vallée du fleuve Sénégal est envahie par la mer jusqu'a Bogué (MICHEL, 1973), a 230 km de la cote ; la mer pénètre entre les dunes ogoliennes oü s'établissent des zones abritées dans lesquelles va se déve-lopper la mangrove ;

. en Gambie, la mer occupe toute la vaJJée inférieure, mais n'y forme qu'un golfe étroit et sinueux dont la largeur dépasse a peine celle de la ria actueJle dans la partie aval de l'estuaire ;

. la mer remonte la vallée du Saloum jusqu'a Birkelane et celle du Sine, son affluent principal, bien au-dela de Fatick ;

. enfin, en Casamance, la mer forme un vaste golfe et s'étale sur une largeur de 75 km entre Diouloulou et la f r o n t i è r e de Guinée Bissau, en pénétrant dans les vallées par les indentations du fleuve et de ses affluents (Soungrougrou, Baila, Kamobeul...) (MICHEL, 1973)

Cette transgression nouakchottienne a généralement laissé des dépots sableux qui forment des terrasses en bordure du plateau continental et qui subsistent parfois en tlots au milieu des alluvions plus r é c e n t s . La sédimentation est alors essentiellement marine.

- Entre 4 000 et 2 000 BP, le climat redevient semi-aride a aride (Holocene supérieur - épisode Tafoiien). Au cours de cet épisode. Ia niveau marin osciJle autour du zéro actuel : vers 4 000 ans BP, la mer se retire a - 3 m environ et remonte a + 2 m vers 3 0,00 BP. Mais le régime de la mer est devenu agité, avec un fort courant de dérive littorale N-S, engendré par la houle venant du N-NW (HEBRARD, 1972). Elle va fermer progressivement les golfes nouakchottiens par une série de cordons littoraux. Ce phénomène est progressif et commence en Mauritanië (4 500 BP), puis se manifeste dans le golfe du Sénégal vers 4 000 BP et apparait en Casamance vers 3 900 - 3 500 BP (FAURE, VIEILLEFON et DIOP, 1974). Ces cordons littoraux ont f e r m é partiellement les golfes et de grandes lagunes se sont installées en a r r i è r e , dans lesquelles une importante sédimentation vaseuse va se développer et sera colonisée par la mangrove. - Pendant la période sub-actuelle (après 2 000 BP) et actuelle, le niveau marin atteint Ie zéro actuel et queiques courts épisodes humides alternent avec des périodes sèches. L'établissement de la courbe des oscillations ( f i g . 11) montre que l'on va actuellement irréductibiement vers l'aride.

En Casamance, dont l'évolution du golfe, au Quaternaire récent, a é t é schématisée par KALCK (1978) (fig. 12), la dynamique sédimentaire semble actuellement ralentie, les apports fluviatiles et marins sont faibles (200 a 400 mg/l en suspension, soit environ 120 000 tonnes par an au maximum pour l'ensemble de l'estuaire). Cependant, i l existe des remaniements locaux importants par suite du déplacement incessant des chenaux de marée (VIBLLEFON, 1974).

Le comblement du golfe de Casamance se présenterait comme l'association de deux systèmes progradants. Le premier correspond au développement des cordons littoraux qui ferment le golfe ; le plus important progressant dans le sens de la dérive littorale N-S, les plus petits en sens inverse S-N, l'ensemble des deux groupes se dépja^ant progressivement vers I'Ouest. Le deuxième système déterminé par le premier, correspond a l'avancée des vasieres de mangroves qui combient peu a peu la lagune pour aboutir au résultat actuel (KALCK, 1978) (fig. 13).

V I . CONCLUSION

L'estuaire de la Casamance se présente comme un vaste entonnoir, t r é s é t a l é , parcouru de chenaux de m,arée anastomosés le long desquels se développe la mangrove, formation végétale c a r a c t é r i s t i q u e des régions littorales intertropicales.

Le climat de cette région se caractérise par deux saisons constrastées : - une saison des pluies t r é s courte (juillet, aout, septembre) ;

- une saison sèche trés longue (octobre a juin).

La pluviométrie faible, les températures élevées, le déficit hydrique de neuf mois induit par une forte éva-poration, la sursalure du fleuve et des marigots liée aux apports nuls en eau douce en saison sèche, condi-tionnent la zonation verticale et latéraJe des sols et, par conséquent, celle de la végétation. L'interaction de ces facteurs est responsable de la destruction et de la disparition progressive de la mangrove au profit des "tannes", zones nues sursalées.

Le régime hydrique fluviatile étant également faible, l'alluvionnement semble ralenti. Les dépots actuels, assez rares, sont dus vraisemblablement a des remobilisations des dépots de l'estuaire a ia faveur de la divagation des méandres ou lors de la renverse des courants de marée sur le fond des marigots et du fleuve.

(24)

20

-La morphologie globale de I'estuaire apparait modelé par :

- des alternances saisonnières qui conditionnent les décharges détritiques (plus fortes pendant les crues en saison humide) ;

- par la marée, méso a microtidale (DAVIES, 1964), associée a un marnage semi-diurne, et accentuée par la faiblesse générale de la pente de I'estuaire (ce qui provoque la remontée de la mer trés loin dans i'estuaire).

Au niveau de I'embouchure, je modelé est la combinaison des apports conjugués marins et continentaux (faibles), remaniés et remodelés par une dynamique cótière ou dominent :

- les houles du N-W et du S-W ;

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C H A P I T R E I I

L I T H O L O G I E , P E T R O G R A P H I E E T G E O C H I M I E

DES SONDAGES E T U D I E S

I . L O C A L I S A T I O N DES S I T E S DE P R É L È V E M E N T S

ET D E S C R I P T I O N DES SONDAGES ( f i g . 2 e t 1 4 )

Les prélèvements ont é t é e f f e c t u é s en Basse-Casamance par une équipe ORSTOM sous la direction de C.MARI US, et dans le cadre d'une ATP "Mangrpves et vasières" dirigée par 3.LUCAS (1976 a 1979).

Sept sondages ont é t é retenus dans le cadre de ce travail : DIOULOULOU, OUSSOUYE, BAILA, BALINGORE, TOBOR,, NDIEBA et BONA ( f i g . 2). lis sont repérés en fonction de leur distance par rapport a la cote actuelle et représentent grossièrement les points d'atteinte successifs de la marée lors de la remontée de la mer dans I'estuaire. Nous utiliserons, par abus de langage, le terme aval vers I'amont.

Tous ces sondages ont é t é e f f e c t u é s a I'aide d'un carottier a piston stationnaire congu spécialement pour le prélèvement des vases. Les descriptions ainsi que les mesures de Pb et Eh' ont é t é directement faites sur Ie terrain par C.MARIUS et 3.LUCAS.

A. SONDAGE DE DIOULOULOU (DIOU) ( f i g . 2 - 1 et 14 - 1)

Ce sondage, implanté sur un tanne, est situé prés du confluent du marigot de DIOULOULOU, en face de la pointe St-Georges, dans la zone aval de I'embouchure.

II a une profondeur de 12 m et sa description est la suivante :

- de 0 a 1 m : profil composé d'un horizon gris clair argileux, surmontant un horizon beige a taches rouilles ferrugineuses ;

- de 1 a 2,40 m : sédiment argileux gris vert foncé - 5G4/1 - ;

- de 2,40 a 4,50 m : sédiment argileux gris vert foncé -5G4/1 - avec des lits millimétriques brun-rouges, riche en m a t i è r e organique ;

- de, 4,50 a 7 m ! sédiment argilo-sableux, avec de nombreux lits de sable de 3 a 4 m d' epaisseur ; la f r é q u e n c e des lits, de matière organique diminue et on observe I'apparition de coquilles (6,26 m - 6,38 m) ; - de 7 a 10,50 m : sédiment sablo-argileux gris-bleu avec une augmentation des lits sableux et des débris

de coquilles (zone d'accumulation entre 7,05 m et 7,35 m) ;

- après 10,50 m : sédiment toujours sablo-argileux, riche en coquilles et en gravillons ferrugineux correspon-dant au démantèlement du "Continental terminal".

B. SONDAGE D'OUSSOUYE (OUS) ( f i g . 2 - 2 et 14 - 2)

Le sondage d'OUSSOUYE, d'une profondeur de 8,20 m, est implanté dans une mangrove a Avicennias, au bord du Kamobeul bolon. II est c a r a c t é r i s é par quatre horizons bien distincxs !

- de O a 3 m : horizon argileux gris foncé - 10 YR 4/1 - tres riche en grosses racines et fibres végétales ; - de 3 a 6,50 m ; horizon sablo-argileux, a prédominance sableuse, passant du gris (au gris-vert) au gris noir

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...

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(27)

23

-- de 6,50 a 7,80 m : horizon constitué par l'aiternance de iits argileux et sableux, les lits argileux é t a n t plus épais que les lits sableux et de couleur gris-bleu en profondeur ; de nombreux débris de végétaux sont encore présents é t a partir de 7,70 m apparaissent des coquilles (entières et brisées) ;

- 8 rn et en-dessous : horizon sec et dur, sablo-argileux, riche en coqudles, précède de peu les niveaux altérés du "Continental terminal".

C. S O N D A G E D E B A I L A ( B A I ) ( f l g . 2 - 3, I f - 3)

Ce sondage de 15,10 m de profondeur, implanté sur un tanne, a é t é réalisé pres du village de BAILA, sur la route de BIGNONA a DIOULOULOU, en bordure du marigot de BAILA (bras du marigot de

DIOULOULOU). Le carottage a atteint le "Continental terminal" après 14,50 m.

- De O a 4 m : sédiment argileux gris trés foncé -10 YR 3/1-, tres fibreux et trés riche en racines peu décomposées ;

- de 4 a 6 m : sédiment argilo-sableux gris trés foncé -10 YR 3/1- avec augmentation de sable en profondeur; les lentilles sableuses contiennent souvent des débris de bois et de végétaux, l'ensemble est fibreux et riche en racines ;

- de 6 a 14,50 m ; sédiment sablo-argileux, avec alternance de lits sableux et argileux ; les lits sableux (gris beige) sont plus épais que les lits argileux et l'ensemble est riche en fibres et racines ; deux niveaux a coquilles apparaissent a 9,70 m et 12 m, mais celles-ci sont rares et t r é s fines ; de 13,50 a 14 m, le sédiment est plus sableux et contient des nodules gréseux et ferrugineux (débris remaniés du "Continental terminal").

- au-dessous de 14,50 m : sédiment sableux beige et gris ; on est dans Ia zone de transition sédiment de mangrove - "Continental terminal" (KALCK, 1978).

D . S O N D A G E D E B A L I N G O R E ( B A ) ( f i g . 2 - 4, 14 - 4)

Le sondage a é t é e f f e c t u é dans un coude du marigot de BIGNONA, a I'emplacement de la séquence étudiée par VIELLEFON (1974). II se situe au niveau de l'ancienne mangrove a Avicennia, aujourd'hui dispa-rue. Ce sondage de 9,40 m de profondeur se présente de la fagon suivante :

- de O a 0,60 m : zone d'oxydation a taches de jarosite le long des racines en décomposition ; - de 0,60 a 6,20 m : niveau argilo-sableux gris noir, trés riche en racines et en fibres végétales peu

décomposées ;

- de 6,20 a 6,80 m : niveau sableux gris-beige, avec une accumulation de m a t i è r e organique en petits lits soulignant un litage horizontal ;

- de 6,80 a 7,30 m : niveau sablo-argileux, gris noir, t r é s riche en matière organique ;

- de 7,30 a 9,40 m : niveau sablo-argileux, gris beige, avec présence de gravillons ferrugineux et gréseux qui annoncent le "Continental terminal" ;

- au-dessous de 9,40 m ! niveau gréseux : le sondage pénètre dans le "Continental terminal".

E . S O N D A G E D E T O B O R ( T O B ) ( f l g . 2 - 5, 14 - 5)

Ce sondage de 14,25 m de profondeur a é t é implanté presque en bordure du fleuve Casamance, après l'étranglement du fleuve ( f i g . 1 et 2), sur une zone proche de Ia mangrove a Avicennia. II n'a pas recou-pé le "Continental terminal" et se présente de la fa^on suivante :

- de O a 0,40 m : sédiment argileux, grisatre - N 6/0-, peu humifère avec queiques traces d'oxydation jaunes et rouilles (horizon a jarosite) ;

- de 0,40 a 1 m : sédiment argileux, gris foncé - N 4/0- a passées noires trés foncées, avec de nombreuses fibres végétales ;

- de I a 3,50 m : sédiment argileux, gris - N 5/0-, trés homogène, avec queiques tralnées brunatres, dues a de nombreuses fibres et débris de feuilles ;

de 3,50 a 7,70 m : sédiment argileux, gris - N 5/0-, avec, par endroits, des débris de coquilles (7,60-7,70m), toujours fibreux, une accumulation de racines de Rhizophora entre 6,80 et 7 m et une passée sableuse a 6,85 m ;

- de 7,70 a 14,25 m : sédiment toujouri argileux, mais gris-vert a gris-bleu. On observe de nombreux débris de coquilles et, par places, des feuilles.