Présentation

Projet ORE-BVET "Observatoire de recherche en environnement"

mengong nov 2004

L'ORE-BVET est financé par le Ministère de la Recherche et des Nouvelles Technologies, l' Institut National des Sciences de l'Univers, l' Institut de Recherche pour le Développement et l' Observatoire Midi-Pyrénées.

Dans le cadre de ce projet, plusieurs écosystèmes tropicaux au Cameroun et en Inde font l'objet d'une approche intégrée à deux échelles spatiales complémentaires. La première, locale, concerne des bassins versants expérimentaux (BVE) de quelques kilomètres carrés de superficie. La seconde, régionale, porte sur des bassins dont les superficies sont de l'ordre de 104 km2. Les BVE fournissent les données nécessaires pour comprendre, quantifier et modéliser le fonctionnement des écosystèmes et leur dynamique à moyen et long terme. Les suivis sur les bassins versants de taille plus importante permettent d'appréhender les variations des signatures biogéochimiques des eaux et les transferts de matières en fonction des changements d'échelle.

Les chantiers, au Cameroun et en Inde, ont été choisis sur la base de caractéristiques identiques (contexte morpho-tectonique de marge passive, craton archéen granito-gneissique, température). Le premier chantier, ouvert en 1993, concerne l'écosystème forestier tropical humide du bassin du fleuve Nyong dans le Sud Cameroun, avec notamment le BVE du Mengong à Nsimi. Ce chantier a déjà fait l'objet de nombreuses publications et rapports. Le second chantier, ouvert en 2002, a pour cadre l'écosystème tropical à climat contrasté du bassin de la rivière Kabini dans le sud de la péninsule Indienne et les BVE de Moole Hole et Maddur. Seules les données acquises dans le cadre de l'ORE-BVET Cameroun seront accessibles sur ce site Internet. L'ORE-BVET Inde sera hébergé dans un futur proche sur le site Internet de l' Indian Institute of Sciences, à Bangalore.

 Les approches intégrées sur bassins versants expérimentaux (BVE) couplant des études hydrologiques et biohydrogéochimiques fédèrent de nombreuses équipes multidisciplinaires dans le monde. Par exemple, le réseau international LTER (Long Term Ecological Research) regroupe sur ce theme les bassins US de Hubbard Brook, Panola, Loch Vale, Rio Icacos et Coweeta. Ces approches portent souvent sur des problématiques liées à l'érosion chimique des roches silicatées car celle-ci est le facteur dominant de contrôle du cycle du CO2 atmosphérique sur le long terme; il s'agit donc de suivre certains paramètres ayant un effet sur le climat global. Le nombre de BVE monolithologiques développés sur granite et granito-gneiss, étudiés en termes de flux entrées/sorties, est très important en zone tempérée, environ soixante. Il reste extrêmement faible en zone intertropicale. Le BVE de Nsimi est, à notre connaissance, le seul BVE suivi depuis plus d'une décennie avec le BVE du Rio Icacos à Puerto Rico intégré à l'observatoire naturel de la Luquillo Experimental Forest (programme WEBB (Water, Energy and Biogeochemical Budgets).

 Cette très faible densité de sites pour les milieux tropicaux -qui occupent près du tiers de la surface totale des continents- se révèle très insuffisante pour avancer dans la compréhension de l'altération dans ces milieux. La communauté scientifique a besoin de données sur des BVE caractéristiques des différents écosystèmes terrestres. L'ORE-BVET s'inscrit dans les programmes internationaux suivant : IGCP n°459 'Carbon cycle and Hydrology' ( UNESCO-IUGS), ILTER Networks (International Long Term Ecological Research) et EUROLAT (European Network on Lateritic Weathering and Global Environment).

 Les actions d'observatoire visent à mesurer les flux hydrologiques et les flux de matières minérales et organiques, tant dissoutes que particulaires et à estimer le bilan de l'érosion chimique et mécanique à l'échelle locale sur les BVE et, à l'échelle régionale, sur les grands bassins fluviaux. Elles sont basées sur des chroniques climatiques, hydrologiques et biohydrogéochimiques acquises sur des périodes pluriannuelles, voire décennales.

  • Paramètres climatiques: La pluie, avec l'acquisition événementielle des hauteurs d'eau, le rayonnement global, la température de l'air, l'humidité relative et la vitesse et la direction du vent font l'objet d'un suivi continu (stations météorologiques et pluviographes) ; ces paramètres climatiques permettent le calcul de l'ETP Penmann.
  • Paramètres hydrologiques: Les débits à l'exutoire des BVE et des bassins de taille plus importante sont mesurés en continu (limnigraphe automatique) . Les suivis hydrologiques concernent également les zones saturée et non saturée : en zone saturée, les hauteurs de nappe sont acquises en continu dans des piézomètres, en zone non saturée, le bilan hydrique est acquis de façon journalière sur des sites spécifiques à l'aide de mesures tensio-neutroniques .
  • Paramètres hydrochimiques : Les chroniques hydrochimiques concernent l'analyse de la charge totale et de la composition chimique de la phase dissoute < 0.2 µm (Total Dissolved Solutes -TDS-, cations et anions majeurs -Ca, Mg, K, Na, NH4, NO3, SO4, Cl, PO4, Alcalinité, Carbone Organique Dissous -COD-, H4SiO4...) et de la phase particulaire (Total Suspended Sediment -TSS-, Carbone Organique Particulaire -COP-). Dans les eaux de pluie, les paramètres sont acquis pour chaque événement. Pour les eaux de nappes et de drainage, l'acquisition est hebdomadaire. Signalons, par ailleurs, que le BVE de Nsimi fait également partie du réseau IDAF, pour la composante atmosphérique (pluies, gaz, aérosols), géré par le Laboratoire d'Aérologie, Toulouse.

 En complément à ces chroniques hydrochimiques, il est également prévu de mesurer mensuellement la pression partielle de gaz carbonique (pCO2) à l'aide de capteurs de gaz spécifiques dans les sols.

L'ORE-BVET est un effort de collaboration entre :

les chercheurs français de l'IRD, du CNRS et de l' UPS Toulouse, basés soit à Géosciences Environnement Toulouse (GET, UMR 5563), à Toulouse soit à la Cellule Franco-Indienne de Recherche en Sciences de l'Eau à Bangalore (Inde) ;

les chercheurs camerounais de l'IRGM-CRH(5) et des Universités de Yaoundé I et de Dschang ;

les chercheurs indiens de l'Indian Institute of Sciences de Bangalore.