etude sedimentologique du remplissage de la lagune de sidi moussa
DESCRIPTION
ETUDE SEDIMENTOLOGIQUE DU REMPLISSAGEDE LA LAGUNE DE SIDI MOUSSATRANSCRIPT
UNIVERSITE CHOUAIB DOUKKALI Numéro d’ordre : 36 FACULTE DES SCIENCES – EL JADIDA
THESE Présentée pour obtenir le diplôme de
Doctorat en GEOLOGIE Spécialité : GEOSCIENCES MARINES
Par
Mohamed MAANAN
ETUDE SEDIMENTOLOGIQUE DU REMPLISSAGE
DE LA LAGUNE DE SIDI MOUSSA
(CÔTE ATLANTIQUE MAROCAINE)
CARACTERISATIONS GRANULOMETRIQUE, MINERALOGIQUE
ET GEOCHIMIQUE Soutenue le 24 octobre 2003 devant la commission d’examen : M. M. OUADIA, Professeur à la Faculté des Sciences – El Jadida Président
M. C. CARRUESCO, Maître de Conférence HDR à l’Université de Bordeaux I Rapporteur
M. M. LABRAIMI, Professeur à la Faculté des Sciences – Rabat Rapporteur
Mme. R. MAHJOUBI, Professeur à la Faculté des Sciences – Meknès Rapporteur
M. A. AAJJANE, Professeur à la Faculté des Sciences – El Jadida Examinateur
M. B. ZOURARAH, Professeur à la Faculté des Sciences – El Jadida Examinateur
ANNEE : 2003 Numéro d’ordre :
DOCTORAT EN GEOLOGIE
Titre de la thèse: ETUDE SEDIMENTOLOGIQUE DU REMPLISSAGE DE LA LAGUNE DE SIDI
MOUSSA (CÔTE ATLANTIQUE MAROCAINE) : CARACTERISATIONS GRANULOMETRIQUE, MINERALOGIQUE ET GEOCHIMIQUE
Nom et Prénom : MAANAN Mohamed U.F.R. : Géosciences et Environnement (Spécialité : Géosciences Marines)
La lagune de Sidi Moussa (côte atlantique marocaine) est séparée de l’océan par un
cordon de dunes consolidées. Son bassin versant est constitué des terrains de crétacé et de plioquaternaire. Le régime hydrologique se caractérise par une alimentation essentiellement marine qui prédomine sur les apports continentaux. Le climat est de type méditerranéen sous influence océanique. L’approche morphologique de la lagune, basé d’une part, sur les photos d’interprétions et d’autre part, par les observations in situ montre l’existence de quatre unités morphologiques : 1- la zone de la passe principale et le delta interne de marée, 2- Chenal, la zone intertidale et les schorres, 3- les marais salants et 4- le cordon littoral.
L’étude sédimentologique, minéralogique et géochimique de la couverture récente montre l’existence de deux domaines : - Un domaine à influence marine prépondérante, situé dans la zone aval de la lagune, caractérisé par des faciès sableux pauvres en éléments métalliques et en matière organique et riches en strontium et en carbonates d’origine biogénique. - Un domaine typiquement lagunaire, situé dans la zone amont de la lagune, caractérisé par des faciès silteux à silto-argileux riches en métaux lourds et en matière organique et pauvres en strontium et en carbonates.
L’étude des caractères sédimentologiques, minéralogiques et géochimiques des carottes permet de retrouver les deux ensembles précités superposés dans les carottes avec à la base un faciès à dominance marine littorale qui caractérise un milieu ouvert et au sommet un faciès typiquement lagunaire qui caractérise un milieu relativement fermé. Cette évolution verticale des faciès tend vers un comblement lagunaire, ce qui est en accord avec le schéma évolutif des lagunes proposées par Bird 1994.
Toute fois les teneurs en éléments métalliques des sédiments restent inférieures aux teneurs observées dans d’autres systèmes lagunaires similaires au Maroc tel que Oualidia, la lagune de Nador, ou en Europe (lagune de Venise, lagune d’Arcachon). Ces faibles teneurs sont l’expression d’une pollution faible ou nulle de cet écosystème.
Mots clés : Maroc, lagune de Sidi Moussa, sédimentation, minéralogie, géochimie, modèle de Bird (1994), pollution métallique, bruit de fond géochimique.
RESUME
Je dédie ce mémoire à:Je dédie ce mémoire à:Je dédie ce mémoire à:Je dédie ce mémoire à: Mes parents Ma grande mère Mes frères et sœurs Ma belle famille Mes professeurs Mes amis Tous ceux qui me sont chers
Avant propos
Après avoir obtenu le diplôme de Licence en 1998 en Géologie Appliquée à la Faculté des Sciences d’El Jadida. J’ai ensuite suivi mes études de troisième cycle pour préparer le Diplôme des Etudes Supérieures Approfondies «Environnement Marin et Valorisation des Ressources » au Département de Biologie. Monsieur le Professeur B. Zourarah m’a proposé dans la première année un sujet sur l’évolution morpho-sédimentaire des plages du littoral des Doukkala au sein du Laboratoire de Géosciences Marines « un laboratoire actif de réseau national des sciences et techniques de la mer REMER ». Pour la deuxième année j’ai travaillé sur la lagune de Oualidia et les plages adjacentes. J’ai soutenu mon mémoire de Diplôme des Etudes Supérieures Approfondies intitulée : " Etude morpho-sédimentaire de la lagune de Oualidia : Evolution récente et historique" en octobre 2000.
Après ces deux ans, je me suis inscrit au Département de Géologie au sein de l’Unité de Formation et de Recherche (Géosciences et Environnement). J’ai suivi le même tracé de Géologie marine, Monsieur B. Zourarah m’a proposé alors un sujet original portant sur la lagune de Sidi Moussa, un écosystème paralique mal connu et important au point de vue économique et scientifique. Ce travail était sous la direction du Professeur Ahmed Aajjane. La première année m’a permis d’avoir une vue d’ensemble sur les caractéristiques, les origines et les classifications des lagunes du monde et ainsi classer la lagune de Sidi Moussa dans ce contexte mondial. Cela ne m’a pas empêché de travailler sur d’autres écosystèmes avec nos professeurs de laboratoire surtout sur l’estuaire de l’Oum Er Rbia, les plages de littoral des Doukkala, la lagune de Oualidia et le plateau continental des Doukkala Abda dans le cadre du projet PROTIT.
J’ai commencé ma deuxième année par une mission à l’Université de Bordeaux I, sous la responsabilité du Professeur C. Carruesco. Ca m’a permis de discuter l’état d’avancement de ce travail et les nouvelles démarches surtout pour la stratégie d’échantillonnage au sein du remplissage lagunaire. Une mission d’échantillonnage des échantillons de surface et des carottes est réalisée par la suite au mois de décembre 2001.
En Mars 2002, j’étais en stage au département de Géologie et de la Géographie à l’Université Catholique de Louvain-La-Neuve (Belgique), durant lequel, j’ai pu faire les analyse des échantillons de la lagune par la méthode de Diffraction aux RX et la méthode de Fluorescence aux RX avec Monsieur le Professeur J. Naud.
En octobre 2003, j’ai soutenu ma thèse devant un jury composé de Monsieur M. Ouadia comme président, Monsieur C. Carruesco, Monsieur M. Labraimi et Madame R. Mahjoubi comme des rapporteurs de thèse et Messieurs A. Aajjane et B. Zourarah comme des directeurs de thèse.
Ce travail nous a permis sur le plan sédimentologique, d’identifier la nature et l’origine de remplissage lagunaire et sur le plan géochimique, d’établir un état de lieu de la lagune et de mettre en évidence le bruit de fond géochimique. Il a en plus fait l’objet de deux publications sous presse, d’autres publications soumises et des communications dans des colloques et des congrès nationaux et internationaux.
Remerciements
Au terme de ce travail, je tiens à remercier tous ceux qui m’ont prodigué leurs aides, leurs soutiens, leurs conseils et leurs amitiés.
Mes premiers et sincères remerciements vont tout d’abord au défunt Monsieur le Professeur A. SADEL et le Professeur B. MERNARI, respectivement Doyens de la Faculté des Sciences d’El Jadida, pour l’intérêt qu’ils ont toujours porté à la recherche scientifique au sein de notre établissement. Qu’ils trouvent ici, l’expression de mes sentiments les plus respectueux.
Je remercie profondément Messieurs les Professeurs Ahmed AAJJANE et Abdellatif SOUHEL, responsables de l’Unité de Formation et de Recherche « Géosciences et Environnement » pour m’avoir accepté de m’y inscrire et de leurs aides scientifiques et logistiques.
Mes recherches ont été effectuées au Laboratoire de Géosciences Marines du REMER. Je tiens à remercier vivement, pour leur aide et assistance, les Professeurs Khalid MEHDI, Mohammed SAHABI, et les coordinateurs du Réseau REMER : Salem BAKKAS, Mohamed MONCEF et Omar ASSOBHEI. Je remercie Monsieur Mohamed OUADIA, Professeur à la Faculté des Sciences d’El Jadida qui a toujours su m’écouter et me donner de bons conseils et d’orientations. Ses connaissances en Géologie du Quaternaire de la région des Doukkala en font un spécialiste éclairé. Je le remercié profondément d’avoir accepté de juger ce mémoire et de présider le jury.
Je remercié Monsieur Ahmed AAJJANE, Professeur à la Faculté des Sciences d’El Jadida, qui a accepté de diriger ce travail, à qui je dois une reconnaissance particulière pour sa grande qualité humaine, ses conseils et pour la confiance qu’elle m’a toujours accordée.
Ce travail a pu être à terme grâce aux encouragements et au soutien de mon directeur scientifique de thèse Monsieur Bendahhou ZOURARAH, Professeur à la Faculté des Sciences d’El Jadida. Il m’a initié à la géologie marine et a toujours su me conseiller efficacement sur les orientations que je devais donner à mon travail. Qu’il trouve ici la preuve de toute ma reconnaissance et mes remerciements pour sa grande disponibilité et pour le temps qu’il a consacré à la critique de mes résultats en me faisant bénéficier de sa grande expérience.
Je remercie Monsieur Christian CARRUESCO, Maître de conférence HDR à l’Université de Bordeaux I, qui a accepté de juger ce travail dont il est le rapporteur ; il m’a accueilli dans son laboratoire et m’a apporté une aide précieuse dans les analyses microgranulométriques et de la matière organique. J’ai pu bénéficier de sa grande compétence et de ses observations pertinentes en tant que spécialiste des écosystèmes côtiers. Je tiens à lui exprimer toute ma gratitude d’avoir accepté d’être rapporteur de ce travail et d’avoir bien voulu m’honorer de sa présence au jury.
C’est également à Monsieur Mustapha LABRAIMI, Professeur à la Faculté des Sciences de Rabat que j’adresse mes remerciements les plus respectueux pour sa grande qualité humaine, pour ses critiques et pour ses encouragements. Nos conversations ont été toujours pour moi une source d’enrichissement. Qu’il veuille bien trouver ici l’expression de ma profonde reconnaissance de m’avoir aidé à la réalisation de ce travail, d’en être un des rapporteurs et d’avoir participé au jury.
Je remercie Madame Rachida MAHJOUBI, Professeur à la Faculté des Sciences de Meknès, qui a accepté de juger ce travail et qui a toujours témoigné d’une grande bienveillance ; elle me fait l’honneur d’être un rapporteur de ma thèse. Elle a bien voulu suivre la progression de ce travail et l’enrichir par ses suggestions et ses remarques précieuses.
Ce travail a bénéficié d’une bourse AGCD (Belgique) dans le cadre du projet CAMG, entre l’Université Chouaïb Doukkali (El Jadida, Maroc) et l’Université Catholique de Louvain (Louvain-La-Neuve, Belgique). Je tiens à remercier profondément Monsieur le Professeur Dominique LADURON et Monsieur le Professeur Nasser ENNIH coordinateurs du projet.
Mes vifs remerciements vont aussi à Monsieur Jean NAUD, Professeur à l’Université Catholique de Louvain (Louvain-La-Neuve, Belgique), qui a bien voulu m’accueillir dans son laboratoire où j’ai réalisé les analyses minéralogiques et géochimiques. Sa gentillesse, sa disponibilité, ses critiques et son savoir-faire m’ont permis de mieux valoriser ce travail.
Mes vifs remerciements à Mes Professeurs de Département des Sciences de la Terre de la Faculté des Sciences d’El Jadida, pour leur aide, leur gentillesse, leur soutien, leur permanente disponibilité, leurs nombreux conseils et leurs encouragements. Merci à tous. Je remercie aussi Mademoiselle Fatima KHARMOUCHE secrétaire du Département.
Ma reconnaissance s’adresse également à Monsieur le Professeur Larbi EL ACHHAB, Vice doyen de la Faculté des Sciences pour son soutien et ses encouragements et par là je ne saurai oublier de remercier le corps administratif de la Faculté des Sciences d’El Jadida.
Je tiens à remercier Monsieur Hocein BAZAIRI, Professeur assistant à la Faculté des Sciences de Casablanca I, pour ses encouragements et son soutien. Son aide concernant la mise en forme de l’exposé de ce travail était considérable.
Un grand merci à mes chers amis Mohamed CHAIBI, Professeur assistant Centre Universitaire de Safi, et Driss INANI, Cadre Supérieur, pour leur encouragement et leur soutien dans les plus pénibles moments.
Il est difficile de trouver des mots assez forts pour exprimer mon immense gratitude et ma plus grande affection à deux personnes, à qui je dois tout : mes parents, pour leur amour, leurs sacrifices, leur dévouement et leur encouragement inlassable ; qu’ils acceptent que je leur dédie ce travail.
L’achèvement de ce travail est l’occasion de remercier vivement ma grand-mère, mes frères (Abdeladim, Ayoub et Mehdi) et mes sœurs (Mina, Meryem et Imane), mes oncles (Abdelkader, Abdellah et Abdelrahim) et leurs épouses et tous les membres de la famille.
Rana, Rim, Khalid, Anouar, Rachid, Moubarek et toute la famille BENABBOU, qu’ils trouvent ici l’expression de ma grande affection. Je les remercie vivement pour leur sympathie, leur soutien moral et leur conseil incessant.
Un grand merci à tous mes amis surtout Abdelali, Abdelilah, Abdelkabir, Amina, Atif, Fatima, Hicham, Ilyasse, Khadija, Loubna, Mehdi, Youssef, Younes et tous les étudiants de troisième cycle de la Faculté des Sciences d’El Jadida et à toute personne ayant participé de prés ou de loin à la réalisation de ce mémoire. Si par hasard, je venais d’oublier certaines personnes, qu’elles sachent que ma reconnaissance va bien au-delà de ces remerciements.
TABLE DES MATIERES
I
TABLE DES MATIERES
INTRODUCTION
INTRODUCTION…………………………………………….……………………..……1
GENERALITE SUR LES LAGUNES
I - INTRODUCTION…………………………………………………………………….6
II - DEFINITION DES LAGUNES …………………………………………………….7
II-1-Qu’est ce qu’une lagune ? …………………..…………….……….…………7
II-2- Forces en jeu dans l'évolution des lagunes………………………………….. 8
III - ORIGINES DES LAGUNES………………………….……………………………10
IV - CLASSIFICATION DES LAGUNES ……………………………………………..11
V- PLACE DE LA LAGUNE DE SIDI MOUSSA DANS LES MILIEUX
LAGUNAIRES…………………………………………………………….……………..15
PRESENTATION GENERALE DE LA LAGUNE DE SIDI MOUSSA
I- SITUATION GEOGRAPHIQUE DE LA LAGUNE DE SIDI MOUSSA…………18
II- CLIMATOLOGIE DE LA LAGUNE……………………………………………… 20
II-1 Les précipitations ……………………………………………………………. 20
II-2 Les températures …………………………………………………………….. 21
II-3 Les vents………………………………………………………………………22
II-4 Classification climatique…………………………………………………….. 25
III- L’ENVIRONNEMENT CONTINENTAL ET MARIN………………………….. 25
III-1 Environnement Continental…………………………………………………. 25
III-1-1. Cadre géologique de l’arrière pays lagunaire…………………….. 25
III-1-1. 1. Le Paléozoïque………………………………..………………. 26
III-1-1. 2. Le Permo - Trias………………………………………………. 26
TABLE DES MATIERES
II
III-1-1. 3. Le Jurassique……………………………………………..…… 28
III-1-1. 4. Le Crétacé…………………………………………….………. 28
III-1-1. 5. L'Eocène………………………………………………………. 29
III-1-1. 6. Le Miocène………………………………….…………………. 29
III-1-1. 7. Le Pliocène…………..………………………………………… 29
III-1-1. 8. Le Quaternaire……………………………………….………… 31
III-1-2. Pédologie des formations encaissantes………………..…………. 40
III-2 Environnement marin…………………………….………….……………… 41
IV- L’ENVIRONNEMENT LAGUNAIRE…………………………………………… 45
IV-1 Morphologie lagunaire……………………………………………………… 45
IV-1-1. Cadre général…………………………………………………….. 45
IV-1-2. La lagune proprement dite………………………………..……… 45
IV-1-2-1. Les passes………………………………..………………..…… 46
IV-1-2-2. Les chenaux et la zone intertidale……………………………… 46
IV-1-2-3. Les marais salants……………………………………...……… 46
IV-1-2-4. Le cordon littoral……………………………………….……… 47
IV-1-3. Les côtes de part et d’autres de la lagune…………….…..……… 47
IV-2 Le contexte hydrologique…………………………………………………..… 48
IV-2-1. Hydrologie marine…………………………………..…………… 48
IV-2-1.1 La marrée…………………………………………..…………… 48
IV-2-1.2 La houle…………………………………………..…..………… 49
IV-2-1.3 La circulation océanique et les upwellings….…………..……… 56
IV-3-2. Hydrologie continentale………………………………..………… 59
IV-3-3. Bilan hydrologique de la lagune ………………………………… 60
IV-3 Milieu biologique de la lagune de Sidi Moussa……………………………… 60
IV-3- 1 La faune……………………………………………...……………60
IV-3- 2 La flore…………………………………………………………… 61
IV-3- 3 la salubrité de la lagune de Sidi Moussa ………………………… 61
IV- INTERETS SOCIO-ECONOMIQUES DE LA LAGUNE DE SIDI
MOUSSA………………………………………………………………………………… 62
TABLE DES MATIERES
III
METHODES D’ETUDES
I - CONDITIONS D’ECHANTILLONNAGE …………………………………...…… 64
II- MATERIEL ETUDIE……………………………………………….……………… 64
II-1 Sédiments superficiels………………………………………..……………… 64
II-2 Sédiments carottés…………………………………………………………… 64
II- METHODES ANALYTIQUES…………………………………..………………… 66
II – 1. Analyses granulométriques…………..………………………………… 66
II – 2. Minéralogie des Argiles……………………………………………………72
II – 3. Analyses géochimiques…………………………………………………… 73
II – 4. Calcimétrie…………………………………………….………………..… 74
II – 5. pH des sédiments……………………………………….………………… 75
II – 6. Analyses statistiques……………………………….……………………… 75
APPROCHE SEDIMENTOLOGIQUE
I - CARACTERES SEDIMENTOLOGIQUES DES DEPOTS
SUPERFICIELS………………………………………………………….……………... 77
I-1- le pH et les teneurs en CaCO3………………………………….…….……… 77
I-2- Etudes granulométriques…………………………………………………….. 78
I-2-1 Répartition des faciès…………..…………………………………… 80
I-2-1-1. Faciès sableux……………………………………………. 80
I-2-1-2. Faciès silto-sableux………………….…………………… 83
I-2-1-3. Faciès silto-argileux…………………..…………..……… 84
I- 2-2 Analyse et interprétation des variations granulométriques… 85
I- 2-3 Test Passega…………………………………….………………..… 88
I- 2-4 Méthode des moments linéaire………………………..…………… 91
I- 2-4-1 signification et mode d’utilisation des paramètres………. 92
I-2-4-2 Test : Moyenne – Médiane……………………..………… 93
I- 3- Conclusion…………………………………………………………………... 93
TABLE DES MATIERES
IV
II - CARACTERES SEDIMENTOLOGIQUES DES DEPOTS CAROTTES……… 95
II-1 Description des carottes……………………………………………………… 95
II.2 Granulométrie des dépôts…………………………….……………………… 96
II.2.1 Faciès silteux……………………………..………………………… 96
III.2.2 Faciès sableux……………………………………………..……… 100
III.2.3 Conclusion………………………………………………..……….. 100
III.3 Variations granulométriques et dynamique du dépôt ……………..…………100
III.4 Conclusion……………………………………….………………..……….... 104
III- CONCLUSION………………………………………………………………………104
APPROCHE MINERALOGIQUE
INTRODUCTION……………………………………………………………….……… 107
I- MINERALOGIE DE LA PHASE ARGILEUSE LAGUNAIRE…..……………… 107
I-1 Variations spatiales……………………………………………………………107
II-2 Variations verticales…………………………………………………..……. 112
III- MINERALOGIE DE LA PHASE ARGILEUSE DE L’ENVIRONNEMENT
CONTINENTAL………………………………………………………..……………… 114
APPROCHE GEOCHIMIQUE
INTRODUCTION…………………………………………………….………………… 116
I- LA MATIERE ORGANIQUE………………………………………………………. 116
I-1 Introduction……………………………………………….……………………..116
I- 2. Répartition spatiale…………………………………………………………… 117
I-2-1. Evolution de la matière organique…………………………………. 117
I-2-2. Evolution de carbone organique particulaire………………………..119
I- 3. Répartition verticale………………………………………………………….. 119
I-3-1. Evolution de la matière organique ………………………………….119
I-3-2 Evolution du carbone organique particulaire……………………..… 119
I-4 Conclusion……………………………………………………………………… 121
TABLE DES MATIERES
V
II – ANALYSES CHIMIQUES………………………………………………………… 122
II-1 Introduction : …………………………………………………………………122
II-1-1. Les éléments chimiques dans l’environnement marin…………….. 122
II-1-2. La répartition des contaminants dans les sédiments…………….… 123
II-1-3. Les facteurs de contrôle de la répartition du contaminant……….... 125
II-1-4. Les paramètres physico-chimiques………………………..……… 125
II-1-5. La fraction minérale……………………………………………..… 127
II – 2. Répartition spatiale des éléments chimiques dans la lagune …………..…… 128
II-2-1. Les éléments majeurs……………………………………………… 128
II-2-2. Les éléments mineurs et traces…………………………….……… 130
II – 3. Répartition temporelle des éléments chimiques dans la lagune ……………. 134
II – 4. Facteur d’Enrichissement et Indice de Géo-accumulation………………..… 137
II – 5. Conclusion……………………………………………..………………….... 142
CONCLUSIONS & PERSPECTIVES…………………………………..…………..… 144
REFERENCES BIBLIOGRAPHIES………………………………..………………… 148
LISTE DES FIGURES……………………………………………….…………………. 165
LISTE DES TABLEAUX………………………………………………………………..169
ANNEXES…………….……………………………………………….………………… 172
INTRODUCTION
- 1 -
INTRODUCTION
INTRODUCTION
- 2 -
INTRODUCTION
Depuis toujours, on dit que le littoral représente un enjeu fort pour nos sociétés.
Beaucoup d’entre nous, enfants et adultes, connaissent la mer, comme étant un espace
de vacances et de liberté. La prise de conscience que le littoral est aussi un espace
vulnérable à protéger est plus récente mais s’accroît fortement.
Territoire mal défini, mal délimité, le littoral se caractérise par des équilibres
écologiques et paysagers complexes et fragiles soumis à de fortes pressions
anthropiques. La définition du littoral obéit à des critères éminemment variables. Il est
toutefois admis que le littoral constitue un espace caractérisé par l’influence maximale
et réciproque des milieux terrestres et maritimes qui ne produit pas les mêmes effets
d’un endroit à un autre. Aux contrastes géologiques et climatiques viennent s’ajouter
des différences qui résultent du rattachement ou non de ces territoires à des systèmes
urbains proches, à des infrastructures de communication, supports du développement
économique, à des environnements agricoles spécifiques…..etc. Son extension spatiale,
vers le large ou vers le continent, est donc fonction des critères utilisés.
Le littoral est aussi un lieu où se cristallisent des logiques concurrentes, voire
même antagonistes. Le littoral est modelé par de nombreuses activités humaines :
urbanisation, agriculture, industrie, transport, tourisme, aquaculture, etc., alors que ces
mêmes activités dépendent, très souvent, du milieu naturel pour pouvoir se développer.
L’agriculture, sous des formes plus traditionnelles, préserve les paysages, l’espace rural,
la faune et la flore, et participe à l’aménagement du territoire. Cependant, une mauvaise
maîtrise des pratiques agricoles intensives affecte la qualité des sols, de l’eau et de l’air.
Un tourisme mal encadré peut aussi engendrer des dommages, souvent irréversibles, sur
le milieu alors que la qualité de cet environnement est à l’origine de ce développement
touristique. De même l’aquaculture, dépendante pour son installation d’un
environnement de qualité provoque des nuisances importantes si elle est
surdimensionnée, notamment par l’importance des rejets de matières organiques qu’elle
génère.
INTRODUCTION
- 3 -
L’environnement littoral, défini par ses composantes des milieux physiques et
biologiques, varie de façon naturelle aux contrastes de temps interannuels et séculaires
où les effets anthropiques se font sentir. Le spectre de variabilité spatiale et temporelle
étant complexe, on ne peut suivre et comprendre ces variations qu’en disposant des
observations systématiques pour séparer les différentes échelles d’espace et de temps,
et en appréhender les processus de transformation et leurs causes, qu’elles soient
d’origine naturelle ou humaine. La préservation de ce milieu fragile, d'intérêt socio-
économique important, nécessite donc une connaissance des processus contrôlant son
évolution.
Le Royaume du Maroc, est un pays littoral par excellence dont les 2/3 de la
population sont installés sur la frange côtière du pays. Cette seule référence souligne
l’importance des potentialités socio-économiques de cette zone.
Outre la pêche, le littoral attire et regroupe diverses activités souvent nécessitées
par des impératifs économiques tels que les activités portuaires, industrielles mais aussi
l’aquaculture et le tourisme. Ces activités sont à l’origine d’une dense exploitation des
ressources, non seulement continentales, mais de plus en plus marines et littorales dont
une grande partie représente des sources majeures de nourriture pour l’Homme.
Le littoral peut être considéré comme une limite difficilement maîtrisable par
l'Homme, dont la nature est liée à des évolutions à long terme. C'est également un
milieu où entrent en contact la mer, l'atmosphère et le continent selon l'importance prise
par l'un ou l'autre de ces milieux, les formes de terrain, l'écoulement et la vie. On
distingue classiquement différentes formes : estuaires, lagunes, deltas, côtes sableuses,
falaises etc.
Les lagunes sont des étendues d’eau de mer comprises entre la terre ferme et un
cordon littoral généralement percés de passes et elles apparaissent comme des systèmes
littoraux hautement évolutifs sous la dépendance de multiples facteurs naturels et
anthropiques, elles révèlent une grande variabilité des conditions hydrodynamiques et
sédimentologiques, une rapidité d’évolution de leur cadre morphologique, une grande
vulnérabilité ainsi qu’une diversité considérable dans les écosystèmes qu’ils abritent.
Les lagunes se rencontrent à toutes les latitudes et sous différents types de
climats et tout particulièrement sous climats tempérés, tropicales et équatoriales. Bien
qu’elles n’occupent que de faibles superficies par rapport à la grande longueur de la
INTRODUCTION
- 4 -
bande littorale qui entoure les continents et les grandes îles, les lagunes possèdent des
atouts écologiques qui en font des écosystèmes hautement productifs.
Ces milieux se présentent comme une cible d’expansion économique dont la
connaissance profonde de son fonctionnement s’impose dans le but d’une exploitation
rationnelle. La préservation de ce milieu fragile, d'intérêt socio-économique important,
nécessite une connaissance des processus contrôlant son évolution.
Les études scientifiques sur les lagunes sont devenus dans plusieurs pays une
priorité et des programmes de recherches, de suivi, de gestion et d’aménagement sont
identifiés. Au Maroc, la prise de conscience sur les lagunes comme des zones humides
d’importance nationale et internationale est acquise par les départements ministériels
compétents et des coordinations est assurée à plusieurs niveaux. Parmi les cinq sites
marocains classés comme des zones humides d’importance nationale pour la
conservation des oiseaux dans le cadre de la convention Ramsar, figure, Merja Zerga,
Khnifiss, Sidi Moussa et Oualidia. La lagune de Sidi Moussa est connue aussi par son
grand intérêt de la préservation des oiseaux rares. Et si les niveaux de connaissance
scientifique des autres lagunes au Maroc sont déjà élaborés, la lagune de Sidi Moussa, à
part des études sur les populations phytoplanctoniques, reste le seul site demeurant un
manque d’informations surtout sur la plate forme géologique, d’où l’originalité de ce
travail.
L’objectif du présent travail est de :
• Dégager les facteurs contrôlant le fonctionnement de la lagune de Sidi
Moussa, à partir d’une connaissance de l’ensemble des composantes du milieu
(facteurs hydrodynamiques, facteurs climatiques et apports continentaux).
• Etablir le bruit de fond géochimique de la lagune.
• Mettre en évidence un diagnostic de l’impact de la pollution métallique sur
le fonctionnement de cet écosystème.
• Identifier le rôle que joue le flux de matière transférée dans la lagune, par le
biais des ruissellements, dans l’évolution de ce système.
• Proposer un schéma général de l’évolution prospective de cette lagune en
relation avec les variations des conditions naturelles du milieu.
GENERALITES SUR LES LAGUNES
- 5 -
GENERALITES SUR LES LAGUNES
I - INTRODUCTION…………………………………………………………… 6
II - DEFINITION DES LAGUNES …………………………………………… 7
II-1-Qu’est ce que c’est une lagune ? …………………..……………… 7
II-2- Forces en jeu dans l'évolution des lagunes………………………… 8
III - ORIGINES DES LAGUNES………………………….………………… 10
IV - CLASSIFICATION DES LAGUNES …………………………………….11
V- PLACE DE LA LAGUNE DE SIDI MOUSSA DANS LES MILIEUX
LAGUNAIRES…………………………………………………………….…… 15
GENERALITES SUR LES LAGUNES
- 6 -
GENERALITES SUR LES LAGUNES
I - INTRODUCTION
Les lagunes sont des plans d'eau, allongées parallèlement au littoral, peu
profonds, isolés de la mer souvent par un cordon meuble de sables et de galets. La
communication avec la mer se fait par des ouvertures plus ou moins nombreuses dans le
cordon. Cette ouverture sur la mer n'est pas indispensable car il existe des lagunes
fermées de façon permanente ou temporaire.
Les lagunes représentent environ 13% de la longueur des côtes du monde. On
les trouve sous toutes les latitudes, aussi bien dans les régions polaires que dans les
régions tropicales ou tempérées, que les marées soient fortes ou faibles, encore que les
marnages moyens ou peu marqués soient favorables à leur existence. Certains rivages
ont, sur de longues distances, des lagunes bien développées : façade atlantique des
USA, golfe du Mexique, Mer Baltique, Mer Méditerranée, littoral sud oriental de
l'Australie et côte orientale de l'Inde.
Les lagunes et plus généralement les milieux paraliques (étymologiquement à
côté de la mer) sont des écosystèmes originaux qui participent à la fois au domaine
marin et au domaine continental. Foyers d'occupation humaine depuis les premiers
temps, en raison de leur fonction d'abris et de leurs fortes ressources halieutiques, les
lagunes sont plus que jamais l'objet de pressions liées aux méthodes modernes
d'exploitation des ressources vivantes et minérales, aux développements du tourisme, à
l'urbanisation et à la construction des ports et des zones industrielles. Ces différentes
activités ont, chacune, leurs contraintes propres souvent contradictoire parfois
génératrices de graves conflits.
En effet, une lagune est souvent un milieu productif réputé sensible et d'une
stabilité toute relative même à l'état naturel. Son organisation et ses caractéristiques sont
étroitement dépendantes de l'équilibre entre influences marines et continentales. Des
irrégularités climatiques ou l'érosion et la sédimentation dans la zone de communication
avec la mer peuvent modifier rapidement cet équilibre. Souvent les modifications dues à
l’activité humaine rendent parfois moins perceptible l'évolution naturelle. Celle-ci
mérite, cependant, d'être également prise en compte dans l'étude globale des
GENERALITES SUR LES LAGUNES
- 7 -
caractéristiques d'un écosystème lagunaire. Une telle étude est préalable à tout
aménagement utilisant d'une façon ou d'une autre les propriétés remarquables des
lagunes. Devant la variété des milieux paraliques, le besoin de comparaison et de
classification s'est vite fait sentir. L'un des objectifs de cette classification est de pouvoir
transférer sur un milieu nouveau, les connaissances déjà acquises sur des milieux
semblables.
II - DEFINITION DES LAGUNES
II-1-Qu’est ce qu’une lagune ?
Il s’agit d’une étendue d’eau de mer comprise entre la terre ferme et un cordon
littoral généralement percé de passes. Les lagunes de la façade atlantique étudiées par
Carruesco, (1989) peuvent être définies comme étant un milieu comprenant trois unités
morphologiques :
- une barrière sableuse ;
- une étendue d’eau ;
- des chenaux.
Lankford (1977) propose une définition fondée sur quelques aspects
morphologiques communs :
«Une lagune est une dépression côtière située au-dessous du niveau moyen
des océans ayant une communication permanente ou temporaire avec la mer mais
isolée de celle-ci par un cordon ou tout autre type de barrière littorale».
Si la barrière littorale est constituée d'une bande de sédiments permettant une
communication régulière avec la mer au niveau de quelques passes (appelé aussi grau,
exutoire ou émissaires) dont l'existence est conditionnée par le transit sédimentaire le
long du littoral, on parle alors de bassin lagunaire. On parle parfois d'étang littoral
lorsque les liaisons avec la mer sont plus épisodiques et liées aux actions conjuguées
des vents, des marées ou des tempêtes. Avant d'entreprendre tout aménagement dans ces
milieux fragiles, il convient de mettre en œuvre des études d'impacts solides. Ces études
permettent de hiérarchiser les zones sensibles de l'ensemble du domaine lagunaire.
Les lagunes côtières, selon la définition de Phleger (1969), modifiée par Kjerve
(1994), sont des plans d'eaux habituellement allongés parallèlement à la ligne de côte, et
GENERALITES SUR LES LAGUNES
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séparés de la mer par une barrière où se localisent un ou plusieurs chenaux de
communication avec l'océan ouvert. Ces ouvertures peuvent être permanentes ou
temporairement fermées. En suivant E.C.B. Bird (1994), on peut distinguer trois parties
dans une lagune assez vaste qui communique avec la mer et qui reçoit des tributaires.
a- La partie externe se trouve à proximité des passes ouvertes dans le cordon
qui isole la lagune de la mer. Dans cette partie, où les eaux sont salées et le marnage
notable, les bords de la lagune sont occupés par des chenaux de marée. De part et
d'autre de la passe, aussi bien du côté de la mer que du côté de la lagune, s'accumulent
des sables qui constituent des hauts-fonds appelés deltas de marée.
b- La partie moyenne : l'eau est saumâtre et il arrive que les bords soient érodés
en petites falaises ou, au contraire, festonnés par de petites flèches à pointe libre, dues
aux courants qui se produisent dans la langue.
c- La partie interne : les eaux sont très peu salées et les variations du niveau de
la lagune sont faibles. Là où débouchent les cours d'eau s'édifient de petits deltas à
croissance rapide. Ailleurs les marécages recouverts de roseaux constituent une marge
amphibie.
II-2- Forces en jeu dans l'évolution des lagunes
Elles sont liées à l'agitation de la mer (houle, marée), à l'écoulement de l'eau
continentale et au mouvement de l'air.
La houle qui arrive obliquement par rapport au rivage donne naissance à un
transit côtier de sables et de galets qui nourrit les flèches en arrière desquelles se situent
les lagunes. Ce transfert sédimentaire, lié à la dérive littorale, joue un rôle essentiel dans
le maintien des cordons lorsqu'elles existent, dans l'évolution des passes. Si ces cordons
sont trop étroits, il y a débordement de l'eau de mer dans la lagune. Ce débordement
apporte du sable qui participe au colmatage des lagunes mais aussi à la migration des
flèches en direction de la terre.
La marée intervient d'autant plus que le marnage est plus grand et que les passes
sont plus nombreuses et plus larges. Au fur et à mesure qu'elle pénètre plus en avant
dans l'intérieur des lagunes, la marée voit son amplitude diminuer et sa propagation être
retardée. D'une façon générale, le flot est plus court, plus rapide aussi, que le jusant. Les
courants de marée qui atteignent leur vitesse maximale dans les passes, jusqu'à plusieurs
GENERALITES SUR LES LAGUNES
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mètres par seconde, s'amortissent vers l'intérieur où ils sont canalisés par des chenaux.
La marée peut provoquer des échanges d'eau considérables entre la mer et les lagunes.
Les rivières qui se jettent dans les lagunes créent des courants de décharge vers
la mer dont l'effet de chasse contribue, avec le va-et-vient des courants de marée au
maintien des passes. Ces courants de charges renforcent les courants de jusant.
Le vent se manifeste diversement. Lorsqu'il souffle vers la terre et que sa vitesse
est suffisante, il transporte, par saltation et par roulage, des sables depuis les cordons
littoraux jusque dans les lagunes situées en arrière , contribuant ainsi, en particulier dans
les régions arides, à leur remblaiement. Sur les lagunes assez vaste, quelle que soit sa
direction, le vent crée des vagues qui peuvent éroder les berges et faire naître, dans les
tranches d'eau peu épaisses, des turbulences, responsables de la remise en suspension de
sédiments fins, et des courants, générateurs d'une nouvelle répartition de ces matériaux.
Dans les régions où les marées sont faibles et les apports d'eau fluviale peu importants,
le vent joue un rôle primordial dans l'agitation de l'eau dans les lagunes (Figure I-1).
1- dérive littorale; 2- courants de marée; 3- vent dominant; 4- flèche ou barrière;
5- delta de marée; 6- cône débordement; 7- dunes; 8- vasière et chenaux de marée;
9- petite flèche intérieure; 10- petite falaise; 11 -rivière; 12- delta.
Figure I-1 : les différentes unités morphologiques et les facteurs agissant sur une lagune
(Bird, 1994).
GENERALITES SUR LES LAGUNES
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III - ORIGINES DES LAGUNES
Les lagunes actuelles occupent une place très importante parmi les
environnements côtiers. Elles sont, plus fréquemment, rencontrées dans les
environnements microtidaux bien que des exemples soient cités dans les
environnements mésotidaux et plus rarement macrotidaux (Hayes, 1975).
Les lagunes constituent un trait éphémère des côtes. Leur évolution est rapide à
l'échelle géologique. Les lagunes actuelles sont apparues il y a 5 ou 6000 ans à la fin de
la transgression postglaciaire. Elles ont été formées à la fin de la transgression post-
glaciaire, vers 5000-6000 ans B.P. (Zenkovitch, 1969 ; Hume et Herdendoif ; 1987),
selon les mécanismes décrits par Curray (1964), Nichols et Allen (1981), Moslow et
Tye (1985) et Carruesco (1989) notamment dans les régions où le plateau continental
est large et plat et où la remontée du niveau marin est lente (Emery, 1967). Le modèle
de formation des lagunes serait le suivant (Curray, 1964) : la remontée du niveau marin,
avant 7000 ans B.P., a causé une translation de la ligne de rivage sur le plateau
continental. Quand la remontée du niveau marin s'est ralentie, la transgression s'est
trouvée localement équilibrée par un dépôt de sable le long du rivage vers 3600 - 4750
ans B.P. Cet apport de sable a pu provoquer, localement, une progradation du littoral,
alors que le niveau eustatique continuait sa lente remontée.
Une dérive littorale intense, prévalant pendant la progradation du littoral, a
permis l'édification de cordons-barrières ou de flèches sableuses (spits), selon les
mécanismes décrits par Zenkovitch, (1969), Rosen (1973), Martin et Domingues
(1994), isolant les lagunes. La pérennité de ces systèmes au cours de l'Holocène
supérieur résulte d'un équilibre décrit par Lucke (1934) :
a) Le régime des houles : Tout changement de l'orientation de la houle aura une
conséquence sur le rythme d'édification du cordon-barrière. Une accélération du
processus d'édification pourra entraîner une fermeture partielle ou totale des lagunes
(Zenkovitch, 1969 ; Phleger, 1969 et Orme, 1972).
b) Les apports d'eaux douces : Une diminution des apports d'eaux douces et/ou un
comblement rapide en arrière du cordon, provoquera une diminution du volume d'eau
dans la lagune et ainsi une baisse de l'intensité des échanges au niveau de la
communication océan-lagune. Bird (1994) considère que les lagunes sont actuellement
en voie de comblement par sédimentation, ce qui peut les transformer en plaine côtière
GENERALITES SUR LES LAGUNES
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transgressive.
c) Les variations climatiques et la néotectonique : Subsidence et soulèvement
pourront interférer sur la vitesse de comblement.
Le destin d'une lagune est de disparaître, à plus ou moins brève échéance, par
colmatage lorsque le niveau de la mer est relativement stable. Si celui-ci s'élève
rapidement, la barrière peut être submergée et la lagune devient une baie. S'il s'abaisse
la lagune tend à s'assécher. Les lagunes sont le siège d'une sédimentation active et
continue .Les sédiments piégés dans la lagune dépassent de loin, en volume, ceux qui
s'en échappent. Ces sédiments sont fins et sont des sables venus de la mer, mais aussi
des limons et argiles apportés par les rivières auxquels s'ajoute une quantité importante
de matière organique. C'est la présence de la végétation et des êtres vivants qui permet
la retenue de ces sédiments dans la lagune.
IV - CLASSIFICATION DES LAGUNES
Postma (1969) définit les différents types de lagunes en fonction de leurs
hydrologies : il compare la salinité de la lagune à celle de l’eau de mer voisine pour voir
la qualité et le caractère des échanges des masses d'eau entre la lagune et l'océan. On a
ainsi définit trois types principaux (Figure I-2) :
- type estuarien (A) : L'eau de la lagune a une salinité inférieure à l'eau de mer. Le
climat est humide et les apports en eau douce d'origine continentale en sont la cause.
La circulation est du type normal estuarien. L'eau lagunaire est évacuée dans les
niveaux de surface et l'eau de mer pénètre dans les niveaux inférieurs. Le mélange des
eaux est assuré par le jeu des marées.
- type neutre (B) : La salinité de la lagune est égale à celle de l'eau de mer. Le
mouvement de l'eau est assuré seulement par les marées. Le flot est égal au jusant, pas
de stratifications des eaux.
- type anti estuarien (C) : L'eau de la lagune est plus dense (> à 35 ‰) que l'eau de
mer. La salinité, plus forte des eaux lagunaires, le climat est sec, est la conséquence de
l'évaporation élevée des niveaux de surface. L'évacuation de ces eaux denses
s'effectue dans les niveaux inférieurs alors que les eaux océaniques pénètrent dans les
niveaux supérieurs.
GENERALITES SUR LES LAGUNES
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Figure I-2 : Les différents types de lagunes (Postma, 1969)
GENERALITES SUR LES LAGUNES
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Entre ces trois types principaux il y a un grand nombre de types intermédiaires à
cause des variations de marnage et du degré d'isolement de la lagune par rapport à
l’océan et du climat. Si le marnage est faible, les courants de marées sont faibles, cela se
traduit par un relief faible des chenaux de marée et des zones intertidales, des échanges
lents entre lagune et océan et une stratification des eaux fortes. Si le marnage est élevé,
les courants de marée sont forts. Dans ce cas, les chenaux ont un fort relief et les zones
intertidales sont étendues. Les échanges sont rapides entre l'océan et la lagune et la
stratification des eaux est faible.
Hayes (1975) classe les lagunes en fonction du marnage comme facteur contrôlant
les paramètres morphologiques des lagunes. Il définit trois types :
- type microtidal (marnage < 2m) : Ce type est caractérisé par des phénomènes de
"washover", des passes (souvent comblées) et des deltas de marée sont de taille
mineure et des faciès intertidaux développés.
- type mésotidal (2m < marnage < 4m) : Ce type est caractérisé par une barrière
courte, les zones de passes sont larges et les deltas de marées ainsi que les faciès
intertidaux sont importants. L'influence des vagues est importante sur la façade
océanique. Les courants de marées deviennent forts.
- type macrotidal (marnage > 4m) : Il existe peu de systèmes lagunaires quand le
marnage est supérieur à 4m.
Lankford (1977), pour sa part, fait appel à des paramètres morphologiques
induits par l'origine de la sédimentation. Sa classification décrit cinq types morphologi-
ques principaux, quatre où la sédimentation joue un rôle essentiel, le cinquième étant
régi par des facteurs tectoniques (Figure I-3) :
- type 1. Il est caractérisé par une dépression fluviale où les apports fluviatiles sont
faibles et par une barrière issue de la dérive littorale (sédimentation côtière).
- type 2. Caractérisé par une dépression fluviale comblée ou plaine maritime où les
apports fluviatiles sont importants et par une barrière construite par le fleuve ou par
reprise littorale de ses apports (sédimentation fluviatile ou deltaïque prédominante).
- type 3. Caractérisé par l'absence de dépression fluviatile et par une barrière construite
par la mer (bancs, crêtes prélittorales, tombolos etc.) (Sédimentation marine).
GENERALITES SUR LES LAGUNES
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Figure I-3: Types morphologiques principaux des systèmes lagunaires
(Lankford, 1977)
GENERALITES SUR LES LAGUNES
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-type 4. Caractérisé par une dépression et par une barrière de construction organique
généralement récifale (sédimentation organique).
-type 5. Caractérisé par une dépression et une barrière d'origine structurale.
Si chaque type peut être distingué, le passage de l'un à l'autre est possible. Par
exemple, le passage du type 1 au type 2 (et réciproquement) est conditionné par
l'importance des apports fluviatiles. Une modification, d'origine quelconque, des débits
solides aura donc une incidence sur l'évolution du système lagunaire de type 1 et 2.
Nichols et Allen (1981) basent leur classification en fonction de leur degré
d’ouverture sur le domaine océanique et en fonction du processus hydrodynamique
dominant. Ces auteurs ont proposé une classification des lagunes et quatre catégories
ont été distinguées (Figure I-4) :
� Les lagunes estuariennes dans lesquelles le courant fluvial et les courants de marée
jouent un rôle prépondérant.
� Les lagunes ouvertes dans lesquelles la marée a un marnage suffisant pour que le
flot et le jusant assurent un autodragage des passes qui échappent à l'obturation,
� Les lagunes semi fermées témoignent d'un apport de forces inverses ; les apports de
la dérive littorale tendent à colmater les passes qui se maintiennent difficilement,
� Les lagunes fermées caractérisées par l'absence de courants de marée, ce qui est
l'indice d'un faible marnage et par des effets de chasse d'origine fluviale.
V- PLACE DE LA LAGUNE DE SIDI MOUSSA DANS LES MILIEUX
LAGUNAIRES
On retrouve dans la lagune de Sidi Moussa les trois unités morphologiques
lagunaires précédemment décrites avec la barrière sableuse du Marckchia, une
dépression d’eau renfermée et une zone de passes permettant la communication avec
l’océan. Cette lagune se situe dans un type mésotidal selon la classification de Hayes
(1975), neutre selon Postma (1969) complété par le type estuarien de Nichols et Allen
(1981). Cet exemple montre bien les liens existants entre ces différentes classifications
d'où l'intérêt de replacer chaque système étudié dans celles-ci et de faire la synthèse en
hiérarchisant les facteurs responsables de l'état actuel du modèle étudié.
GENERALITES SUR LES LAGUNES
- 16 -
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
17
PRESENTATION GENERALE DE LA LAGUNE DE SIDI MOUSSA
I- SITUATION GEOGRAPHIQUE DE LA LAGUNE DE SIDI MOUSSA... 18
II- CLIMATOLOGIE DE LA LAGUNE……………………………………… 20 II-1 Les précipitations ……………………………………………………. 20
II-2 Les températures …………………………………………………….. 21
II-3 Les vents…………………………………………………………….. 22
II-4 Classification climatique…………………………………………….. 25
III- L’ENVIRONNEMENT CONTINENTAL ET MARIN………………….. 25 III-1 Environnement Continental…………………………………………. 25
III-1-1. Cadre géologique de l’arrière pays lagunaire……………...25
III-1-2. Pédologie des formations encaissantes…………………. 40
III-2 Environnement marin…………………………….….……………… 41
IV- L’ENVIRONNEMENT LAGUNAIRE…………………………………… 45 IV-1 Morphologie lagunaire……………………………………………… 45
IV-1-1. Cadre général…………………………………………….. 45
IV-1-2. La lagune proprement dite………………………..……… 45
IV-2 Le contexte hydrologique…………………………………………..… 48
IV-2-1. Hydrologie marine…………………………..…………… 48
IV-3-2. Hydrologie continentale………………………………… 59
IV-3-3. Bilan hydrologique de la lagune ………………………… 60
IV-3 Milieu biologique de la lagune de Sidi Moussa……………………… 60
IV-3- 1 La faune……………………………………..…………… 60
IV-3- 2 La flore…………………………………………………… 61
IV-3- 3 la salubrité de la lagune de Sidi Moussa ………………… 61
IV- INTERETS SOCIO-ECONOMIQUES DE LA LAGUNE DE SIDI MOUSSA………………………………………………………………………… 62
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
18
Partie I :
PRESENTATION GENERALE DE LA LAGUNE DE SIDI MOUSSA
I- SITUATION GEOGRAPHIQUE DE LA LAGUNE DE SIDI MOUSSA
La lagune de Sidi Moussa se situe sur la côte atlantique marocaine. Ses
coordonnées géographiques sont (Figure I-5) :
- 32° 52’ 0’’ de latitude Nord
- 8° 51’ 05’’ de longitude Ouest
Elle s’inscrit sur un rectangle de 5,5 Km de long sur 0,5 Km de large. La
superficie totale est estimée à 4,2 Km2. Trois domaines y sont distingués :
1. Les passes permanentes et le delta interne de marée
2. Les chenaux (5 m de profondeur maximale), les zones intertidales et les
schorres envahis par une végétation halophyte ;
3. Les marais salants au fond du plan d’eau, séparés par une digue.
Cette lagune possède la particularité d’être séparée du domaine océanique par un
cordon de dunes consolidées qui assure la stabilité de la communication lagune- océan.
Travaux antérieurs ayant concernés la lagune de Sidi Moussa :
Ce sont les anglais qui ont découvert plus tôt que le petit estuaire de Sidi
Moussa et la zone des poêles à sel contiguë offre des possibilités magnifiques de
capture des limicoles au moyen des filets-extrafins.
Plusieurs expéditions ont été organisées au Maroc ; expédition de l’université
d’Est Anglia au Maroc en 1971 (University of Est Anglia Expedition to Morocco 1971
Report). Elle s’est essentiellement intéressée aux observations d’oiseaux aquatiques
dans les zones humides les plus importantes au Maroc. Puis l’expédition de l’université
du Durham à Sidi Moussa en 1980 pour effectuer des marquages visant à montrer le
« taux de passage » des différentes espèces d’oiseaux dans leur migration plus au Sud.
La migration des limicoles le long de la côte Atlantique du Maroc en Mars 1981 :
rapport de l’expédition Ornithologique Hollande au Maroc-1981.
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
19
Figure I-5 : Localisation géographique de la lagune de Sidi Moussa
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
20
Sarf et Labraimi (1997) ont pu établir une carte de la répartition des faciès au sein
du remplissage lagunaire. Une étude plus récente (Bennouna, 1999) s’est intéressée à
l’évaluation quantitative et qualitative des populations phytoplanctoniques de la lagune
de Sidi Moussa. Kaimoussi (2002), a établi une étude sur la contamination métalliques
dans la colonne d’eau, dans les sédiments, dans les moules et dans les algues sur le
littoral des Doukkala.
II- CLIMATOLOGIE DE LA LAGUNE
La lagune de Sidi Moussa est située dans la région des Doukkala à la latitude
moyenne du Maroc (32-33° N). L’arrière pays lagunaire a un relief négligeable et
influence peu la climatologie.
Même si la région est classée dans l’étage semi-aride, la sécheresse d’été et les
pluies concentrées sur l’hiver et l’intersaison impriment au climat un caractère
méditerranéen. Cependant, la région bénéficie des caractéristiques des régions situées
dans les parties orientales des océans aux latitudes subtropicales, et se caractérise par
une nuance océanique créant des conditions thermiques originales telles que la faible
amplitude thermique annuelle et la douceur des hivers (Atillah, 1994). Cette nuance
océanique est induite surtout par la présence des eaux marines fraîches liées au courant
des Canaries en hiver et au phénomène d’Upwelling en été. Néanmoins, cette influence
océanique diminue rapidement dés qu’on s’éloigne des côtes pour s’atténuer ver
l’intérieur.
II-1 Les précipitations :
La région d’étude se situe entre les deux isoètes 300 mm et 500 mm de la carte
des précipitations du Maroc. Vu la latitude méridionale, la quantité pluviométrique
moyenne annuelle demeure médiocre et ne dépasse guère 380 mm, ce qui la situe dans
l’étage semi-aride du climat. Il convient, néanmoins, de signaler l’importance des
condensations et des rosées « précipitations occultes » le long des côtes.
Les valeurs moyennes mensuelles des précipitations (entre 1964 et 2002)
mettent en évidence (Tableau I-1) :
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
21
Un maximum des précipitations en décembre (63 mm)
Un minimum aux mois de juillet et août (0 mm)
La courbe des fréquences pluviométriques montre une saison des pluies qui
s’étend de l’automne (octobre) jusqu’au printemps. La sécheresse débute en juin pour se
poursuivre jusqu’en septembre. Au cours de cette période, les précipitations sont
exceptionnelles.
Tableau I-1 : Précipitations moyennes mensuelles et annuelle dans le sahel des Doukkala (1964-2002) (ORMVAD)
Pluviométrie moyenne mensuelle en mm
Sept Oct Nov Déc Janv Févr Mars Avr Mai Juin Juil Août
P. annuelle moyenne
4,32 31,18 45,55 60,68 50,6 44,82 36,42 29,82 12,14 1,3 0,01 0,26 317,09
II-2 Les températures :
La température est un facteur climatique beaucoup plus régulier que les
précipitations (Figure I-6). Le régime thermique de la plaine côtière des Doukkala
traduit clairement l’influence des eaux océaniques, malgré la présence d’un hiver frais
et humide et d’un été relativement chaud. La température moyenne annuelle (Moyenne
des températures moyennes mensuelles) est de l’ordre de 18,7 °C. Le mois le plus froid
(Janvier) n’enregistre en moyenne que 11,8 °C, alors que le mois le plus chaud (août)
n’excède guère la valeur moyenne de 25,9 °C (Tableau I-2). Des températures
maximales absolues de 40 °C peuvent être relevées, ces températures extrêmes sont
atteintes lorsque souffle le « Chergui » originaire des dépressions sahariennes. On
n’observe jamais de gelée en bordure océanique.
Tableau I-2 : Températures moyennes mensuelles et annuelles dans le sahel des Doukkala (1964-2002) (ORMVAD)
Moyennes des températures moyennes mensuelles (°C)
Sept Oct. Nov. Déc. Janv. Févr. Mars Avr Mai Juin Juil Août
Moyenne annuelle
24,0 20,5 16,8 13,1 11,8 13,2 14,9 16,3 19,3 22,5 25,8 25,9 18,7
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
22
0
10
20
30
40
50
60
70
Janv Févr Mars Avr Mai
Juin Ju
ilAoû
tSe
pt OctNov Déc
PluiesT°
Mois
Tem
péra
ture
°C -
Plui
es e
n m
m
Figure I-6 : Diagramme pluviothermique de littoral des Doukkala (1964-2002)
II-3 Les vents :
Les vents au Maroc sont sous la dépendance de deux systèmes de circulation
atmosphériques, ce qui explique les deux phases climatiques annuelles ; l’une humide
(climat tempéré) et l’autre sèche (climat tropical). Les variations saisonnières du climat
marocain sont liées à la présence et aux déplacements latitudinaux de l’anticyclone des
Açores. En été et au printemps, l'anticyclone se déplace vers le Nord, jusqu'au delà de la
latitude de 35°, permet par la suite la remonté des cellules atmosphériques tropicales et
il engendre des vents de NE (Secs). En hiver, l'anticyclone est situé plus au Sud, les
dépressions de l'Atlantique Nord atteignent le Maroc. Pendant cette période les vents de
secteurs SW succéderont les vents de secteur NW pendant le mois de septembre.
Vents de l'alizé: on assiste à la dominance du régime de l'Alizé de mars à octobre.
Entre le mois de novembre et le mois de février, c'est le vent de NE qui domine. La
descente hivernale de l'anticyclone, vers le Sud, entraîne la modification de la
composante NNE en NE. La composante Nord est particulièrement forte lorsque
l'anticyclone gagne sa position septentrionale, en avril, mai et juin (Weisrock, 1987).
Vents pluvieux: de novembre à février s'établit un vent de direction SW, c'est un
vent pluvieux qui est lié au flux perturbé de SW lors de l'effacement de l'anticyclone
(Delannoy, 1973 cités par Weisrock, 1987). En septembre, c'est la composante NW qui
prend la relève.
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
23
Les données des caractéristiques des vents, dans la lagune de Sidi Moussa, ne
sont pas suffisantes. Cela nous a conduit à compléter les données d’El Jadida par
l’étude des enregistrements des stations météorologiques les plus proches : El Jadida,
située à 35 km au Nord de la lagune de Sidi Moussa et la lagune de Oualidia 35 km au
Sud. La comparaison des enregistrements de ces deux stations météorologiques va
permettre de dégager les principales caractéristiques de chaque station.
- Les vents à El Jadida
La figure I-7 présente les résultats des enregistrements du vent effectués entre 1950 et
1961. Dans la zone littorale d’El Jadida, les vents dominants soufflent du Nord ou des
directions voisines. Cette direction est constante presque durant toute l’année, mais elle
est interrompue pendant la saison des pluies et stable en été. Les vents d’origine
continentale (de secteurs E et S) sont relativement un peu fréquents pendant l’été.
Cependant, ils marquent tout le climat marocain d’un caractère particulier. Ce sont des
vents secs et chauds, connus sous le nom de « Chergui ». A l’opposé de ces vents de
terre, la brise de mer rafraîchit quotidiennement l’atmosphère de la côte et des plaines
littorales. Le littoral d’El Jadida est plus venté pendant l’hiver, durant la période humide
(de novembre jusqu’à avril), les vents dominants proviennent des secteurs N, NE et des
secteurs NW. Ces vents froids rentrent en contact avec les vents de provenance
océanique (SW et W) amenant les pluies. En plus de leur influence sur la dynamique
morpho-sédimentaire, ces vents ont une action contraignante sur la croissance du
couvert végétal, relativement peu dense, sur toute l’extension du littoral.
- Les vents à Oualidia
Dans la lagune de Oualidia, la direction des vents est perturbée par la présence de
la falaise dominant la lagune qu’ils heurtent et longent la plupart du temps (Figure I-8).
En fait, la direction du vent de cette région est induite par l’anticyclone des Açores et
par sa position latitudinale (Carruesco, 1989). Les caractéristiques communes aux
différentes stations sont résumées dans les points suivants :
- la prédominance des vents modérés de secteurs W, N et NE sur toute la longueur du
littoral de Safi à Casablanca.
- les vents forts (11 à 16 m/s) proviennent toujours des mêmes secteurs (W et SW).
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
24
Figure I-7 : Principales directions moyennes du vent enregistrées à El Jadida
(entre 1950 et 1961) (In Boulanoir, 1999)
Figure I-8 : Principales directions des vents dans la zone de la lagune de Oualidia entre 1931 et 1961 (Carruesco, 1989)
Pour l'année
Pour l'été
Pour l'hiver
JANVIER FEVRIER MARS AVRIL
AOUTJUILLETJUINMAI
SEPTEMBERE OCTOBRE NOVEMBRE DECEMBRE
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
25
La variation saisonnière des vents a été confortée par une étude pour la
détermination du processus et structure de l’Upwelling estival des côtes marocaines
(Atillah, 1994) ; cet auteur, en examinant la naissance, le développement et la
dissipation de l'upwelling, et grâce à l'étroite liaison de ce dernier avec la direction des
vents, nous présente encore une fois les relations établies par Weisrock (1987).
II-4 Classification climatique
La région de Sidi Moussa, est une zone où la pluviométrie est faible et
l’évaporation élevée. Elle est classée en zone semi-aride (Martonne), appartient au type
subhumide sec à semi aride (Thornthwaitte) au domaine semi aride à conditions
subhumides sèches (Dubief), à l’étage semi aride (Emberger, 1964) et en sous zone
sèche de la zone II maritime du Maroc (Bryssine, 1949).
Ce climat appartient bien au type méditerranéen tel qu’il a été défini par
Emberger (1964). C'est-à-dire type de zone tempérée à pluviosité concentrée sur les
mois froids ou relativement froids de l’année (de l’automne au printemps), alors que
l’été est sec.
III- L’ENVIRONNEMENT CONTINENTAL ET MARIN
III-1 Environnement Continental
III-1-1. Cadre géologique de l’arrière pays lagunaire :
La lagune de Sidi Moussa et son bassin versant appartiennent à la grande unité
structurale nommée Meseta Marocaine occidentale, et plus précisément aux plateaux et
plaines des Doukkala-Abda. La Meseta occidentale comporte des séries sédimentaires
du primaire (socle) jusqu’au Miocène sur lesquelles on trouve des dépôts transgressifs
plio-quaternaires. Le profil des dunes impose au littoral une morphologie caractéristique
faite de longues coupes parallèles à la côte, séparées par les sillons à fond plats
s’allongeant en dépressions plus ou moins marécageuses. A l’Ouest, il constitue une
barrière naturelle à l’écoulement des eaux superficielles issues des plaines des
Doukkala, des Abda et du massif des Rehamna vers l’Océan (Figure I-9).
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
26
III-1-1. 1. Le Paléozoïque
Il forme au Nord de Bir Jdid, le substratum. Il est constitué de schistes acadiens
ou ordoviciens et de quartzites auxquelles s'associent des grès attribués à l'Acadien et à
I’Ordovicien (Lecointre et Gigout, 1950 ; Destombes et Jeannette, 1966). Entre les
schistes et les quartzites vient s'insérer une série psammitique visible à El Hank à
Casablanca. L'épaisseur de ces niveaux est d'environ 1000 m pour les schistes
psammitiques et de 170 m pour les quartzites.
Dans la partie centrale de la chaîne, cette série est recoupée par des granites, des
microgranites, des gabbros et des dolérites en forme de batholithes, et par filons
minéralisés. Dans le massif des Rehamna (in. Combe et al., 1975), le Paléozoïque est
essentiellement constitué par des formations sédimentaires fortement plissées au cours
de l'orogenèse hercynienne. Le Paléozoïque affleure aussi dans la vallée de l'Oued Oum
Er Rbia et dans les Jbilet occidentaux sous forme de schistes et de grès cambriens et très
probablement aussi ordoviciens. A l’exception du pointement cambrien d'El Jadida,
partout ailleurs, il est masqué par des dépôts postérieurs plus récents.
III-1-1. 2. Le Permo - Trias
Il affleure dans le massif des Rehamna et aussi dans les Chaouia et la plaine de
Berrechid sur les bordures, notamment au Nord dans la vallée de l’Oued Mellah ; mais
bien qu'il soit généralement masqué par des dépôts plus récents, le Trias constitue le
substratum d'une partie importante de la plaine de Berrechid. Il est rencontré sous son
faciès assez habituel d'argiles pélitiques et de grès rouges de conglomérats et de coulées
basaltiques (basaltes et dolérites) ; par ailleurs, on note fréquemment la présence de
niveaux gypsifères importants. Dans la vallée de l’Oued Oum Er Bia (entre Talmest et
Sidi Saïd Mâachou). Il est représenté par des dépôts d'argiles et pélites rouges avec des
coulées basaltiques. A M’Tal, ces formations sont associées à des conglomérats rouges
carbonifères.
Le socle primaire plissé par l’orogenèse hercynienne est constitué d’une lithologie
très variée (grès, quartzites, schistes, calcaires, rhyolites et dolomies) appartenant au
Cambrien, Ordovicien, Silurien et au Dévonien. Les terrains secondaires sont
caractérisés par de faibles épaisseurs (placage discontinu d’argiles) et par un basalte très
altéré du Trias.
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
27
Figure I-9 : Carte Géologique simplifiée de la région étudiée (d’après la carte
géologique du Maroc au 1/1000000)
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
28
III-1-1. 3. Le Jurassique :
Il n'est présent qu'au Sud des Doukkala, il constitue les collines des Mouissate.
On le retrouve sous le Pliocène en affleurement dispersé dans la région de Tlète Sidi
Embarek et de Jemâa Shim. Il forme aussi la base des falaises qui s'étendent jusqu'au
Nord de Safi. Seul le Jurassique supérieur est représenté. Ses dépôts sont constitués des
calcaires et des marno-calcaires jaunâtres à lits argileux contenant de nombreux bancs
de gypse (in. Ferré et Ruhard, 1975).
III-1-1. 4. Le Crétacé :
Il est extrêmement important dans les Doukkala-Abda et constitue le substratum
presque continu de terrains plio-quaternaires (Figure I-10). Le Cénomanien, composé de
marnes calcaires et de grès, s’étale sur toute la région entre le Cap d’El Jadida et
l’embouchure de l’Oued d’Oum Rbia. Ces terrains secondaires, sont ondulés en plis très
larges, courts, sans direction privilégiée. Ils sont aussi corrodés par l’érosion karstique.
Il affleure également dans la zone limitrophe du plateau des phosphates. Dans les
Doukkala-Abda, la puissance totale peut être estimée à 100 m ou 200 m et témoigne
d'une légère subsidence.
Figure I-10 : Coupe lithostratigraphiques synthétiques de l’escarpement d’El Jadida
(Cymaz, 1984)
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
29
III-1-1. 5. L'Eocène :
Les terrains éocènes, célèbres par leurs gisements de phosphate sont très bien
représentés dans le plateau des Gantour, ils n'intéressent la région étudiée que sous
forme de quelques témoins conservés en bordure du massif des Rehamna.
III-1-1. 6. Le Miocène
Le Miocène affleure particulièrement au Cap d’El Jadida et n’est conservé que
dans des cuvettes indépendantes du tracé actuel du trait de côte. De manière générale, il
est très érodé et est constitué de marne jaune, de sable et parfois des argiles rouges ou
brunes avec une base un peu conglomératique.
III-1-1. 7. Le Pliocène :
Le Pliocène est formé par des calcaires gréseux. Ces sédiments marins consolidés,
qui ont été repris en dunes, constituent la partie interne de la région, communément,
appelée le Sahel. A l’occasion de recherches d’eau plusieurs forages (Combe, 1975) ont
traversé des formations plioquaternaires, des formations crétacées et jurassiques (Figure
I-11). Lors de la régression pliocène, se sont édifiées des dunes côtières qui constituent
la partie Est du Sahel ; leurs crêtes émergent encore des "limons" au Nord d'une ligne
Tnine Rharbia, Khémis-M'Tal, Boulaouane.
Pendant le Pliocène ancien, la mer était transgressive sur presque toute la bordure
Atlantique du Maroc. Le relief était en faible pente vers l’Ouest et la mer s’étalait sur
toute la surface de la Meseta côtière. Au moment de la transgression, le littoral était
parallèle au rivage actuel à une distance moyenne de 60 km. A cette période, l’Oued
d’Oum Rbia déversait ses apports à Bou Laouane. Une phase orogénique induisant,
avec le recul de la mer, déformait la Meseta. D’après Gigout (1942), pendant le
Pliocène supérieur (Villafranchien inférieur), le recul de la mer fut progressif. Il était
marqué par une très importante activité des agents érosifs. Les dépôts dunaires
pliocènes étaient constitués de sables calcaires riches en fragments de coquilles
triturées, souvent consolidés aujourd’hui.
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
30
Figure I-11 : Log synthétique des principales formations géologiques de
l’environnement de la lagune de Oualidia (Carruesco, 1989)
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
31
Récemment, Lefèvre (2000) a montré que les plus anciennes unités
stratigraphiques associées aux plates-formes qui s’étagent au dessus de 100 m (NGM)
dans la région de Casablanca appartiennent au Pliocène. Ces conclusions sont obtenues
grâce aux données bio-stratigraphiques déduites de l’étude des faunes dans cette région
datées autour de 2,4 Ma.
De manière générale, le Pliocène est considéré, sur toute la partie occidentale
marocaine, comme un cycle sédimentaire simple. La transgression est accompagnée
d’un conglomérat de base peu important. En revanche, la phase de régression est
marquée par l’édification de dunes littorales et par l’apport des limons et des alluvions.
III-1-1. 8. Le Quaternaire :
Les changements climatiques qui ont marqué le Quaternaire ont provoqué des
variations de l’extension des calottes glaciaires et des lignes de rivage. Ces variations
peuvent être liées aussi à l’exhaussement de la Meseta côtière qui a fait reculer
considérablement le rivage pendant la période post-Moghrébinne. Cela peut expliquer
pourquoi le jeu des transgressions et régressions quaternaires n’a pas pu avoir lieu plus
à l’Est par rapport à la côte de la mer Moghrébienne (Choubert et Ambrouggi, 1943).
Plusieurs auteurs (Ruhlmann, 1936 ; Baudet 1967 ; Bourcart 1948 ; Neuville et
Biberson, 1961 ; Choubert et al, 1953 ; Saidi, 1979, Aboumaria, 1993 et Ouadia 1998)
ont étudiés les formations quaternaires de la Meseta côtière du Maroc.
Baudet (1967) a proposé une échelle stratigraphique du littoral marocain
(Tableau. I-3). Les différents "étages" quaternaires définis au Maroc n’ont pas partout la
même signification (Texier et al. 1985). La définition de ces étages est basée sur
l'alternance de phases climatiques humides (pluviaux) et sèches (interpluviaux). Elles
correspondent aux glaciations et aux interglaciations d'Europe. Ces concepts
climatiques sont imprécis et leurs paramètres sont mal définis (Tableau I-4). Ainsi le
Quaternaire marin est subdivisé en six étages correspondant à six transgressions sur la
frange littorale de l’Atlantique. Chaque épisode a raviné le précédent, déjà consolidé
(Figure I-12). Ces séries de transgressions/régressions correspondent à des étages
définis par les auteurs plus au moins corrélés aux étages méditerranéens associant des
dépôts marins et des dunes.
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
32
Tableau I- 3 : La stratigraphie marine du littoral atlantique marocain (Beaudet, 1967)
Faunes Malacologiques ETAGES Altitudes atteintes par les transgressions Espèces caractéristiques Signification
Datations absolues
(C14)
Mellahien + 2m Cardium edule
Patelles
Faune actuelle 4010
130 av. J.C
Régression
Ouljien + 5 – 8 m Purpura haemastomosa
Patella safiana
Faune actuelle + quelques éléments
(Sénégaliens)
Régression
Rabatien-Harounien
+18 – 20 m Purpura haemastomosa
Patella safiana
Faune actuelle + quelques éléments
(Sénégaliens)
Régression
Anfatien + 30 m Trochatelle trochiformis
Purpura haemastoma
Patella safiana
Faune chaude avec quelques éléments
(Sénégaliens)
Purpura plessissi L Faune en voie de refroidissement
???
Régression
Littorina litorea
Purpura lapillus
Faune froide
Maarifien + 50 – 60 m Trochatella trochiformis
Acanthina crassilabrum
Faune chaude (Chilo-péruvienne) où (Sénégaliennes)
Régression
Messaoudien + 90 – 100 m Trochatella trochiformis
Acanthina crassilabrum
Faune chaude (Chilo-péruvienne) où (Sénégalienne)
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
33
Figure I-12 : Coupe théorique schématisant les différents niveaux marins relatifs et les
dunes Quaternaires (in. Chaïbi, 2003)
- Moghrébien inférieur/Messaoudien : La transgression Moghrébienne atlantique
est localisée sur plusieurs zones de la frange littorale marocaine avec une altitude
maximale de 100 m. Elle représente la première transgression quaternaire décrite sur le
littoral Atlantique. Les dépôts de cette transgression ressemblent à ceux du Pliocène.
- Maârifien: Les dépôts laissés par la transgression maârifienne sont localisés à
une altitude de 44 m. Cette formation est constituée de lumachelles et d’un conglomérat,
surmontés par de grès de plage et de grès dunaires. Cette phase a été caractérisée par un
léger refroidissement qui a favorisé l’invasion d’une faune nordique et la disparition
d’autres espèces de mer chaude.
- Anfatien: Ce troisième niveau marin a été reconnu à des altitudes voisines de
30 à 34 m. Les dépôts sont consistés en couches de lumachelles. La faune de cet étage
indique trois niveaux. Un niveau inférieur (l’Anfatien transgressif) à faune de climat
chaud (Thaïs haemastoma et Patella safiana) (Baudet, 1971) semblable à celle de
l’étage maârifien régressif. Un niveau moyen exprimant un refroidissement des eaux
océaniques et enfin un niveau supérieur à faune sub-actuelle qui témoigne d’un
réchauffement. D’après Lefèvre (2000), il serait corrélatif du stade isotopique 11 (376 ±
34 ka). Il correspondrait au Paléotyrrhénien en Méditerranée (Brebion, 1978). Suivant le
support sédimentaire, la chronologie de cet étage varie selon les auteurs.
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
34
Tableau I-4 : Nouvelles propositions chronostratigraphique pour le Quaternaire
marocain (Texier, Raynal et Lefevre, 1985).
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
35
-Harounien: Le Harounien a été défini comme l’étage compris entre l’Anfatien
et l’Ouljien. Les dépôts de cet étage ont été entaillés par une falaise au Sud d’El Jadida
à des hauteurs qui varient entre 20 et 30 m. La malacofaune est bien caractérisée,
chaude, analogue à celle de l’Anfatien (Thaïs haemastoma et Patella safiana). Ce
paléorivage serait corrélatif au stade isotopique 9 (303 ± 30 ka) (Raynal et al., 1986).
- Ouljien: Les restes de la transgression ouljienne, corrélative du stade
isotopique 4, sont connus sur toute la côte Atlantique. C’est à Gigout (1949) que revient
le mérite d’avoir défini pour la première fois cet étage marin du Pléistocène supérieur.
Les formations de ce paléorivage se rencontrent le long de littoral Atlantique marocain
entre les altitudes de 4 à 8 m. Cela fait dire à Brébion (1977) que l’Ouljien est l’étage le
mieux représenté, après le Moghrebien, et le plus riche en fossiles de toute la série
quaternaire. D’après Baudet (1971), les falaises ouljiennes sont souvent entaillées dans
des dunes consolidées pouvant appartenir à la régression post-Anfatienne ou post-
Harounienne. Il arrive que l’océan ouljien remanie toutes les formations harouniennes
précédentes pour atteindre les falaises Harouniennes elles-mêmes. Tous ces éléments
expliqueraient l’absence de dépôts harouniens dans plusieurs sites de l’Atlantique
marocain. Les premières datations radiométriques effectuées par Stearns et Thurber
(1964) par la méthode Th230 / U234 apportent des âges qui s’échelonnent entre 80 000 et
74 000 an BP. Ainsi, la transgression Ouljienne prendrait place durant l’inter-glaciaire
Riss-Würm. Les variations des niveaux marins pendant ce stade, ont été attribuées à la
combinaison de ces trois facteurs (Gigout, 1946) : à l’oscillation climatique, à la
régression d’ensemble et aux mouvements tectoniques. Plus récemment, d’autres
datations faites par Hoang et al. (1978), avec la même méthode, ont permis
d’individualiser trois sous-unités stratigraphiques Ouljiennes :
- l’Ouljien 1 vers 140 000 et 120 000 BP. Cette phase transgressive est la plus puissante
du cycle. Il est donc normal qu’elle soit responsable des remaniements de dépôts
harouniens. Ces remaniements pendant cette première phase oulijienne expliquent la
ressemblance entre les dépôts du Harounien et ceux de l’Ouljien I.
- l’Ouljien 2, ce dernier se compose de quatre épisodes de stabilisation de l’océan
(97 000, 84 000 et 60 000 ans BP). Ces phases de transgression auront permis la
constitution répétitive de cordons dunaires littoraux parallèles au trait de côte actuel.
- l’Ouljien 3 entre 44 000 et 40 000 ans BP.
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
36
Brebion (1978) a montré que la faune est relativement proche de celle de
l’actuel. Parmi les espèces de cet étage figurent Purpura Haemastoma, Thaïs
Haemastoma et Patella Safiana. Le climat a connu un réchauffement par rapport au
Harounien.
Les dunes consolidées du Quaternaire constituent des grands alignements de
crêtes et des sillons parallèles ou sub-parallèles au rivage actuel. La direction et
l’élargissement de ces alignements ne sont pas toujours les mêmes et varient sur toute la
Meseta côtière. En partant de l’intérieur vers la côte on rencontre ainsi des cordons
dunaires successifs de plus en plus récents. Le sable des dunes est très calcaire, à grain
fin (mélange de quartz et de fragments de coquilles), le plus souvent consolidé en grès
calcaire vacuolaire jaune. Ce stock dunaire n’est pas utilisé actuellement par le littoral
sauf au Nord de la zone d’étude (entre El Jadida et Jorf Lasfer). Ces édifices dunaires
sont, la plupart du temps, entrecoupés par des paléosols rouges remaniés ou in situ
(Figure I-13). Trois niveaux marins ont pu être repérés. Ils sont respectivement, du plus
ancien au plus récent, MI, M2 et M3.
Figure I-13 : Corrélation entre les principales coupes de la zone littorale de la Meseta
occidentale (Ouadia, 1998)
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
37
Ouadia, (1998), pour cette bande littorale, a montré que ce sont surtout les
dynamiques, marine littorale et éolienne qui jouent le rôle principal dans la mise en
place des formations quaternaires. Au niveau des embouchures, la dynamique fluviatile
peut s'ajouter. La mise en place des dépôts lumachelliques a fait appel à une dynamique
essentiellement marine littorale, témoignée de l'abondance des bioclastes marins, du bon
tri des sédiments et de l'abondance des grains de quartz émoussés luisants. La fréquence
des coquilles marines brisées et la présence de stratification plane à légèrement oblique
vers la mer témoignent d'une dynamique de dépôt moyenne à forte et par conséquent
d'un milieu relativement peu profond (intertidal ou "fore shore").
Le dépôt des calcarénites a eu lieu sous l'action d'une dynamique essentiellement
éolienne témoignée de l'abondance des grains de quartz ronds mats, qui a remobilisé les
sables de plage et par les grandes stratifications obliques. La séquence de toutes les
formations littorales étudiées montre le passage de dépôts de milieu marin intertidal
"fore shore" aux dépôts éoliens de l’arrière-plage "back shore" ou milieu dunaire. Les
mêmes constatations ont été faites sur les formations quaternaires littorales du Rharb
(Aberkan, 1989) et de Casablanca (Texier et al.. 1994). La plupart du temps, ces dépôts
dunaires sont surmontés par des paléosols ou des sols, parfois, affectés par une activité
anthropique.
Quant au degré de classement, relativement accusé, des sédiments des formations
littorales, il est en relation avec le degré de maturité des dépôts. Le bon tri relatif des
sédiments des édifices dunaires. Vis à vis celui des sédiments des niveaux
lumachelliques, est en relation avec une dynamique éolienne.
Il faut noter également que de l'Ouest vers l'Est de la région étudiée la dynamique
éolienne tend à l'emporter sur la dynamique marine littorale. Ce que témoigne la
tendance à l'enrichissement des sédiments en grains de quartz ronds mats et à la
diminution de la proportion des bioclastes marins et pourrait aussi provenir des traces de
chocs et de la diagenèse (dissolution dans les calcarénites). Au cours de leur mise en
place, en plus des formations pliocènes, les formations quaternaires ont été affectées par
une néotectonique qui pourrait être une continuité des mouvements anté-quaternaires
(hercyniens et atlasiques) (Aboumaria, 1993) (Tableau I-5).
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
38
Tableau I-5 : Tableau récapitulatif résumant les données chronologiques,
néotectoniques et paléoclimatiques plioquaternaires de la Meseta occidentale (Ouadia,
1998)
AgeB.P.
Chronologie Formations littorales
Formationsfluviatiles
ClimatTectoniqueDepôt de
comblementdes plaines
Datationrelatives
et absolues
Cacarenitedunaire
T0
creusement
T1Creusement
T2
HO
LO
CE
NE
Sec?Coluvions recentes
ou "limon"des plaines
Biocalcarenitemarine ? Creusement
T3
Creusement
début de creusemntdes
vallées secondaires
Coluvionsanciennes
des plaines
Sec avecau moins 4 phases humides
Temp. hum.
Faillesnormales
et inverses
Calcarenitedunaire
Biocalcarenitemarine
T4
121 ka
12 ka+
F3F2
T5 Sec avec aumoins 1 phase
humide
Faillesnormales
et inverses
Calcarenitedunaire
PEL
IST
OC
EN
E S
UPE
RIE
UR
Creusement Temp. hum.Biocalcarenite
marine
297 ka
81- 47 ka+
F1
T6
Creusement
Sec avecau moins 1 phase
humide
Temp. hum.Biocalcarenitemarine
Calcarenitedunaire
> 345 ka
Sec avecau moins 1 phase
humide
calcarenitesdunairesPE
LIS
TO
CE
NE
MO
YE
N
Creusement Temp. hum.Biocalcarenitemarine?
Terrassefluvio-marine
pliocène
Sec avec au moins 1 phase
humide
Inclinaison et failles normaleset inverses
Calcarenitesdunaires
PEL
IST
OC
EN
EIN
FER
IEU
RPL
IOC
EN
ESU
PER
IEU
R
début de creusemnt de la vallée del'Oum Er Rbia
Temp. hum.Biocalcarenite
marineinclinaison
et failles normaleset inverses
Su
bi
sd
en
ce
?
?
10 Ka
0,48 Ma
0,88 Ma
1,9 Ma
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
39
Cette activité néotectonique est comparable à celle signalée dans d'autres zones du
littoral de la façade atlantique marocaine (Aberkan, 1989 et Ouadia, 1998). Ce qui nous
laisse conclure que le domaine mesetien occidental du Maroc, dont fait partie la région
étudiée, n'a donc pas été une zone stable au cours du Quaternaire comme cela a été
avancé dans les travaux antérieurs (Gigout, 1951).
Les formations géologiques qui affleurent dans la zone lagunaire et dans l’arrière
pays sont d’âge plioquaternaire. Elles sont constituées principalement de calcaires
détritiques jaunes, formés de débris coquilliers et de sables identique à ceux rencontrer
dans la lagune de Oualidia (Carruesco, 1989).
La série des transgressions/régressions se termine par la transgression mellahienne
(Raynal et al., 1986). Cette dernière a dépassé de 2 m d’altitude le niveau actuel,
comblant partiellement les lagunes de sables et de grès coquilliers. Elle a laissé deux
types de dépôts ; les remblaiements des plaines côtières et les plages littorales faites de
sables coquilliers jaunes, vases, cordons de galets…. Les dépôts de cette transgression
varient en fonction du dispositif morphologique de chaque zone. Le dépôt des sables
gris (les dunes) et leur évolution pédogénétique peuvent être attribués à une légère
régression antérieure à l’exhaussement subactuel du niveau marin, provocant ainsi
l’épandage de sables coquilliers.
D’après Raynal et al. (1986), la remontée du niveau marin qui s’amorce vers
14 000 BP caractérise le début de ce cycle et sa première remontée s’achève vers 6400
BP. Les dépôts intertidaux dans la formation de Reddad Ben Ali, sur le littoral de
Casablanca, ont enregistré le haut niveau marin de l’Holocène récent de 3700 – 3400
BP. Ce résultat est basé sur des analyses au C14 (Lefèvre, 1994). La faune de ce stade
est identique à la faune actuelle. Cet étage est caractérisé aussi par la migration de
quelques espèces vers le Sud et par la disparition définitive d’autres espèces. Cette
transgression mellahienne correspond au stade isotopique 1 (Brébion, 1979), c’est
l’équivalent du Versilien en Méditerranée.
Des traces d'une activité anthropique ont été repérées dans la région étudiée.
C'est à Dar Bou Azza, à Khénzira et à Oualidia qu'une activité anthropique est
témoignée par la présence d'un niveau à "Kjôkkenmôddings", d’âge 4680± 140 ans BP,
dans la région d’Oualidia par Carruesco, (1989), ce niveau est riche en charbon de bois
et avec un taux élevé de matière organique (4,5 %), ce sont des accumulations noires
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
40
avec des coquilles brisées, souvent associées à des pierres noircies et à des débris de
poterie. Ce niveau, est attribuée au Néolithique et a été trouvée en relation avec le
mellahien, (Gigout et Beaudet, 1969). Ces "Kjökkenmöddings" font la succession au
niveau des dunes côtières de la lagune de Sidi Moussa.
En résumé les faits marquants de l’environnement de la lagune de Sidi Moussa,
est l’homogénéité de la composition des différents formations de l’encaissant lagunaire
à savoir du matériel détritique, des bioclastes, des débris biogéniques d’origine marine
et continentale (gastéropodes pulmonés) le tout consolidé par un ciment calcaire.
III-1-2. Pédologie des formations encaissantes :
La lithologie des formations plioquaternaires est variable avec des faciès
imbriqués: calcaires gréseux, calcaires détritiques, marnes schisteuses. Les lapiazs sont
abondants sur les crêtes dunaires dénudées par l’érosion et les dolines alignées ou en
grappes sont nombreuses.
Ces formations donnent un relief vallonné avec des ondulations plus ou moins
larges et de vastes dépressions. Les pentes sont faibles à moyennes. L’érosion hydrique
reste faible. La pierrosité de surface est un facteur limitant d’érosion et seules les pluies
violents peuvent provoquer une érosion par ravinement ou favoriser l’apparition de
griffes d’érosion sur les sols nus dans les terrains cultivés. L’érosion éolienne, quand à
elle, est beaucoup plus importante, du fait de la texture très légère du sol en surface
alliée au surpâturage. La végétation naturelle est extrêmement dégradée et ne subsiste
que par des îlots, elle est a base d’oléolentisque. La strate herbacée, est représentée par
des graminées (Lolium rigidum, Bromus rigidus, poa annua) des légumineuses (Lotus
marocamus, Medicago lacinata et Sulfruticosa, Trifolium campestre, Vicia sativa), des
ombellifères. La zone du sahel est connue par une agriculture extensive à la base de
céréales
Au cours des divers périodes pluviales et interpluviales du quaternaire, une
couverture végétale s’est développée aboutissant au développement de sols isohumique.
Ces sols renferment des accumulations calcaires, dont l’épaisseur dépend de l’âge et de
la nature des dépôts, de la forme du relief ancien, de la position géomorphologique, des
apports et des érosions successives.
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
41
Les sols du Sahel des Doukkala, sont squelettiques et peu profonds, sont
généralement sableux ou sableux limoneux; les versant et les sommet dunaires sont
recouverts de sols squelettiques alors que les dépressions et les bas fonds renferment des
sols plus épais (Badraoui et al., 1993).
Selon Carruesco (1989), quatre groupes de sols peuvent être distingués :
- les sols R’mel ou peu évolués d’apports très sableux ;
- les sols Hrach sols calcaires caillouteux ;
- les sols Hamri rouge ou fersiallitiques occupent les dunes consolidées de l’arrière
pays. La roche mère est une calcarénite peu consolidée. Ces sols sont caractérisés par
l’absence des carbonates des horizons supérieurs et par accumulation de fer et d’argile
en profondeur ; le sol se repose sans transition sur une calcarénite dure et lapiazée.
- les sols Tirs ou vertisols.
Pour la lagune de Sidi Moussa, les sols de « merja », localisés dans la dépression
interdunaire de part et d’autre de la lagune au sud et au nord, sont des sols gris souvent
noirs avec parfois des taches de rouilles de pseudo- gley, en profondeur. Par contre les
sols environnants de la lagune sont constitués en grande partie de sols rouges
méditerranéens sur les dunes consolidées orientales. Sur les formations littoral du
cordon dunaire se développe à des sols pauvres de type rendzine.
II-2 L’environnement marin
Le proche plateau continental de la lagune de Sidi Moussa s’étend entre 0 et 200
m de profondeur avec une largeur qui varie de 34 à 44 km. Il est caractérisé par une
pente faible (0,4 %) et une topographie peu accidentée. Sur toute sa surface, une couche
de dépôts silto-sableux récents non consolidés de 10 m d’épaisseur s’est déposée.
D’après Tooms et al. (1971) et Bee (1973) in Ruellan (1984) sous ces dépôts, on trouve
une couverture sédimentaire monoclinale sous-jacente, d’âge Crétacé et Tertiaire.
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
42
Jaaidi et Cirac (1987) distinguent trois types de faciès : les sables terrigènes, les
vases et les sables bioclastiques. Les dépressions entre les affleurements rocheux sont
occupées par des sédiments fins, ce sont des sables biogènes vaseux constitués de débris
coralliens et coquilliers, de foraminifères actuels dominants, tandis que le quartz et le
feldspath sont les éléments terrigènes (Mathieu, 1986).
La couverture sédimentaire du proche plateau se compose principalement de trois
types de faciès (Figure I-14) :
Des sables moyens et grossiers bioclastiques : les sables terrigènes occupent presque
toute la zone pré-littorale jusqu’à -50 m, sont constitués de quartz, de micas et de
fragments de calcarénites. La texture des sables dans l’ensemble est assez homogène,
semblable à celle reconnue sur le continent (Cirac et al.1979).
Les sables bioclastiques sont formés par des débris de diverses macrofaunes et
sont caractérisés par un taux de carbonates supérieur à 70 %. Ces sables prédominent
sur toute la partie externe du plateau continental, où ils correspondent aux littoraux des
maximums régressifs pléistocènes.
Des sables fins : Disposés en lambeaux plus ou moins parallèles au rivage actuel.
Des vases sableuses : commencent à s’étendre à partir de la profondeur de -50 m. Elles
sont appelées «vase médiane» du fait que les faciès plus grossiers en vase sableuse, en
sable vaseux et en sable fin, l’auréolent en bandes de part et d’autre.
Elles sont caractérisées par des fortes teneurs en lutites (70 %) et de 10 à 30 %
de carbonates. Ces vases sont conservées localement dans des dépressions entre les
affleurements rocheux.
Les sédiments superficiels du proche plateau continental pourraient constituer
des sources sédimentaires pour la côte, surtout dans la zone d’échange entre les hauts-
fonds prélittoraux et les plages.
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
43
32°
Safi
Cap Cantin
Oualidia
SidiMoussa
Sable moyen et grossier bioclastiqueSable finVase sableuseBioclastes usés et rubéfiés
NNNNNN
0 50 km
9°10°
50100
150
200
Figure I-14 : Couverture sédimentaire su le plateau continental au large de la lagune du
Sidi Moussa (Cirac et al., 1979)
La topographie du proche plateau de Sidi Moussa est donc essentiellement
héritée des variations eustatiques du niveau marin qui ont façonné une large plate-forme
continentale au cours des périodes de bas niveau marin. La marge continentale
atlantique du Nord Ouest du Maroc constitue le symétrique africain de la marge
ibérique du golfe de Cadix. Elle est le siège d’interactions de plusieurs phénomènes
aéro et hydrodynamiques (houles, courants, vents,…) qui participent à différents degrés
à la morphogenèse de notre littoral. Cette partie des fonds marins marocains a fait
l’objet de plusieurs études géologiques, bathymétriques et sismiques. Le segment de
notre région d’étude (entre 33° et 34° latitude Nord) fait partie des quatre segments qui
composent la marge continentale marocaine : le segment du Rharb, le segment d’Agadir
- Essaouira et le segment de Tarfaya. Physiographiquement, en allant de la Meseta
marocaine (ESE) vers la plaine Abyssale (WNW), les fonds de la marge Atlantique d’El
Jadida nous offrent une diversité de configuration. On peut distinguer quatre sous-
ensembles : le plateau continental, la pente continentale, le glacis et la plaine abyssale
(Fig. I-15 et Fig. I-16).
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
44
Figure I-15 : Morphologie de la marge continentale dans le segment de Safi - El Jadida (d’après Ruellain, 1986)
Figure 1-16 : Modèle numérique présentant la pente continentale de Safi - El Jadida
(Chaibi, 2003)
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
45
IV- L’ENVIRONNEMENT LAGUNAIRE
IV-1 Morphologie lagunaire
IV-1-1. Cadre général
Du côté continental la lagune est dominée par de puissantes formations
plioquaternaires de calcarénites définies précédemment. Les crêtes et les dépressions
interdunaires de l’arrière pays ont une direction générale NE- SW. La mise en place de
ces cordons dunaires anciens a été favorisée par des alizés NE plus puissants
qu’actuellement sur les côtes marocaines (Weistrock, 1982).
Les observations faites sur des dunes vives de la lagune de Oualidia (Carruesco,
1989) ont permis de constater que ces dunes ont la forme de barkhanes qui se disposent
en chapelet sous la dépendance de vent dominant NNE. La mise en place de ces
systèmes côtiers de type « Seif dunes » est due probablement à des forces éoliennes plus
puissantes et de direction voisine aux vents d’actuel (Glennie, 1970). Du côté de prisme
littoral adjacent à la lagune, des coupes sériées de la topographie sous marine rendent
compte de ruptures de pentes à -50m et -90m attribuées à la marque de paléorivage,
témoins du stationnement de la mer lors de sa remontée au Flandrien (El Foughali,
1982). La pente moyenne du plateau est de 5 0/00. Elle subit des variations, 10 0/00
jusqu’à -50m, 8 0/00 jusqu’à -80m et faibles à nulles sur près de 10 km de -80 à -90m.
La bathymétrie reflète une morphologie tourmentée et découpée avec des
escarpement et des buttes témoins qui résultent de la quasi permanence des
affleurements rocheux, en particulier ceux présents depuis la côte 0 jusqu'à -50m
témoignage de la continuité des formations littorales sur le proche plateau.
IV-1-2. La lagune proprement dite
L’étude morphologique a été réalisée par photo-interprétation des images
aéroportées de la lagune au cours de la mission organisée en Avril 1996 (1/7500).
L’analyse des photo-interprétations, montre que la forme actuelle de cette lagune
a été imposée par la morphologie de la dépression interdunaire entre les dunes
consolidées continentales et littorales. Cela se traduit par une forme allongée qui
s’inscrit dans une bande rectiligne parallèle à la côte de 5,5 Km de long sur une largeur
de 0,5 Km en moyenne. La superficie totale de la lagune est évaluée à 4,2 Km2. Quatre
unités morphologiques peuvent être distinguées dans la lagune:
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
46
IV-1-2-1. Les passes
Deux passes inégales existent à l’extrémité aval de la lagune. La passe principale
au Sud, (150 à 200m environ de large) est permanente alors que la passe secondaire
située un peu vers le Nord de la passe principale (50m de large) est temporaire.
A l’arrière de la passe principale, une vaste cuvette peu profonde est remplie
d’eau à chaque marée. A basse mer, un important banc de sable (delta interne de marée)
émerge ne laissant que quelques chenaux peu profonds (de 0,5 m à 1,5 m). Ces derniers
ont des tracés en constance évolution. En effet, en 1946, le delta interne de marée se
retrouve vers le Nord (Figure I-17), laissant le chenal principal qui se propage au niveau
du Schorre. Ce delta de marée se présente sous formes de lobes successifs. Il s’agit
d’accumulations sableuses progradantes avec des figures sédimentaires (ripples marks).
Ces accumulations sableuses sont appelées aussi delta de flot. Il est mis en place grâce à
l’action conjuguée des courants de marée et du transit littoral extralagunaire.
L’hydrodynamique induite par les courants de marée commande la morphologie du
delta interne de marée. Carruesco (1989) et Zourarah (2002), ont signalé la présence
d’une certaine cyclicité de 15 à 20 ans dans l’évolution du delta interne de marée au
niveau de la lagune de Oualidia.
IV-1-2-2. Les chenaux et la zone intertidale
Le chenal principal avec une profondeur qui ne dépasse que rarement les 5 à 6m,
serpente au milieu d’un schorre de 4 km de long sur prés de 0,5 km à 1km de large.
D’une largeur moyenne de 300 m ce chenal s’étend sur une longueur de 5 Km. Sur ce
chenal principal, doublé parfois des chenaux secondaires (de profondeur maximale de 1
à 2m), se greffe un réseau de chenaux dendritiques très étroit envahi à marée haute.
Les schorres sont bien développés dans toute la lagune et envahis par une
végétation halophile constituée en partie de Salicornes.
IV-1-2-3. Les marais salants
A l’extrémité amont du chenal principal, une digue a été construite, menée d’un
système d’écluse rudimentaire qui ouverte à marée haute assure le remplissage d’un
réservoir de décantation de 0,5 Km de long. L’eau y est maintenue pendant le jusant
afin de la purifier par décantation, puis pompée et déversée dans des bacs d’évaporation
des marais salants.
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
47
Schorre
Passeprincipale
Position en 1946
Chenal
Cordonlittoral
Sablière
0 400 m
NNNNN
Passeprincipale
Cordonlittoral
Chenal
Position en 1984
Schorre
Sablière
0 400 m
NNNNN
Sablière
Passeprincipale
SchorreCordonlittoral
Position en 1949
Chenal
0 400 m
NNNNN
Passeprincipale
Cordonlittoral Schorre
Chenal
Position en 1996
Sablière
0 400 m
NNNNN
Figure I-17 : Evolution du delta de marée interne de la lagune de Sidi Moussa
(de 1946 à 1996)
IV-1-2-4. Le cordon littoral
Le cordon littoral au niveau de la lagune de Sidi Moussa, montre une barrière
contre les actions marines (houle), il est constitué de calcaire détritique d’âge
plioquaternaire. Ce cordon est pressé par des passes qui assurent la communication
océan-lagune.
IV-1-2-5. Les côtes de part et d’autres de la lagune
La lagune de Sidi Moussa est caractérisée par l’existence de côtes relativement
différentes :
- La côte située au Nord Est de la passe principale. C’est une côte rocheuse (des
dunes consolidées) qui s’étend sur une dizaine de kilomètres. Après des plages
sableuses apparaissent avec alternance de côtes rocheuses jusqu'à Cap Blanc (port de
Jorf Lasfar) ;
- La côte située au Sud Ouest de la passe principale. Il s’agit une flèche sableuse
qui évolue vers le Nord et qui pourrait causer la fermeture de la passe principale, cette
flèche est marquée par des systèmes dunaires occupés par une végétation. Ces plages se
poursuivent vers le Sud Ouest avec des interruptions par des côtes rocheuses.
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
48
IV-2 Le contexte hydrologique
IV-2-1. Hydrologie marine
IV-2-1.1 La marrée :
La marée constitue un élément important dans le système hydro-sédimentaire des
littoraux de l’Atlantique marocain et elle intervient directement ou indirectement sur
leurs morphogenèse. Les variations cycliques de pression d’eau provoquées par la
marée peuvent causer aussi de grands changements dans l’état de contraintes, une
diminution notable des forces inter-granulaires, et des déformations significatives
jusqu’à des ruptures locales ou globales des aménagements côtiers (Rezzoug, 1994).
La marée est une oscillation du niveau de la mer de période et d'amplitude
variable dans le temps et dans l'espace. Ses effets sont d'autant plus importants que le
marnage est élevé. Son action se conjugue aux effets de la houle, entraînant la
modification des processus de sédimentation dans l'environnement littoral qui peuvent
se manifester, soit par des accumulations, soit par des érosions (Duncan, 1964).
La marée dans la lagune est de type semi diurne avec un marnage entre 2 et 4m.
Les courants de marée sont les principaux courants intralagunaires. Ils sont
généralement plus importants en aval et diminuent d'intensité en avançant vers l'amont
de la lagune. En aval, les courants sont plus importants en période de vives eaux. Les
intensités enregistrées au niveau des passes sont de l'ordre de 86 cm/s (Hilmi et al,
2002). Pendant les marées de mortes eaux, les courants sont plus faibles révélant des
intensités de l'ordre de 10 à 20 cm/s. A l'intérieur de la lagune, les courants
s'affaiblissent en direction de l'amont.
En terme de direction, le courant dans la lagune de Sidi Moussa est alternatif avec
la dominance d’un courant bidirectionnel, tantôt entrant ou tantôt sortant selon les
rythmes des marées. Les variations spatiotemporelles au niveau de la passe principale
des composantes Nord- Sud et Est- Ouest du courant. La composante Est- Ouest du
courant y est plus dominante et due à l’orientation du chenal à cette station par rapport
au Nord géographique.
L’analyse spectrale élaborée sur ces deux composantes de courant confirme ces
résultats où l’on note, d’une part, la composante Est- Ouest qui présente plus d’énergie
que la composante Nord- Sud et, d’autre part, l’existence des composantes de hautes
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
49
fréquences (de période inférieure où égale à 25h) qui sont attribuables à la marée semi-
diurne (M3, M4, M6) de périodes inférieures à 10h et qui se manifestent souvent dans
les eaux peu profondes suite à la distorsion de l’onde de marée (Hilmi et al, 1997 ;
2000 ; 2002). On note particulièrement une périodicité observée entre 22- 23h que l’on
peut attribuer aux périodes inertielles (phénomène non périodique) généralement
observées dans les enregistrements du niveau d’eau ou du courant à une altitude donnée.
Cette « pseudo- période a été également observée dans les enregistrements du courant
dans la lagune d’Oualidia (Hilmi et al, 1999).
IV-2-1. 2- La houle
La houle, une fois générée dans la zone génératrice, prend son trajet vers le proche
atlantique marocain, s’atténue ou s’intensifié en fonction des vents et des mers de vents
rencontrés sur son chemin. Les paramètres de la houle qui intéressent le proche
atlantique marocain dépendent de la position de la zone génératrice, de l’intensité, de la
direction et de la durée d’action des vents soufflants sur cette zone et sur son chemin. Ils
sont aussi en relation avec le fetch (l’espace sur lequel soufflent ses vents) et la distance
parcourue par cette houle avant d’atteindre le proche atlantique marocain.
La visualisation des zones génératrices de la houle ainsi que leur suivi nous
donne une idée sur l’évolution de la houle et son trajet sur le proche atlantique marocain
(Figure I-18 et Figure I-19).
Comme sur l’ensemble de la côte occidentale d’Afrique, il existe presque en
permanence une houle assez forte, généralement sans rapport avec le temps qui fait sur
la côte. Elle est liée soit à de forts vents continus de directions peu variables (Roux,
1949 ; Lacaze, 1954 ; Gelci et al. 1957), à de lents déplacements de fonts froids
(Lacaze, 1954) ou le plus souvent à des dépressions barométriques passant très au large
entre les Açores et l’Islande (Gain, 1918 ; Montagne 1922). Les plus grosses houles se
font sentir une à deux fois par an et atteignent 7 à 9 mètres. Celles dépassant les 9
mètres sont très rares et n’apparaissent que tous les deux ou trois fois pas an (Furnestein
1957). Les fortes houles ont lieu surtout en automne et en hiver notamment à l’époque
des syzygies. Elles ont un déplacement très brutal et parviennent à leurs maxima de
puissance en quelques heures.
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
50
Figure I-18 : Image satellitaire montrant la zone génératrice de la houle très proche au
Maroc (DMN) Situation du 31 oct 2002
Figure I-19 : Image satellitaire montrant la zone génératrice de la houle lointaine au
Maroc (DMN) Situation du 11 nov 2002.
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
51
Les houles affectant le littoral des Doukkala proviennent généralement de
l’Atlantique Nord. Elles sont issues soit des dépressions passant entre les Açores et
l’Islande, soit des dépressions passant sur les Açores, en direction du Portugal, du Golfe
de Gascogne ou du Sud de l’Irlande (Figure I-20). Elles prennent exceptionnellement
naissance de dépressions secondaires liées à des dépressions principales se dirigeant
vers le Sud entre l’Islande et la Norvège. L’influence de ces houles touche différentes
parties de ce littoral macrotidal. Leur action est à l’origine des mouvements
sédimentaires parallèles et transversaux au rivage qui modifie ainsi la morphologie de
celui-ci. Suivant la force de la dépression qui leur donne naissance, les houles mettent
entre 2 à 4 jours pour atteindre les côtes marocaines. Leur période, variant de 7 à 18s,
renseigne sur leur aire d'origine (Tableau I-6).
Tableau I-6 : Périodes des houles au large des côtes atlantiques marocaine en relation
avec leurs origine (Gain, 1918 ; Montagne, 1922)
Origine Périodes en secondes
Açores/Portugal 7 à 10 s
Sud ligne Terre-Neuve/Açores 10 à 13 s
Nord ligne Terre-Neuve/ Açores 13 à 18 s
Entre Terre-Neuve et Bermudes Supérieures à 18 s
Il existe deux types de données de houles sur les côtes marocaines :
1. il s’agit en général de données de mesures des paramètres de houle mesurée
au large par des bateaux. Ces mesures peuvent être traitées par études statistiques et
avec des models de propagation de houles.
2. des mesures in situ, dans le cas de notre zone d’étude, un certain nombre de
mesures ont été réalisées et qui ont fait l’objet d’analyse et interprétation (LHCF, in
Charrouf. 1989).
Selon l'emplacement de la dépression qui l'a provoquée, la houle met deux à trois
jours pour atteindre le littoral marocain. Les houles prédominantes sont celles du secteur
NW et alternent avec des houles moins fortes mais plus fréquentes. Pour le secteur
étudié, les stations de mesure les plus proches sont celles du Jorf' Lasfar. Les amplitudes
maximales significatives observables ou prévisibles sont illustrées sur le tableau I-7.
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
52
Figure I-20 : Les trajectoires des houles rencontrées sur le littoral Atlantique Marocain
(d’après Montagne, 1922 in Zakaria, 1994, modifié)
A et A’ : les houles NW, proviennent de la dépression entre l’Islande et l’Espagne.
B : la même trajectoire (A et A’) avec un stationnement sur l’Atlantique.
C et D : les houles W et SW, proviennent des dépressions qui longent la côte américaine et abordent l’Irlande ou les Açores.
E : les houles SW, même trajectoire que D avec une direction plus au Sud.
F : houles N ou NNW, dépressions stationnaires au Sud de la France.
Tableau I-7 : Amplitudes significatives observables à Jorf Lasfar, source de la Houille
blanche (in Boulanoir, 1999)
Houle Amplitudes
Houle annuelle 5,50 m
Houle bisannuelle 6,30 m
Houle quinquennale 7,50 m
Houle décennale 8,50 m
Houle cinquantuple 9,30 m
Dans L.C.H.F pour le ministère des Travaux Publics marocain (in Charrouf 1989),
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
53
deux natures de houle ont été distinguées :
1. les houles océaniques, de période longue et couvrant le secteur NW à WSW.
2. l'agitation soulevée par le vent local, de courte période, du secteur W à SW,
cette agitation enregistrée à Jorf Lasfar est bien locale.
Les houles de direction W à NW sont quasi-permanentes (Figure I-21). Les
amplitudes varient de 0,5 à 7 mètres (on enregistre exceptionnellement des houles de 9
mètres). Les périodes vont de 8 à 18 secondes, les plus fortes amplitudes sont associées
à des périodes de 10 à 16 secondes.
L'agitation du Sud-Ouest est associée aux vents locaux et apparaît uniquement en
hiver. Le nombre de jours de houle de SW a été estimé à 21 jours par an, avec des
amplitudes de 1 à 3m et une période de 7s.
Figure I-21: Distribution fréquentielle des directions de provenance de la houle (%)
Jorf Lasfar 1991-2001 (Station météorologique de Casablanca)
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
54
La variabilité saisonnière des houles en fonction de leur hauteur, nous a permis
de distinguer les caractéristiques suivantes (Figure I-22) :
- Les houles les moins fortes (inférieures à 2 m) sont les plus fréquentes pendant
toutes les saisons. Les maxima d’occurrences sont enregistrés (46,99 % pour des houles
significatives <1,5 m) durant la période estivale, ce qui fait apparaître l’été comme une
saison d’accalmie avec des houles peu agressives.
- les houles "fortes" (entre 2 et 4 m) affectent le littoral étudié pendant
l’automne, l’hiver (avec une légère dominance) et le printemps. Leur fréquence est
caractérisée par une décroissance par rapport aux houles moins fortes.
- les houles très fortes (supérieure à 4 m) caractérisent essentiellement la période
automnale et la période hivernale. Se sont les périodes au cours desquelles se déroulent
les plus grandes tempêtes. La distribution saisonnière des périodes significatives au
cours de l’année 1999, présentée dans la figure 2-16 permet de mettre en évidence
l’existence de deux régimes de houles, correspondant à l’été et à l’hiver :
- une période estivale où les houles courtes (<7s) prédominent.
- une période d’automne et d’hiver (octobre à mars) comportant la majorité des
houles longues.
- le printemps qui correspond à une période de transition au cours de laquelle les
deux régimes sont représentés (48,86 % de fréquences pour les houles courtes et 50,15
% pour les houles longues).
En conclusion, la prédominance des longues houles pendant les mois d'hiver dans
la région septentrionale est due à l'exposition frontale de la côte (orientée NE-SW) aux
longues lames en provenance des dépressions du front polaire. Leur absence dans le
secteur Sud est causée par l'orientation générale de la côte (NW-SE) qui empêche
l'arrivée des longues houles de direction NW, alors que cette région est complètement
ouverte aux longues houles d'été engendrées par les vents qui dérivent de l'anticyclone
des Açores.
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
55
Figure I-22 : Distribution fréquentielle mensuelle des directions de provenance
de la houle (%) au large de Jorf Lasfar durant la période de 1991-2001
Mars
0
10
20
30
40N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSES
WSW
SSW
SW
W
WNW
NW
NNWJanvier
0
20
40
60
80N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSES
WSW
SSW
SW
W
WNW
NW
NNWFévrier
-10
10
30
50
70N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSES
WSW
SSW
SW
W
WNW
NW
NNW
Avril
0
10
20
30
40N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSES
WSW
SSW
SW
W
WNW
NW
NNW Mai
0
10
20
30
40N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSES
WSW
SSW
SW
W
WNW
NW
NNWJuin
0
10
20
30
40N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSES
WSW
SSW
SW
W
WNW
NW
NNW
Juillet
0
10
20
30
40N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSES
WSW
SSW
SW
W
WNW
NW
NNW Août
0
10
20
30
40N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSES
WSW
SSW
SW
W
WNW
NW
NNW
Septembre
0
10
20
30
40N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSES
WSW
SSW
SW
W
WNW
NW
NNW
Octobre
0
10
20
30
40N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSES
WSW
SSW
SW
W
WNW
NW
NNW
Novembre
0
10
20
30
40
50N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSES
WSW
SSW
SW
W
WNW
NW
NNW Décembre
0
10
20
30
40
50N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSES
WSW
SSW
SW
W
WNW
NW
NNW
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
56
IV-2-1. 3. La circulation océanique et les upwellings
Les courants côtiers : (Figure I-23)
La circulation océanique atlantique marocaine est complexe. Elle se place dans le
gyre de l’Atlantique Nord sur ce qu’il est convenu de désigner sous le nom de courant
de Canaries (vitesse de 25 – 75 cm/sec. 0,5 à 1,5 nœud) U.S. Naval Oceanographic
Office ; 1965). En effet, la circulation générale de surface dans l'Atlantique Nord se fait
suivant un circuit qui, tournant dans le sens des aiguilles d'une montre, comprend, à
partir de l'Amérique, le Cuit Stream, puis vers l'Europe la branche descendante de la
"dérive Nord atlantique" qui se prolonge au large des côtes Ibérique et Nord-Ouest
africaine par le courant des Canaries. Ce cycle se boucle par ce qu'on appelle le courant
Nord-équatorial qui s'écoule en gros de l'Est vers l'Ouest, et ramène les eaux de surface
vers la mer des Antilles et l'Amérique du Nord (Lacombe, 1965).
Malgré des fluctuations saisonnières et même annuelles du courant des Canaries,
les océanographes lui attribuent un caractère permanent. Ils le définissent comme un
large courant général profond, constant et froid, de direction Nord-Est, sud-ouest, qui,
après avoir longé la zone ibérique s'écoule parallèlement à la côte marocaine en
direction du Sud. Ce courant est caractérisé, au large de la côte marocaine, par une
faible vitesse moyenne de 0,6 nœuds (Lacombe, 1950).
Ne dépassant pas 20 °C (Rouch, 1931, 1948), la température de ce courant
s'abaisserait jusqu'à 18°C en surface au voisinage de la côte marocaine et, jusqu'à 15°C
avant d'atteindre la profondeur de 100 m. D'après Rouch, la température du courant des
Canaries serait basse d'une part du fait de sa provenance nordique et, d'autre part, parce
qu'il serait partiellement alimentée par les montées d'eaux froides (upwelling) se
produisant sur la côte marocaine.
Il est indispensable de noter que la circulation générale du courant des Canaries
est plus complexe et se trouve fortement perturbée sur la bordure continentale atlantique
marocaine au moins jusqu’à 100 km au large, tel que le montrent les travaux de
Furnestin (1948) dans le secteur marocain. D'après cet auteur, les mouvements des eaux
froides qui se manifestent dans la zone atlantique marocaine ne prennent pas partout
l'allure d'un écoulement continu du Nord-Est au Sud-Ouest, mais plus souvent celle de
déplacements latéraux perpendiculaires à la côte, des eaux de pente qui,
périodiquement, envahissent le plateau continental au printemps et en été, puis
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
57
l'évacuent en automne et en hiver. On peut considérer que le phénomène d’upwelling
est en grande partie responsable de cette complexité de la circulation générale sur la
bordure atlantique marocaine (Allain, 1970).
Les mouvements décrits par Furnestin (1948), en se produisant dans les zones où
l'eau plus froide et plus dense, des profondeurs est ramenée vers la surface, déterminent
des courants tourbillonnaires cycloniques.
34°
33°
9° 8°
200 m
NNNNNN
50 m
1000 m
El Jadida Azemmour
Sidi Moussa
Cap Ghir
CasablancaOum Er Rbia
0 40 Km
Jorf Lasfar
Oualidia
Courant littoral
Eau superficiel du plateau
Courant de canaries
Figure I-23 : Répartition des courants de surface sur le plateau continental entre
Casablanca et Cap Ghir (in Jaaidi, 1981)
Les phénomènes d'Upwellings : (Figure I-24)
L’upwelling est un phénomène qui caractérise la circulation océanique sur une
grande partie de la plate-forme continentale marocaine. Il est engendré par l’interaction
complexe des Alizés et du courant des Canaries dont le mécanisme s'explique par la
théorie de Eckman (1905). Les eaux de surface sont entraînées vers le large par l’Alizé
et remplacées par des eaux froides riches en éléments nutritifs venues du fond. Le
phénomène d’upwelling côtier est considéré comme formé d’une composante
climatique permanente et de fluctuation à différentes échelles d’espace et de temps.
L’accent est mis sur les perturbations globales inter-annuelles. Des variations de type El
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
58
Nino se produisent dans les alizés et modifient les courants équatoriaux et les
upwellings côtiers des cotes de convergence intertropicale (Hagen, 2001).
En effet, des vents dominants du Nord-Est, soufflant de terre produisent un
déplacement vers le large des eaux de surface et créent ainsi une diminution du niveau
au voisinage de la côte. Un afflux d'eaux sous-jacentes provenant des profondeurs de
100 à 300 mètres tend alors à compenser le déficit en amenant des eaux froides
profondes vers la surface (Grall et al., 1974 ; Minas et al., 1974). La venue de ces eaux
froides abaisse d'une manière notable les températures de surface. Ce sont d'ailleurs ces
températures, anormalement faibles au voisinage de la côte, qui permettent de les
repérer facilement. C'est ainsi que des enregistrements des vents et des températures de
l'eau effectués à la jetée du Port de Safi (Roux, 1947) ont conduit à remarquer que la
température de l'eau est très sensible à l'effet du vent, puisque à chaque inversion de la
courbe du vent, correspond une inversion de celle de la température avec un décalage de
temps compris entre 0 et 3 jours.
34°
NNNNNN
El Jadida Azemmour
Sidi Moussa
Cap Ghir
CasablancaOum Er Rbia
Jorf Lasfar
Oualidia
1000 m
Upwelling permanant (maximum printemps et été)
Upwelling saisonnier ( été)
200 m
50 m
33°
8°9°
0 40 Km
Figure I-24 : Répartition des zones d’Upwelling sur le plateau continental entre Casablanca et Cap Ghir (in Jaaidi, 1981)
L'Upwelling se manifeste le long de la côte marocaine dans la couche superficielle
au-dessus du plateau continental, d'une manière permanente au voisinage du Cap
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
59
Spartel et dans le secteur d'El Jadida au Cap Ghir, en passant par Safi et Essaouira
(Furnestin, 1948). Cet upwelling peut ramener en surface des eaux d'une température
minimale de 15 à 16°C et d'une salinité minimale de 36, 30 %0 correspondant aux
caractéristiques trouvées vers - 200 m. de profondeur au large.
Des variations saisonnières et des fluctuations annuelles ont été observées ; elles
affectent aussi bien l'eau d'upwelling que celle du large (Lacombe, L 1965 ; Guilcher,
1965 ; Le Floch, 1974). Au cours de l’hiver, les vents dominants provenant d’Ouest et
Nord-Ouest rendent le phénomène d’upwelling plus faible. Par contre, il est
particulièrement actif de juin à octobre, période correspondant au maximum de
puissance des Alizés. Selon Mathieu (1986) les remontées les plus intenses se localisent
au voisinage des Caps Spartel (au Nord du Maroc), Blanc (Jorf Lasfer), Beddouza (à 90
Km d’El Jadida) et Cap Ghir.
Ces remontées d’eaux froides induisent une diminution des températures des eaux
de surface, se traduisant par la remontée des isothermes 15 et 16 C° et une diminution
de la teneur en O2 (5,1 ml/l) (Kabbachi et al., 2001). Cette remontée des eaux froides
affecte une zone s’étendant de la côte jusqu’à l’isobathe -200 m de profondeur.
La structure thermohaline liée aux résurgences côtières peut être perturbée par le
brassage intense des eaux superficielles, provoqué par l’agitation des houles. Dans la
couche limite, les courants dus à la houle peuvent transporter vers la zone côtière la
matière mise en suspension par les mouvements verticaux (Zakaria, 1994).
IV-2-2. Hydrologie continentale
La topographie beaucoup moins tourmentée, permet l'existence de véritables
nappes de plateaux s'écoulant conformément à l'inclinaison générale de la topographie
de l'Est vers l'Ouest. Les nappes sont peu profondes et liées à la frange d'altération et
aux fractures, elles sont pauvres en général (El Achheb, 1993).
Le plioquaternaire d'épaisseur, qui peut atteindre 30 m (Gigout, 1951, 1954 et
1956), recèle des nappes d'importance diverse qui s'écoulent vers l'Ouest, le Nord-Ouest
ou le Nord. Généralement laminaire, l'écoulement y est parfois karstique (Combe et al.
1975). Au niveau de la lagune de Sidi Moussa, la nappe du calcaire de Dridrate et celle
du plioquaternaire de Sahel se réunissent pour n’en former qu’une seule. De
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
60
nombreuses émergences de sources en amont sur les bords de la dépression interdunaire
sont la manifestation en période humide de ce système aquifère qui un écoulement
karstique bien caractériser.
IV-2-3. Bilan hydrologique de la lagune
Les apports en eau douce dans la lagune sont la manifestation des résurgences de
la nappe du Plioquaternaire de la façade continentale de la lagune de Sidi Moussa. Ces
apports sont naturellement plus forts en période humide, quand la nappe est en charge,
d’où des variations des salinités par rapport à la période estivale.
Au niveau des passes, les vitesses de flots sont toujours supérieures à celles du
jusant et ceci pour des périodes plus courtes. Cela se traduit dans la morphologie par un
transit plus important de matériaux en flot créant ainsi un delta interne marée important
manifestée par la sablière. Le delta de marée externe est pratiquement inexistant : la
forte dynamique côtière (courants littoraux et dérive littorale Nord-Sud) par son action
reprend les sédiments expulsés de la lagune à basse mer pour les répartir plus au Sud.
IV-3 Milieu biologique de la lagune de Sidi Moussa
IV-3- 1 La faune
La lagune de Sidi Moussa abrite un certain nombre de poissons présentant une
variabilité saisonnière à savoir la sole, le bar et le dentx, etc et certains invertébrés : Des
décapodes « Carcinus maenas », des isopodes « Idotea baltica ; Cymadusa sp ;
Perineris sp. », des cnidaires « Actina equina », des gastéropodes « Monodonta sp ;
Turbinata sp ; Cympium sp ; Gibbula sp ; Gibberulina sp. », des tintinides et les
bivalves : les coques, les couteaux, la palourde Ruditapes decussatus L., Solen et
Cardum edule L. Ce dernier bivalve est l’espèce dominante de la zone intertidale de la
lagune, et par conséquent, il constitue un compétiteur important d’espace avec la
palourde. On trouve aussi, certains crustacés tels que le crabe vert Carcinus maenas, qui
constitue un prédateur redoutable de la palourde à côté de gastéropode Cympium sp
(Bennouna, 1999).
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
61
IV-3- 2 La flore
Ce sont les phanérogames halophytes caractéristiques des eaux saumâtres « les
zostères », qui prédomine la zone intertidale et au niveau des schorres de la lagune de
Sidi Moussa, aussi on retrouve les algues vertes « les ulves ». Ces algues présentent une
croissance intense en été ce qui induit des mortalités chez les palourdes par asphyxie
(Rafik, 1991).
Bennouna (1999) a pu identifier cinq grands groupes de phytoplancton :
• les diatomées et les dinoflagellés sont les groupes les plus dominants au niveau
de la lagune de Sidi Moussa. Les diatomées sont essentiellement représentées par les
genres Leptocylindrus, Chaetoceros, Navicula, Rhizosolenia, Pleurosigma,
Nitzschia et Lauderia. Les genres de groupe des dinoflagellés les plus fréquemment
renconctrés sont par ordre décroissant : Prorocentrum, Protoperidinium,
Scrippsiella, Peridiniella, Ceratium, Dinophysis, Pentapharsodinium, Gonyaulax,
Gyrodinium, Pyrophacus et Alexandrium,
• les silicoflagellés et les coccolithophoridés qui ne se présentent que par une ou
deux especes avec une fréquence très faible,
• les cyanophycées, qui se présente qu’en mois de juin.
IV-3- 3 La salubrité de la lagune de Sidi Moussa
La lagune de Sidi Moussa, présente des résultats conformes aux normes
internationales adoptés par (CEE/91/492), elle est donc classée en zone salubre zone A
(Idrissi et al. 1994), ceci est probablement dû au caractère du site, zone peu peuplée, et
par conséquent, l’agression de la pollution urbaine reste faible.
Toutefois récemment Bernoussi (1996) a reclassé la lagune en zone peu salubre
(Zone B), ceci est dû par la suite à l’intensification des activités agricoles et de pâturage
au bord de la lagune et par conséquent à l’augmentation d’intrants (fumiers,
fertilisants…) lesquels infiltrés ou/et drainés se retrouvent en partie dans les eaux de la
lagune.
Partie I : Présentation générale de la lagune de Sidi Moussa
62
IV- INTERETS SOCIO-ECONOMIQUES DE LA LAGUNE
La lagune de Sidi Moussa est identifiée au Maroc comme un site d’intérêt
écologique et biologique, et a été proposée récemment comme site Ramsar (=
convention internationale portant le nom de la ville où elle a été signée (Ramsar = ville
en Iran) visant à protéger les zones humides d’intérêt internationale pour les oiseaux).
Outre que la pêche au niveau de la lagune et l’exploitation des sels au niveau des
salines en amont de la lagune, la récolte des coquillage reste l’activité principale de la
population au voisinage de la lagune de Sidi Moussa, cette activité est plus intense dans
le cas des palourdes Ruditapes deccusatus, la production annuelle enregistrée par les
mareyeurs locaux est d’environ 27 tonnes (Rafik, 1991).
Au niveau de bassin versant bordant la lagune de Sidi Moussa, un développement
important de l’agriculture irriguée, technique agricole, qui certes, a permis
l’amélioration des rendements surtout des cultures maraichéres.
Sur le plan industriel, des efforts importants ont été déployés pour industrialiser
rapidement la région, sans que la protection du littoral ait été prise en considération,
ceci a donné une implantation des unités industrielles importantes au niveau de Jorf
Lasfar « 15 Km au Nord de la lagune ».
La primauté jusqu’à une date récente du tourisme balnéaire, s’est traduite par une
forte littoralisation de cette activité. En effet, le séjour balnéaire tant pour le tourisme
international que le tourisme national constituait la principe forme d’agrément. Activité
récemment importée, le tourisme balnéaire est venu accuser le basculement des centres
d’intérêt économique de l’intérieur vers les côtes. Malheuresement la lagune ne possède
pas encore des infrastructures pour attirer un tourisme plus accentué malgré que ces
potentialités naturelles soient très développées.
Partie II : Méthode d’étude
63
METHODES D’ETUDES
I - CONDITIONS D’ECHANTILLONNAGE ……………………...…… 64
II- MATERIEL ETUDIE……………………………………………………… 64
II-1 Sédiments superficiels………………………………..……………… 64
II-2 Sédiments carottés…………………………………………………… 64
II- METHODES ANALYTIQUES…………………………..………………… 66
II – 1. 1. Analyses granulométriques…………..………………………… 66
II – 2. Minéralogie des Argiles……………………………………………72
II – 3. Analyses géochimiques…………………………………………… 73
II – 4. Calcimétrie……………………………………………………..… 74
II – 5. pH des sédiments……………………………….………………… 75
II – 6. Analyses statistiques……………………………………………… 75
Partie II : Méthode d’étude
64
Partie II :
Méthodes d’études
I - CONDITIONS D’ECHANTILLONAGE
Afin de répondre au double objectif fixé : caractériser qualitativement le matériel
sédimentaire et déterminer l’origine des flux sédimentaires exportés dans la lagune de
Sidi Moussa, Cinquante (50) échantillons de sédiments superficiels, Cinq carottes
(Csm-1, Csm-2, Csm-3, Csm-4 et Csm-5) ont été implantées au niveau de la zone
intertidale et les schorres de la lagune de Sidi Moussa (Figure II-1). Sur ce matériel, une
approche multiméthodique a été adoptée en mettant en œuvre des analyses
granulométriques, minéralogiques et chimiques.
II- MATERIEL ETUDIE
II-1 Sédiments superficiels :
Les sédiments superficiels ont été prélevés en Décembre 2001 dans la lagune au
niveau de la zone intertidale et du chenal. L’échantillonnage a été effectué par une
benne VanVeen. L’échantillonnage a été fait sur les 4 cm de la surface.
II-2 Sédiments carottés :
Cinq carottes numérotées de Csm-1 à Csm-5 ont été prélevées en 2001, dans la
zone intertidale et les schorres de la lagune de Sidi Moussa. Les sondages ont été
effectués à l’aide des tubes en PVC à peaux d’oranges et manipulés à la main. Le choix
de positionnement des carottes est basé sur la nature des faciès superficiels et celle des
faciès du bassin versant. Les cinq carottes prélevées montrent des épaisseurs variables.
La carotte la plus longue est Csm-4, qui atteint 110 cm, se situe dans la zone centrale au
niveau des schorres, la carotte la plus courte se situe au niveau de delta de marée
interne. Après une description détaillée des coupes sédimentaires, chaque niveau
visualisé à l’œil nu a été échantillonné.
Partie II : Méthode d’étude
65
Localisation des carottesLocalisation des échantillons de surface
Passeprincipale
4000 800 mCsm-5
N
Sidi MoussaEl Jadida
Safi
MAROC
12 3
4
6
589
710
18
11
1213
14 15
16 17
1920
23 21
22
24
25
26
272829
3132
35
33
34
3036
3738
394043
42
444546
47
4849
50
Csm-4
*
NNNNNN
EEEEEE
SSSSSS
WWWWWW Digue
Sablière
ParcOstreicole
Chenal
MarraisSalants
LAGUNE DE SIDI MOUSSA
Banc de sable
Cordon littoral
Dunes consolidées
Shorre
41
Passesecondaire
ZONE AMONT
ZONE AVAL
0 100 200 km
Figure II-1 : Localisation des échantillons de surface (n= 50) et des carottes (n=2) dans
la lagune de Sidi Moussa
Partie II : Méthode d’étude
66
II- METHODES ANALYTIQUES
II-1 Analyses granulométriques
Les analyses granulométriques du sédiment brut ont été faites avec un
diffractomètre Laser Mastersiz Malvern 2600 E (Figure II-2) :
- Tailles mesurées de 50 nanomètres à 900 microns
- un laser basse- tension
- des optiques (lentilles de Fourrier)
- une zone de cellule (cellule)
- des photodétecteurs (photos diodes au nombre de 42 + 3 pour le Mastersize.
- une cuve à ultra sons, à agitateur et pompe
- un ordinateur + logiciel.
Photodétecteurs concentriques
Lentille
Pump
SampleCell
Particles in Suspension Stir
Central Processor
Printer
Out
Receiver
Cellule de mesureUltrasonic
Figure II-2: Schéma général du Granulomètre Malvern
Partie II : Méthode d’étude
67
Principe de mesure
Les particules qui doivent être mesurées sont diluées dans de l’eau puis mises en
circulation par une pompe dans la cellule. Les particules éclairées par la lumière laser
deviennent son axe principal. La quantité de lumière, déviée et l’importance de l’angle
de déviation permet de mesurer la taille des particules. Les grosses particules
deviennent des quantités importantes de lumière sur des angles faibles par rapport à
l'axe de propagation. Les petites particules au contraire deviennent des quantités infimes
de lumière sur des angles plus larges.
Les intensités sont recueillies par des photodiodes en silicium puis sont
numérisées, analysées par calcul sur des matrices inverses et le résultat du calcul mis à
l'ordinateur, est représenté sous différentes formes (courbes, tableaux granulométriques
etc.). La théorie mathématique représentant la lumière diffusée par 1’échantillon est
modélisée pour des équivalences sphériques. Sur cet appareil, nous pouvons intégrer
l’indice de réfraction des particules mesurées afin de pouvoir mesurer les plus petites
particules (problèmes de transparence). Les courbes obtenues en coordonnées semi-
logarithmiques du pourcentage cumulé en fonction des diamètres des grains donne des
courbes granulométriques de différentes formes. Ceci permet de définir trois faciès
principaux selon Rivierre (1952) (Figure II-3) :
1- Le faciès parabolique : Le faciès parabolique qui caractérise des apports par un cou-
rant turbide rapide avec un bon classement du matériel. Le mode de transport se fait
donc par suspension graduée et on observe un gradient vertical de densité au sein du
courant transporteur.
2- Le faciès logarithmique : II résulte d'un dépôt par excès de charge à la suite d'une
diminution de la compétence de l'agent de transport. Ce transport se faisant par
suspension uniforme (S.S.) (courant de turbidité de faibles densité et vitesse). Ce faciès
traduit une ébauche de classement du sédiment par transport.
3- Le faciès hyperbolique : Il reflète un dépôt par décantation ; le transport se fait par
suspension pélagique et hemipélagique. Le quartile le plus grossier (Q1) de la fraction
inférieure à 63µm est utilisé pour traduire l'importance des silts et des argiles, pour
mettre en évidence ces différents faciès.
Partie II : Méthode d’étude
68
Figure II-3 : Différents faciès et modes de dépôts des sédiments fins (Rivierre, 1952)
Les résultats des analyses granulométriques sont exprimés en courbes semi-
logarithmiques et en histogrammes de fréquence. Nous avons adopté, pour ce travail, les
formules de Folk et Ward (1966) pour le calcul des indices granulométriques. Ces
différents indices granulométriques ont été utilisés pour établir des diagrammes de
dispersion.
La moyenne granulométrique (phi) : Elle représente la distribution granulométrique
moyenne des sédiments et elle est déterminée par la formule suivante :
Mz = 16 + 15 + 84
3
Cet indice dépend de plusieurs facteurs : l'intervalle de taille du matériel de la
roche mère, l’énergie du milieu, et la distance du transport (J.PERRIAUX, 1961). Il
permet l’individualisation d'un certain nombre de faciès (Tableau II-1)
Partie II : Méthode d’étude
69
Tableau II-1 : Répartition des faciès sédimentaires en fonction de la moyenne (Folk,
1966)
Valeur de Mz en phi Classement
Mz < 1,00 Sables grossiers et graviers
1,00 <Mz <2,31 Sables moyens
2,3l<Mz<3,32 Sables fins
3,32 <Mz <4,00 Sables très fins
Mz> 4,00 Silts et argiles (lutites)
Standard déviation ou écart-type : C'est le coefficient de classement, il est donné par
la formule :
84 - 16Et =
95 - 5
4 6,6+
FOLK (1966) propose pour les valeurs du Standard Déviation des caractéristiques
de classement (Tableau II-2).
Tableau II-2 : Répartition des faciès sédimentaires en fonction de l’écart-type (Folk,
1966)
Standard Déviation Classement
>4 Extrêmement mal classé
4>Sd>2 Très mal classé
2>Sd>1 Mal classé
1>Sd>0,7 Modérément classé
0,7>Sd>0,5 Moyennement bien classé
0,5>Sd>0,35 Bien classé
0,35>Sd Très bien classé
Partie II : Méthode d’étude
70
Il dépend de trois principaux facteurs en général :
l'intervalle des tailles du matériel initial (classement de la roche mère)
le taux de sédimentation.
Les caractéristiques physiques du courant (vitesse énergie, turbulence,
fluctuations, etc. ...)
Skewness ou indice d'assymétrie (Sk) : Il mesure le degré d'obliquité de la courbe de
fréquence, autrement dit, l'asymétrie de cette courbe par rapport à la médiane et son
sens (Tableau II-3), Il est calculé par la formule :
16 84 50+ -
84 16-( )2
Sk = +5 95 50
+ -
95 5-( )2
22
Tableau II-3 : Répartition des faciès sédimentaires en fonction de l’indice d’assymétrie
(Folk, 1966)
Sekwness Classement
1>Sk>0,3 Très asymétrique vers les fins
0,3>Sk>0,1 Asymétrique vers les fins
0,1>Sk>-0,1 Presque symétrique
-0,1>Sk>-0,3 Asymétrique vers les grossiers
-0,3>Sk>-1 Très asymétrique vers les grossiers
Partie II : Méthode d’étude
71
Test de Passega
En mettant en relation la médiane et l’unpercentile dans un diagramme
logarithmique, Passega (1964) propose une intérprétation en terme de dynamique de
transport des variations granulométriques des sédiments. Ce digramme permet
d’identifier les types de courants transporteurs du matériel. Cette méthode est largement
utilisée dans l’étude de la distribution spatiale des sédiments fluviatiles. Ce diagramme
sera également utilisé pour la discrimination entre les sédiments des différentes zones et
carottes lagunaires (Figure II-4).
1 µm 10 µm 100 µm 1 mm 10 mm
1 mm
100 µm
SR
P
Q
ON
1 2 4 5 8 Médiane
Cen
tile
supé
rieur
Interprétations originales de Passega (1957) :
NO: Dépôts de roulement sur le fondOP: Dépôts de roulement sur le fond et de suspensions gradéesPQ: Dépôts de suspensions gradées et de roulement sur le fondQR: Dépôts de suspensions gradéesRS: Dépôts de suspensions homogènes
Figure II-4 : Image C/M théorique des dépôts fluviatiles d’après Passega (1964)
Partie II : Méthode d’étude
72
II – 2. Minéralogie des Argiles
Cette étude a été réalisée sur tous les échantillons du remplissage lagunaire, sur
des formations de substrat de l’arrière pays et sur les échantillons de cordon littoral. Les
analyses minéralogiques des échantillons bruts et des fractions argileuses.
III – 2. 1. Préparation des échantillons :
La technique utilisée est celle décrite par HOLTZAPPEL (1985). Le sédiment fin
est délité dans l’eau distillée et défloculé à l’eau oxygénée, décarbonatée à HCl et
homogénéisé par agitation. Après centrifugation le culot obtenu est étalé sur une lame
de verre en agrégats orientés. Trois lames sont préparées :
- Lame normale
- Lame glycolée : gonflement à l’éthylène glycol pendant 24 heures
- Lame chauffée : chauffage à 450°C pendant 40mm
III – 2. 2. Analyse à la diffraction X:
Les mesures ont été effectuées pour les argiles sur des lames avec dépôt orienté
par sédimentation de l'échantillon.
Les mesures XRD ont été réalisées à l'aide d'un diffractomètre SIEMENS type
D500 avec anode de cuivre, longueur d'onde=1,5418 angström, avec
monochromatisation du rayonnement diffracté sur un cristal de graphite pour éliminer
l'effet de fluorescence provenant de l'échantillon. Le détecteur est du type scintillateur.
La vitesse de balayage du goniomètre est de 1° par minute pour un intervalle de mesure
de 2° à 30° en 2 thêtas. La tension appliquée au tube est de 45Kv et 35 mA.
Les analyses minéralogiques totales sont réalisées sur des préparations
désorientées sur support en quartz monocristallin (type zéro background). L'intervalle
de mesure est de 4° à 90° en 2 thêtas. La vitesse de balayage est de 0,5° par minute. La
gestion et le traitement des mesures sont identiques à ceux des argiles.
Partie II : Méthode d’étude
73
II – 3. Analyses géochimiques
II – 3. 1. Géochimie organique
La matière organique s’associe aux particules minérales des sédiments marins,
particulièrement aux argiles en formant des complexes argilo- humiques. Bien qu’elle
soit en quantité réduite, elle détermine les principales propriétés des complexes. Les
complexes minéraux qui leurs sont associés orientent ou catalysent l’ensemble des
transformations de la matière organique qui constitue l’humification. Par ailleurs, la
matière organique conditionne la solubilité, la mobilité et la concentration de certains
éléments métalliques (Manskaya et al, 1968 ; Pillai et al. 1971 ; Rashid, 19714 ; Rashid
et Leonard, 1973). Elle constitue, en effet, un vecteur essentiel de certains éléments
métalliques en milieu aqueux (Duursma et Stevenhysen, 1966). Les liens, plus ou moins
stables, qui aboutissent à la formation de complexes organominéraux caractérisent un
état d’équilibre (Debyser, 1959). De plus, Cauwet (1985) montre que la matière
organique participe activement à plusieurs mécanismes physico-chimiques dont certains
ont des conséquences directes sur la sédimentation côtière. Ainsi l’approche
géochimique peut offrir des informations complémentaires dans la compréhension des
mécanismes sédimentaires.
Les teneurs en carbone organique particulaire (COP %) et total (COT %) ont été
mesurées par la méthode coulométrie à l’aide du coulomat 702. Ces analyses ont été
effectuées au département de Géologie et d’Océanographie de Bordeaux I (France).
II – 3. 2. Géochimie minérale
La composition chimique du sédiment brut a été obtenue à partir des mesures
effectuées à l'aide d'un spectromètre de fluorescence des rayons- X de marque Siemens
type SRS 3000 équipé d'un tube avec anode de rhodium. Les conditions opératoires sont
celles décrites par Lapaquellerie. Deux types d’analyses ont été réalisés :
Les éléments majeurs (Si, Al, Fe, Ti, Ca, Mg, K, Mn, F, P, Na et Cl) par la
technique de dilution ; les échantillons broyés sont ensuite fondus à 1050 °C. Les
teneurs exprimées sont celles des oxydes.
Les éléments traces (Ni, Cu, Zn, Pb, Cr, Br, V, Y et Rb) sont analysés directement
sur les échantillons finement broyés et séchés à 105 °C.
Partie II : Méthode d’étude
74
Les droites d'étalonnage des différents éléments chimiques ont été calculées à
partir des mesures des étalons suivants: AC-E, AL-I, AN-G, BE-N, BR, BX-N, DR-
N,DT-N, FK-N, GA, GS-N,GXR-1, GXR-3, IF-G,MA-N,Mica-Fe,Mica-Mg,SO-1, SO-
2,SO-4,Sy-2, Sy-3,UB-N et VS-N. La précision est de 1% relatif et l'erreur est de +/-
0,4% relatif. La limite de détection pour les éléments en traces est de 5 mg/kg.
La teneur en eau des sédiments mesurée par la perte de feu à 1000 °C. En effet, il
existe deux types d’eau :
1- L’eau hygroscopique (H2O) qui se fixe sur les composés en conservant son
individualité, elle correspond à la perte au feu subie à l’étuve à 200 °C.
2- L’eau de constitution (H2O+) qui se combine avec les composés, elle
correspond à la perte de feu à 1000 °C.
A partir des teneurs des métaux mesurées au fond de la carotte, nous avons
calculé le degré de contamination (Cd) des dépôts selon la formule de Hakanson
(Hakanson L., 1980) définie pour les sédiments lacustres. Le facteur de contamination
calculé correspond au rapport des concentrations mesurées à la surface sur les
concentrations mesurées au bruit de fond géochimique de la carotte. Le Cd est la
somme de tous les facteurs de contamination (Tableau II-4).
Tableau II- 4 : Degré de Contamination "Cd" selon Hakanson (1980)
Degré de Contamination (Cd) Etat de la Contamination
< 6 Contamination faible
6 – 12 Contamination modérée
12 - 24 Contamination considérable
II – 4. Calcimétrie
La teneur en carbonates des sédiments bruts a été déterminée à l’aide d’un
calcimètre de Bernard. Le principe est de décarbonater une masse de 500 mg
d’échantillon broyé par l’acide chlorhydrique (N/2).
Partie II : Méthode d’étude
75
L'essai s’effectue sur 500 mg d'échantillon finement broyé et bien représentatif de
la totalité de la fraction fine. Après attaque à l'acide chlorhydrique (N/2) qui réagit avec
les carbonates selon la formule suivante :
2 HCI + CaCO3 Ca C12 + H2O+ (CO2).
Ce qui entraîne un dégagement de CO2 proportionnel à la quantité de carbonates
présents dans le sédiment en tenant compte de la température ambiante lors de chaque
manipulation. Un échantillon référence (100% de CaCO3) a été dosé. Le pourcentage
de carbonates dans les sédiments est calculé par rapport à l’échantillon de référence.
II – 5. pH des sédiments
Le pH est un paramètre complexe dont la valeur dépend de nombreux facteurs
chimiques (présence de carbonates..), physique (échange air-océan…) et biologiques
(balance entre l’activité photosynthétique du milieu et son activité saprophytique..). Le
pH des sédiments a été déterminé à l’aide d’un ph-mètre électronique sur des
échantillons bruts trempés dans l’eau distillée pendant quatre heures et mélangés de
temps en temps par un agitateur magnétique.
II – 6. Analyses statistiques
Afin d'établir les corrélations entre les différentes variables régissant le
fonctionnement de système lagunaire, de grouper les individus en populations
homogènes et de dégager les tendances générales, nous avons appliqué un traitement
statistique aux nombreuses données acquises tout au long de cette étude. L’analyse des
corrélations a été utilisée pour traitement statistique des données des 30 échantillons du
sédiment d'après les recommandations de Basilevsky (1994). Les analyses statistiques
ont été faits en utilisant le logiciel STATISTICA.
Partie III : Approche sédimentologique
76
APPROCHE SEDIMENTOLOGIQUE
I - CARACTERES SEDIMENTOLOGIQUES DES DEPOTS SUPERFICIELS………………………………………………………………... 77 I-1- le pH et les teneurs en CaCO3………………………….…….……… 77
I-2- Etudes granulométriques…………………………………………….. 78
I-2-1 Répartition des faciès…………..…………………………… 80
I-2-1-1. Faciès sableux……………………………………. 80
I-2-1-2. Faciès silto-sableux……………………………… 83
I-2-1-3. Faciès silto-argileux……………………..……… 84
I- 2-2 Analyse et interprétation des variations granulométriques… 85
I- 2-3 Test Passega……………………………………………..… 88
I- 2-4 Methode des moments linéaire………………..…………… 91
I- 2-4-1 signification et mode d’utilisation des paramétres.. 92
I-2-4-2 Test : Moyenne – Médiane……………………..… 93
I- 3- Conclusion……………………………………………………….. 93
II - CARACTERES SEDIMENTOLOGIQUES DES DEPOTS CAROTTES .95 II-1 Description des carottes……………………………………………… 95
II.2 Granulométrie des dépôts…………………………….……………… 96
II.2.1 Faciès silteux……………………………..……………… 96
III.2.2 Faciès sableux………………………………………………100
III.2.3 Conclusion………………………………………………….100
III.3 Variations granulométriques et dynamique du dépôt ………………..100
III.4 Conclusion……………………………………….……………………104
III- CONCLUSION………………………………………………………………104
Partie III : Approche sédimentologique
77
Partie III :
APPROCHE SEDIMENTOLOGIQUE
L’étude des dépôts de la lagune de Sidi Moussa a pour but de préciser les
caractéristiques sédimentologiques des principaux faciès, afin de déterminer les
conditions du milieu de dépôt. L’examen de leur répartition dans l’espace et dans le
temps nous permettra de proposer une reconstitution paléogéographique de cette lagune.
Les différents résultats d’analyses sont présentés sous forme de cartes de répartition des
divers paramètres sédimentologiques.
I - CARACTERES SEDIMENTOLOGIQUES DES DEPOTS SUPERFICIELS
Les caractéres sédimentologiques des dépôts de lagune de Sidi Moussa
permettront de comprendre la répartition spatiale des sédiments lagunaires.
I-1- pH et les teneurs en CaCO3
I-1.1- pH des sédiments
Les pH dans les sédiments lagunaires sont basiques. Quelques variations sont
enregistrées dans la zone intertidale en particulier au niveau des schorres (7,9 à 8,6)
alors que les valeurs, dans les chenaux sont toujours supérieures à 8.
I-1.2- Teneurs en carbonates
Les carbonates ont plusieurs origines possibles :
- Origine biodétritique, donnant des débris de divers organismes notamment ceux de
mollusques sous forme d’aragonite et de calcite, tests de foraminifères, maërl, etc.… ces
débris constituent souvent une part importante des sédiments dans les zones côtières. Ils
s’accumulent parfois dans les aires à thanatocénose où ils constituent la quasi intégralité
des sédiments.
- Origine biogénique, dans ce cas, ils sont essentiellement bactériens (Castanier, 1987).
- Une origine détritique, sous forme de carbonates particulaires issus de l’extérieur du
bassin lagunaire.
- Une origine chimique, en très faible part, de la précipitation des carbonates dissous
d’origine marine ou continentale.
Partie III : Approche sédimentologique
78
Cette précipitation est provoquée par l’augmentation de pH du milieu aquatique
sous l’effet des phénomènes biochimiques. Selon Debyser (1961), les sédiments
constitués par un mélange de coquilles et de vases, ce qui est le cas en de nombreux
endroits du la lagune de Sidi Moussa, dépendent pour la teneur en carbonates de
l’abondance des organismes à tests carbonatés.
La répartition des teneurs en carbonates montre une différentiation entre la zone
amont et la zone avale de la lagune (figure III-1), les sédiments peuvent être très
carbonatés avec des teneurs allant de 16,32 % à 80,56 % selon les lieux de prélèvement.
Dans la zone aval « zone de l’embouchure », où se déroule une activité
conchylicole, les carbonates sont notamment d’origine biodétritique. Ils proviennent de
la sédimentation des débris coquilliers et des tests de la microfaune calcaire. Les valeurs
sont élevées et peuvent atteindre jusqu'à 80,56 %.
Dans la zone amont « vers les marais salants », les teneurs en carbonates sont
moyennement faibles (16,32 %). Elles sont surtout liées aux activités biologiques, ainsi
qu’à la précipitation des apports continentaux parvenus dans le système par
ruissellement.
Les sédiments de la lagune de Sidi Moussa renferment des teneurs en carbonates
toujours supérieures à 20%. Les teneurs les plus faibles se rencontrent dans la zone des
marais salants.
I-2- ETUDES GRANULOMETRIQUES
L’étude des sédiments superficiels de la lagune de Sidi Moussa, à l’aide d’un
microgranulométre laser, nous a permis d’une part, de caractériser en détail la
granulométrie de la couverture sédimentaire actuelle au sein de la dépression et, d’autre
part, d’établir les variations spatiales de ces caractères.
Les distributions granulométriques sont regroupées en 7 fractions : <5µm, 5-15
µm, 15-30 µm, 30-63 µm, 63-125 µm, 125-250 µm et >500 µm. Les teneurs de ces
différentes fractions granulométriques montrent des variations notables au sein de la
lagune permettant de distinguer trois types de faciès qui sont de la zone de la passe
principale vers la zone des marais salants (figure III-2) :
Partie III : Approche sédimentologique
79
Figure III-1 : Teneur en carbonates dans les sédiments superficiels de la lagune de Sidi
Moussa
Figure III-2 : Répartition des faciès sédimentaires dans la lagune de Sidi Moussa
Partie III : Approche sédimentologique
80
- Un faciès sableux, qui occupe la zone de la passe et le delta de marée interne, il
s’agit d’un sable fin à moyen (125-250 µm) riche en débris coquilliers de
lamellibranches et de gastéropodes. Ce faciès représente 30 % des dépôts de la lagune.
- Un faciès silto-argileux, le plus répandu dans la lagune et représente 55%. Ce
faciès caractérise la zone intertidale et les schorres (zone amont). Il est riche en débris
ligneux des plantes halophiles. Cependant, on note un enrichissement de la faction fine
(<15 µm) vers l’amont de la lagune.
- Un faciès silto-sableux, se localise au niveau des chenaux de marrée et des
slikkes au niveau de la zone médiane de la lagune. Ce faciès représente 15 % des dépôts
lagunaires.
I-2-1 Répartition des faciès :
I-2-1-1. Faciès sableux :
Il caractérise la zone des passes, la sablière et le chenal principal ; avec des
valeurs entre 45% et 90%. Dans le secteur médian de la lagune des accumulations de
sable sont signalées en bordure du cordon littoral.
L'étude granulométrique de la fraction sableuse permet de caractériser les dépôts
et de se renseigner, par conséquent, sur les facteurs régissant le transport des sédiments
ainsi que sur les conditions de leur mise en place.
2-1-1-1. La moyenne granulométrique
La moyenne granulométrique des sables se situe entre 120 et 430 µm (figure III-
3). Il est à noter qu’au niveau de la passe la moyenne enregistre son maximum (430µm).
2-1-1-2. Le mode granulométrique
L’analyse des modes granulométriques montre deux types de dépôt :
- un sable unimodal avec des modes supérieurs à 310µm, c’est un sable grossier qui
caractérise la zone de la sablière et la partie amont du chenal. Le transport est régi
essentiellement par la dynamique marine.
- un sable bimodal avec des modes principaux de 100µm et 250µm, c’est un sable
moyen, qui se localise aussi bien au niveau du chenal principal de la lagune. Le
transport des particules est aussi bien régi par les courants de marrée que par la
dynamique intralagunaire.
Partie III : Approche sédimentologique
81
2-1-1-3. L’écart type
La carte de répartition de l’écart type (figure III-4) montre des dépôts présentant
un classement modéré (0,5 à 1) qui caractérise essentiellement la zone de la sablière et
la zone des passes. Les sables mal à très mal classés (l’écart type est supérieur à 1) sont
localisés essentiellement au niveau du secteur amont de la lagune et au niveau de la
zone longeant le cordon dunaire, à proximité, de la passe.
2-1-1-4. Le Skewness
Globalement, la carte de répartition du skewness, montre deux types de dépôts
(figure III-5) :
- Des sables à asymétrie négative forte localisés au niveau de la sablière ;
- Des sables à assymétrie positive qui longent le cordon dunaire vers le NE et des
sables à asymétrie positive qui caractérisent le chenal de la lagune et les zones
intertidales avales.
Figure III-3 : Répartition spatiale de la moyenne granulométrique dans la lagune de
Sidi Moussa
Partie III : Approche sédimentologique
82
Figure III-4 : Répartition spatiale de l’écart-type granulométrique dans la lagune de
Sidi Moussa
Figure III-6 : Répartition spatiale de Skewness dans la lagune de Sidi Moussa
Partie III : Approche sédimentologique
83
I- 2. 1. 5. Conclusion
L’analyse des indices granulométriques de la fraction sableuse des sédiments
superficiels de la lagune de Sidi Moussa montre que la répartition de cette fraction
dépend essentiellement de deux facteurs hydrodynamiques.
Le faciès sableux, qui caractérise la zone de la passe et la sablière, est
généralement constitué de sables, qui présentent les mêmes caractéristiques que les
sables des plages de part et d’autre de la passe (Mzari, 2002). Ils peuvent être divisés en
deux groupes :
- Des sables moyens (78%) bioclastiques qui forment le delta de marée interne,
l’écart type montre que ces dépôts présentent un classement modéré (0,5 à 1). Ces
sables qui peuvent avoir comme origine le littoral adjacent sont remobilisées par la
dérive littoral dominante orientées SW-NE (Zourarah, 2002). Ils sont repris par la
dynamique intralagunaire et repartis à l’intérieur pour former la sablière ;
- Des sables fins (18%), mal à très mal classés, qui occupent la bordure lagunaire
et une partie de la zone amont. Ces sables fins rappellent les sables des cordons
dunaires. Le vent pourrait jouer un rôle important dans l’alimentation de la lagune en
sables de ce type de sable. Ainsi, l’érosion éolienne, quand à elle, est beaucoup plus
importante, du fait de la texture très légère du sol en surface alliée au surpâturage.
2-1-2. Faciès silto-sableux :
Ce faciès se localise au niveau des chenaux de marrée et des slikkes au niveau
de la zone amont de la lagune, à la suite de diminution de la profondeur et
l’augmentation de l’énergie du milieu. Se sont généralement des sédiments bimodaux
avec un mode principal qui se situe entre 120 et 180 µm ; la moyenne est d’environ 40 à
120 µm. le taux de CaCO3 se situe entre 30 et 60 %. Ils sont mal classés à modérément
classés. Leur Skewness indique des courbes cumulatives asymétriques vers les
sédiments fins, ce qui marque une grande hétérogénéité des sédiments et qui par la suite
montre une dynamique très variante.
Partie III : Approche sédimentologique
84
2-1-3. Faciès silto-argileux :
La fraction silteuse est bien représentée au sein de la lagune. Aussi, les teneurs les
plus faibles sont observées dans la zone des passes et de la sablière, en relation avec
l’hydrodynamique importante, liée au courant de marée. Au niveau des chenaux, la
fraction silteuse augmente et passe à des valeurs comprises entre 10% et 75%. Au
niveau des slikkes et des schorres, les silts sont les plus élevés. Le taux des carbonates
est de 10 à 30 %, il est surtout d’origine biogène. L’analyse de cette fraction par
microgranulomètre montre qu’elle est formée de quatre classes granulométriques : les
silts grossiers ; les silts moyens ; les silts fins et les argiles définies par Rivierre (1977).
2-1-3-1. Les silts grossiers (63µm et 30µm)
Les silts grossiers sont peu représentés (11%) et sont localisés au niveau de la
zone avale du chenal. Les faciès paraboliques sont dominants, et les taux des argiles
sont très faibles (< à 5%). La médiane se situe entre 40 µm et 50µm.
2-1-3-2. Les silts moyens (entre 15µm et 30µm)
Les silts moyens sont biens représentés dans la zone du chenal et dans les slikkes
de la zone avale de la lagune, ils représentent 12,82% de la répartition des faciès
lagunaires. Ce sont des silts plurimodaux avec des taux des argiles relativement faibles
(< 10%). La comparaison des courbes cumulatives avec les courbes canoniques de
Rivière (1977) montre que le faciès logarithmique est dominant ; ce qui témoigne d’un
dépôt par excès de charge, à la suite de la diminution de la compétence de l’agent de
transport. La médiane se situe généralement entre 16µm et 22µm.
2-1-3-3. Les silts fins (entre 15µm et 5µm)
Les silts fins se localisent essentiellement dans la majeure partie des slikkes et
schorres de la lagune, ils représentent 14,42% des sédiments lagunaires. Au niveau du
secteur amont se sont des silts unimodaux à plurimodaux. La comparaison des courbes
cumulatives avec les courbes canoniques de Rivierre (1977) montre que le faciès
hyperbolique domine avec, toute fois, un faciès logarithmique qui apparaît. Le taux des
argiles varie entre 10% et 29% et la médiane se situe entre 10µm et 12µm.
Partie III : Approche sédimentologique
85
2-1-3-4 Les argiles (< 5µm)
Les argiles sont bien représentées dans la zone intertidale et les schorres de la
zone la plus en amont de la lagune. Ce faciès représente 12,73% des faciès lagunaires.
Le taux des argiles dépasse les 25% et la médiane se situe entre 3,9µm et 2,5µm. La
comparaison des courbes canoniques de Rivière (1977) montre qu’il s’agit d’un faciès
hyperbolique. C’est une vase très évoluée déposée dans un milieu calme par excès de
charge sans remaniement ultérieur.
2-1-3-5. Conclusion
La zone intertidale de la lagune est caractérisée par un faciès argilo silteux. Ces
zones peuvent être considérées comme des dépressions à faible hydrodynamisme avec
une sédimentation procédant par décantation et floculation des argiles. Il s’agit d’une
vase dont on enregistre, depuis la zone de la passe principale vers les marais salants, une
nette diminution de la médiane et une augmentation des taux des silts fins, marquant
ainsi un gradient énergétique décroissant dû à la diminution de la compétence des
courants de marée.
I-2-2 Analyse et interprétation des variations granulométriques
L’analyse des courbes cumulatives permet de distinguer trois types de faciès :
1-Facies logarithmiques à sublogarithmiques, à dominance argileuse, caractérise
surtout les milieux calmes, les sédiments sont déposés par excès de charge lors de la
diminution de la vitesse de transport (figure III-7, B2).
2-Facies hyperbolique, à dominance silto-argileux, caractérise surtout les milieux
calmes ou les zones protégées, les sédiments sont déposés par décantation de
«suspensions uniformes» (figure III-7, A1 ; B2).
3-Faciès parabolique, à dominance sableuse, caractérise surtout les milieux agités. Les
formes des courbes cumulatives permettent de distinguer les types suivants :
1- Des courbes de caractère parabolique à indice N> 0, correspondent à des
sédiments cheminant essentiellement par roulement et saltation courte. C’est un faciès
régressif (Figure III-8, C2).
2- Des courbes qui ont le même caractère que les précédents mais de maturation
plus accentuée pour la même moyenne (Figure III-8, D2).
Partie III : Approche sédimentologique
86
Figure III-7 : Exemples de courbes cumulatives des sous-classes (A1, A2 et B2) des
sédiments superficiels de la lagune de Sidi Moussa
0
50
100
1 10 100 1000
DIAMETRE DES PARTICULES (µm)
POU
RC
ENTA
GES
CU
MU
LES
(%)
SM-1
SM-21
SM-8
SM-13
SM-17
A1
0
50
100
1 10 100 1000
DIAMETRE DES PARTICULES (µm)
POU
RC
ENTA
GES
CU
MU
LES
(%) SM-22
SM-3
A2
0
50
100
1 10 100 1000
DIAMETRE DES PARTICULES (µm)
POU
RC
ENTA
GES
CU
MU
LES
(%)
SM-34
SM-33
SM-39
SM-29
SM-41
B2
Partie III : Approche sédimentologique
87
Figure III-8 : Exemples de courbes cumulatives des sous-classes (C2 et D2) des
sédiments superficiels de la lagune de Sidi Moussa
0
50
100
1 10 100 1000
DIAMETRE DES PARTICULES (µm)
POU
RC
ENTA
GES
CU
MU
LES
(%)
SM-42
SM-45
SM-48
D2
0
50
100
1 10 100 1000
DIAMETRE DES PARTICULES (µm)
POU
RC
ENTA
GES
CU
MU
LES
(%)
SM-28
SM-37
SM-38
SM-40
SM-43
C2
Partie III : Approche sédimentologique
88
I-2-3 Test Passega
La méthode développée par Passega, pour l’interprétation des données
granulométriques et appliquée aux échantillons superficiels de la lagune de Sidi Moussa
a permis de retrouver les principaux faciès granulométriques.
Pour chaque échantillon les différents paramètres et indices statistiques
granulométriques ont été calculés à partir des courbes cumulatives. Chaque échantillon
a été ensuite positionné dans un diagramme C/M (Figure III-9). à partir de l’image C/M,
les échantillons ont été regroupés en 2 classes par tranches croissantes de l’unpercentile.
En fonction des valeurs de la médiane, on a défini quatre sous-classes : entre 15 et
30µm, entre 30 et 100µm, entre 100 et 250µm et > 250µm. A ces sous classes, sont a
attribués les lettres : A, B, C et D par ordre croissant de la médiane.
Le tableau III-1 présente les valeurs moyennes de différents paramètres
statistiques pour chaque classe ainsi définie :
Tableau III-1 : Indices granulométriques des différentes classes granulométriques des sédiments
superficiels de la lagune de Sidi Moussa
Sous
classe
Echantillons Q 25 Q 50 Q75 Q 99 Moy. Ecart-
type
Skew. SI
(trask)
A1 SM-1, SM-8, SM-13,
SM-17 et SM-21
4,2
14,6
25,3
190,8
14,5
2
0,1
2,46
A2 SM-3 et SM-22 6,8
23,1
67,1
581,8
25,7
2,3
0,1
3,14
B2 SM-29, SM-33, SM-
34, SM-39 et SM-41
10,5
48,1
115,4
477,0
38,4
2,4
0,6
3,32
C2 SM-28, SM-37, SM-
38, SM-40 et SM-43
65,5
168,5
205,1
351,5
99,1
1,9
1,9
1,77
D2 SM-42, SM-45
et SM-48
232,7
380,8
443,2
754,2
356,7
0,9
4,2
1,38
Partie III : Approche sédimentologique
89
Sous classe A1 : la médiane, Q 25, Q 75 et l’unpercentile sont faible. L’indice de
classement indique un bon classement. Le Skewness indique une assymétrie positive,
les courbes de fréquences sont unimodales et le mode principal se situe au niveau de la
fraction argileuse et des silts fins. L’image C/M permet de les situer dans les
suspensions homogènes uniformes au dessus de l’action du fond. Les courbes
cumulatives montrent un faciès hyperbolique, ce qui caractérise les sédiments fins des
vases lagunaires. Ceci montre que le dépôt se fait par décantation dans un milieu calme.
Sous classe A2 : la médiane, Q25, Q 75 sont faibles et l’unpercentile est plus
élevé, il indique un enrichissement en particules plus fines. L’indice de classement
indique un classement maximum de la fraction grossière. Le Skewness indique une
assymétrie positive, les courbes de fréquences sont plurimodales et le mode principal se
situe surtout dans les classes des argiles et les silts fins. L’image C/M permet de les
situer dans les suspensions uniformes. Cependant, leur richesse en éléments grossiers
montre que ces sédiments se sont déposés dans des conditions hydrodynamiques plus
fortes que celles de la sous-classe A1.
Sous classe B2 : la médiane, Q25 et Q 75 sont faible et l’unpercentile est plus
élevé, il indique un enrichissement en particules plus fines. L’indice d’assymétrie
indique un classement maximum de la fraction grossiere, le Skewness montre une
asymétrie positive très forte. La médiane se situe dans la fraction des silts moyens. Les
courbes de fréquence sont plurimodales et le mode principal se situe dans la fraction de
sables fins, ce qui montre que un transport des sédiments par des courants et dépositions
par excès de charge lors de diminutions de vitesses. L’image C/M permet de se situer
dans les suspensions homogènes.
Sous classe C2 : la médiane, Q25, Q 75 et l’unpercentile sont élevés. L’indice
d’asymétrie indique un bon classement. Le Skewness montre une assymétrie positive
très forte. Les courbes de fréquences sont plurimodales et le mode principal si situe dans
la fraction de sables moyens, ils montrent que la déposition des matériaux transportés
par des courants de marées. L’image C/M permet de se situer dans les suspensions
gradées et de roulement sur le fond.
Sous classe D2 : la médiane, Q25, Q 75 et l’unpercentile sont plus élevés.
L’indice d’asymétrie indique un bon classement. Le Skewness montre une assymétrie
positive très forte. Les courbes de fréquences sont paraboliques. L’image C/M permet
de se situer dans les dépôts par suspensions gradées et roulement sur le fond.
Partie III : Approche sédimentologique
90
Figure III-9 : Relation entre la médiane et l’unpercentile pour les échantillons
superficiels de la lagune de Sidi Moussa.
L’examen de ces données montre que, dans la lagune, les sédiments de la zone
intertidale et des chenaux secondaires se déposent surtout sous forme de suspensions
uniformes, ils semblent correspondre à des conditions de décantation dans lesquelles la
vitesse du fond est nulle ou trop faible pour produire un classement quelconque. Ces
dépôts de suspension uniformes sont caractérisés par une diminution de médiane non
nécessairement corrélative d’une diminution de centile supérieur, et les points
représentatifs se grouperont surtout au voisinage de la branche horizontale RS du
digramme.
Les sédiments de la zone de la passe et delta de marée, sont caractérisés par des
roulements sur le fond engendrés par des turbulence du fond, cette dynamique devient
plus importante et correspond à une augmentation des éléments plus grossiers capable
de produire un relèvement marqué du centile supérieur mais encore trop faible pour que
la médiane soit modifiée. Ces grains auraient été transportés par roulement à la surface
de la suspension gradée.
Partie III : Approche sédimentologique
91
Les différentes sous-classes granulométriques distinguées dans le digramme de
PASSEGA permettent de mettre en évidence les différents environnements de dépôts
distingués dans la lagune de Sidi Moussa (tableau III-2).
Tableau III-2 : Environnements de dépôt des différentes sous-classes granulométriques
distinguées d’après l’image de PASSEGA dans les sédiments superficiels de la lagune
de Sidi Moussa.
La méthode de Passega est toutefois efficace, malgré quelque dispersions des
points représentatifs des échantillons vraisemblablement liée à la perte relative
d’information résultant du fait qu’elle utilise que deux paramètres punctiformes. Cette
efficacité semble trouver son explication dans d’autres tests.
I-2-4 Méthode des moments linéaire
Les paramètres dérivés des moments statistiques ont l’avantage, par rapport aux
paramètres empiriques traditionnels, de dépendre de l’ensemble de la distribution et non
plus de points particuliers de celle-ci, ce qui réduit la perte d’information. Et on a intérêt
à prendre comme référence des distributions théoriques plus proches des granulométries
réelles. L’une des approches, la méthode des moments linéaires est purement statistique,
la seconde, la méthode des indices d’évolution granulométriques repose maintenant sur
la dynamique des phénomènes de transport et de sédimentation.
Sous classe Environnements de dépôt
A1 Courants tractifs, suspensions uniformes au-dessus de l’action directe du
fond, le dépôt des sédiments par décantation «la vitesse du fond est nulle».
A2 Courants tractifs, suspensions homogènes perturbées par des apports
légèrement grossiers, le dépôt des sédiments par décantation.
B2 Courants tractifs, suspensions dégradées liées à la turbulence du fond,
C2 Courants tractifs, transport par roulement sur le fond qui s’ajoute au transport
en suspension, augmentation relative du pourcentage des éléments les plus
grossiers.
D2 Courant tractif fort, transport par roulement des particules sur le fond.
Partie III : Approche sédimentologique
92
2 4-1. Signification et mode d’utilisation des paramètres
a- la moyenne
La moyenne caractérise la «grossièreté» moyenne des sédiments, et intervient
comme variable indépendante ; elle ne donne lieu à aucun commentaire particulier
sinon qu’en raison des corrélations signalées, les formes des distributions
granulométriques sont statistiquement très dépendantes de cette moyenne.
La moyenne étant définie comme dans la méthode des moments statistiques et
qui est égale à la largeur d’un rectangle dont la hauteur serait égale à y = 100 et la
surface à l’aire comprise entre l’axe des ordonnées d’abscisse X = 0,8 (x = 6,31
µm/100) et la courbe granulométrique cumulative.
b- l’écart logarithmique moyen Elgm :
L’écart logarithmique moyen serait d’après l’analyse factorielle, le paramètre
statistiquement le plus significatif. Par définition l’Elgm correspond à la largeur d’un
rectangle dont la surface est l’aire comprise entre la courbe et sa corde. Cette aire se
trouve être la différence entre la courbe et l’axe des y (X=0), c'est-à-dire 100 Moyenne
et l’aire comprise entre l’axe des y et la corde, laquelle est égale :
L’Eglm est égal :
Partie III : Approche sédimentologique
93
Dans les sédiments de chenal et de la zone intertidale de la lagune de Sidi
Moussa, les valeurs de Elgm inférieures à 0 correspondent essentiellement aux dépôts
par décantation. Au niveau de la zone de la marée interne les valeurs de l’Elgm sont
proches de 0, caractérisant en principe l’évolution ultime de sédiments transportés par
des courants et déposés par excès de charge. Elles correspondent au faciès
logarithmiques. On notera qu’une fois atteint, ce type de faciès n’évolue souvent que
lentement en milieu lagunaire littoral protéger.
2-4-2 Test : Moyenne – Médiane :
Le haut degré de corrélation linéaire liant en milieu fluvio-lacustre la moyenne à
la médiane semble faire de ces deux paramètres un couple particulièrement intéressant.
Pour les sédiments transportés par suspension uniformes et déposés par
décantation, la différence Moyenne – Médiane est négative ainsi que l’Elgm. Ce sont
des faciès hyperbolique et au sens de Passega, ce sont des sédiments déposés par
décantation en eaux calmes correspondant à des milieux lagunaires suffisamment
étendus et profonds. Ce sont des sédiments très fins, vases et argiles, généralement
caractérisés par la forme des courbes cumulatives semi-logarithmiques réellement
amodale, à concavité vers le bas et caractérisées par des valeurs négatives de N qui
définissent les faciès granulométriques hyperboliques. Ces derniers sont liés à une
élimination préférentielle des particules les moins fines abandonnées les premiers au
cours des phases ultimes du transport.
I-3- CONCUSION
La couverture sédimentaire de la lagune de Sidi Moussa, bien abritée des houles
et des courants de large, est constituée de deux types de dépôts, des sables bioclastiques
mal classés, qui occupent le delta de marée interne d’origine marin, et des matériaux
argileux terrigènes qui se localisent dans la zone amont de la lagune.
Le faciès sableux, qui caractérise la zone de la passe et la sablière, est
généralement constitué de sables, qui présentent les mêmes caractéristiques que les
sables des plages de part et d’autre de la passe (Mzari, 2002). Ils peuvent être divisés en
deux groupes :
Partie III : Approche sédimentologique
94
- Des sables moyens bioclastiques qui forment le delta de marée interne. Ces sables
peuvent avoir comme origine le littoral adjacent et le proche plateau. Ils sont repris par
la dynamique intralagunaire et repartis à l’intérieur pour former la sablière ;
- Des sables fins qui occupent la bordure lagunaire et une partie de la zone amont. Ces
sables fins rappellent les sables des cordons dunaires. Le vent pourrait jouer un rôle
important dans l’alimentation de la lagune en ce type de sables.
La zone intertidale de la lagune est caractérisée par un faciès argilo-silteux. Cette
zone peut être considérée comme des dépressions à faible hydrodynamisme avec une
sédimentation procédant par décantation et floculation des argiles. Il s’agit d’une vase
dont on enregistre, depuis la zone de la passe principale vers les marais salants, une
nette diminution de la médiane et une augmentation des taux des silts fins, marquant
ainsi un gradient énergétique granodécroissant dû à la diminution de la compétence des
courants de marée.
Le troisième faciès est silto-sableux. Il concerne les chenaux de marée où se
manifeste la faiblesse de la bathymétrie avec une augmentation de la dynamique de
milieu.
La méthode développée par Passega, pour l’interprétation des données
granulométriques et appliquée aux échantillons superficiels de la lagune de Sidi Moussa
a permis de retrouver les principaux faciès granulométriques :
- Les sables de la zone de la passe et de la sablière sont déposés par suspension gradée
et par charriage, il s’agit, en effet, d’une zone de haute énergie.
- Les sables du chenal principal de la lagune sont apparentés aux segments PQ et QR
du diagramme de Passega. Les dépôts sont effectués par suspension gradée : définie par
l’auteur comme étant un dépôt de chenaux fluviaux où la charge a dépassé la capacité
de transport. La vitesse sur le fond étant non négligeable c’est donc la suspension
gradée qui domine dans le chenal.
- Les vases des slikkes et zones intertidales de la lagune sont transportées par
suspension uniforme caractéristique des milieux de faibles profondeurs et de faible
énergie.
Partie III : Approche sédimentologique
95
Le test de Passega a permis de retrouver les milieux énergétiques déjà définis
précédemment ; à savoir une zone de passe et un chenal avec une dynamique importante
et une zone intertidale et les shoores avec une dynamique faible avec la mise en
évidence d’un gradient énergétique décroissant, en allant de la zone de la passe vers
l’extrémité NE de la lagune.
Les paramètres dérivés des moments statistiques, ont l’avantage d’être
individuellement sédimentologiquement significatifs et renforcent les résultats déjà
définis par la méthode de Passega. L’écart logarithmique moyen a pu déterminer deux
milieux de dépôt ainsi définis précédemment :
- dépôts par décantation, au niveau de la zone intertidale et les schoores ;
- dépôts par excès de charge, au niveau de la zone de la passe et la sablière.
II - CARACTERES SEDIMENTOLOGIQUES DES CAROTTES PRELEVEES
Cinq carottes ont été prélevées, dans la zone de schorre actuel à l’aide de tubes
plastiques manipulés à la main. La plus longue des carottes mesure 110 cm (Csm-4), la
plus courte 65 cm (Csm-1). L’étude de l’évolution sédimentologique a porté sur deux
carottes, l’une au niveau d’un schorre dans la zone intertidale de la lagune de Sidi
Moussa (Csm-4) et l’autre dans l’extrémité amont prés de la digue qui sépare les marais
salants de la lagune (Csm-5).
II-1 Description des carottes
La carotte Csm-4
Elle est de 110 cm de longueur, l’évolution est marquée par un passage de la
base au sommet d’une sédimentation grossière associée à des débris bioclastiques et des
débris de coquilles de lamellibranches (de 110 cm à 90 cm) à une sédimentation plus
silteuse (de 90 cm à 60 cm) avec une intercalation d’un niveau sableux riche en débris
de coquilles, puis s’enrichit en débris végétaux et des coquilles de lamellibranches dans
sa partie sommitale, formant une vase noire.
Partie III : Approche sédimentologique
96
La carotte Csm-5
Sa longueur est de 85cm, elle atteint un substratum rocheux constitué de grés
rouge. A la base de cette carotte, la sédimentation est grossière constituée des faciès de
sables fins à moyens riche en débris bioclastiques, surmonté d’un niveau sableu-vaseux,
puis les dépôts deviennent progressivement plus vaseux et riches en débris de
mollusques et de végétaux avec un aspect noirâtre à la vase vers le sommet de la carotte.
II.2 Granulométrie des dépôts
Les deux carottes Csm-4 et Csm-5 ont fait objet d’une étude granulométrique
plus détaillée. Les différents faciès reconnus dans la répartition spatiale de la lagune
sont observés le long de la carotte. Globalement on observe un passage de vases argilo-
silteuses à sablo-siteuse au sommet, à des sables bioclastiques à la base. Ainsi on
rencontre dans les différents niveaux de la lagune :
II.2.1 Faciès silteux :
La fraction silteuse est bien représentée le long des carottes (62,45 % en
moyenne). Elle marque des taux très élevés dans la partie sommitale (80,6 %) et
commence à enregistrer des faibles pourcentages (44,3 %) dans la partie basale.
L’analyse de cette fraction par microgranulomètre laser, montre qu’elle est formée de
quatre classes granulométriques : les silts grossiers ; les silts moyens ; les silts fins et les
argiles définies par Rivierre (1977).
II.2.1.1. La carotte Csm-4
II.2.1.1. 1. Les silts grossiers (entre 30 µm et 63 µm)
Les silts grossiers sont bien représentés au niveau de la partie sommitale de la
carotte (22,6%), le pourcentage des silts grossiers commence à enregistrer une
diminution en passant vers la base de la carotte (5,6 %).
II.2.1.1.2. Les silts moyens (entre 15µm et 30µm)
Ils représentent 14,7 % de la répartition moyenne. Ils sont aussi bien représentés
dans la partie sommitale (20,8 %) et commence à enregistrer légèrement des faibles
pourcentages à la base de la carotte (8,9 %).
Partie III : Approche sédimentologique
97
Figure III- 10 : Caractéristiques lithologiques et sédimentologiques de la carotte Csm-4
Partie III : Approche sédimentologique
98
II.2.1.1.3. Les silts fins (entre 15µm et 5µm)
Ils se montrent la même répartition que les silts moyens, ils représentent 16,9 %
de la répartition moyenne des faciès de la carotte. Ils sont bien représenté dans la partie
sommitale (20,3 %) et marque une régression au niveau de la partie basale (12,1 %).
II.2.1.1.4. Les argiles (< 5µm)
Elles sont bien représentées tout le long de la carotte (14,6 %), ce faciès ne
marque par une grande différente entre les pourcentages de la partie sommitale (16,9 %)
et ceux de la partie basale (12,4 %).
II.2.1.2. La carotte Csm-5
II.2.1.2.1. Les silts grossiers (entre 30 µm et 63 µm)
Les silts grossiers représentent au niveau de la partie sommitale de la carotte
19,8% et commencent à enregistrer une diminution vers la base de la carotte (5,7 %).
II.2.1.2.2. Les silts moyens (entre 15µm et 30µm)
Bien représentés le long de la carotte, ils représentent 16,2 % de la répartition
moyenne. Ils sont aussi bien représentés dans la partie sommitale (23,5 %) et
commencent à enregistrer de faibles pourcentages à la base de la carotte (8,6 %).
II.2.1.2.3. Les silts fins (entre 15µm et 5µm)
Ils représentent 20,2 % de la répartition moyenne des faciès de la carotte. Ils sont
bien représenté dans la partie sommitale (27,4 %) et marque une régression au niveau de
la partie médiane et basale (11,8 %).
II.2.1.2.4. Les argiles (< 5µm)
Elles sont bien représentées tout le long de la carotte (17 %), ce faciès ne marque
pas une grande différence entre les pourcentages de la partie sommitale (21,7 %) et ceux
de la partie basale (11,9 %).
Partie III : Approche sédimentologique
99
Figure III- 11 : Caractéristiques lithologiques et sédimentologiques de la carotte Csm-5
Partie III : Approche sédimentologique
100
II.2.2 Faciès sableux :
L'étude granulométrique de la fraction sableuse permet de caractériser les dépôts
et de renseigner, par conséquent, sur les facteurs régissant le transport des sédiments
ainsi que sur les conditions de dépôt.
Le long de la carotte et surtout dans la partie basale, le faciès qui caractérise cette
partie est sableuse fin et bioclastique (31,9 %). La moyenne se situe entre 65 et 125 µm.
L’écart-type montre que le sable est mal à très mal classer. Le Skewness déduit une
asymétrie positive forte ou très forte signifiant que le sédiment est brutalement et sans
remaniement ultérieur par excès de charge et/ou par une diminution de la compétence
de l’agent de transport.
II.2.3 Conclusion :
Les caractères granulométriques soulignent la présence de deux grands types de
faciès auxquels des conditions différentes de dépôts peuvent être associées :
1- Unité supérieure : La sédimentation des premiers centimètres est fine et
intralagunaire ce qui traduit une constance de l’environnement. Les courbes cumulatives
sont de type « Logarithmique » pour les niveaux supérieurs (Figure III-12). Elles
caractérisent un dépôt par décantation de matériel en suspension c’est un milieu
«lagunaire».
2- Unité inférieure : Dans les niveaux de base, des courbes de type « Paraboliques »
caractérisent des sédiments déposés par excès de charge après transport sur le fond d’un
milieu ouvert aux actions marines.
II.3 Variations granulométriques et dynamique du dépôt
Pour chaque niveau des carottes, les différents paramètres et indices statistiques
granulométriques ont été calculés à partir des courbes cumulatives. Chaque échantillon
a été ensuite positionné dans un diagramme C/M. A partir de l’image C/M, les
échantillons ont été regroupés, en fonction des valeurs de la médiane, en deux sous-
classes : entre 15 et 63µm et > 63µm. A ces deux sous classes, on a attribué les lettres :
A et B par ordre croissant de la médiane.
Partie III : Approche sédimentologique
101
Figure III-12 : Exemples de courbes cumulatives des sédiments des carottes de la
lagune de Sidi Moussa
0
50
100
1 10 100 1000DIAMETRE DES PARTICULES (µm)
POU
RCEN
TAG
ES C
UM
ULE
S %
CS-5-1CS-5-2CS-5-3CS-5-4CS-5-5
0
50
100
1 10 100 1000DIAMETRE DES PARTICULES (µm)
POU
RCEN
TAG
ES C
UM
ULE
S (%
)
CS-4-1CS-4-2CS-4-3CS-4-4
Partie III : Approche sédimentologique
102
Le tableau III-3 présente les valeurs moyennes de différents paramètres
statistiques pour chaque classe ainsi définie :
Tableau III-3 : Indices granulométriques des différentes classes des sédiments carottés
Sous
classe
Echantillons Q 25 Q 50 Q75 Q 99 Moy. Ecart-
type
Skew.
A CS 4-1; CS 4-2; CS 5-1;
CS 5-2 et CS 5-3 6,4 22,3 65,9 338 24,1 2,2 0,2
B CS 4-3; CS 4-4; CS 5-4 et
CS 5-5
12,1
97,9
175,6
380,5
56,5
2,4
0,9
L’image C/M montre clairement les deux principaux faciès discutés dans la
partie de granulométrie ; les échantillons sont groupés en deux sous-classes (Figure III-
13) :
Sous-classe A : la médiane, Q 25, Q 75 et l’unpercentile sont faibles. L’indice
de classement indique un bon classement. La médiane se situe au niveau de la fraction
argileuse. Le Skewness indique une asymétrie positive, le sédiment s’est déposé par
excès de charge. Les courbes de fréquence sont unimodales et le mode principal se situe
dans la fraction argileuse et des silts fins. L’image C/M permet de les situer dans les
suspensions homogènes uniformes au dessus de l’action du fond. Les courbes
cumulatives montrent un faciès sublogarithmique, ce qui caractérise les sédiments fins
des vases lagunaires. Ce qui montre que le dépôt est par décantation dans un milieu
calme.
Sous-classe B : la médiane, Q25, Q 75 et l’unpercentile sont élevés. L’indice
d’asymétrie indique un bon classement. Le skwness montre une asymétrie positive très
forte, qui signifie que le sédiment est déposé par décantation. Les courbes de fréquences
sont plurimodales et le mode principal si situe dans la fraction de sables moyens.
L’image C/M permet de se situer dans les suspensions gradées et de roulement sur le
fond.
Partie III : Approche sédimentologique
103
Figure III-13 : Relation entre la médiane et l’unpercentile pour les échantillons carottés
de la lagune de Sidi Moussa
Les différentes sous-classes granulométriques distinguées dans le digramme de
PASSEGA permettent de mettre en évidence les différents environnements de dépôts
distingués dans la lagune de Sidi Moussa (tableau III-4).
Tableau III-4 : Environnements de dépôt des différentes sous-classes granulométriques
distinguées d’après l’image de PASSEGA dans les sédiments carottés de la lagune de
Sidi Moussa
Sous classe Environnements de dépôt
A Courants tractifs, suspensions uniformes au-dessus de l’action directe du fond, le dépôt des sédiments par décantation. Ces suspensions sont perturbées par des apports légèrement grossiers.
B Courants tractifs, transport par roulement sur le fond qui s’ajoute au transport en suspension, augmentation relative du pourcentage des éléments les plus grossiers.
Partie III : Approche sédimentologique
104
II.4 Conclusion
La répartition des faciès dans les carottes montre une variation du milieu de
dépôt. A la base de la carotte Csm-5, la sédimentation est grossière constituée des faciès
sableux à sablo-vaseux riche en débris bioclastiques, qui deviennent progressivement
plus fins vers le sommet de la carotte. Tandis que pour la carotte Csm-4, qui est faite
prés de la passe secondaire, l’évolution est marquée par un passage de la base au
sommet d’une sédimentation grossière à une sédimentation plus silteuse avec une
intercalation d’un niveau sableux, le taux des argiles augmente de la base vers le
sommet de 10% jusqu’à 19%.
Le Test de Passega a été appliqué au sédiment total. L’image C/M a permis de
distinguer deux groupes de dépôts :
- un groupe formé des sédiments vaseux de la partie sommitale des carottes, qui
caractérise un dépôt allant de sédiments transportés par une suspension uniforme à des
dépôts de suspension homogènes ;
- un groupe formé des sédiments sableux de la partie basale, il s’agit de dépôt transporté
par une suspension et par tractations sur le fond. Ce type de dépôt caractérise
essentiellement le faciès sableux.
L’évolution temporelle du milieu de sédimentation de la lagune de Sidi Moussa,
est passée d’un milieu ouvert sur l’influence océanique, à un milieu plus fermé
typiquement lagunaire à l’abri de la barrière littorale consolidée. Ceci est en accord avec
le schéma évolutif lagunaire (Carruesco, 1989 ; Bird, 1994).
III- CONCLUSION GENERALE
Les analyses granulométriques des sédiments superficiels montraient une liaison
étroite entre la nature sédimentaire des apports et celle des dépôts de la lagune. La
répartition spatiale des différents faciès est régie essentiellement par la dynamique
marine et les courants intralagunaires et met en évidence deux milieux de sédimentation
bien différents :
- un ensemble à dominance marine littorale (zone de la sablière et des passes) ;
- un ensemble lagunaire proprement dit (zone des chenaux et du schorre).
Partie III : Approche sédimentologique
105
Ces deux ensembles se retrouvent superposés dans les carottes avec à la base un
faciès à dominance marine littorale et au sommet un faciès «lagunaire». Ceci est en
accord avec le schéma évolutif lagunaire (Carruesco, 1989 ; Bird, 1994).
En effet, l’environnement bioclimatique de type semi-aride, conditionne
fortement l’action des vents dominants, de direction Nord-Ouest (Carruesco, 1989),
dans l’alimentation de la couverture sédimentaire lagunaire par des sédiments fins de
l’arrière pays. Ce matériel allochtone est redistribué dans le milieu lagunaire par la
dynamique propre du système lagunaire. Le vecteur essentiel des apports est le
ruissellement sur les formations encaissantes. En période sèche, l’action du vent doit
participer au transport des particules les plus fines vers le plan d’eau lagunaire.
Partie IV : Approche minéralogique
106
APPROCHE MINERALOGIQUE
INTRODUCTION…………………………………………………….………… 107
I- MINERALOGIE DE LA PHASE ARGILEUSE LAGUNAIRE…..……… 107
I-1 Variations spatiales……………………………………………………107
II-2 Variations verticales………………………………………………….112
III- MINERALOGIE DE LA PHASE ARGILEUSE DE L’ENVIRONNEMENT
CONTINENTAL………………………………………………………………… 114
Partie IV : Approche minéralogique
107
Partie IV : APPROCHE MINERALOGIQUE
Introduction :
Les minéraux argileux sont des phyllosilicates hydratés de petite taille. Cependant
des minéraux comme les illites ou les chlorites sont fréquents dans la fraction silteuse.
L’identification des minéraux argileux est réalisée grâce aux positions et aux
intensités des pics des diffractogrammes naturels, glycolés et chauffés (Eslingere et
Peaver, 1988 ; Moore et Raynolds, 1997).
On notera dans les diffractogrammes chauffés, une augmentation du nombre des
impulsions (counts). Ceci peut être dû à l’augmentation de l’intensité du pic 001 des
illites par écrasement des smectites. Le bruit de fond (background) du diffractogramme
a été soustrait dans l’ensemble des diffractogrammes présentés dans cette étude. L’axe
des abscisses correspond à l’échelle 2 θ, alors que les pics sont en angström (A°).
I- Minéralogie de la phase argileuse lagunaire
I-1 Variations spatiales
Le choix de ces stations de prélèvements a été guidé par les zones les plus
favorables à la décantation des éléments fins (Zone intertidale).
Le tableau IV-1 montre que la phase argileuse des sédiments superficiels de la
lagune de Sidi Moussa est formée, par ordre d’importance décroissant, d’illite (43% à
66 %), chlorite (17 % à 38 %), kaolinite (4 à 8 %) et de la smectite associée avec des
interstratifiés gonflants du type illite- smectite ou chlorite- smectite (0 à 13 %).
La répartition horizontale des paragenèses argileuses dans la lagune ne montre
pas d’évolution différentielle notable, les teneurs semblent homogènes et constantes
(Figure IV-1). Il apparaît quelques différences entre le cordon littoral et les dunes
continentales ; l'illite est légèrement plus importante sur les dunes littorales que sur les
formations continentales. Ces résultats sont identiques à celles trouvées par Carruesco
(1989) au niveau de la lagune d’Oualidia (35 km au Sud de la lagune de Sidi Moussa).
Partie IV : Approche minéralogique
108
Ces résultats confirment les travaux de Weisrock (1983) qui, sur le même type de
formations, un peu plus au sud d’Oualidia trouve l’illite et la chlorite comme minéraux
dominants. SCHOEN (1969), pour sa part, note des pourcentages en illite élevés dans
des sols recouvrant les formations dunaires, la chlorite est également présente. Cet
auteur déduit de ses études que l'illite et la chlorite sont stables vis à vis des altérations à
caractère physique et en particulier dans les zones à fortes déflations éoliennes.
Tableau IV-1 : Cortége des minéraux argileux de sédiments supeficiels de la lagune de
Sidi Moussa
Illite % Chlorite % Kaolinite % Smectite + ISG % SM 01 64 29 7 T SM 02 64 28 8 T SM 09 48 38 4 10 SM 10 52 36 5 7 SM 13 53 38 6 T SM 14 64 28 6 T SM 15 64 30 6 T SM 16 62 31 6 T SM 23 65 17 6 T SM 26 59 26 6 9 SM 30 59 26 6 9 SM 32 43 38 6 13 SM 37 62 32 6 T
AMONT
AVAL SM 43 66 28 6 T
Moyenne de la lagune 59 30 7 4 Max 66 38 8 13 Min 43 17 4 0
Partie IV : Approche minéralogique
109
Figure IV-1 : Répartition spatiale des teneurs en minéraux argileux dans le remplissage
lagunaire de la lagune de Sidi Moussa
Afin de caractériser la répartition des minéraux argileux dans la lagune, nous
avons établi des cartes de répartition pour chaque minéral (Figure IV-2). Ces cartes
montrent que :
L’illite est le minéral ubiquiste (59 % en moyenne), indiqué par la présence des
pics naturels suivants : 10 A° (001) et 4,9 A° (002) (Figure IV-3). Les fortes teneurs
sont atteintes à l’aval de la lagune (66 %) et les faibles teneurs sont enregistrées dans la
partie médiane de la lagune (43 %). Ce minéral est bien cristallisé et confirme les
résultats trouvés par Carruesco (1989) au niveau de la lagune d’Oualidia.
La chlorite représente 30 % en moyenne, elle est présente dans tous les
sédiments de la lagune. Les teneurs les plus élevées (38%) sont enregistrées au niveau
du chenal. La cristallinité de ce minéral est aussi parfaite.
La kaolinite, indiquée par le pics naturels : 7,14 A° (001) et 3,57 A° (002), et
leur disparition à 90 % après chauffage. Elle représente (6 % en moyenne). Les teneurs
sont homogénes sur toute la lagune. Ce minéral ne présente pas une bonne cristallinité.
La smectite, indiquée par le pic naturel 14 A° se déplace à 17 A° après
glycérolage et son écrasement à 10 A° après le chauffage. Elle est moins représentée (5
% en moyenne), on rencontre le taux le plus élevé (13%) prés des marais salants. La
smectite n’est pas observée dans tous les sédiments superficiels de la lagune ce qui
montre qu’ailleurs de ces deux zones la cristallinité de ce minéral est mauvaise.
0 800 m
IlliteChlorite
KaoliniteSmectite
O C E A N A T L A N T I Q U ELAGUNE DE SIDI MOUSSA N
Partie IV : Approche minéralogique
110
Partie IV : Approche minéralogique
111
L’illite, la chlorite et la kaolinite, sont toujours présents dans les dépôts
lagunaires, ils sont stables vis-à-vis des altérations à caractère physique. Ces minéraux
ont pour origine les colluvions qui remanient les dépôts encaissants. La smectite
pourrait être acheminée des terrains carbonatés du crétacé qui affleurent dans le bassin
versant de la lagune de Sidi Moussa. Elle pourrait aussi indiquer une néoformation au
cours de l’altération des terrains de l’environnement continental, dont le remaniement et
la sédimentation dépendraient du développement de flocons smectiques par floculation
organo-minérale, ainsi observé dans plusieurs lagunes méditerranéennes (Mahjoubi,
1991 ; Mahjoubi et al., 2003).
En conclusion, la répartition superficielle des cortéges argileux reste homogène
et le cortège moyen rencontré au sein de la lagune est le suivant :
I x = 59 % C x = 30 % K = 7 % Sm + ISG x = 4 %.
Ces cortèges sont comparables à ceux observés au niveau de la lagune de Oualidia
(35 Km au sud) et le bassin versant proche de la lagune de Sidi Moussa (Carruesco,
1989) ce qui suppose une filiation continent lagune :
I x = 58 % C x = 27 % K = 8 % Sm + ISG x = 7 %.
Figure IV – 3 : Exemple de diffractogramme naturel (a), glycolés (b) et chauffé (c)
d’un sédiment superficiel de la lagune de Sidi Moussa.
Lin
(Cou
nts)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
2-Theta - Scale2 10 20 30
a
b
c
Partie IV : Approche minéralogique
112
II-2 Variations verticales
L’étude minéralogique aux RX a été faite systématiquement sur deux carottes. Le
but est, d’une part, de suivre les variations minéralogiques à la fois verticale dans
chaque carotte et, d’autre part, discriminer les minéraux liés aux phases biogènes,
authigènes et terrigènes. Ce qui permettra de corréler les variations granulométriques
aux variations minéralogiques.
Comme pour les sédiments de surface, le corétge argileux se compose des quatre
éspeces le long des carottes (Figure IV-3).
Carotte Csm-4 : Le cortége argileux est généralement homogène sur toute la
coupe constitué par ordre d’abondance moyen d’Illite (51%), la chlorite (39%), la
kaolinite (5%) et de la smectite (8%) qui apparaît vers la partie sommitale de la carotte
(vers 55 cm).
Carotte Csm-5 : Les minéraux argileux dans cette carotte sont dominés par
l’Illite (55%) le minéral cardinal, la chlorite (38%), la kaolinite (5%) et de la smectite
(10%) qui apparaît vers la partie sommitale de la carotte (vers 40 cm).
La minéralogie des argiles dans les niveaux supérieurs est caractérisée par un
cortége du type :
I x = 58 % C x = 28 % K = 10% Sm + ISG x = 4 %.
Ces résultats sont tout à fait comparables avec ceux obtenus dans les sédiments
actuels de la zone intertidale (I x = 59 % C x = 30 % K = 7 % Sm + ISG x = 4 %).
Les argiles sont mal cristallisées et difficilement identifiables. Les fortes teneurs
en matière organique sont probablement la cause (Carruesco, 1989).
Les niveaux carbonatés sont pauvres en matériel argileux. Ils présentent des
minéraux très mal cristallisés. Certains niveaux révèlent dans un cas (80-85 cm) un
cortége semblable aux niveaux supérieurs et dans l’autre cas (niveau 67-72 cm) un
cortége légèrement différent (I x = 52 % C x = 43 % K = 5 %).
L’étude des argiles souligne la similitude du cortége dans les niveaux supérieurs
des sondages avec celui des zones intertidales actuelles. Ce phénomène traduit, pour les
quarante premiers centimètres, ce qui souligne une constance de l’alimentation
terrigène.
Partie IV : Approche minéralogique
113
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Mou
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Partie IV : Approche minéralogique
114
II- Minéralogie de la phase argileuse de l’environnement continental
L’analyse de principaux minéraux argileux des sols montre l’illite comme le
minéral cardinal, puis la chlorite et la kaolinite, les smectites et les interstratifiés
gonflants (ISG) de type CM (chlorite- montmorillonite), IM (illite- montmorillonite) et
IC (illite- chlorite) interstratifiés non gonflant.
Il apparaît quelques différences entre le cordon littoral et les dunes continentales ;
l’illite est légèrement plus importante sur les dunes littorales que sur les formations
continentales.
Ces résultats confirment les travaux de Carruesco (1989) qui sur le même type de
formations, un peu plus au sud « la lagune de Oualidia », trouvent l’illite et la chlorite
comme minéraux cardinaux.
Les similitudes des cortèges argileux de l’environnement et des dépôts lagunaires
suggèrent que l’alimentation en argiles du système se fait par l’intermédiaire des dépôts
encaissants. Donc il existe une filiation directe environnement- lagune des argiles des
sédiments intralagunaires.
Partie V : Approche géochimique
115
APPROCHE GEOCHIMIQUE
INTRODUCTION……………………………………………………………… 116
I- LA MATIERE ORGANIQUE………………………………………………..116
I-1 Introduction……………………………………………………………..116
I- 2. Répartition spatiale…………………………………………………… 117
I-2-1. Evolution de la matière organique…………………………. 117
I-2-2. Evolution de carbone organique particulaire………………..119
I- 3. Répartition verticale………………………………………………… 119
I-3-1. Evolution de la matière organique ………………………….119
I-3-2 Evolution du carbone organique particulaire……………… 119
I-4 Conclusion……………………………………………………………… 121
II – ANALYSES CHIMIQUES………………………………………………… 122
II-1 Introduction : …………………………………………………………122
II-1-1. Les éléments chimiques dans l’environnement marin…….. 122
II-1-2. La répartition des contaminants dans les sédiments……… 123
II-1-3. Les facteurs de contrôle de la répartition du contaminant.. 125
II-1-4. Les paramètres physico-chimiques……………………… 125
II-1-5. La fraction minérale……………………………………..… 127
II – 2. Répartition spatiale des éléments chimiques dans la lagune ….…… 128
II-2-1. Les éléments majeurs……………………………………… 128
II-2-2. Les éléments mineurs et traces…………………………… 130
II – 3. Répartition temporelle des éléments chimiques dans la lagune ……. 134
II – 4. Facteur d’Enrichissement et Indice de Géo-accumulation………..… 137
II – 5. Conclusion……………………………………………..………….... 142
Partie V : Approche géochimique
116
Partie V
APPROCHE GEOCHIMIQUE
INTRODUCTION
Le sédiment est un dépôt de matériaux détritiques minéraux et organiques. La
composition et la nature de ce dépôt sont partiellement liées à la constitution
pétrographique des bassins versants et à la structure du couvert végétal. Ces dépôts sont
d’origine allochtone quand ils sont issus de l’érosion du bassin versant par des agents
dynamiques externes comme l’eau ou le vent et d’origine autochtone quand ils sont
constitués par la précipitation de composés minéraux (carbonates, évaporites,…) et
organique (fragments végétaux aquatiques, algues planctoniques mortes,…) (Ramade,
1998). L’occupation humaine de bassins versants peut influencer cette composition
naturelle. Le sédiment peut être décrit par sa composition et sa structure.
Le sédiment est une matrice relativement hétérogène constituée d’eau, de
matériaux inorganiques et organiques et de composés anthropiques (Power et Chapman,
1992). Les sédiments sont composés d’éléments chimiques « principaux » (Si, Al, K,
Na, Mg) et d’éléments carbonatés (CaCO3, MgOCO3…) de nutriments (carbone
organique, N, P) et d’éléments mobiles (Mn, Fe, S). Les éléments traces représentent
souvent moins de 0,1 % des éléments présents dans les sédiments (Garrivier, 1995).
L’objectif de cette étude est de comprendre la répartition des caractères
géochimiques des sédiments, et de les comparer à celles de l’environnement proche afin
de rendre compte des filiations chimiques pouvant exister entre les sources et les dépôts
et établir un bruit de fond géochimique de la lagune. L’étude géochimique a été réalisée
sur des sédiments bruts. Dix stations superficielles ont été choisies pour définir la
répartition spatiale et deux carottes pour la répartition temporelle.
I- LA MATIERE ORGANIQUE
I-1 Introduction
La matière organique représente une composante essentielle du sédiment en raison
de son rôle trophique vis-à-vis du compartiment microbien et des invertébrés et de son
Partie V : Approche géochimique
117
rôle dans l’adsorption des contaminants et le contrôle de leur biodisponibilité (Landrum
et al., 1987 ; Kukkonen et Landrum, 1996 ; Razak et al., 1996 ; Tye et al., 1996).
La matière organique naturelle est classée, selon sa taille, en carbone organique
particulaire (COP), colloïdale (COC) et dissous (COD). C’est un matériel
macromoléculaire différent (de protéines, des polysaccharides, des lipides, des acides
humiques et fulviques). Cette matière offre l’intérêt de posséder à la fois des sites
hydrophiles et hydrophobes qui lui permettent de s’adsorber à la surface des particules
minérales et de complexer, dans les phases aqueuses et particulaires, des contaminants
organiques hydrophobes, des métaux sous forme ioniques et des molécules non
chargées (Santshi et al., 1999).
La matière organique, dosée dans les sédiments, est composée d’une partie
particulaire ainsi que la matière organique dissoute dans l’eau interstitielle. Cette
matière organique présente dans les sédiments a trois origines essentielles : la
sédimentation des particules biogéniques résultant de la production primaire
phytoplanctoniques et du développement de la production benthique constituée
principalement du développement du microphytobenthos et de la production primaire
des macrophytes.
I- 2. Répartition spatiale
I-2-1. Evolution de la matière organique
Depuis l’aval à l’amont (Figure V-1) l’évolution de la matière organique dans les
sédiments de surface de la lagune est assez régulière. Ces distributions des valeurs
montrent l’existence d’un gradient croissant de l’aval vers l’amont. Les valeurs sont
toujours très importantes en amont et peuvent atteindre 9,40 % ; ceci nous suggère de
souligner l’importance surtout des apports continentaux (débris végétaux). A l’inverse
dans les stations avales où la faible teneur (3,15 %) peut être expliquée par la
conjugaison de deux facteurs : la pauvreté de la couverture végétale de la zone
intertidale et l’importance des courants qui ne favorisent ni la sédimentation de
particules fines ni le piégeage de la matière organique. Dans les sédiments de la lagune,
les apports terrigènes constituent une source supplémentaire de matière organique qui
peut devenir prépondérante en amont de la lagune.
Partie V : Approche géochimique
118
Figure V-1 : Répartition spatiale des teneurs en matière organique dans les sédiments
de la lagune de Sidi Moussa
Figure V-2 : Répartition spatiale des teneurs en carbone organique particulaire dans les
sédiments de la lagune de Sidi Moussa
Partie V : Approche géochimique
119
I-2-2. Evolution du carbone organique particulaire
La répartition du carbone organique particulaire montre que les teneurs sont
variables entre 0,75 % et 4,85%. Elles sont le reflet de l’activité des organismes vivants
dans le système et des apports organiques détritiques d’origine continentale.
La répartition des teneurs en carbone organique particulaire, (Figure V-2),
permet de dégager deux remarques, les valeurs les plus faibles sont localisées dans le
chenal et au niveau du delta interne de marée alors que les teneurs les plus élevées sont
localisées au niveau des slikkes et de la zone intertidale.
I- 3. Répartition verticale :
I-3-1. Evolution de la matière organique
Les concentrations en matière organique sont plus élevées (7,33 – 8,36 %) dans
les niveaux de surface de toutes les carottes (Figure V-3). Ces valeurs sont très proches
de celles de la zone intertidale lagunaire (4,9 %). Les niveaux inférieurs ont des
concentrations (2,12 - 2,84 %) proches de celles des chenaux actuels (3,15 %).
I-3-2 Evolution du carbone organique particulaire:
Le taux de carbone organique particulaire présente une nette évolution verticale
vers le sommet, il passe de 1,89 % à la base de la carotte Csm-4 (faciès carbonaté) à des
teneurs plus élevées (4,25%) vers le sommet (faciès vaseux). Les concentrations en
matière organique sont liées à la granulométrie du sédiment et à la dynamique du
milieu.
Partie V : Approche géochimique
120
Figure V- 3 : Répartition verticale des teneurs en Matière organique et du carbone
organique particulaire dans les sédiments de la lagune de Sidi Moussa.
Partie V : Approche géochimique
121
I-4 Conclusion :
La répartition de la matière organique dans la lagune de Sidi Moussa semble être
liée à trois facteurs :
- facteur hydrodynamique : En effet, Les zones enrichies en carbone organique
correspondent aux zones où la fraction fine est relativement riche en silt fin et en argile.
Les teneurs les plus faibles correspondent aux vases riches en silts grossiers (chenal).
En effet, dans les slikkes l’acheminement des particules les plus fines (argilo
humiques) vers les zones des slikkes plus calmes et plus propices à une accumulation
par décantation. Les substances organiques subissent les même effets de classement que
les particules minérales, compte tenu des différences de densité [Steveenson et Cheng
(1972) ; in Gadel (1974)].
Les fortes corrélations entre le carbone organique et les teneurs des sédiments
fins montrent clairement la liaison étroite qui existe entre les concentrations du carbone
organique et la taille des grains.
L’accumulation du carbone organique est favorisée essentiellement par la
décomposition des macroalgues, la faible hydrodynamique et des sédiments fins riche
en matière organique. La faible énergie d’hydrodynamique intervient dans le dépôt des
sédiments fins et stables qui favorise la croissance d’une faune abondante (Civinades,
2002) ;
- Facteur biologique. La faune et la flore jouent un rôle important dans la
production de la matière organique. La lagune de Sidi Moussa présente une biomasse
phytoplanctonique importante surtout en amont de la lagune (Bennouna, 1999).
- Facteur anthropique. Les valeurs les plus importantes en carbones organiques
sont signalées en face du parc d’ostréiculture (7,35 % au niveau de la station 43) et des
stations d’élevages des palourdes (production in situ intralagunaire de la matière fécale
de palourdes) (9,4 % au niveau de la station 28); l’action anthropique semble jouer un
rôle primordial dans le développement de la matière organique.
L’origine de cette matière organique est à rechercher dans le développement dans
la zone intertidale, d’une abondante flore lagunaire à Spartina maritima sp stricta,
Fucus, Cladophora, Zostera maritima, Zostera nana, Suaeda fructicosa ; dans les zones
Partie V : Approche géochimique
122
les plus hautes du schorre, c’est une abondante flore halophile qui prolifère Salicorna
lignosa, Obione partulactoïdes, Limoniastrum monopetlum et Salicorna fructicosa. La
matière organique est donc essentiellement d’origine locale et subit un recyclage
permanent. Tout de même la lagune de Sidi Moussa enregistre des teneurs en carbone
organique plus fortes que celles enregistrées au niveau de la lagune de Nador (0,1 et 6,3
%) (El Alami et al., 1998) et de la lagune de Venise (0,43 et 1,09%) (Bellucci et al,
2002) par contre enregistre des teneurs moins élevées que celles enregistrées au niveau
de la lagune de Oualidia (3,56 et 12,36 %) (Zourarah., 2002).
L’évolution verticale montre une nette augmentation des teneurs en matière
organique de la base au sommet des carottes. Cette évolution semble être liée à deux
facteurs :
- La granulométrie des sédiments, la matière organique montre des affinités avec la
fraction fine argilo-silteuse.
- Diagenèse précoce, dans un certain nombre d’écosystèmes similaires, Etang de Canet
Saint-Nazaire, (Gadel 1974) ; et la Garet Ichkeul (Oukkad, 1982) des diminutions vers
la base de la carotte en carbone organique total est observée et elle semble être liée
probablement aux phénomènes de diagenèse précoce qui entraînent la baisse de la
matière organique avec l’enfouissement.
III – ANALYSES CHIMIQUES
III-1 Introduction :
III-1-1. Les éléments chimiques dans l’environnement marin :
Les métaux sont naturellement présents dans le sol, l’eau et les sédiments.
Certains éléments, présents à l’état de trace, sont essentiels pour les organismes vivants
(Cu, Zn, Co, Fe, Mn, Ni, Cr, V, Mo, Se, Sn) mais l’augmentation de leur concentration
peut aboutir à des phénomènes de toxicité. D’autre éléments ne peuvent produire que
des effets néfastes (Pb, Hg, Cd) (Phillips, 1993).
Les effets des métaux traces sur les organismes vivants sont fonction des
caractéristiques physico-chimiques de ces molécules, de leur biodisponibilité et de leur
Partie V : Approche géochimique
123
spéciation. D’autre part, leur concentration et leur mode d’action en font des métaux
plus ou moins dangereux pour les organismes (Tableau V-1). Ce sont généralement les
formes libres ou ioniques dissoutes des métaux qui sont les plus toxiques. Elles peuvent
agir en se fixant sur les récepteurs membranaires physiologiquement actifs (Campbell,
1995) ou, après transport actif dans le milieu intracellulaire en inactivant les
mécanismes enzymatiques (les formes divalentes des métaux réagissant rapidement
avec les groupes carboxylique, alcool, amino-imin- et thiol- des protéines) et en formant
des métalloenzymes à la place des éléments essentiels en chélatant ou précipitant des
métabolites (Nieboer et Richardson, 1980 ; Förstner, 1990). Dans les sédiments, les
processus de compétition avec les éléments essentiels d’adsorption sur des particules de
complexation, de précipitation ou/et d’oxydoréduction peuvent réduire la
biodisponibilité des composés métalliques toxiques (Chapman et al., 1998).
Tableau V-1 : Classification de quelques métaux (en gras) et métalloïdes (non gras)
selon leur toxicité et leur solubilité, d’après Förstner (1989).
Peu dangereux Toxiques mais rares ou insolubles
Très toxiques et relativement solubles
Li Al S
Mn Sr
Na Si K Fe
Mg P
Ca Rb
Ti Zr Rh La Ta Re Ir
Ga Ru Ba Hf W Os
Be Ni As Ag Sb Au Pb
Cr Cu Se Cd Te Hg Bi
Co Zn Pd Sn Pt Tl
III-1-2. Répartition des contaminants dans les sédiments
Le sédiment est une matrice complexe qui possède de multiples possibilités
d’association avec les contaminants (Förstner, 1989 ; Salomons et Stigliani, 1995 ;
Calamano et Förstenr, 1996 ; Chapman et al., 1998). La répartition des contaminants
dans les différentes composantes du sédiment (Particules, eau, organismes) est contrôlée
par des processus physiques, chimiques ou biologiques (Figure V-4).
Dans le compartiment aqueux, les contaminants peuvent être présents sous forme
dissoute ou complexe. Ils peuvent être transférés dans la phase solide suite à
l’agrégation de matériaux dissous ou par adsorption sur des particules. Au sein des
Partie V : Approche géochimique
124
particules, des processus de resuspension-sédimentation peuvent modifier l’association
des contaminants avec les particules. Les contaminants associés aux particules peuvent
retourner dans la phase aqueuse sous l’effet de processus physiques (diffusion) ou
chimiques (désorption). Les organismes vivants modifient les caractéristiques physico-
chimiques du milieu (bioturbation, biodégradation). Ils accumulent les contaminants à
partir des phases aqueuses et particulaires par adsorption. Les contaminants peuvent
alors être transférés dans la chaîne alimentaire.
Figure V-4 : Principaux processus contrôlant le cycle des contaminants dans le milieu
aquatique, d’après Förstner (1989).
Partie V : Approche géochimique
125
III-1-3. Les facteurs de contrôle de la répartition des contaminants
Nous venons de voir que, sous l’effet de processus physiques, chimiques et
biologiques, les contaminants se répartissent entre différentes formes (dissoutes,
complexées, adsorbées, absorbées…) dans les principaux composants du sédiments
(phase aqueuse, particulaire, biologique). Les principaux facteurs de contrôle de la
répartition des contaminants dans les sédiments sont les paramètres physico-chimiques
(pH, potentiel d’oxydoréduction, capacité d’échange cationique, salinité,…) et les
constituants sédimentaires (particules inorganiques, matière organique, sulfures, oxydes
de fer et de manganèse,..).
III-1-4. Les paramètres physico-chimiques : Le pH
Dans les sédiments, le pH est contrôlé par les activités biologiques et dépend de la
capacité tampon du système (équilibre CO32-/HCO3-…). La réduction des sulfates
(SO42) en sulfures (S) entraîne une augmentation du pH alors que la dénitrification
entraîne une diminution du pH (Meyer et al., 1994).
Les métaux de transition et les métalloïdes, principalement présents sous forme
d’oxyanions, voient leur concentration augmenter dans la phase aqueuse quand le pH
augmente. A l’opposé, les métaux cationiques, présents sous forme dissoute à pH acide,
s’adsorbent ou précipitent quand le pH augmente, mais seulement jusqu’à une certaine
limite au delà de laquelle ils sont à nouveaux solubilisés (Figure V-5). Cependant, dans
les conditions complexantes favorables (présence de matière organique), les métaux
cationiques (Cu, Pb,…) qui ont une forte affinité avec la matière organique se
comportent comme des anions et restent piégés dans la phase solide à pH acide
(Serpaud et al., 1994 ; Bourg et Loch, 1995).
Evidemment, le pH contrôle les équilibres entre les formes non ionisées et les
formes ionisées des molécules organiques (Figure V-6). En conditions alcalines, la
proportion de forme ionisée (moins toxique) des nitrophénols augmente et les
organophosphates sont hydrolysés en sous-produits moins toxiques que les molécules
mères (sauf quelques cas comme le trichlorfon dont l’hydrolyse produit à pH alcalin du
dichlorvos qui est 3 à 350 fois plus toxique) (Howe et al., 1994). Cependant, le pH
alcalin modifié de manière limitée modifie la structure des molécules qui possèdent peu
de groupes polaires (pyrène,…) (Wildi et al., 1994).
Partie V : Approche géochimique
126
Figure V-5 : Solubilité des cations et anions métalliques en fonction du pH, d’après
Bourg et Loch (1995)
Figure V-6 : Comportement schématique de la toxicité de micropolluants organiques en
fonction du pH, d’après Howe et al (1994).
Partie V : Approche géochimique
127
III-1-5. La fraction minérale
Les particules inorganiques n’interviennent de manière prépondérante dans la
répartition des contaminants que si la teneur en matière organique des sédiments est
inférieure à 0,2%. Au-delà de cette valeur c’est la teneur en matière organique de
chacune des phases qui contrôle la répartition des contaminants organiques (Rebhun et
al., 1992). La fraction inorganique grossière n’est généralement pas associée aux
contaminations chimiques.
Les problèmes associés à des contaminations chimiques sont souvent localisés
dans des zones de dépôt sédimentaire fins (Piérard et al., 1996 ; Razak et al., 1996 ; Jain
et Ram, 1997 ; Christensen, 1998). En effet, de part ses caractéristiques (structures,
composition, capacité d’échange cationiques et surface spécifique), la fraction argilo-
limoneuse des sédiments est souvent plus réactive chimiquement que le matériel
grossier.
En fonction de leur diamètre ionique, certains métaux (Ni, Zn,..) peuvent se
substituer aux cations majeurs des argiles (généralement le sodium, le potassium ou le
calcium) dans les unités octaédriques de ces minéraux argileux (Förstner, 1987). Ce
processus devient prépondérant en l’absence de sites de liaison sur les oxyhydroxydes.
Les oxydes de fer et de manganèse amorphes des sédiments sont les premiers
intervenants dans les processus d’adsorption (Serpaud et al., 1994). Ils ont une forte
capacité de substitution isomorphique et ils lient les composés organiques et
inorganiques (Wen et Allen, 1999).
Les sulfures se forment dans les sédiments anoxiques par dégradation anaérobie
de la matière organique ou par réduction des sulfates. Le rôle majeur de ces sulfures
dans le piégeage de certains métaux divalents (Ni, Zn, Cu, Pb) a été montré par
plusieurs auteurs (Di Toro et al., 1990 ; Ankley et al., 1991a ; Berry et ., 1996 ;
Calamano et al., 1996 ; Hansen et al., 1996 ; Liber et al., 1996 ; Sibley et al., 1996). A
l’équilibre il y a formation de sulfures métalliques insolubles par coprécipitations des
ions sulfures S2- avec les ions métalliques relargués à partir de la matière organique ou
de la surface des particules. Le fer, très répandu dans les sédiments, domine le pool des
sulfures métalliques mais il possède moins d’affinité que la plupart des métaux traces
(avec par ordre croissant d’affinité : Ni2+, Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu+2) et il est donc
Partie V : Approche géochimique
128
facilement échangé dans un rapport mole à mole selon l’équation suivante (Di Toro et
al., 1990) : Me2+ + FeS(s) Fe2+ + MeS(s)
L’analyse chimique des sédiments de la lagune de Sidi Moussa a porté
essentiellement sur les éléments majeurs : SiO2, Al2O3, Fe2O3, MnO, CaO, TiO2, SO3,
K2O, Na2O et P2O5 ainsi que sur les oligoéléments : Ni, Cu, Zn, Cr, Br, V, Y et Rb.
III – 2. Répartition spatiale des éléments chimiques dans la lagune
III-2-1. Les éléments majeurs
Les résultats des analyses chimiques des sédiments superficiels, sont présentés
respectivement dans le tableau. Les moyennes des teneurs en éléments majeurs donnent
des abondances dans l’ordre décroissant suivant : SiO2 (27,06%), CaO (20,24%) et
Al2O3 (8,17%). Les autres éléments sont moyennement représentés MgO (3,15%),
Fe2O3 (2,97%) et Na2O (2,64%). La différence importante entre les maximas et les
minimas montre l’hétérogénéité du sédiment dans la lagune (Tableau V-2).
Tableau V-2. Concentration totale, moyenne, minimale et maximale en éléments
majeurs de la couverture superficielle de la lagune de Sidi Moussa
La répartition des éléments majeurs permet de démontrer l’existence d’une
zonation dans la lagune (Figure V-7), on constate ainsi:
- SiO2, Al2O3, Fe2O3 et K2O montrent des fortes teneurs dans la zone amont de la
lagune et commencent à enregistrer des teneurs plus faibles dans la zone aval.
- CaO et Na2O3 montrent des faibles teneurs dans la zone amont et enregistrent des
fortes teneurs dans la zone aval.
- MgO, TiO2, MnO et SO3 ne montrent pas une répartition nette dans la lagune. Ceci
signifie que ces éléments ont pour support un autre élément de répartition homogène au
sein de la lagune.
Na2O MgO Al2O3 SiO2 SO3 K2O CaO TiO2 MnO Fe2O3 Moyenne 4 3 8 27 2 1 19 0 0,02 3
Max 13 4 11 34 2 2 32 0 0,02 4 Min 2 3 5 15 1 1 9 0 0,01 2
Ecart-type 2,95 0,45 2,38 6,60 0,41 0,50 7,07 0,10 0 1,11
Partie V : Approche géochimique
129
Figure V-7 : Répartition spatiale des éléments majeurs dans la lagune de Sidi Moussa
Partie V : Approche géochimique
130
Le chimisme des sédiments lagunaires met en évidence la présence d’une
fraction plus fine alumino silicatée (SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O et TiO2) liée au principaux
métaux. Cette fraction est présente dans la zone intertidale de la lagune.
Les corrélations inter-éléments permettent d’expliquer les différentes
associations chimiques et par conséquent minéralogiques que l’on peut rencontrer dans
la couverture superficielle lagunaire. Les fortes corrélations SiO2-Al2O3 (0,91) et Al2O3-
Argiles (0,72) suggèrent qu’une grande partie de l’alumine est liée à la silice, ces deux
éléments pouvant être considérés comme provenant d’aluminosilicates. Les fortes
corrélations entre les aluminosilicates avec le Fe2O3, TiO2, K2O et dans une moindre
mesure MnO, suggèrent qu’une grande partie de ces éléments est liée à la silice et
l’aluminium (Figure V-8).
Les teneurs en Mn (210 mg/kg) montrent des valeurs considérables traduisant
des apports naturels de provenance du bassin versant par le lessivage des sols agricoles,
le Mn est considéré comme un excellent traceur des apports continentaux aux
écosystèmes aquatiques (Carruesco, 1977 ; Glasby, 1984 ; Zourarah, 2002). Par contre
l’absence de liaison de P2O5 avec les carbonates et les aluminosilicates lui confère une
origine détritique indépendante.
Dans la zone des chenaux, des fortes augmentations des pourcentages en Mg, Sr,
Ca et Na, témoignent de l’influence de la fraction biogénique (Mg, Sr et Ca) et du
chimisme de l’eau de mer (Na) sur la lagune.
III-2-2. Les éléments mineurs et traces
A cause de leur rôle important dans l’accumulation et la mobilisation des
éléments traces, les sédiments aquatiques sont de plus en plus reconnus comme des
indicateurs de la pollution anthropique (Fôrstner, 1989; Bryan & Langston, 1992; Bubb
& Lester. 1994; Salomons & Stigliani, 1995; Daskalakis & O’Connor. 1995; Calamano
& Förstenr, 1996), ils sont utilisés dans plusieurs programmes de surveillance de l’état
de salubrité du milieu marin (Larsen et Jensen, 1989 ; Gonçalves et al., 1992 ; Lee et al.,
1998). Le sédiment est une matrice de matériels qui est composé des particules
détritiques inorganiques ou organiques et relativement hétérogènes en termes de ses
caractéristiques physiques, chimiques et biologiques (Hakanson, 1992).
Partie V : Approche géochimique
131
Figure V-8: Exemples de corrélations linéaires totales des éléments majeurs et Al2O3
dans les sédiments superficiels de la lagune de Sidi Moussa
Partie V : Approche géochimique
132
Les éléments traces qui sont fixés dans ce compartiment peuvent être utilisés via
des processus chimiques et biologiques (Tessier et Campbell, 1987 ; Li et al., 2000).
Avec une augmentation des apports anthropogéniques, les sédiments deviennent un
réservoir de polluants (Burton, 1992 ; Izquierdo et al., 1997) agissant par la suite
comme des sources des polluants dans le milieu (Tiller et al., 1989 ; Power et al., 1992 ;
Millward et Glegg, 1997). Ainsi ces éléments peuvent être d’excellents marqueurs de
l’origine du matériel dans lequel ils sont dispersés. La taille des particules est l’un des
facteurs les plus significatifs influençant la capacité des sédiments pour concentrer les
métaux.
L’analyse chimique des sédiments lagunaires a porté sur les oligo-éléments : Ni,
Cu, Zn, Cr, Pb, Sr et Rb. Ces éléments peuvent être d’excellents marqueurs de l’origine
du matériel de remplissage. L’écart important entre les maximas et les minimas montre
l’hétérogénéité du sédiment dans la lagune (Tableau V-3).
La répartition spatiale des éléments traces au sein de remplissage lagunaire
montre des teneurs de Sr décrois en allant vers l’aval de la lagune tandis que les autres
éléments augmentent (Figure V-9)
Tableau V-3 : Teneurs maximales, minimales et les moyennes des éléments traces des
sédiments de surface de la lagune de Sidi Moussa (mg/kg)
Cr
(mg/kg)
Ni
(mg/kg)
Cu
(mg/kg)
Zn
(mg/kg)
Rb
(mg/kg)
Sr
(mg/kg)
Pb
(mg/kg)
Maximum 180,0 43,0 42,0 73,0 60,0 1170,0 36,0
Minimum 55,0 18,0 20,0 19,0 8,9 227,0 12,0
Moyenne 96,9 29,1 30,4 49,8 35,2 599,6 22,7
Ecart-type 32,9 7,6 5,6 17,1 17,6 300,2 5,0
Partie V : Approche géochimique
133
Figure V-9 : Répartition spatiale des éléments traces dans la lagune de Sidi Moussa
Partie V : Approche géochimique
134
Le Ni, Cu, Zn, Br, V, Y et Rb présentent de bonnes corrélations avec le groupe
des éléments majeurs constituants les aluminosilicatés caractéristiques des argiles. Ainsi
mis en évidence le rôle prépondérant du matériel argileux qui s’avère être le support
préférentiel de ces métaux, qui sont aussi faiblement liés au carbone organique (Maanan
et al., 2003b). La taille du sédiment et la teneur en carbone organique manifestent des
commandes principales sur l’abondance et la distribution des éléments métalliques dans
les sédiments (Baptista Neto et al. 2000). Le Chrome, ne présente aucune corrélation
avec les autres éléments, ce qui lui confère une origine terrigène (Maanan et al., 2003a).
Les fortes corrélations entre les éléments CaCO3 et CaO (0,96) et de chacun
d’entre eux avec la fraction granulométrique grossière, supérieure à 63 µm, indiquent
d’une part l’origine biogénique de la plus grande partie du calcium des sédiments et
d’autre part, son appartenance à la fraction grossière. Les teneurs des éléments se
rapprochent des teneurs dans l’environnement continental de la lagune ; ce qui nous
conduit à supposer une filiation géochimique lagune – environnement continental.
III – 3. Répartition temporelle (Figure V-10)
Pour la carotte Csm-4, les teneurs des éléments chimiques enregistrées montrent
presque la même évolution, avec une diminution de strontium de la base au sommet de
1080 à 495 mg/kg, et un enrichissement de Al2O3, Fe2O3, Cu, Zn, Pb et Ni
respectivement de 5,94 %, 2,05 %, 25 mg/kg, 24 mg/kg, 4 mg/kg et 25 mg/kg dans
l’ensemble basal et s’opposent à des fortes teneurs de l’ensemble supérieur
respectivement : 8,87%, 3,42%, 42 mg/kg 75 mg/kg, 36 mg/kg et 40 mg/kg. La teneur
moyenne en carbone organique particulaire passe respectivement de 2,7 % à la base à
3,55 % au sommet de la carotte.
L’évolution des concentrations des éléments chimiques observés dans la carotte
Csm-5 se fait dans le sens d’une diminution pour le strontium de 790 mg/kg à 398
mg/kg, liée à une augmentation des teneurs en Al2O3, Fe2O3, Cu, Zn, Pb et Ni
respectivement de 8,95 %, 3 %, 40 mg/kg, 35 mg/kg, 4 mg/kg et 20 mg/kg dans
l’ensemble basal s’opposent à des fortes teneurs de l’ensemble supérieur
respectivement : 10,7%, 4,1%, 56 mg/kg 72 mg/kg, 34 mg/kg et 38 mg/kg. La teneur
moyenne en carbone organique particulaire est respectivement 3 % à la base et 3,5 % au
sommet de la carotte.
Partie V : Approche géochimique
135
Carotte C
sm-5
30
85
Vasenoire
Vasesilteuse
Sablefins
Vasesableuse
50 Cr (ppm
)150
50
Zn (ppm
)
10020
Ni (ppm
)40
30
Cu (ppm
)
60
Al2 O
3 %
510
26
4500
1500
Sr (ppm)
Fe2 O3 %
20
Pb (ppm)
40
Carotte C
sm-4
3085
110
Vasenoire
Vasesilteuse
Sablefins
Vasesableuse
Vasesilteuse
24
650 C
r (ppm)
15050 Z
n (ppm)
10025 N
i (ppm)
5020
Cu (ppm
)
405
10500
1500
Sr (ppm)
Al2 O
3 %Fe2 O
3 %20
Pb (ppm)
40
Figure V-10: R
épartition verticale des faciès sédimentaires et les élém
ents chimiques dans la lagune de Sidi M
oussa
Partie V : Approche géochimique
136
L’analyse des profils verticaux Figure (V-10 ) permettra de déterminer, pour un
sédiment, les teneurs naturelles (bruit de fond géochimique) à la base de la carotte Csm-
4 et de connaître par différence, les quantités de métaux provenant de l’activité
humaine, au sommet de la carotte. Les analyses des carottes (Csm-4 et Csm-5) mettent
en évidence deux unités :
- L’unité inférieure : caractérisée par une mise en place d’une vase sableuse
bioclastique ; les cortèges argileux montrent une constance temporelle, avec l’illite
comme minéral cardinal, la chlorite et la kaolinite. Les éléments majeurs montrent des
faibles teneurs en Al2O3, Fe2O3. Les éléments traces présentent des faibles teneurs en
Pb, Zn, Cu, Cr et Ni, souvent inférieures aux teneurs naturelles. Le Sr montre des
teneurs plus élevées que celles enregistrées dans la sédimentation actuelle, ce qui
montre l’influence marine qui était prépondérante.
- L’unité supérieure : la vase qui compose cette unité est faiblement compactée, elle est
riche en bioclastes et débris végétaux. Les cortèges argileux montrent l’apparition de la
smectite vers 40/50 cm dans la carotte. Les teneurs en éléments majeurs (Al2O3 et
Fe2O3) sont maximales. Les éléments traces montrent une diminution dans les teneurs
en Sr liée à une forte augmentation des teneurs en Cu, Pb, Zn et Ni.
Au niveau de la carotte Csm-5, une limite très claire est observée, constituée
d’un faciès sableux semblable à celui rencontré au niveau de la sablière de la lagune.
Cette limite est marquée par une nette diminution des éléments métalliques et les taux
des argiles et une augmentation de la moyenne, carbone organique particulaire et Sr.
Cette limite pourrait être due au fonctionnement de la deuxième passe.
L’enrichissement des teneurs en métaux lourds vers le sommet de la carotte et
dus à la texture des faciès qui devient de plus en plus fine vers le sommet et à
l’augmentation des teneurs en carbone organique (Pujos et al., 1999).
Il faut aussi signalé que l’élévation des teneurs en éléments traces est
probablement due à des activités anthropiques récente à savoir :
• Développement d'une route secondaire contournant la lagune;
• Extension d'agriculture intensive moderne, utilisant la machinerie lourde;
Partie V : Approche géochimique
137
• Accroissement du nombre de bateaux motorisé de pêches (Cheggour et al., 2001).
L'impact de tous ces facteurs est à relié à la capacité de sédiments à retenir les
contaminants. La route entre El Jadida et Safi passe prés de la lagune de Sidi Moussa
contribue au dépôt des métaux lourds (Pb et Zn) dans les sédiments par les retombés
atmosphériques. Bertine et Schug (1979) ont parallèlement attribué les niveaux de Zn
dans deux lagunes californiennes à deux routes principales qui croisent les sites. Grenn-
Ruiz et al., (2000) ont montré que l’augmentation des niveaux de métaux lourds
notamment dans des systèmes côtiers est liée à l'agriculture intensive sous l’influence de
l’urbanisation.
La proximité de la lagune d’un complexe industriel « Jorf Lasfer » qui traite les
phosphates, situé à 15 Km au nord-est, les effluents industriels de ce complexe sont le
reflet d’un enrichissement en métaux lourds du minerai de phosphate lors du traitement
(Cheggour et al. 1999). Cheggour et al., (2001) ont montré que l’eau de mer le long de
la côte atlantique Marocaine, entre Safi et El Jadida, montre une certaine détérioration
de la qualité des eaux surtout dans les zones à forte activité urbaine et industrielle. Ces
polluants sont transportés par des courants littoraux dans une direction sud-ouest
(Chafik et al. 1996) et par conséquent, une partie de ces métaux sont susceptibles
d’atteindre la lagune.
III – 4. Facteur d’Enrichissement et Indice de Géoaccumulation
Les éléments traces déposés dans les systèmes côtiers peuvent être incorporés
dans les différentes composantes du sédiment (Particules, eaux, organismes), ils sont
contrôlés par des facteurs physiques, chimiques ou des processus biologiques (Prange et
al., 2000 ; Locatelli et al., 2000 ; Kalvins et al., 2000). L’impact des métaux polluants
sur la qualité des sédiments peut être appréhendé par le facteur d’Enrichissement. Pour
calculer le facteur d’Enrichissement, on a utilisé l’Al comme un élément de référence,
cet élément est semblable au Sc et Li. C’est un indicateur fiable qui contribue à monter
les acheminements des éléments métalliques du continent vers le bassin lagunaire
(Ackermann, 1980 ; Chester, 2000).
L’interprétation de l’évaluation du facteur d’enrichissement du sédiment est
tributaire de la connaissance des teneurs de référence. Pour obtenir les meilleures
conditions de comparaison dans une étude environnementale, il est nécessaire d’établir
Partie V : Approche géochimique
138
des comparaisons avec échantillons de référence de granulométrie et de composition
équivalentes et d’origine géologique identique (Clarke).
Plusieurs possibilités ont été discutées pour établir le bruit de fond géochimique
de la lagune de Sidi Moussa (Tableau V-4). Les travaux de Zourarah et al., (2003) ont
montré que le taux de sédimentation de la lagune de Oualidia, qui évolue presque de la
même façon et qui est située à 35 km au sud, est de 0,64 cm/an ; ce qui montre que la
base de la carotte Csm-4 daterait au début de 19éme siècle, période reconnu antérieure à
toute action anthropique.
- la composition moyenne des schistes (en tant que valeur globale de référence), dans la
mesure où l’on peut considérer que les schistes représentent des sédiments argileux
fossiles. Cette démarche a été préconisée par Turekin et Wedepohl (1961).
- des sédiments aquatiques fossiles des environnements bien définis : lac d’origine
météorique d’Allemagne du Sud par exemple (Förstner, 1977).
- les teneurs à la base de la carotte Csm-4, au niveau de la lagune de Sidi Moussa
peuvent être donc considérées comme le bruit de fond géochimique naturel de la lagune
(Tableau IV-5) (Maanan et al., 2003a ).
Tableau V-4 : Teneurs naturelles en métaux dans les sédiments (ppm) «Clarke »
Nature des sédiments Cu Fe Mn Pb Zn Références
Sédiments non pollués 16,6
20
13200
270,5
……
20
44,3
50
Nicolaidou et Nott, 1998
O’Reilly Wiese et al, 1995
Matériel non pollué <25 - - <40 <90
Modérément pollué 25-50 - - 40-60 90-200
Très pollué >50 - - >60 >200
Hamdy et post, 1985
Sédiments lacustres 45 43400 760 34 118 Förstner, 1977
Sédiments du Rhin
(subactuels)
51 32300 960 30 115 Förstner et Müller, 1973
Schistes 45 47000 850 20 95 Turekian et Wedepohl,
1961
Partie V : Approche géochimique
139
Tableau V-5 : Valeurs de bruit de fond géochimique «b.d.f.» calculées à la base de la
carotte Csm-4 de la lagune de Sidi Moussa.
Métaux Al2O3
(%)
Fe2O3
(%)
Ti2O
(mg/kg)
Mn2O
(mg/kg)
Pb
(mg/kg)
Ni
(mg/kg)
Zn
(mg/kg)
Cu
(mg/kg)
Cr
(mg/kg)
b. d. f. 5,94 2,05 2070 398 4 25 26 28 41
Le degré de contamination du sédiment par les métaux lourds est indiqué par le
facteur d’enrichissement (EF) calculé, utilisant Al comme un élément de référence, est
défini par le rapport (Buat-Ménard., 1979) :
L’état de l’environnement lagunaire est déterminé par l’indice de géo-
accumulation « Igéo » selon Müller (1979) définis par le rapport :
Partie V : Approche géochimique
140
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
SM-1 SM-3 SM-21 SM-22 SM-33 SM-38 SM-39 SM-40 SM-43
TiO2MnOFe2O3CrNiCuZnPb
Figure V- 11 : Facteur d’enrichissement de la contamination métallique dans la lagune
de Sidi Moussa à partir de la base de carotte Csm-4
Les résultats obtenus pour le facteur d’enrichissement montrent des valeurs plus
ou moins importantes selon les stations de prélèvements et les métaux. Les stations
présentent des EF >1 pour la majorité des métaux notamment pour le Ti, Cr, Ni, Pb et
Zn témoignent d’apports anthropiques (Angélidis et Aloupi, 1995). Et des EF< 1 pour le
Mn, Fe et Cu montrent des apports de bassin versant.
L’enrichissement des sédiments superficiels de la lagune de Sidi Moussa en Fe,
et en d’autres éléments traces dans la zone NW de la lagune, est lié à la faible
hydrodynamique, qui favorise le dépôt la fraction fine riche en en éléments métalliques
Elle est considérée comme le dépocentre de la lagune (Carriquiry et Sanchez, 1999).
Ces éléments seront distribués dans la lagune par les courants de marées, Shumilin
(2001) a pu identifier que les faibles teneurs en Fe et en oligoéléments autour d’île
Montague Island (dans la région de delta) est causé probablement par l'existence de
courants de la marée forts qui empêchent l'accumulation de sédiments fins.
Partie V : Approche géochimique
141
Tableau V-6 : Indice de Géo-Accumulation des sédiments superficiels de la lagune de
Sidi Moussa.
Métaux
Al2O3
%
TiO2
%
MnO
%
Fe2O3
%
Cr
mg/kg
Ni
mg/kg
Cu
mg/kg
Zn
mg/kg
Pb
mg/kg
Base de la
carotte Csm-4 0,098 0,001 0,010 0,128 0,035 0,040 0,040 0,047 0,146
Sédiments non
pollués
(Nicolaidou et
Nott, 1998) 0,198 0,002 5,408 0,199 0,065 0,069 0,060 0,026 0,029
Schistes
(Turekian et
Wedepohl, 1961) 0,110 0,002 1,718 0,056 0,045 0,052 0,040 0,012 0,029
L’indice de géo-accumulation (Müller. ; 1979) permet d’évaluer la pollution
métallique des dépôts (Tableau V-6) L’échelle de l’intensité de pollution est comprise
entre 0 (pollution nulle) et 6 pollution très forte. Les sédiments intralagunaires de la
lagune de Sidi Moussa ont un degré de contamination modéré à non pollué et ils
semblent être beaucoup moins affectés en micropolluants métalliques que d’autres
lagunes Méditerranée (Labonne et al., 1998), la lagune de Venise en Italie (Donnazzolo
1981 ; Sfriso, 1995 ; Caliceti et al., 2002; Bellucci et al., 2002), et d’autres écosystèmes
similaires comme l’Etang de Thau en France (Pena et Pico, 1991 ; Monna et al., 1996),
Baie de Fort-de-France (Pujos et al., 1999) qui sont plus fortement urbanisés et
industrialisés.
La comparaison des ces résultats avec des écosystèmes côtiers marocains, tel
que l’estuaire de l’Oum Er Bia (Cheggour et al., 2000; Zourarah, 2002) la lagune de
Moulay Bousselham (Carruesco, 1987 ; Cheggour et al., 2001) et la lagune d’Oualidia
(Carruesco et al., 1989; Zourarah et al., 2001) sur la Côte atlantique marocain et la
lagune de Nador sur la Côte méditerranéenne marocain (Inani, 1995 ; Mahjoubi, 2001)
Partie V : Approche géochimique
142
montre que les teneurs enregistrées au niveau de la lagune de Sidi Moussa en éléments
métalliques restent plus faible que celle enregistrées dans les autres écosystèmes côtiers.
Seulement, les teneurs en Cr sont un peu plus élevées que dans les autres
écosystèmes. Ainsi, la lagune de Sidi Moussa présente des teneurs en micropolluants
métalliques moins importantes que celles d’autres lagunes comparables malgré
l’augmentation des activités anthropiques ces dernières années dans cet environnement
(Tableau V-7).
Tableau V-7 : Valeurs moyennes comparées en Zn, Cu, Cr, Ni et Pb (mg/kg poids sec)
dans des lagunes marocaines.
Lagune Oualidia
(Zourarah et al.
2002)
Lagune Moulay
Bousselham
(Carruesco, 1989)
Lagune de Nador
(Inani, 1995)
Lagune de Sidi
Moussa (présente
étude, 2003)
Cu 37,46 24 56,09 31
Zn 202,89 246 130,09 49,5
Cr 43,48 - 70,07 96,5
Ni - 26 31 30,5
Pb - 4 9,75 7,5
III – 5. Conclusion
La répartition géographique des éléments chimiques dans la couverture
sédimentaire de la lagune de Sidi Moussa est contrôlée par deux facteurs essentiels : la
nature des apports marins et continentaux et la dynamique intralagunaire.
Le chimisme des sédiments lagunaires met en évidence la présence d’une fraction
plus fine alumino silicatée (SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O et TiO2) liée au principaux métaux.
Cette fraction est présente dans la zone intertidale de la lagune.
L’environnement bioclimatique de type semi-aride conditionne fortement le type
des apports continentaux à la lagune. Cela se traduit par des caractéristiques
géochimiques, minéralogiques très proches entre les formations superficielles de
Partie V : Approche géochimique
143
l’environnement et les dépôts intra lagunaires. L’influence marine se manifeste par un
enrichissement du milieu en alcalino-terreux et strontium lié à la fraction biogénique.
Apparemment les phosphates liés à cette fraction sont d’origine détritique et marine.
Les apports parviennent dans le milieu sans grande transformation chimique et
soulignent la part prépondérante de ces apports sous forme particulaire. Ce matériel
allochtone est redistribué dans le milieu lagunaire par la dynamique propre du système
lagunaire. Le vecteur essentiel de ces apports est le ruissellement sur les formations
encaissantes. En période sèche, l’action du vent doit participer au transport des
particules les plus fines vers le plan d’eau lagunaire.
L’indice de géo-accumulation et le facteur d’enrichissement montrent que la
lagune de Sidi Moussa est modérément polluée à non polluée.
L'ensemble des résultats de cette lagune comparé à des valeurs proposées par
l’Agence de Protection de l’Environnement des Etats-Unis (USEPA, in Hamdy et Post,
1985) font ressortir que les sédiments de la lagune de Sidi Moussa se classeraient
comme 'slightly pollués ' pour, Zn, Pb, Cr et Ni.
Partie VI : Conclusions et perspectives
144
CONCLUSIONS & PERSPECTIVES
Partie VI : Conclusions et perspectives
145
Partie VI :
CONCLUSIONS & PERSPECTIVES
La lagune de Sidi Moussa, située sur la façade atlantique marocaine, est inscrite
dans un sillon interdunaire protégé du domaine océanique par un cordon littoral de
dunes consolidées constitué de biocalcarénite d’age plioquaternaire. La région est
classée dans l’étage semi-aride, la sécheresse d’été et les pluies concentrées sur l’hiver
et l’intersaison impriment au climat un caractère méditerranéen.
La communication océan-lagune est stable du fait de la présence de dunes
consolidées littorales. L’alimentation est permanente, elle est assurée par la passe
principale (150 à 200 m de large) d’eau marine, d’où la dépendance de la dynamique
lagunaire aux courants de marée. L’alimentation en eau douce est faible et s’effectue par
des nappes phréatiques qui ressurgissent sur les bords de la lagune. L’environnement
bioclimatique, de type semi-aride, conditionne fortement les apports continentaux par
les vents. Cela se traduit par des caractéristiques géochimiques et minéralogiques très
proches entre les formations superficielles de bassin versant et de dépôts lagunaires.
La sédimentation accumulée dans la dépression lagunaire est hétérogène, à
dominance détritique, témoigne d’une origine locale à partir du bassin versant. La
recherche de filiation entre le bassin versant et la lagune a été conduite par la
comparaison des caractères granulométriques, minéralogiques et chimiques de
sédiments lagunaires, des substrats géologiques et des profils pédologiques du bassin
versant. Les apports parviennent dans le milieu, sans grande transformation chimique et
soulignent la part prépondérante de ces apports sous forme particulaire. Ce matériel
allochtone est redistribué dans le milieu par la dynamique propre du système lagunaire.
Le vecteur principal de ces apports terrigènes est le ruissellement sur les formations
encaissantes en période pluvieuse et le vent, dans le transport des éléments fins vers le
plan d’eau lagunaire (période sèche).
Les dépôts sédimentaires présentent une différentiation spatiale et une évolution
temporelle des caractéristiques texturales, minérales et chimiques. La répartition des
sédiments actuels dans la couverture lagunaire est contrôlée par : la nature des apports
marins et continentaux et par la dynamique marine et les courants intralagunaires en
Partie VI : Conclusions et perspectives
146
relation avec la morphologie actuelle de la lagune. Deux milieux de sédimentation bien
différents apparaissent :
1- La partie aval de la lagune, caractérisée par une sédimentation sableuse qui
occupe la zone de la passe et delta de marée, il s’agit d’un sable fin à moyen (125-250
µm), riche en débris coquilliers de lamellibranches et des gastéropodes. Ce faciès
représente 30 % des dépôts de la lagune. Les taux des carbonates peuvent atteindre 81%
environ, d’origine biodétritique. Ils proviennent de la sédimentation des débris
coquilliers et des tests de la microfaune calcaire. De point de vue chimique, la partie
avale de la lagune montre une hétérogéinité chimique, alors que la zone est riche en
CaO, Na2O3 et Sr attribués à des origines marines, et déficitaire en SiO2, Al2O3, Fe2O3 et
K2O liée à une faible phase argileuse.
2- La partie amont de la lagune, caractérisée par un faciès silto-argileux, le plus
répondu dans la lagune, il représente 55% des faciès lagunaires. Ce faciès caractérise la
zone intertidale et les schorres, il est riche en débris ligneux des plantes halophiles.
Cependant on note un enrichissement de la faction fine (<15 µm) vers l’amont de la
lagune. Les teneurs en carbonates sont moyennement faibles (16 %). Elles sont liées aux
activités biologiques ainsi qu’à la précipitation des apports continentaux parvenus par
ruissellement dans le système. De point de vue chimique, cette partie présente des
teneurs plus élevées en SiO2, Al2O3, Fe2O3 et K2O et de faibles teneurs en CaO et en
Na2O3. La nature de dépôt est argileuse, la partie amont de la lagune est caractérisée
aussi par des accumulations en éléments métalliques « Zn, Cr, Pb, Ni, Cu et Rb ».
Les cortéges argileux de sédiments superficiels de la lagune de Sidi Moussa sont
formés, par ordre d’importance décroissante par l’illite (43% à 66 %), la chlorite (17 %
à 38 %), la kaolinite (4 à 8 %) et la smectite associée avec des interstratifiés gonflants
du type illite- smectite ou chlorite- smectite (0 à 13 %). L’illite et la chlorite sont des
minéraux hérités et présentent des teneurs proportionnelles à celles enregistrées dans
l’environnement lagunaire. Alors que la kaolinite et la smectite sont des minéraux
hérités formés par des interactions chimiques.
L’étude des caractères sédimentologiques, minéralogiques et géochimiques de
deux carottes permet de retrouver les deux faciès déjà présents avec à la base un faciès
marin et au sommet un faciès typiquement lagunaire. Les deux ensembles précitées se
retrouvent superposés dans les carottes avec à la base un faciès à dominance marine
Partie VI : Conclusions et perspectives
147
littorale qui caractérise un milieu ouvert et au sommet un faciès «lagunaire» qui
caractérise un milieu relativement fermé. Cette évolution verticale des faciès tend vers
un comblement lagunaire, ce qui est en accord avec le schéma évolutif des lagunes
proposées par Bird 1994. Les dépôts sédimentaires anciens de la lagune présentent une
différenciation spatiale et verticale des caractéristiques texturales, minérales et
chimiques. Ces hétérogénéités n’étaient pas dues à des variations dans les sources de
production des flux particulaires mais étaient attribuables, d’une part, à des processus de
ségrégations granulométriques au cours de la sédimentation dans la lagune et d’autres
part, à la diminution de l’hydrodynamique intralagunaire ce qui influence fortement sur
le comblement de la lagune.
Les teneurs en éléments métalliques des sédiments restent inférieures aux
teneurs observées dans d’autres systèmes lagunaires similaires au Maroc tel que
Oualidia, la lagune de Nador, ou en Europe (lagune de Venise, lagune d’Arcachon). Ces
faibles teneurs sont l’expression d’une pollution faible ou nulle de cet écosystème.
L’indice de géo-accumulation et le facteur d’enrichissement montrent que la
lagune de Sidi Moussa est modérément polluée à non polluée. L'ensemble des résultats
de ce contexte comparé à des valeurs de principe suggérées par l’agence de protection
de l’environnement des Etats-Unis (USEPA, dans : Hamdy et Post, 1985) attribue les
sédiments de la lagune de Sidi Moussa au 'slightly pollués ' pour, Zn, Pb, Cr et Ni.
Si l’état actuel de la lagune de Sidi Moussa n’est pas inquiétant l’évolution vers
un comblement lagunaire avec l’essor touristique et industriel nécessitent une étude plus
approfondie et un suivi régulier des conditions sédimentologiques et géochimiques de
l’environnement côtier.
Au cours de ce travail, on a pu mettre en évidence un état des lieux de la lagune
de Sidi Moussa, voir même l’origine du matériel de remplissage du système lagunaire
par des analyses granulométriques, minéralogique et chimique. En perspective, il reste
de vérifier ces approches par des analyses isotopiques de 87Sr/86Sr, aussi bien que dans
la lagune, que dans les environnements à côté à savoir : le plateau continental et le
bassin versant. Les analyses de Pb210 et de Cs137 peuvent donner des renseignements
importants sur le taux de comblement lagunaire et étudier l’évolution des substances
chimiques dans le système lagunaire durant le dernier siècle.
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