UNIVERSITE D’ DOMAINE DES SCIENCES ET TECHNOLOGIES

MENTION BASSINS SEDIMENTAIRES

EVOLUTION CONSERVATION

PARCOURS PATRIMOINE SCIENTIFIQUE, AMENAGEMENT & EXPERTISE DES ECOSYSTEMES (PSAEEC0)

SPECIALITE DYNAMIQUE ET EXPERTISE DES ENVIRONNEMENTS LIMNIQUE, LITTORAL ET DU PLATEAU CONTINENTAL(DELL)

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME DE MASTER

CARACTERISTIQUES DU LAC MANTASOA : ETAT DES LIEUX ET MESURES DE PROTECTION

Présenté par RASOARINORO Harinirina,

Soutenu publiquement le 25 Septembre 2019

MEMBRES DE JURY

PRESIDENT : Madame RANDRIANALY Hasina Nirina, Professeur

RAPPORTEUR : Monsieur MANDIMBIHARISON Aurélien Jacques, Maître de Conférences

EXAMINATEUR : Madame RAZAFIMBELO Rachel, Professeur UNIVERSITE D’ANTANANARIVO DOMAINE DES SCIENCES ET TECHNOLOGIES

MENTION BASSINS SEDIMENTAIRES

EVOLUTION CONSERVATION

PARCOURS PATRIMOINE SCIENTIFIQUE, AMENAGEMENT & EXPERTISE DES ECOSYSTEMES (PSAEEC0)

SPECIALITE DYNAMIQUE ET EXPERTISE DES ENVIRONNEMENTS LIMNIQUE, LITTORAL ET DU PLATEAU CONTINENTAL(DELL)

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME DE MASTER

CARACTERISTIQUES DU LAC MANTASOA : ETAT DES LIEUX ET MESURES DE PROTECTION

Présenté par RASOARINORO Harinirina,

Soutenu publiquement le 25 Septembre 2019

MEMBRES DE JURY

PRESIDENT : Madame RANDRIANALY Hasina Nirina, Professeur

RAPPORTEUR : Monsieur MANDIMBIHARISON Aurélien Jacques, Maître de Conférences

EXAMINATEUR : Madame RAZAFIMBELO Rachel, Professeur

REMERCIEMENTS

Tout d’abord, un grand merci à Dieu Créateur, de m’avoir donné la santé, la force et soutenus avec patience pour mener à bien ce travail. Je souhaite adresser mes remerciements les plus sincères aux personnes qui ont contribué à l’élaboration de ce travail. Je tiens à remercier : Monsieur RAMAHAZOSOA Irrish Parker, Maître de Conférences, Doyen de la Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo qui a autorisé la soutenance de ce mémoire. Veuillez trouver ici la considération la plus distinguée ; Monsieur RASOLOFOTIANA Edmond, Maître de Conférences, Responsable de la Mention Bassins Sédimentaires Evolutions Conservations (BEC) de m’avoir dirigé à l’organisation de ce mémoire ; Monsieur MANDIMBIHARISON Aurélien Jacques, Maitre de Conférences à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo (ESPA) de l’Université d’Antanarivo, qui n’a jamais cessé de me conseiller pour la réalisation de ce mémoire. Il a accepté généreusement d’être rapporteur de ce travail. Qu’il trouve ici ma très haute considération pour l’attention bienveillante qu’il a réservée à ce travail et pour sa participation au jury ; Madame RANDRIANALY Hasina Nirina, Docteur HDR, Professeur au sein de la Mention Bassins Sédimentaires Evolutions Conservations (BEC), et aussi Responsable du Parcours PSAEECO, qui me fait l’honneur de présider le jury de ce mémoire ; Madame RAZAFIMBELO Rachel, Professeur au sein de la Mention Sciences de la Terre et de l’Environnement (STE) à la Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo qui me fait l’honneur d’examiner ce mémoire et d’accepter de participer au jury. A tous les enseignants et le personnel administratif et technique de la Mention Bassins sédimentaires Evolution Conservation (BEC) pour leur enseignement, leur encouragement et leur soutien ; Madame RANAIVOHARISOA Lala, Maire de la Commune de Mantasoa et les habitants riverains pour leur collaboration et leur accueil pendant la descente sur terrain ; Un grand merci à ma famille, qui n’a jamais cessé de croire en moi, pour les encouragements. Enfin, je remercie tous ceux qui m’ont soutenue de près ou de loin pour la réalisation de ce travail.

i

RESUME Le lac Mantasoa situé dans le District de est un lac artificiel exceptionnel et unique aux portes d’Antananarivo. C’est un site touristique, d’abord par la présence de l’œuvre de Jean Laborde, ensuite par la forme du lac entouré par des forêts secondaires dominées des Eucalyptus et enfin par les infrastructures comme les hôtels. Aujourd’hui, le bassin versant de ce lac est affecté par la dégradation suite à la pollution et les déforestations pratiquées par la population riveraine locale. Cette population cherche à accroître ses besoins quotidiens à partir des ressources naturelles : nourriture et construction. Les eaux de ruissellement chargées de sédiments se déversent directement dans le lac entraînant l’ensablement et la diminution de la profondeur du lac ainsi que la destruction de l’écosystème. L’Eucalyptus absorbe une grande partie des eaux de la nappe phréatique et du lac provoquant la diminution de l’apport d’eau et la mise en danger de plusieurs espèces aquatiques.

Mots clés : Bassin versant, dégradation, ensablement, déforestation, Eucalyptus.

ABSTRACT

The Mantasoa lake situated in the District of Manjakandriana is an exceptional and unique artificial lake to the doors of Antananarivo. It is a tourist site, first by the presence of the work of Jean Laborde, then by the shape of the lake surrounded by secondary forests dominated of eucalyptus and finally by the infrastructures as the inn. Today, the basin pouring of this lake is affected by the deterioration following the pollution and the deforestation practiced by the local riparian population. This population tries to increase his/her/its daily needs from natural resources: food and construction. The loaded waters of dripping of sediments flow directly in the lake dragging the blinding and the reduction of the depth of the lake as well as the destruction of the ecosystem. The eucalyptus absorbs a big part of the waters of the water table and the lake provoking the reduction of the water contribution and the setting in danger of several aquatic cash.

Keywords: Basin pouring, deterioration, blinding, deforestation, Eucalyptus.

ii

SOMMAIRE REMERCIEMENTS……………………………………………………………………………i

RESUME……………………………………………………………………………………....ii

SOMMAIRE…………………………………………………………………………………..iii

LISTE DES TABLEAUX……………………………………………………………………..vi

LISTE DES FIGURES……………………………………………………………………….vii

LISTE DES ABREVIATIONS, ACRONYME ET SIGLES…………………………………ix

GLOSSAIRE…………………………………………………………………………………...x

INTRODUCTION……………………………………………………………………………..1

I. GENERALITES SUR LES LACS…………………………………………………….2 1.1. Définition du Lac……………………………………………………………………...2 1.2. Répartition géographique des lacs …………………………………………………....2 1.3. Origine et types de lac à ………………………………………………....4 1.4. Classification…………………………………………………………………………..6 1.5. Propriété d’un lac...……………………………………………………………………7 1.6. Pollution de l’eau……………………………………………………………………...8 1.6.1. Définition……………………………………………………………………....8 1.6.2. Les types de pollution………………………………………………………….8 1.6.3. Effet de la pollution de l’eau……………………………………...... 8 II. METHODOLOGIE………………………………………………………………….....9 2.1.Matériels……………………………………………………………………………………9 2.1.1. Matériels utilisés sur terrain……………………………………………………9 2.1.2. Matériels bibliographiques………………………………………………….....9 2.1.3. Matériels informatiques………………………………………………………..9 2.2.Méthodes…………………………………………………………………………………...9 2.2.1. Acquisitions des données : …………………………………………………….9 2.2.1.1. Analyse bibliographique………………………………………………10 2.2.1.2. Descente sur terrain : observations et analyse du bassin versant……..10 2.2.1.3. Traitements des données………………………………………………10 2.3.Zone d’étude……………………………………………………………………………...11

iii

2.3.1. Historique du lac Mantasoa…………………………………………………...11 2.3.2. Localisation géographique…………………………………………………….12 2.3.2.1. Situation et délimitation…………………………...... 12 2.3.2.2. Situation administrative……………………………………………….14 2.3.3. Spécificités du lac Mantasoa………………………………………………….16 2.3.3.1. Quelques caractéristiques spécifiques du lac……………………..…...16 a) Contexte hydrographique…………………….……………………...……..16 b) Contexte géographique…………….....…..………………………………...17 2.3.3.2. Aspects environnementaux…………………………………..……….18 a) Etudes du bassin versant…...……………………………………………….18 b) Etudes de la reforestation aux alentours..…………………………………..20 c) Les occupations du sol aux alentours……...... ……………………..…..20 2.3.3.3. Quelques caractéristiques socio-économique…………………………21 a) Etude statistique des populations humaines…...... ……………..…....21 b) Source de dégradation et de pollution du lac……………………………...22 c) Qualités des eaux du lac Mantasoa………...…………..………………….23 III. RESULTATS ET INTERPRETATIONS…………………………………………….24 3.1.Les résultats de la recherche……………………………………………………………..24 3.1.1. Pédologie et géologie du bassin versant du lac Mantasoa……………………24 3.1.2. La topographie du terrain de la zone d’étude…………………………………26 3.1.3. Le relief du bassin versant du lac Mantasoa………………………………….27 3.2.Les résultats de la visite du lac…………………………………………………………...28 3.2.1. Inventaire de l’occupation du sol……………………………………………..28 3.2.2. Inventaire du milieu biologique……………………………………………….32 3.2.2.1. Flore…………………………………………………………………...32 3.2.2.2. Faune…………………………………………………………………..33 3.3.Résultats de la dégradation environnementale du lac Mantasoa………………………….34 3.3.1. Evaluation environnementale et sociale du lac Mantasoa…………………….35 3.3.1.1. Description du milieu récepteur……………………………………….35 3.3.1.1.a) Milieu naturel………………………………………………………35 3.3.1.1.b) Milieu humaine………………………………………………….....35 3.3.1.2. Inventaire des impacts………………………………………………...36 3.3.1.2.a) Milieu physique…………………………………………………….36 3.3.1.2.b) Milieu biologique…………………………………………………..37

iv

3.3.1.3. Evaluation des impacts………………………………………………..38 3.3.1.4. Enjeux environnementaux…………………………………………….38 3.3.2. Envasement d’un plan d’eau……………………………………………………...38 3.3.2.1. Processus de sédimentation…………………………………………...39 3.3.2.2. Effets sur les écosystèmes…………………………………………….39 IV. DISCUSSION ET RECOMMANDATIONS………………………………………...40 4.1.Discussions………………………………………………………………………………..40 4.2.Recommandations………………………………………………………………………...42 4.2.1. Mesures recommandés au niveau du sous bassin versant du lac……………..42 4.2.2. Proposition de protection……………………………………………………...43 4.2.2.1. Périmètres de protection immédiate…………………………………..43 4.2.2.2. Périmètres de protection rapprochée………………………………….44 4.2.3. Propositions des ouvrages de protection contre l’envasement…………….....44 4.2.4. Proposition d’un plan d’aménagement du lac Mantasoa……………………...45 4.2.4.1. Définition……………………………………………………………...45 4.2.4.2. Aménagement des zones en amont du lac…………………………….46 a) Les zones à pente inférieur à 10%...... 46 b) Les zones à pente entre 10% et 25%...... 48 c) Les zones à pente supérieures de 25%...... 51 4.2.5. Les mesures prises pour l’entretien du lac Mantasoa………………………....53

CONCLUSION……………………………………………………………………………….54

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES……………………………………………………..55

WEBOGRAPHIE……………………………………………………………………………..59

ANNEXE

v

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Les dix plus grands lacs dans le monde……………………………….…………..2

Tableau 2 : Les grands lacs en Afrique par leur superficie et profondeur maximale………….3

Tableau 3 : Origine et types du lac à Madagascar……………………………………………..5

Tableau 4 : Stade d’eutrophisation……………………………………………………………..7

Tableau 5 : Les sous bassin versant dans les Quartiers du lac Mantasoa…………………….19

Tableau 6 : Effectif et évolution de la population dans ces 11 Fokontany…………………...21

Tableau 7 : Les différents types d’occupations du sol dans le bassin versant du lac Mantasoa…………………………………………………………………………30

Tableau 8 : Impacts des activités sur le paysage……………………………………………..36

Tableau 9 : Impacts des activités sur l’eau……………………………………………………36

Tableau 10 : Impacts des activités sur le sol………………………………………………….37

Tableau 11 : Impacts des activités sur la flore………………………………………………..37

Tableau 12 : Impacts des activités sur la faune……………………………………………….37

vi

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Carte montrant les grands lacs en Afrique…………………………………………..3

Figure 2 : Localisation des grands lacs à Madagascar…………………………………………6

Figure 3 : Photo du lac Mantasoa …………………………………………………………….12

Figure 4 : Carte administrative de la Commune Mantasoa …………………………………..13

Figure 5 : Vue d’ensemble de la délimitation du lac Mantasoa …………...... 14

Figure 6 : Carte de localisation administrative de la Commune Mantasoa …………………..15

Figure 7 : Vue rapprochées de la rivière Varahina et le barrage d’Ampasipotsy …..………..16

Figure 8 : Carte du lac Mantasoa ………………………………………………………….....17

Figure 9 : Représentation simplifiée d’un bassin versant et sous bassin versant...…………...18

Figure 10: Limite du bassin versant du lac Mantasoa ………………………………………..19

Figure 11: Végétation eucalyptus autour du lac et l’activité nautique …………………….....20

Figure 12: Modélisation du nombre des habitants dans le bassin versant du lac Mantasoa ....22

Figure 13 : Phénomènes explicatifs de l’augmentation de la dégradation …………………...23

Figure 14: Carte montrant la géologique dans la zone d’étude………………………………24

Figure 15: Photo montrant les sols ferralitiques entourant le lac…………………………….25

Figure 16 : Photo montrant la colline d’Andohariana……………………………………….27

Figure 17 : Photo représentant le relief……………………………………………………….28

Figure 18 : Occupation du sol dans le bassin versant du lac Mantasoa……………………..28

Figure 19 : Terrains bâtis……………………………………………………………………..29

Figure 20 : Cultures du manioc et de patate douce au sommet du lac……………………….29

Figure 21 : Carte montrant le terrain bâtis et la zone reboisée dans la partie Nord-Ouest du lac……………………………………………………………………………...... 30

vii

Figure 22: Illustration graphique de type d’occupation du bassin versant de Mantasoa……..31

Figure 23 : Photo d’une forêt naturelle fortement dégradée………………………………….32

Figure 24 : Types des formations végétales secondaires……………………………………..33

Figure 25: L’Anguilla mossambica (Amalomainty)………………………………………….33

Figure 26: Paratilapia polleni (Marakely)………………………………………………...... 34

Figure 27: Micropterus salmoïdes (Black-bass)……………………………………………...34

Figure 28 : L’envasement du lac dans la partie Nord-Ouest …………………………………39

Figure 29 : Vallées encaissées ……………………………………………………………….40

Figure30 : Délimitation du périmètre de protection immédiat……………………………….43

Figure 31 : Le détail d’une digue filtrante……………………………………………………45

Figure 32 : Le détail de la diguette en Terre………………………………………………….48

Figure 33 : Coupe transversale d’une banquette associée à un fruitier……………………….50

Figure 34 : Coupe transversale schématique des terrasses en talus………………………….51

Figure 35 : Synthèse des aménagements du lac Mantasoa représenter par la figure sur la carte………………………………………………………………………………52

viii

LISTE DES ABREVIATIONS, ACRONYME ET SIGLES % : Pourcent

BD: Bande Dessinée

BV : Bassin Versant

CES : Cours Conservation de l’Eau et du Sol

DMS : Degré Minute Seconde

DRS : Défense et Restauration de Sols

ESR : Evaluation Simplifiée des Risques

Fkt: Fokontany

FTM: Foiben-Taontsarin’i Madagasikara

GPS: Global Positioning System h: hauteur

Ha: hectares

JIRAMA: JIro sy RAno MAlagasy

Km: Kilomètre

Km2: Kilomètre carré l : largeur m: mètre m3 : mètre cube

MES : Matière En Suspension

N°: Numéro

NE : Nord-Est

ONE : Office Nationale de l’Environnement

ix

PCD : Plan Communal de Développement

PGRM : Projet de Gouvernance des Ressources Minérales

PNUD : Programme de Nation Unis et de Développement

RN: Route Nationale sp : espèce

Superf. Prop. : Superficie proportionnel

GLOSSAIRES

Bassin Versant : surface recevant les eaux qui alimentent une partie ou la totalité d’un cours d’eau. Changement climatique : variation du climat due à des facteurs naturels ou humains. Eutrophisation : enrichissement des eaux par des nutriments, se traduisant par une prolifération des végétaux (algues). Limnique : géologie qui s’applique à des bassins continentaux, marécageux ou lacustres. Méandre : sinuosité d’une rivière, fleuve, d’un cours d’eau et se produit naturellement du grand lac. Pollution thermique : une forte élévation ou diminution de la température d’un milieu physique par rapport à sa température normale. Zone humide : terre inondée ou saturée d’eau assez longtemps pour permettre la mise en place de processus caractérisant ce milieu.

x

INTRODUCTION

INTRODUCTION Madagascar compte environ 1300 lacs (FERRY L. et al, 1995), dont le lac Mantasoa situé dans la Région , Province d’Antananarivo. C’est l’un des trois principaux lieux d’attractions de la ville de Manjakandriana à part la cité industrielle bâtie par Jean Laborde et son tombeau. Des forêts et des rizières se trouvent aux alentours du lac ainsi que l’a présence de nombreuses activités nautiques.

Le lac et les rivières environnant la zone offrent à la population locale, une grande opportunité d’activités comme la pêche de différentes variétés des poissons. En outre, la présence du lac, des forêts, de l’air pur, ainsi que l’œuvre de Jean Laborde favorisent le tourisme dans la région. (FANOMEZANTSOA M. L., 2017).

Ces dernières années, le lac a subi des pressions tant naturelles qu’anthropiques, engendrant des changements du comportement du relief naturel. Devant ces faits la recherche s’articule autour des « Caractéristiques du lac Mantasoa : état des lieux et mesures de protection ». Le lac Mantasoa constitue une source de revenus pour la population locale et un lieu d’attraction et détente pour les étrangers. Nombreux Tananariviens y viennent aussi pour se détendre le weekend ou les vacances. Cette dynamique environnementale du lac a engendré des dépôts qui le détruisent et l’asphyxient petit à petit.

Les dégradations, en amont du lac causées par les activités humaines et phénomènes naturels, engendrent des dépôts importants des sédiments en aval. Ceux-ci créent des conséquences tant sur les revenus des riverains que sur le loisir et la détente des étrangers. Ainsi l’objectif principal est de déterminer et de définir les différentes causes des dégradations tant anthropiques que naturelles afin de pouvoir avancer des solutions pérennes et durables.

Pour avoir une meilleure conception de cette étude, les objectifs spécifiques consistent à déterminer les différentes caractéristiques du lac et son bassin versant, à faire des études d’impacts et à donner des propositions des protections relatives aux dégradations observées.

Ce document se compose de quatre chapitres qui se répartissent comme suit : La première partie décrit quelques généralités sur les lacs; La deuxième partie montre les matériels et les méthodes; La troisième partie rapporte les résultats et l’interprétation ; La discussion et la recommandation fait l’objet de la quatrième partie.

1

I. GENERALITES

1.1.Définition du lac Un lac est généralement défini comme une accumulation d’eau dans une dépression ou sur un sol généralement imperméable à l’intérieur des continents. Il est considéré comme une eau stagnante du fait de sa vitesse d’écoulement très faible. Il engloberait entre autres les mares, les étangs, les marais, les marécages, les lagunes ainsi que les mers intérieures. Il est plutôt plus grand et plus profond qu’un étang, lequel est plus profond qu’un marais. (RAMBELOSON F., 2006)

1.2.Répartition géographique des lacs Lacs dans le monde Dans le monde, le lac est un réservoir d’eau douce de profondeur et d’étendue variables avec de faible circulation de l’eau. Le tableau n°1 ci-après montre les dix plus grands lacs dans le monde avec leur superficie et leur localisation. Tableau n°1 : les dix plus grands lacs dans le monde Superficie Dénomination Localisation (km2) Entre l’Azerbaïdjan, l’Iran, le Kazakhstan, la La mer Capsienne 371 000 Russie et la Turkménistan.

Le lac supérieur 82 414 Entre le Canada et les Etats-Unis.

Se trouvant sur les territoires du Kenya, de la Le lac Victoria 69 485 Tanzanie et de l’Ouganda. Le lac Huron 59 596 Entre le Canada et les Etats-Unis. Le lac Michigan 57 750 Situant les villes de Chicage et Milwaukee. Le lac Baïkal 31 500 Se trouvant à la partie montagneuse de la Sibérie. Se trouvant sur la frontière naturelle entre quatre Le lac Tanganyika 32 893 pays : le Burundi, la République démocratique du Congo, la Tanzanie et la Zambie. Le grand lac de l’Ours 31 080 Se trouvant au Nord-Ouest Canadien. Entre les territoires du Malawi, de la Tanzanie et Le lac Malawi 30 044 du Mozambique. Le grand lac des Esclaves 28 930 Situant au loin du grand lac de l’Ours. (Source : http : //www.edreams.fr/blog/les-10-plus-grands-et-reposants-lacs-du-monde/)

2

Lacs en Afrique Les grands lacs sont un système de lacs localisés en Afrique de l’Est. Ils sont orientés dans le sens Nord- Sud et occupent la partie méridionale de la vallée du grand rift. Les lacs sont situés dans la partie orientale du continent Africain. Les principaux lacs sont : -Le lac Victoria : c’est le second lac d’eau douce du monde en superficie ; -Le lac Tanganyika : Deuxième plus grand lac en volume et en profondeur. (Figure n°1)

Figure n°1: Carte montrant les grands lacs en Afrique (Source : http://www.reflexions.Uliege.be/cms/c-340055/grands-lacs-dAfrique ) Tableau n°2 : les grands lacs en Afrique par leur superficie et profondeur maximale Principaux lacs Superficie en km2 Profondeur en mètres Lac Victoria 68 100 82 Lac Tanganyika 32 900 1 433 Lac Malawi 30 900 706 Lac Turkana 6 405 109 Lac Rukwa 5 760 39 Lac Albert 5 270 51 Lac Moero 5 120 27 Lac Kivu 2 700 485 Lac Edouard 2 150 117 Lac Kyoga 1 720 5,7 (Source : http//fr.m.wikipedia.org/wiki/grands-lacs-(Afrique))

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Le lac Tanganyika est plus profond que le lac victoria, Malawi Turkana, Kivu, Edouard. La région des grands lacs recouvre plusieurs bassins hydrographiques comme le bassin de Nil (lacs Victoria, Albert et Edouard), le bassin du Congo (lacs Tanganyika et Kivu), le bassin de Zambène (lac Malawi) et le bassin endoréique (lac Turkana). Lacs à Madagascar Cinq grands lacs ont été recensés à Madagascar (Figure n°2). Ils sont dispersés sur les régions de la grande île et sont des réservoirs initiaux importants. Ils abritent souvent une faune et une flore originale, dont les espèces sont endémiques pour la plupart. - Le lac Alaotra : Il se situe à l’Est de Madagascar à 750m d’altitude, avec une immense étendue d’eau de 35 000 ha. L’eau du lac permet l’irrigation de toutes les rizières de la région qui présentent un tiers de la production totale de riz de Madagascar. L’eau du lac est fortement chargée des sédiments résultant de l’érosion intense des reliefs voisins. Les rives du lac abritent de nombreuses espèces d’oiseaux endémiques - Le lac Itasy : C’est le second grand lac de Madagascar. Il est situé sur les hauts plateaux dans une région volcanique à 1221m d’altitude avec une superficie de 3500ha. Il est entouré d’étangs et de nombreux marais. Le lac Itasy est alimenté par une rivière la Liliha. Il abrite une importance quantité d’oiseaux aquatiques des hauts plateaux ; -Le lac Kinkony : C’est l’un des grands lacs à Madagascar dans la région ouest à 8m d’altitude et aussi un site important pour les oiseaux migrateurs et pour quelques espèces de poisson endémiques ; -Le lac Ihotry : Il est un lac de faible altitude comme le lac Kinkony. Il se trouve dans le Province de Toliara, au Sud de Madagascar. Sa superficie varie en fonction des saisons et des années, entre 960ha à 11200ha. Le lac Ihotry est le troisième lac de la grande île par sa superficie et aussi l’un de site classé les intérêts biologiques, constitue un conteste pour de nombreuses espèces d’oiseaux, spécialement lors des années de grande sècheresse ; -Le lac Tsimanampetsotsa : Il se trouve dans la région ouest de Madagascar à 40m d’altitude. Sa superficie varie suivant les périodes de l’année entre 1600 et 2900ha. Il ne couvre aucun groupe de poissons car ses eaux présentent une plus grande saturation en sulfate de calcium et de magnésium. Ses rives sont animées par de nombreuses espèces d’oiseaux endémiques de Madagascar.

1.3.Origines et types du lac à Madagascar Les lacs de Madagascar peuvent être classés en six grandes catégories :

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Tableau n°3 : Origines et types du lac à Madagascar Origines du lac Types du lac à Madagascar Lacs d’origine tectonique De forme allongée, correspondant à des accidents tectoniques (failles). Les plus connus : - lac Alaotra situé dans le fossé des bassins versants du Maningory et du Mangoro. - le lac Tsimanampetsotsa situé sur la côte Sud-Ouest de Madagascar Lacs d’origine volcanique Ils s'agissent principalement des lacs de cratère de la Montagne d'Ambre, des régions d'Antsirabe I Betafo, de l'Itasy, et de l'île de Nosy Be. Lacs des plaines alluviales Ils sont très nombreux en particulier sur la partie occidentale de l'île depuis Ambilobe jusqu'à Morombe et dans les parties basses des grands fleuves : Mahavavy Nord, Mahajamba, Betsiboka, Manambola, Tsiribihina, Morondava. Sur le versant Ouest, deux groupes peuvent être distingués: Les lacs de la plaine côtière et les lacs situés en bordure du socle cristallin et dans les dépressions périphériques, séparés des premiers par des massifs calcaires et gréseux: Manasamody, Bongalava, Ankarafantsika, Kelifely, Bemaraha, Makay ; Lacs littoraux et lagunes Ils sont présents sur toute la côte Est. Le lac Nosive, un des plus grands côtières lacs de Madagascar, appartient à cette catégorie. Les lacs littoraux s'étend sur le long de la côte Est, le canal des Pangalanes (lakandranon' Ampangalana), chemin d'eau navigable de près de 600 km reliant Mahavelona (Foulpointe) à Farafangana ; Lacs artificiels ou naturels Ils s'agissent de réservoirs et de grands barrages aménagés pour : aménagés L'hydroélectricité (Antelomita, Mantasoa, Mandraka) ; l'alimentation en eau potable (Mandroseza pour Antananarivo, Andraikiba pour Antsirabe) ; la régulation du débit des rivières (Tsiazompaniry pour la régulation des débits de l'Ikopa dans la plaine d'Antananarivo) ; l'irrigation par les services du Génie Rural généralement Marovoay (Amboromalandy), les retenues périphériques des cuvettes de l'Alaotra et d'Andilamena (Sahamaloto, Antanifotsy, Ambodivato). (Source : FERRY L. et al, 1995)

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Figure n°2: Localisation des grands lacs à Madagascar. (Source : FERRY L. et al, 1995)

1.4.Classifications Les lacs peuvent être classés en fonction des critères variés (MDDEP, 2006) -Origine : Tectonique, Volcanique, Alluviales, Littoraux, artificiels, côtière ; -Zonation thermique verticale selon l’altitude et les dimensions du lac ;

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-Statut trophique (oligotrophie, mésotrophe, eutrophie) : dépend de la quantité de matière organique produite en fonction surtout des apports en azote et phosphore. Le tableau n°3 donne les principaux stades d’eutrophisation d’une retenue d’eau selon HADE A., 2003 : Tableau n°4 : stades d’eutrophisation Niveau ou stade Age Description Oligotrophe Jeune Pauvre en éléments nutritifs. Diminution de flore et faune. Oxygène dissous dans toute la masse d’eau. Mésotrophe Moyen En richement en matière organique et minérale. Déficit relatif en oxygène. Assez transparent entre 2 et 1 mètre. Eutrophie Vieux Non transparent. Riche en éléments nutritifs. Déficit fréquent en oxygène. Présence d’algues microscopiques et filamenteuses. Proliférations des plantes aquatiques.

(Source : RANAIVOSON M. V., 2017)

1.5.Propriétés d’un lac Un lac est un environnement aquatique dynamique dont les propriétés chimiques, physiques et biologiques influent toutes les unes sur les autres et interagissent entre elles. (APPEL, 2009) Propriétés chimiques : De nombreux phénomènes liés à la constitution chimique du lac, notamment la distribution de l’oxygène et des nutriments peut avoir une influence considérable sur sa santé L’excès de nutriments y entraine un développement excessif des algues et des plantes. Cette situation appauvrit la teneur en oxygène de l’eau et provoque la disparition de la vie aquatique ; Propriétés physiques : La profondeur, la forme, la superficie, la température de l’eau ainsi que la quantité de sédiments du lac jouent de grands rôles dans la vulnérabilité de l’écosystème lacustre aux polluants de faits du temps de renouvellement de l’eau. Les sédiments constituent un vecteur important de nutriment et peuvent favoriser la croissance des plantes et la circulation de l’eau dans un lac. Propriétés biologiques : Le lac est un système écologique complexe d’une communauté d’êtres vivants qui interagissent entre eux. Les bactéries et autres microorganismes décomposent les algues en

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consommant l’oxygène dissous. La quantité d’oxygène dissous nécessaire au microorganisme pour décomposer les matières organiques est proportionnelle à la quantité de ces dernières. Et la quantité d’oxygène dissous, les organismes aquatiques ayant besoin d’oxygène en souffriront. Or, les propriétés biologiques d’un lac affectent sa santé et les utilisations de l’eau autant que ses caractéristiques physiques et chimiques. 1.6.Pollution de l’eau 1.6.1. Définition La pollution de l’eau peut se présenter sous différentes formes et il s’agit des modifications chimique, physique ou biologique de la qualité de l’eau par introduction de matières n’étant pas présente naturellement et qui par conséquent ont un effet nocif sur les êtres vivants qui la consomment. 1.6.2. Les types de pollution Les pollutions de l’eau peuvent se présenter sous différentes formes suivant les différents facteurs comme:  L’eutrophisation ou le vieillissement prématuré de la nappe d’eau à partir de principaux nutriments dont le phosphore et l’azote ;  Les polluants de nature physique : Matière En Suspension (MES), vase ou boue, déchets solides et pollution thermique ;  Les polluants de nature chimique : pesticides, détergents et hydrocarbures ;  Les polluants de nature biologique : germes pathogènes et parasites. 1.6.3. Effets de la pollution de l’eau Les MES et l’eutrophisation de l’eau perturbent l’écosystème aquatique et ont des impacts sur la biodiversité, diminuent aussi surtout la qualité esthétique de l’eau. Quant aux polluants, ils peuvent provoquer des modifications du comportement, de la physiologie ou de la morphologie et altérer ainsi la croissance, la reproduction et la survie des organismes (LEGENDRE et al, 1980). La consommation d’eau polluée conduit à des conséquences négatives pour la santé.

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METHODOLOGIE

II. METHODOLOGIE

2.1.Matériels La réalisation de l’étude sur terrain nécessite beaucoup de matériels.

2.1.1. Matériels utilisés sur terrain : Lors des travaux sur terrain, les matériels utilisés sont: GPS pour avoir les coordonnées géographiques ; Carnet de terrain et crayon, gomme pour la prise de notes ; Appareil photo pour prendre des photos sur le site à observer et aux alentours ; Fond de la carte Google Earth.

2.1.2. Matériels bibliographiques : Pour conduire cette étude, les documents collectés sont des documents sur les milieux limniques, sur les eaux de surfaces de Madagascar, sur les pollutions et aussi des données qui illustrent l’étude du lac Mantasoa. Ces données ont servis à caractériser ce lac et son environnement : Des documents divers et archives de la Commune ; Des données sur l’internet.

2.1.3. Matériels informatiques : Il consiste à utiliser les éléments physiques dans le traitement de donnée, à savoir : Un ordinateur portable core 2 duo D 820 : cette machine aide à collecter les données et de faire la rédaction de ce mémoire.

2.2.Méthodes

2.2.1. Acquisitions des données Un certain nombre d’approche a été appliqué pour se rapprocher des sources d’informations et de disposer ces dernières. Il y a eu des méthodes plus ou moins théoriques et d’autres plus pratiques. Leur conjugaison a été indispensable à tel point que l’objectif de leur utilisation a été commun. La méthodologie adoptée au cours de la présente d’étude se répartit en trois étapes : l’analyse bibliographique ; descente sur terrain et enfin les traitements de données.

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2.2.1.1.Analyse bibliographique Les ouvrages, servant de références et sources d’inspiration, ont été recherchés dans les locaux, terminaux, qui se situent à distance. Ces matériels bibliographiques sont riches en informations, concernant le domaine étudié. Un savoir-feuilleter et un savoir-lire doivent guider la recherche. Quelques ouvrages ont été feuilletés dans la salle de conseil, à valeur universitaire, de la commune de Mantasoa. De plus, les ouvrages électroniques sont recherchés sur Internet. Les sites web ont facilité la recherche. Ces ouvrages plus récents renferment des informations mises à jour facilitant la recherche. La liste de ces sites web se trouve dans la webographie 2.2.1.2.Descente sur terrain : observations et analyse du bassin versant Pendant la descente sur terrain du 17 au 18 Octobre 2018, lors de la visite du lac, plusieurs méthodes ont été adoptées en vue d’analyser la dégradation et la pollution sur les bassins versants. Une personne responsable du site qui est un agent d’encadrement assurant la gestion d’activités nautiques et la surveillance du barrage au cours de la descente sur terrain. La visite du lac permet de connaitre l’occupation du sol dans le bassin versant comme les forêts denses, les savanes, la zone reboisée, les zones de culture, les terrains bâtis, la belle ville touristique autour du lac, les terrains non occupés, les plans d’eaux sous la forme de doigts de la main et le milieu biologique. En outre, cette descente permet de voir la délimitation et les caractéristiques du bassin versant de Mantasoa comme la géologie, la topographie, le relief, l’hydrologie et aussi constaté l’état de la dégradation affectant les environnements du lac et le barrage en amont du lac, l’augmentation de la population, l’érosion et la pollution. Après, cette descente permet d’observé un petit marais dans la partie Est du lac. Enfin, l’image des échantillons et des formations observées sont mémorisé, puis il a de vérifié les données dans le carnet de terrain. 2.2.1.3.Traitement de données -Le traitement des cartes à l’aide des logiciels QGIS 2.14 et MapInfo 10.1 pour la numérisation des cartes géologique et localisation de la zone. -La rédaction du manuscrit qui consiste principalement à la synthèse de toutes les données recueillies, puis à faire une interprétation des résultats, et enfin à la discussion.

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2.3. Zone d’étude

2.3.1. Historique du lac Mantasoa Un lac est une cuvette, une dépression, qui présente des caractéristiques morphométries particulières (forme, profondeur, longueur, largeur, périmètre), qui occupe un territoire plus ou moins grand et qui accumule l’eau ainsi que tout ce qu’elle transporte. (RODIER, 1984)

Les lacs font partie des eaux de surface qui sont constituées par l'ensemble des eaux pluviales et courantes sur la surface du sol, des plans d'eau ou canaux, les fleuves et rivières, les canaux de navigation et rivières canalisées, certains canaux d'irrigations, les étangs salés reliés à la mer, les marais, les zones humides.( RAMEFIVOLOLONA., 2010). Selon les traditions orales, l’appellation du village actuel « Mantasoa » s’explique en deux versions : Pendant la période de la colonisation à cause des rudes corvées, les indigènes n’arrivaient plus à préparer ni à faire cuire leur aliments et ils disaient « ny manta no mahasoa an’ireto sakafo ireto ». Littéralement « ces aliments sont mieux s’ils ne sont pas cuits ». C’est ainsi que le nom « Mantasoa », littéralement : « bien cru » ; Au Nord de la commune de Mantasoa, vers le Fokontany Anjozoro, il y a une colline appelée « Andohariana », c’était un village des Andriana, entouré par un mur fort de protection, qu’aucuns bandits ni ennemis n’arrivaient pas à escalader pour s’introduire dans le village. C’était ainsi que les gens appelaient ce mur : « Manda soa », littéralement « un bon mur » ou un « mur fort » et l’évolution de la phonétique le transformait en « mantasoa », d’où son nom actuel. (PCD Mantasoa, 2017- 2021) Le lac Mantasoa, (Figure n°3) est un lac artificiel qui a été créé pendant la période coloniale en 1936. Il s’agit de réservoirs et de grands barrages aménagés pour l’hydroélectrique par les anciennes sociétés d’énergie et la JIRAMA.

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Figure n°3: Photo du lac Mantasoa (Source Auteur)

2.3.2. Localisation géographique

2.3.2.1.Situation du lac sur la carte et délimitation La Commune Rurale de Mantasoa est l’une des 23 Communes dans le District de Manjakandriana, Région Analamanga. Elle est située à 70 kilomètres environ de la RN2, la route reliant Antananarivo à Tamatave. (Figure n°4) Elle se trouve encore au Nord-Est d’Antananarivo environ 45km et à 15 km au Sud-Est de la ville de Manjakandriana, suivre la route nationale n°2 jusqu’à tourner à droite et à peu près 5km. (Figure n°8) Elle a pour superficie 85 km² et est délimitée par les cinq communes rurales ci- après: - au Sud : la Commune Rurale de (9km) ; - à l’Ouest : la Commune Rurale Ambatomanga (6km) ; - au Nord : les Communes Rurales de Manjakandriana (15km) et Ambatolaona (16km) ; -à l’Est : la Commune Rurale d’Antanandava, District de Moramanga. (RALANTONIRINA H., 2010). (Figure n°6) Pour le lac Mantasoa, il se situe entre les Fokontany :  au Nord : le Fokontany Anjozoro ;  à l’Ouest : le Fokontany Masombahiny ;  au Sud : le Fokontany Andrefanivorona et Miadamanjaka, dans la zone NE de la Commune rurale de Mantasoa. (Figure n°8)

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Anjozoro

Masombahiny

Miadamanjaka Andrefanivorona

Figure n°4: Carte administrative de la Commune Mantasoa (Source : Commune Mantasoa année 2018)

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Il est délimité par les routes démontrées par la carte ci-dessous :

N RN2 reliant Antananarivo et Toamasina

Délimitation du lac Mantasoa

Une piste en Terre battue

Lac Mantasoa

0 50m

Figure n°5: Vue d’ensemble de la délimitation du lac Mantasoa (source : Google Earth 2019) Donc :  au Nord-Est : la route nationale n°2 reliant Antananarivo et Toamasina ;  à l’Ouest : une piste en Terre battue jusqu’à Mantasoa ;  au Sud : une route Intercommunale. (Figure n°5)

2.3.2.2.Situation administrative Sur le plan administratif, la zone d’étude fait partie de la Province d’Antananarivo, Région Analamanga, District de Manjakandriana (Figure n°6), Commune Rurale de Mantasoa, Fokontany Mantasoa. (Figure n°4)

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Figure n°6: Carte de localisation administrative de la Commune Mantasoa (Source : BD 100, FTM)

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2.3.3. Spécificités du lac Mantasoa

2.3.3.1.Quelques caractéristiques spécifiques du lac Mantasoa

a) Contexte hydrographique Le lac Mantasoa est un lac artificiel qui prend sa source à partir des sources naturelles comme la rivière Varahina (Figure n°7) et ses affluents (Ambatoanerana, Andranovelona, Andriamamovoka, Andrenirano, Ankeramadinika, Analavory). Des eaux usées des bâtis alimentent également le lac

La rivière Varahina et ses affluents se déversent au Nord-Ouest, dans la rivière d’Ambatolaona qui faisait tourner les centrales hydroélectriques de Mandraka et Antelomita.

N

Rivière Varahina

Barrage d’Ampasi mpotsy

Lac

Figure n°7: Vues rapprochées de la rivière Varahina et le barrage d’Ampasimpotsy (source : Google Earth 2019)

Le lac Mantasoa participe aussi à l’alimentation de la plaine de Betsimitatatra, pour adduction d’eau potable de la ville d’Antananarivo en passant par les plaines de Vakiniadiana. Il fournit alors les 100 millions de m3 d’eau de la ville d’Antananarivo. (Commune Mantasoa, 2018)

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Le lac prend la forme de doigts de la main. La figure n°8 représente une carte de Mantasoa ainsi que ses environs. Le lac de Mantasoa a une superficie environ de 20,05 km2 soit 2005ha, avec une profondeur moyenne de 8 à 12 m et au maximum de 40 m au niveau des barrages. (FANOMEZANTSOA M. L., 2017).

Figure n°8: Carte du lac Mantasoa (Source : http://www.acipenser- madagascar.com/fr/environnement.html)

b) Contexte géographique Le réservoir de Mantasoa est situé à 1381 m d’altitude par rapport au niveau de la mer. (DECARY, 1935) Géographiquement, il se trouve entre les coordonnées en DMS suivantes : -Les latitudes Sud 19° 0’ 0’’ et 19° 1’ 0’’ ; -Les longitudes Est 47° 49’ 60’’ et 47° 52’ 0’’.

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2.3.3.2.Aspects environnementaux

a) Etudes du bassin versant Le bassin versant est la zone de collecte des eaux superficielles aboutissant à un exutoire qui est délimité par la ligne de partage des eaux ou ligne de crête et celle d’une surface d’interception de la précipitation. Cet exutoire peut être un océan, un lac, ou une section d’un cours d’eau. (MOULIN et al, 2013). Généralement, un bassin versant se développe au-delà des lignes de crête. Une ligne de partage des eaux est une ligne de divergence de pentes.

Sous-bassin- versant Versant

Exutoire

Figure n°9: Représentation simplifiée d’un bassin versant et de sous bassin versant (source : http://www.Cbjc.org/qu’est-ce-qu’un-bassin-versant/)

Le lac Mantasoa possède11 bassins versants d’une superficie totale de 86 km2 ou 8600 ha et de l’altitude comprise entre 1400m à 1500 m par rapport au niveau de la mer. (Commune Mantasoa, 2018) Ces bassins versants se répartissent tout autour du lac en se subdivisant des sous- bassins versants qui sont repérés dans les quartiers aux alentours (voir annexe). Le tableau n°5 ci-dessous représente cette répartition. Délimitation du bassin versant du lac Mantasoa

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Le bassin versant du lac Mantasoa (Figure n°10) est limité : . Au Nord par la Commune rurale Ambatolaona et Manjakandriana ; . Au Sud par la Commune rurale Miadanandriana ; . A l’Est par la Commune Antanandava ; . A l’Ouest par le Fokontany Ambohidahy.

Manjakandriana Ambatolaona

Ambohidahy LAC MANTASOA

Légende : Miadanandriana

Lac

Limites Communale 0 5km Limite du BV

Figure n°10 : Limite du bassin versant du lac Mantasoa. (Source : Carte topographique de Manjakandriana) Tableau n°5 : Les sous bassins versants dans les Quartiers du lac Mantasoa Sous-bassins versants Localisation des Quartiers 1 Mantasoa- Masombahiny 1 Anjozoro 1 Miadamanjaka – Andrefanivorona (Source Commune Mantasoa année 2018)

Par rapport au côté Nord-Ouest, les sous bassins versants au Sud et au Nord sont nombreux sur tout dans les quartiers Masombahiny- Mantasoa.

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b) Etude de la reforestation aux alentours Ce site offre non seulement la possibilité d’effectuer des promenades de tout niveau, au travers des forêts et rizières qui bordent le lac, mais de nombreuses activités nautiques comme le bateau. (Figure n°11) Le séjour à Mantasoa se caractérise toujours par un pique-nique au bord de l’eau et à l’ombre des arbres. Le lac est entouré d’une vaste forêt artificielle composée essentiellement d’Eucalyptus (sp) (figure n°11) plus dominante que les Pinus (sp), ce qui fait que l’atmosphère y est particulièrement calme et propre. Eucalyptus

Bateau

Lac

Figure n°11: Végétation eucalyptus autour du lac et l’activité nautique (Source Auteur)

Enfin, pour une raison ou pour une autre, l’eucalyptus venait à manquer de la place pour le système d’infiltration, il faut savoir que cette forêt appartient au propriétaire du site. (ALEXANDRE S., 2009)

c) Les occupations du sol aux alentours A l’intérieur du bassin versant du lac, la forêt, le plan d’eau, les terrains agricoles, les terrains bâtis ou urbanisée, des terrains non occupés (dénudée) occupent le sol. Les

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terrains non occupés et le plan d’eau occupent la majorité des zones tandis que les restes sont des terrains agricoles.

2.3.3.3.Quelques caractéristiques socio-économiques

a) Etude statistique des populations humaines La population occupant les bassins versants du lac Mantasoa s’accroit d’une manière exponentielle soit une augmentation de 18,02% en six ans. (Commune Mantasoa, 2018) Cet accroissement de la population est un des facteurs de la dégradation ainsi que la pollution. Le tableau n°6 montre l’évolution de l’effectif total de la population en 2010 et en 2016 dans ces 11 Fokontany: -au Centre : Mantasoa où se trouve le bâtiment administratif de la Commune ; - au Nord-Ouest : Ambohitravoko,Ambohidandy,Andriambazaha ; - au Nord-Est : Anjozoro Est ; - au Sud : Masombahiny,Miadamanjaka ; - au Sud-Est : Andrefanivorona ; - au Sud-Ouest : Ambohidandy ; - à l’Ouest : Lohomby, Ambohitrinibe II. Tableau n°6 : Effectif et évolution de la population dans ces 11 Fokontany Les 11 Fokontany Nombre de population en Nombre de population en 2010 2016 Mantasoa 2 004 2 365 Andriambazaha 578 682 Ambohidandy 714 843 Anjozoro Est 1 590 1 877 Ambohitravoko 535 631 Lohomby 1 109 1 308 Ambohitrinibe 1 228 1 449 Ambohidahy 527 622 Masombahiny 1 221 1 441 Miadamanjaka 895 1 056 Andrefanivorona 696 822 Total 11 097 13 097

(Source Commune Mantasoa année 2018)

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NOMBRE DES HABITANTS DANS LE BASSIN VERSANT DU LAC MANTASOA 2500

2000

1500

Année 2010

1000 Année 2016

500

0

Figure n°12: Illustration graphique des habitants dans le bassin versant du lac Mantasoa

b) Source de dégradation et de pollution du lac La majorité de la dégradation et la pollution du lac provient du Fokontany Masombahiny, Mantasoa, Anjozoro, Andrefanivorona, Ambohidahy. Mais les Fokontany Mantasoa, Masombahiny, Anjozoro, Andrefanivorona sont les plus concernés car toute la population se trouve très proche du lac et de la zone d’étude. Les êtres vivants aquatiques sont alors menacés à cause des eaux usées des latrines ou les produits chimiques de la lessive. Donc les Fokontany ont une grande responsabilité quant à la protection du lac. Ainsi, l’ensemble de ces 11 Fokontany doit prendre des mesures pour que l’impact soit beaucoup plus significatif. Les habitants autour de ce lac sont en croissance permanente depuis 2010. L’effectif la population en 2016, d’après les études statistiques réalisées par le document de la Commune Mantasoa était de 13 097, mais la population directement concernée gravitant autour de ce lac est de 6 505(en 2016) c’est-à-dire que presque le 49,66% des habitants des Fokontany se localisent dans le versant de ce lac. (Commune Mantasoa, 2018)

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Cette démographie galopante accompagnée du volume important des ordures ménagères et l’absence de système d’assainissement des eaux usées ménagères menacent la qualité de l’eau Mantasoa. Voilà une explication des phénomènes existant :

Accroissement de Augmentation de Augmentation de la la population pollution et des la partie dégradations dégradée sur le site

Augmentation de la

mortalité des espèces environnementales

Figure n°13: Phénomènes explicatifs de l’augmentation de la dégradation

c) Qualité des eaux du lac Mantasoa Les eaux du lac Mantasoa sont généralement classées de bonne qualité mais il existe certains endroits où l’eau devient de moyenne qualité ou même de mauvaise qualité à cause des différentes sortes de pollution et dégradation enregistrées. Le niveau de pollution varie aussi selon les saisons. Pendant la saison sèche, les valeurs des différentes pollutions, dégradations sont relativement faibles, alors que pendant la saison de pluie, les apports dont les matières en suspension chargés augmentent sensiblement la pollution du lac.

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RESULTATS ET INTERPRETATIONS

III. RESULTATS ET INTERPRETATIONS

Dans le site d’étude, cette étude du lac Mantasoa, a été conçue pour apporter une explication de la géologie, la topographie et le relief du bassin versant du lac Mantasoa d’une part et d’autre part pour en faire une évaluation de l’occupation du sol, du milieu biologique et de la dégradation de l’environnement.

3.1.Les résultats de la recherche

3.1.1. Pédologie et géologie du bassin versant du lac Mantasoa Dans le bassin versant du lac Mantasoa, les formations pédologiques observées autour du lac sont des sols ferralitiques, généralement rajeunis et jaune sur rouge. Ces sols sont très boueux, acides, ils se reposent sur une complexe migmatite. Ainsi la géologie Régionale montre que le secteur d’étude fait partie dans le groupe d’Ambatolampy, domaine d’Antananarivo (voir figure n°14 ci-dessous). Ce groupe est formé principalement par de paragneiss, de migmatite et de schiste, et de quartzite (dont le quartzite à magnétite).

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Figure n°14: Carte montrant la géologique dans la zone d’étude (Source: PGRM 2008, Projection Laborde)

Figure n°15: Photo montrant les sols ferralitiques entourant le lac (Source Auteur)

Cette formation d’un sol ferralitique rouge et alumine est due à la forte précipitation d’où l’effet du couple altération-érosion est important. Par contre, des sols hydro morphes, généralement couverts de végétation, tapissent les bas-fonds plus ou moins étroits

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(Figure n°15).Ces formations géologiques montrent une direction de foliation presque constante Nord-Sud et une immersion monoclinale vers l’Ouest. (MEGERLIN N., 1968). La zone d’étude est représentée principalement par : -les roches métamorphiques : certains gneiss, de migmatites et de quartzites riches en magnétite et hématite. (Figure n°14) Les gneiss sont généralement affectés par une altération très poussée, et ont donné naissance à une couche latéritique assez puissante. Les observations effectuées sont dans la partie Nord-Est du lac. La roche est formée par une alternance des bandes claires riches en quartz et feldspath, et des bandes sombres riches en mica, amphibole, et magnétite. Le plus souvent, ces lits sont réguliers et peu ondulés ; La migmatite constitue généralement le bassin versant étudié. Comme le gneiss, la migmatite est fortement altérée en affleurement. Elle s’entoure fréquemment de minces couches ferrugineuses et présence une texture foliée estompée discontinue, marquée par des lits plus ou moins réguliers et parallèles des minéraux sombres, tels que : amphibole, biotite et magnétite. Elle se trouve dans la partie Sud du lac ; Le quartzite, plus difficilement altérable par rapport aux gneiss et migmatite, constitue l’ossature des principaux reliefs de la région. (FANOMEZANTSOA M. L., 2017). Il se présente généralement en bancs inter-stratifiées dans d’autres formations altérées. Il se présente généralement diaclase avec des cassures de faible rejet. Il se trouve au Nord-Ouest du lac. -la formation alluviale et lacustre (Figure n°14) qui résulte des dépôts laissés par des eaux au bord du lac. La formation lacustre est plus nombreuse par rapport à la formation alluviale qui se trouve dans la partie Ouest du lac.

3.1.2. La topographie du terrain de la zone d’étude L’étude topographique a pour objectif d’analyser le profil du terrain car elle détermine le sens d’écoulement des effluents et aura donc une influence sur l’emplacement de la filière et sur sa composition. Ainsi, la topographie du lac Mantasoa, basée sur l’étude des bassins versants, joue des rôles très importants aux problèmes de l’environnement. Les phénomènes de dégradation des bassins versants se présentent sous différentes formes comme l’érosion du sol, le transport solide qui entraine l’ensablement, l’envasement rapide du lac surtout pendant la période des pluies. Beaucoup des particules solides sont déversées dans le lac comme les feuilles des

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arbres. Les différents phénomènes de dégradation des bassins versants entrainent aussi la variation de la qualité des eaux du lac. Dans ce cas, la valeur de la pente topographique conditionne, selon son degré, plutôt une infiltration (faible pente) ou plutôt un ruissellement (forte pente). (YACINE et al, 2004). Pour le bassin versant du lac Mantasoa, la pente varie de moins de 4% dans les bas-fonds et plus de 20% sur les collines comme la colline d’Andohariana (Figure n°16). En effet, elle est préférentiellement placée dans le bas du terrain afin de faciliter l’écoulement naturel des effluents. (ALEXANDRE S., 2009).

La colline d’Andohariana

Lac

Pente faible

Figure n°16: Photo montrant la colline d’Andohariana (Source Auteur)

3.1.3. Le relief du bassin versant du lac Mantasoa La géomorphologie est la science qui décrit et explique les différentes formes de reliefs de la Terre, ainsi que leur genèse (JEAN L. C., 2006). Le relief joue un rôle important sur les études hydrologiques car il influe sur les paramètres météorologiques, comme la température et la précipitation (BERNARD V., 2005). Donc le bassin versant du lac Mantasoa présente un relief sous la forme d’un aspect de vallon et recouvert des végétations. (Figure n°17) -Au Nord : la colline d’Anjozoro à 1478 m d’altitude ; -Au Nord-Ouest : la colline de Fokontany Mantasoa à 1456 m d’altitude ; -A l’Est : les collines d’Ampasimpotsy et Andranobe respectivement à 1402 m et 1384 m d’altitude ;

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-Au centre: la vallée de Fokontany Mantasoa qui couronne le lac avec un plan d’eau aux alentours de 1446 m ; -Au Sud : la colline de Fokontany Andrefanivorona à 1435 m d’altitude. Donc, au Nord, la pente du bassin versant est plus raide que celle du bassin versant à l’Est. Il y a aussi le barrage d’Ampasimpotsy (figure n°3) se trouvant au Nord donc l’altitude est grande par rapport à l’autre côté.

Relief recouvert des Philippia floribunda

Lac

Figure n°17: Photo représentant de relief (Source Auteur)

3.2.Les résultats de la visite du lac

3.2.1. Inventaire de l’occupation du sol A Mantasoa, la majorité des surfaces occupées sont destinées à des végétations tandis que l’agriculture pratiquée par la population locale ne tient qu’une faible partie du sol. A l’intérieur du bassin versant du lac se trouvent des forêts denses, des différentes savanes, des terrains privés reboisés, des plans d’eau, des terrains agricoles, des terrains bâtis (figure n°18).

Figure n°18 : Occupation du sol dans le bassin versant du lac Mantasoa (Source : Commune Mantasoa année 2018)

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L’agriculture est aménagée surtout sur les plaines alluviales et marécageuses comme la culture vivrière et la culture des fruits et légumes. Les 90% de la superficie cultivée sont composées surtout du riz, de manioc et de patate douce (figure n°20).

Urbanisation

Lac

Latrine

Figure n°19 : Terrains bâtis (Source Auteur)

Fabrication des briques

Cultures de manioc et de patate douce

Figure n°20: Cultures de manioc et patate douce au bord du lac (Source Auteur)

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Diminution de la profondeur

N

Légendes Zone boisée Terrains bâtis

Ensablement du lac Figure n°21: Carte montrant les terrains bâtis et la zone boisée dans la partie Nord-Ouest du lac (Source : Google Earth 2019) Le tableau n°6 montre l’occupation du sol avec sa superficie. Tableau n°7 : les différents types d’occupation du sol dans le bassin versant du lac Mantasoa Occupations du sol Superficie (Km2) Superficie (Ha) Superficie (%) Forêts denses 3,1 310 2,9 Savane arborée 20,79 2079 19,6 Savane herbeuse 36,22 3622 34,12 Zone reboisée 15,73 1573 14,8 Plan d’eau 20,05 2005 18,9 Mosaïques de culture 5,71 571 5,4 Rivière 3,45 345 3,25 Terrain bâtis 1,1 110 1,03 Total 106,15 10615 100

(Source commune Mantasoa année 2018)

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Superficie (ha)

110 345 310 571 Forêts denses 2079 2005 Savane arborée Savane herbeuse Zone reboisée 1573 3622 Plan d'eau Mosaïques de culture Rivière terrains bâtis

Figure n°22: Illustration graphique de type d’occupation du bassin versant de Mantasoa. (Source Auteur)

Ensuite, les sols acides sont recouverts d’une végétation dense de fougères, des graminées et surtout des bruyères (Savane arborée de 20,79 km2 et Savane herbeuse de 36,22 km2). (Commune Mantasoa, 2018)Des reliques forestières, avec quelques espèces indigènes, peuvent s’observer le long de talwegs et dans certaines têtes de vallées. Globalement, la forêt primaire est relativement disparue (le reste des forêts denses est 3,1 km2) tout autour du lac et a laissé la place à des plantations d’eucalyptus (sp), il existe aussi des pinus (sp). Sur la partie Ouest du lac, la zone résiduelle, des grandes parcelles de terrains privées plantées d’eucalyptus (sp), de pinus (sp) ou d’autres essences soit 15,73 km2 sont trouvées. Environ 20,05 km2 soit 18,9% de la surface totale de la Commune est dominé par le lac. Seulement, 9 km2environ sont des zones de cultures, 3,1 km2des rizières et 5, 71 km2des autres cultures sur Tanety. ( Commune Mantasoa, 2018)

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3.2.2. Inventaire du milieu biologique 3.2.2.1.Flore La végétation joue le rôle d’épuration naturelle, la couverture végétale présente trois catégories distinctes de part et d’autre du lac : -A l’Est du lac, des forêts naturelles dégradées par l’effet du défrichement « tevy ala » laissant place à des plantes envahissantes, tels que les Anjavidy (Philippia floribunda) (figure n°16) et les rambiazina (Helychrisum gymnocephalum) (figure n° 23) ;

Phillipia floribunda

Helychrisum gymnocephalum

Figure n°23: Photo d’une forêt naturelle fortement dégradée (Source Auteur)

-A l’Ouest du lac, la forêt totalement dégradée est remplacée par une formation végétale secondaire telle que les savoka comme l’Arongana (Harungana madagascariensis), Mokaranana (Macaranga oblongifolia), Voamaritampona (Adiantum windischii), (figure n°24), ou par un reboisement d’eucalyptus (sp) (figure n°11) ou de pinus (sp) ; -Des lambeaux de forêts tropicales riches en espèces floristiques, tels que Tambourissa, Dalbergia, Canarium, Diospyros Eugenia, Protorhus, affleurent dans la partie Sud-Est du lac.

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Mokaranana Vomaritampona Arongana

Figure n°24: Types des formations végétales secondaires (Source Auteur) 3.2.2.2.Faune La zone abrite deux types d’espèces fauniques : -des espèces terrestres composées de reptiles, de sangliers et d’oiseaux ; -des espèces aquatiques représentées par des variétés des poissons, dont : le Phychochromoïdes Betsiléamus (Trondro mainty), les Astacoïdes madagascariensis, Carassius auratus (Trondro gasy), variete specularis (Carpe), l’Anguilla mossambica (Amalomainty) (Figure n°25), Osphromenus goramy (Gouramier), Paratilapia polleni (Marakely) (Figure n°26), Micropterus salmoïdes (Black-bass) (figure n°27) et Tilapia nilotic.

Figure n°25 : L’Anguilla mossambica(Amalomainty)

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Figure n°26: Paratilapia polleni (Marakely)

Figure n°27: Micropterus salmoïdes (Black-bass)

3.3.Résultats de la dégradation environnementale du lac Mantasoa La dégradation environnementale est une détérioration, un ravage de l’environnement par des différentes activités humaines (RODIER, 1985). La pollution est un aspect de la dégradation de l’environnement directement visible ressenti par les êtres vivants qui habitent cet environnement. Il existe plusieurs cas de pollution selon la source et le type du milieu affecté. Elles peuvent provenir de l’homme, ce qui est notamment le cas de nombreuse pollution. L’homme est donc responsable à des nombreuses contaminations des sols par l’utilisation des pesticides et herbicides dans l’agriculture. Au cours de la saison de pluie, les déversements des produits chimiques sont dangereux pour les êtres vivants dans le lac.

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Comme pour l’homme, la santé de la biodiversité floristique et faunistique peut être directement ou indirectement affectée par la pollution. Sur l’environnement physique, plusieurs aspects de dégradation peuvent être décrits : l’érosion, les pluies acides, les inondations, la sècheresse. Ces effets sur l’environnement se font directement sentir par la biodiversité et l’homme. De nombreuses espèces sont en voie de disparition suite à la pollution de l’environnement.

3.3.1. Evaluation environnementale et sociale du lac Mantasoa Cette étude essaie de faire un inventaire des impacts potentiels négatifs ou positifs de la dégradation du lac Mantasoa et d’apporter une estimation de leur portée vis-à-vis de l’environnement et de la vie sociale de la population environnante. Cela va se traduire par : -La description du milieu récepteur ; -L’inventaire des impacts ; -L’évaluation des impacts ; -La détermination des enjeux environnementaux en cas de la dégradation. 3.3.1.1.Description du milieu récepteur 3.3.1.1.a) Milieu naturel -Paysage : la zone constitue un site touristique très attrayant. De nombreux hôtels et restaurants avec des centres de loisirs se sont installés principalement dans la partie Ouest du lac. Par contre la partie Est a été classée en réserve naturelle de l’Etat. -La flore : la zone est couverte d’une végétation allochtone du type pinus et eucalyptus surtout dans la partie Ouest, tandis qu’à l’Est d’une végétation secondaire composée de Anjavidy et d’une forêt naturelle fortement dégradée. (Cf. 3.2.2.1) -La faune : la zone possède de nombreuses espèces fauniques, dont les espèces aquatiques contenues dans le lac de Mantasoa. (Cf. 3.2.2.2) -L’eau : l’eau dans la zone provient des sources naturelles qui alimentent directement le lac de Mantasoa. -Le sol : la zone présente deux types de sol : le sol ferralitique prédominant et le sol hydromorphe localisé dans les fonds de vallées. 3.3.1.1.b) Milieu humain -L’aspect économique : les activités économiques de la zone sont basées surtout sur l’agriculture, l’exploitation forestière et la pêche, lesquels sont considérés comme principales sources de revenus pour l’ensemble de la population.

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3.3.1.2.Inventaire des impacts : Cet inventaire consiste à définir la source et le type d’impacts. Les résultats sont résumés dans les tableaux suivants : 3.3.1.2.a) Milieu physique -Le paysage : Tableaux n°8: Impacts des activités sur le paysage Source Type Détermination des impacts L’aménagement de voie Visuel -Changement de paysage ; d’accès. -Modification de la morphologie. Aménagement de terrain et Visuel -Modification de couverture du sol. construction. Décapage, défrichement Visuel -Perte de végétation. Extraction de minerai dans la Visuel -Modification de relief naturel ; carrière. -Destruction de l’esthétique du paysage. Remise en état de site. Visuel -Nouvelle forme du paysage.

-L’eau : Tableau n°9: Impacts des activités sur l’eau Source Type Détermination des impacts -Diminution de ressource en eau Approvisionnement en eau Fonctionnel -Conflit d’usage par les autres bénéficiaires Rejet des eaux usées Gestion des déchets -Pollution du lac Traitement de minerai Fonctionnel -Contamination des eaux de surface et des Déversements accidentels eaux en souterraines d’huile et/ou hydrocarbure -Ensablements, et envasements des cours Stockage de Terres végétales d’eau et bas-fonds Fonctionnel et des déchets de dégradation -Modification de l’écoulement et de drainage des eaux de surface.

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-Les sols : Tableaux n°10: Impacts des activités sur le sol Source Type Détermination des impacts -Erosion et déstabilisation de sol ; Décapage du sol et extraction -Modification de nature du sol (profil Visuel du minerai. topographique) ; -Influence ou perte de la fertilité du sol. Circulation des véhicules. Visuel -Changement du comportement du sol. Déversements accidentels -Pollution et contamination du sol ; d’huile et/ou hydrocarbure ; Fonctionnel -Diminution de la fertilité du sol. Gestion des déchets.

3.3.1.2.b) Milieu biologique -la flore : Tableau n°11: Impacts des activités sur la flore Source Type Détermination des impacts Aménagement de piste ; Visuel/ fonctionnel -Réduction de couverture végétale ; Défrichement et -Destruction des espèces floristiques. déboisement. Exploitation de la carrière. Fonctionnel -Destruction de la couverture végétale. Reboisement et Visuel revégétalisation ; -Disparition d’espèce originale ; Replantation des espèces -Introduction des nouvelles espèces. floristiques dans le site.

-La faune : Tableau n°12: Impacts des activités sur la faune Source Type Détermination des impacts Ouverture et aménagement Visuel/ fonctionnel -Perturbation de la faune et la des pistes et de la base de destruction de leur habitat naturel ; vie ; -Risque de diminution ou Défrichement et disparition des espèces faunistiques. déboisement.

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Fonctionnel -Augmentation du taux de Tir de mine. mortalités des espèces faunistiques. Rejets des eaux usées, et Fonctionnel -Menace sur les espèces aquatiques déversements d’huile et/ou dans le lac (cas des poissons). d’hydrocarbure dans le lac. 3.3.1.3.Evaluation des impacts Lors des études du bassin versant du lac Mantasoa, d’une part, les cultures, le déboisement, le défrichement du sol, l’aménagement de terrain et la construction très proche du lac, ainsi que le rejet des eaux usées sont toutes des activités polluantes du lac. Ces actions anthropiques entrainent une certaine dégradation de la qualité des eaux. La multiplication de l’aménagement de terrain, la construction notamment la fabrication des briques dans la partie Ouest du lac (Figure n°20), la dégradation des forêts par le déboisement, le défrichement, et le décapage au bord de la rivière Varahina entrainent aussi l’ensablement remarquable du marais, la perturbation provoquant ainsi la diminution de sa profondeur. (Figure n°21) Pendant la période de sècheresse du 2017, la profondeur du lac diminue (inferieur de 8 à 12m et au niveau de barrage moins de 40m). Donc, l'érosion est un phénomène naturel, mais elle peut s'avérer désastreuse lorsqu'elle est provoquée par l'homme comme par exemple la monoculture, l'agriculture intensive ou l'irrigation sur certains types de sols. La déforestation (les racines contribuent souvent à stabiliser le sol et à empêcher l'érosion) peut avoir comme effet des glissements de terrain, favoriser la désertification, l'aridification ou des menaces pour la biodiversité. (RANDRIANASOLO H., 2016). 3.3.1.4. Enjeux environnementaux L’ensemble des informations recueillies a donc permis d’effectuer une Evaluation simplifiée des risques (ESR) pour chaque source de pollution identifiée sur le BV. En effet, la destruction de la faune, la flore et aussi la modification du relief naturel, l’esthétique du paysage et l’eau concernée par la pollution ont constatés. Ensuite, le changement de la nature du sol, la dégradation de la qualité de l’eau se trouvent aussi dans la zone d’étude. 3.3.2. Envasement d’un plan d’eau L’envasement d’un plan d’eau est l’accumulation de sédiments ou de vase dans le lit du plan d’eau. La sédimentation se produit lorsque l’énergie de l’eau (vitesse, turbulence) ne suffit plus à transporter sa charge sédimentaire. (Figure n°29)

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N

Sédiments dans l’eau du lac

Figure n°28: L’envasement du lac dans la partie Nord-Ouest (Source : image satellite 2019) 3.3.2.1.Processus de sédimentation Des perturbations au niveau du sol se produisent dans le secteur amont d’un bassin versant. Le transport hydrique amène des sédiments vers les cours d’eau ou ils sont transportés en fonction du débit et de la grosseur des particules. Les sédiments fins peuvent demeurer en suspension dans l’eau. La sédimentation survient lorsque l’énergie dans le cours d’eau n’est plus suffisante pour transporter les sédiments. Une accumulation se produit alors dans le lit du cours d’eau ou au fond de la nappe d’eau, formant parfois des dépôts importants (VALERIE et al, 2005). 3.3.2.2.Effets sur les écosystèmes L’envasement excessif des cours d’eau à partir des sédiments modifie les caractéristiques physiques et chimiques de l’eau. Par exemple la réduction de la capacité utile du lac, la sécurité de l’ouvrage, et blocage des vannes. Lorsque ces sédiments se déposent sur le lit des nappes d’eau, ils causent une perte d’habitat pour plusieurs aquatiques. D’autres effets comme l’altération de l’odeur et du goût de l'eau, diminution de sa clarté et de son pH résultent de la présence de sédiments en suspension et de l’envasement (PRIMEAU S., 1990) Mais aussi, les sédiments et la vase du lit de la nappe d’eau induisent d’importants changements dans la structure des communautés d’invertébrés aquatiques. Ces faits peuvent causer la perte de diversité, la réduction ou même la disparition de certaines populations (MDDEP, 2006).

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DISCUSSIONS ET RECOMMANDATIONS

IV. DISCUSSIONS ET RECOMMANDATIONS 4.1.Discussions L’étude de ce contexte doit permettre de présenter la formation géologique, la topographie, le relief des bassins versants du lac Mantasoa, ainsi que l’inventaire de l’occupation du sol, du milieu biologique du bassin versant de ce lac et l’évaluation environnementale en cas de dégradation du lac. Les roches prédominant dans cette zone d’étude, dans le bassin versant du lac Mantasoa sont les roches métamorphiques issues de la transformation structurale et minéralogique sur place, des roches préexistantes, sous l’influence d’agent d’origine interne, la température et la pression. Les collines ont des pentes faibles d’altitude comprise entre 1402 m et 1500 m (Figure n°16) présentées par des roches plus résistantes à l’altération (gneiss, migmatite, quartzite) (Figure n°14), qui est au bord du lac recouvertes des végétaux. Ce type de relief est dû à l’encaissement du système hydrographique à partir de la surface d’aplanissement vraisemblable méso-tertiaire. Les vallées encaissées (Figure n° 28) sont transformées soit en surfaces agricoles très réduites, soit en lac.

Figure n°29: Vallées encaissées (Source Auteur) La couverture végétale aux alentours du lac Mantasoa, la zone à vocation touristique et de plantation des eucalyptus (sp), pinus(sp) et des petits métiers de gardiennage sont situés aux abords de l’eau dans le Fokontany d’Anjozoro et dans les Fokontany à l’aval du lac Andriambazaha, Ambohidandy, Ambohitravoko au Nord, Andrefanivorona, Miadamanjaka, Masombahiny au Sud, une partie au centre est cultivéede manioc (Manihot esculenta) et de patates douces (Ipomoea batatas) et d’autre partie exploitée (forêt).

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L’impact de type visuel est plus petit que ce de type fonctionnel. D’une part, le type qui a rapport à la vue détermine le changement et d’autre part, le type qui détermine la diminution et la destruction. En plus, dans le contexte physique, l’évolution physique de ce lac est aussi un facteur qui indique l’accroissement des polluants (les sédiments qui constituent un vecteur important de nutriment ; ils peuvent favoriser la croissance des plantes et des algues) dans le lac. De ce fait, à cause de l’érosion hydrique, biologique et anthropique, les sédiments ont tendance à envahir le lac, c’est-à-dire il y a un engraissement par le phénomène de régression mais dans le cas contraire, une transgression où l’eau du lac par l’intermédiaire d’un mouvement de fluctuation (changement) va attaquer le bassin lacustre. En effet, l'érosion est due essentiellement aux eaux de ruissellement et aux eaux de pluie qui attaquent directement les sols dénudés, dont le premier facteur est la déforestation. Actuellement, la dégradation est très remarquable dans les bassins versants en amont du lac Mantasoa: une déforestation importante, des défrichements, des feux de brousses, des érosions des bassins versants et la destruction progressive des ressources en eau. . La déforestation : La déforestation est en relation avec la croissance démographique rapide et la paupérisation généralisée des populations qui cherchent à accroître ses ressources vivrières et ses besoins en bois de chauffage, en bois d'œuvre et de construction utiles dans les pratiques agricoles et forestières, ceux-ci accélèrent la réduction du couvert forestier. . Les défrichements : La pratique ancestrale de la culture itinérante sur brûlis ou tavy consiste à bâtir une portion de forêt, laissé sécher les débris pendant un certain temps et d'y pratiquer le feu pour la riziculture pluviale comme les maïs (Zea mays), les maniocs et autres cultures vivrières. Une chute rapide de la productivité s'ensuit presque toujours au bout d'un ou deux ans. Les paysans abandonnent la parcelle en friche et ils déboisent d’autres nouvelles parcelles forestières. Ces dernières se régénèrent en forêt secondaire de type savoka, et ils reviendront après une dizaine d'années. L'accroissement démographique et l’étroitement de terre à cultiver sont des conséquences de la déforestation et en plus l'allongement des périodes de culture et la réduction du cycle de régénération naturelle de la forêt.

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. Les feux de brousse : Les feux de brousse embrasent chaque année plusieurs centaines de milliers d'hectares de terrains où prédominent les formations herbeuses: savanes herbeuses et arborées de l'Ouest et de l’Est, savanes steppiques des plateaux et du Sud. Ces feux non contrôlés sont le plus souvent allumés en fin de saison sèche (Septembre - Octobre) par des éleveurs pour maintenir les zones de pâturage à l’état de savane herbeuse et stimuler la repousse des graminées mieux appétibles par le bétail. Plusieurs feux sont toutefois le fait d'incendies intentionnels pratiqués par les gens pour diverses raisons qui ne sont pas liées uniquement au renouvellement des pâturages : nettoyage des champs de culture, feux de défrichement, feux de campement, charbonnage, dressage des zébus, malveillance, motivation criminelle. Les feux de brousse entament régulièrement les lisières de forêt et font périr progressivement les arbres de bordure jusqu'à faire disparaître des portions de forêt et les espèces terrestres comme les oiseaux diminuent. L'évolution extrêmement alarmante de l'érosion à Madagascar est conséquente à la forte érodabilité des terres soumises à des conditions climatiques et topographiques aggravantes. Elle est en outre favorisée par des pratiques agricoles le plus souvent sans mesures conservatoires des sols, ou encore par des exploitations du bois accentuant la réduction du couvert végétal. Cette évolution se traduit non seulement par une dégradation sérieuse de l'environnement. Donc, la présence des agglomérations aux alentours immédiats du lac, les activités humaines, agricoles assurent la détérioration. En plus l’environnement d’une ressource est dégradé et la quantité de sédiments devient élevée dans l’eau du lac en raison d’une érosion du sol. Mais les sédiments qui se déposent peuvent limiter l’habitat de la vie aquatique, surtout les poissons. Ils entrainent la mortalité des poissons et les types des espèces diminuent. 4.2.Recommandations 4.2.1. Mesures recommandées au niveau du sous bassin versant du lac Trois objectifs sont prioritaires pour lutter contre la détérioration ou dégradation du lac : - Limiter l’érosion des sols en amont pour empêcher l’envasement en aval ; - Limiter les pollutions diffuses domestiques pour lutter contre l’eutrophisation ; - Eviter le déversement des pollutions ponctuelles dans le lac.

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4.2.2. Propositions de protection Les propositions de protection visent l’aménagement du lac Mantasoa. Elles se basent sur l’augmentation des périmètres à protéger immédiates et rapprochées.

Légende

Périmètre de protection immédiat

Figure n°30 : Délimitation du périmètre de protection immédiate (Source : image satellite 2019)

4.2.2.1.Périmètre de protection immédiat Le périmètre de protection immédiate est formé par les surfaces aux abords du lac. Le terrain doit être clôturé, sauf en cas d'impossibilité. Le travail de protection consiste à reboiser la bande de 10 à 15 m autour du Lac. (Figure n°30) La délimitation concerne la zone du bas-fond qui est la zone la plus cible et qu’il faut protéger des pollutions de toutes sortes (envasement, Matière En Suspension,…).

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4.2.2.2.Périmètre de protection rapproché Ce périmètre touche les zones dont la nappe est également peu profonde. Ces zones sont aussi très sensibles étant donné que l’écoulement des polluants en surface atteint la nappe par infiltration. Les activités doivent y être alors organisées. Les ménages ne doivent utiliser que des latrines à fosse étanche vidange able. L’utilisation des latrines à fosse perdue doit être interdite ainsi que l’utilisation des produits phytosanitaires et d’engrais chimiques en agricultures. La dissémination des ordures ménagères doit être défendue. Le périmètre de protection sera assuré sur un rayon de 50 m. (RANAIVOSON M. V., 2017) Du point de vue hydrogéologique, le lac et la nappe des rives immédiates sont en relation permanente. Ainsi, pendant la saison sèche, la nappe vient alimenter le lac, et pendant la saison des pluies c’est l’inverse. Dans les deux cas, si la zone concernée est polluée aussi bien en surface qu’en sous-sol, il y a toujours un risque de pollution du lac comme les eaux du latrine des urbanisations. (Figure n°19). Il va sans dire que lorsqu’une nappe polluée alimente le lac, ce dernier le sera également. Les propriétés chimiques, physiques et biologiques du lac sont très importantes car les faunes et flores aquatiques qui vivent dans ce milieu dépendent de ce dynamique environnement d’où ses perturbations qui peuvent aller jusqu’à ses disparitions. 4.2.3. Proposition des ouvrages de protection contre l’envasement Pour assurer la protection du lac contre l’envasement, la solution envisagée dans cette étude consiste à séparer le plan d’eau avec des talwegs au moyen des digues filtrantes. Une digue filtrante C’est un dispositif en pierres libres (c'est-à-dire non maçonnées) qui est construit dans un cours d'eau à écoulement ou dans un bas-fond, avec comme objectifs: l’écrêtement des pointes de crues, l'épandage des écoulements, et la création des lieux de la sédimentation des transports solides en amont. Conception : - Les digues filtrantes peuvent s’installer suivant la courbe de niveau de côte 40 m. Elles seront placées dans les talwegs, lieux d’accumulation du ruissellement et d’écoulement, pour arrêter les sédiments dans la partie Nord-Ouest du lac Mantasoa. - Les dimensions : la hauteur comprise entre 0,5 et 2 m, la largeur de la fondation et la crête dépend essentiellement du volume d'eau estimé qui doit y transiter. En général, l = 3 x h avec l = largeur de la digue et h = hauteur de la digue. (VLAAR, 1992)

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- Les dimensions de digue filtrante de sous bassin versant Anjozoro (Figure n°6) sont :  10 m pour le talweg de Mahitsitady ;  7 m pour le talweg d’Amboarapoitra. La longueur totale de digue filtrante à créer vaut 17 mètres.

Lac

Figure n°31: Détail d'une digue filtrante. (Source : VLAAR J. C. J., 1992) 4.2.4. Proposition d’un plan d’aménagement 4.2.4.1.Définition L’aménagement consiste à arranger, à disposer et à répartir l’exploitation de sols selon leurs vocations afin d’assurer la conservation des eaux et des sols. (RAMBELOSON F., 2006)

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L’aménagement d’un lieu repose sur un diagnostic mettant en évidence les points à améliorer ou à modifier l’utilisation du sol. On doit considérer les facteurs sociaux, économiques et institutionnels opérant à l’intérieur et à l’extérieur du bassin versant. La proposition d’aménagement dans cette étude vise à :  réduire le phénomène érosif dans les zones en amont du BV du lac Mantasoa ;  protéger les zones en aval, plus précisément au niveau du Lac, contre la sédimentation surtout dans la partie Nord-Ouest du lac. (Figure n°29) Le type d’aménagement dépend de la vulnérabilité du sol et de l’aptitude du sol à générer du ruissellement. Ces dernières sont fonction de la topographie et de la vocation du sol, alors on va procéder à un aménagement par zonage. (RANDRIANARISON H. F., 2017) 4.2.4.2.Aménagement des zones en amont du lac D’après la carte de la vulnérabilité du sol, les zones les plus sensibles à l’érosion concernent les parties à très fortes pentes avec des couvertures végétales insuffisamment fortes (Figure 16). D’autre part, le ruissellement est autant plus important sur les talwegs. La proposition est alors un type de zonage en tenant compte de la toposéquence du bassin versant. En effet, il s’est avéré que les pentes sont sectionnées en trois classes : Pente de terrain inférieure à 10% : les plateaux, les rizières terrassées; Pente de terrain entre 10 et 25% : zones de piémont et les collines; Pente de terrain supérieure à 25% : les hauts piémonts et les montagnes. a) Les zones à pente inférieurs à 10% Le sol de ces zones est constitué en grande partie par des rizières, qui sont déjà aménagées actuellement par la population. Ce sont plutôt les zones d’accumulation de ruissellement et de sédiments. L’aménagement de ces zones ne demande pas de lutte antiérosive comme celle de la haute terre. Dans ce cas, l’aménagement consiste donc à créer d’obstacles au ruissellement dans les terrains cultivés. Les techniques les plus employées dans le lac Mantasoa sont: o Les bandes d'arrêt enherbées ; o Les haies vives ; o Les cordons de pierres ; o Les bassins de sédimentation et de contrôle du débit ; En considérant la façon culturale des paysans, les types de cultures et les caractéristiques du sol, l’aménagement proposé permet d’améliorer la protection des rizières à l’aide des diguettes en terre.

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Les diguettes en Terre semi-perméables : Elles ont pour rôle de ralentir progressivement l’eau de ruissellement dans les champs à pente faible et de contrôler le débit d’écoulement. La charge amenée par les eaux ruisselantes va donc se déposer petit à petit en amont. (VLAAR, 1992) Conception pour les diguettes en Terre: - Les diguettes sont des structures plus stables et plus adaptées aux pentes faibles et moyennes ; - Les écartements entre les diguettes sont très variables selon les pentes ; - Les dimensions de la diguette sont : la largeur : 0,4 m ; la longueur: 20 à 25 m ; la hauteur: 0,4 m ; - Pour une bonne sécurité de l’ouvrage, il faut planter des espèces pérennes comme de vétiver en bordure des diguettes ; - Pour rendre la diguette plus solide, le paysan peut combiner la technique des cordons de pierres avec celle des diguettes. Avantages : - Leur exécution est généralement plus facile et n’exige que du travail manuel - Il suffit de prélever la terre à l’endroit où on veut l’installer. - Faible coût d’aménagement, bien à la portée de la population.

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Figure n°32: Le détail de la diguette en Terre. (Source : VLAAR J.C.J., 1992)

Par ailleurs, la mise en culture de plateau à pente inférieure à 10% est à conseiller parce qu’elle a déjà fait l’objet d’essais concluants entrepris dans les différents chantiers de Défense et Restauration de Sols (DRS) à Madagascar. Dans ce sens, le système de gestion des eaux et de fertilité de surface doit être combiné à la connaissance du système biologique et aux procédés mécaniques de conservations. (RAMBELOSON F. R., 2006) b) Les zones à pente entre 10% et 25% Pour les pentes supérieures à 10%, la mise en culture est possible mais nécessite un système de protection et de conservation beaucoup plus coûteux. Les mesures antiérosives pour cette zone seront plus renforcées que celles des zones à très faible indice de pente.

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La régularisation de l’exploitation de sols sous cet angle demande l’introduction de culture de rentes et des arbres fruitiers (café, agrume...). La mise en culture de ces zones nécessite la protection des pentes contre l’érosion, pour le cas de la colline d’Andohariana, la pente est forte donc il existe plusieurs méthodes culturales contre l’érosion comme les travaux selon les courbes de niveau et cultures en bandes alternantes. Les types d’aménagement possible dans ces zones sont d’établir des banquettes ou des terrasses. Banquettes : Les banquettes sont des levées de terre de faible hauteur (0.50 m) établies selon les courbes de niveau. Elles sont généralement plantées par des arbres permettant de valoriser les surfaces marginales, de fixer les ouvrages et améliorer l'infiltration. Elles sont utilisées en DRS dans le but de remodeler une parcelle. (CES, 1985) Conception du type d’aménagement en Banquette: - Construire des petites terrasses horizontales, perpendiculaires à la ligne de plus grande pente ; - Ces ouvrages sont très souvent couplés avec la plantation d’arbre fruitier ; - Les dimensions de la banquette sont : La largeur : 0,5 à 2,5 m ; La longueur varie de 4 à 10 m, s’il s’agit d’éléments de banquette; La hauteur: 0,5 m ; - Le talus à l’amont de la banquette dépasse rarement 1 mètre de haut ; - Cette technique s’applique sur les pentes faibles à moyennes (< 30 %), et sur des sols relativement profonds.

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1 m

Figure n°33 : Coupe transversale d'une banquette associée à un fruitier (Source : CES, 1985) Terrasses soutenues par des talus : L’aménagement de terrasses soutenues par des talus s’applique sur les versants et dans les fonds des vallées, entre les lits des versants et le début des fortes pentes. La construction se fait sur les sols profonds afin d’éviter d’aller dans la roche mère. Il a aussi pour but de créer un espace supplémentaire pour les cultures vivrières qui sont associées souvent à des plantations d’arbres fruitiers. Il n’est pas recommandé de les construire sur les pentes faibles (inférieur de 10 %) du fait de leur coût excessif. Conception de l’aménagement en terrasses soutenues par des talus : - Les terrasses sont confectionnées selon les courbes de niveau ; - Ces talus ont généralement une hauteur comprise entre 1 et 2,5 m suivant la pente du versant ; - La largeur des terrasses est entre 4 à 10 m ; - Les talus peuvent être laissés à nu sur les sols peu érodables ; - Les talus sont plantés d’herbacées ou d’arbres fruitiers sur les versants sensibles à l’érosion. Avantage : - Cette technique permet de valoriser les terrains en pente ; - Elle donne une bonne infiltration et elle maintient des sols fertiles ; - Entretien peu important et faible nécessité de matériaux de construction en cas des terrasses sur talus.

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Pente du versant

Figure n°34: Coupe transversale schématique des terrasses avec talus. (Source : Auteur)

Comme l’exploitation de sols pentus demande d’investissements très conséquents, elle est en fait loin d’être à la portée de la population. A propos des collines à pente comprise entre 10% et 25%, elles devraient être réservées au pâturage et dont la conservation consiste à l’installation de bandes boisées et à l’introduction de plantes fourragères dans l’assolement. (RAMBELOSON F. R., 2006) c) Les zones à pente supérieures de 25% Les zones à pente supérieure à 25% sont les plus vulnérables à l’érosion. Par sa topographie, la vitesse de ruissellement augmente et par l’intermédiaire de sa force de gravité, ils peuvent transporter en masse le sol. Deux méthodes sont adoptées pour mettre en valeur et protéger ces zones du lac Mantasoa : le reboisement, la création des fossés de protection. Le reboisement Les terrains à pente supérieure à 25% sont réservés au reboisement en plein à une densité de l’ordre de 1 600 à 2 500 pieds par hectare. Il en est de même, pour les zones attaquées par l’érosion en nappe, rigole et "lavaka". (RAMBELOSON F. R., 2006) Les fossés de protection Ces fossés sont creusés en amont du terrain à protéger pour intercepter les eaux de ruissellement. Ils sont enherbés. Les fossés sont construits, perpendiculairement à la plus grande pente, sur les versants pentus (supérieur à 30%) afin de valoriser les terres de montage.

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Par leur disposition le long des courbes de niveau, ils permettent de réduire le ruissellement, améliorer le stockage d’eau dans le sol. (CES, 1985)

DT

Reb

Teta

Bqt

Fp

Légende :

Reb : Reboisement

Bq : Banquette

Teta : Terrasse soutenues en talus

Fp : Fossé de protection

DT : Diguette en Terre

Figure n°35 : Synthèse des aménagements du lac Mantasoa représenter par la Figure sur la carte. (Source : Google Earth 2019) La carte de la vulnérabilité a permis de déduire que l’érosion devient plus agressive pour les zones à pente forte et à faible couverture végétale. Elle permet de localiser les régions selon leurs vulnérabilités :  Les régions à forte à très forte vulnérabilité se trouvent dans les parties Nord-Ouest et Nord Est, caractérisées par le massif montagneux ;

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 Les régions à moyenne et faible vulnérabilité concernent la partie centrale du bassin, mais elles s’étendent aussi sur une partie Sud. L’évaluation de l’état d’érosion du BV permet d’en déduire les aménagements possibles pour chaque zone et selon le degré d’érosion. 4.2.5. Les mesures prises pour l’entretien du lac Mantasoa Plusieurs mesures ont été prises pour la protection du lac Mantasoa contre toutes sortes de pollutions et de dégradations de l’environnement, des bassins versants du lac et de la qualité des eaux du lac, par exemple la sensibilisation et l’éducation de la population riveraine sur le profit obtenu à partir des richesses aquatiques comme la pêche qui est l’activité secondaire de la population locale. Ensuite, aménager les cours d’eau comme la rivière qui alimente le lac. Donc pour diminuer ou arrêter le transport solide au niveau des cours d’eau, l’aménagement consiste à préserver le caractère naturel du cours d’eau. Il s’agit de revégétaliser les rives pour ralentir ou arrêter la vitesse de sédiments et pour améliorer la qualité de l’eau. Le transport solide peut atténuer aussi en renversant des graviers dans le cours d’eau là où on trouve le tronçon érodé. Ainsi, il est nécessaire de réduire la pente forte pour éviter le creusement de fond du lit. L’élargissement du lit sur des longues distances réduit les puissances spécifiques du ruisseau. Enfin, le lac Mantasoa est un site touristique qui favorise le développement durable par l’attraction touristique dans la Région et en plus l’œuvre de Jean Laborde.

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CONCLUSION

CONCLUSION Cette étude a permis de mieux connaitre l’état des lieux du lac Mantasoa ainsi que les impacts qui peuvent le détruire. Le lac Mantasoa se situe dans la Commune de Mantasoa, District Manjakandriana, Région Analamanga. Il est entouré par une piste en terre battue et il est sous- forme de doigts de main avec des grandes superficies. Le lac est alimenté principalement par la rivière Varahina et ses affluents. La rivière Varahina : un affluent de l’Ikopa traverse la localité de Mantasoa de l’Est à l’Ouest et les eaux du lac sont retenues par deux barrages. Cette méthode sur terrain permet de voir la délimitation et les caractéristiques du bassin versant de Mantasoa et aussi constaté l’état de la dégradation affectant les environnements du lac et le barrage en amont du lac. En effet, le lac fortement ramifié du fait du relief est approvisionné par une petite rivière au Sud et des nombreux petits ruisseaux. Ainsi, le lac recueille essentiellement les eaux du ruissellement du bassin versant. Donc la rivière Varahina assure l’alimentation principale du lac Mantasoa. A Madagascar, la pollution des eaux commence à devenir de plus en plus un problème préoccupant. L'absence de législation relative à la prévention de la pollution contribue à accélérer de façon progressive, le processus de dégradation des ressources en eau. La dégradation de la qualité des ressources est liée à des facteurs environnementaux d'origine naturelle (érosion), indirectement provoquée par l'homme (déforestation, mauvaise gestion dans l'aménagement de l'espace), ou suite à des actions directes de l'homme sur la nature (pollution). Ceci est dû à la présence d’habitation autour du lac. Cependant, la prise de décision pour la protection du lac Mantasoa est indispensable si on veut préserver l’état actuel du lac. Il faut donc prendre des mesures et des précautions pour éviter sa contamination par des polluants provenant des eaux usées des habitations aux alentours du lac et empêcher son envasement par le transport solide des eaux de ruissellement provenant du bassin versant. Enfin, les lacs de Madagascar représentent une ressource importante de l’irrigation, l’hydroélectrique et l’alimentation en eau des villes. Les lacs sont des zones privilégiées d’où leur intérêt particulier pour le développement du tourisme.

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ANNEXE

LES SOUS BASSINS VERSANTS AU SEIN DU BASSIN VERSANT DU LAC MANTASOA

0 4 km

Limite du sous bassin versant du Quartier d’Anjozoro

Limite du sous bassin versant des Quartiers Mantasoa- Masombahiny

Limite du sous bassin versant Miandamanjaka

Limite du sous bassin versant Andrefanivorona

Limite du bassin versant

RASOARINORO Harinirina Tel: +261 34 31 645 90 Email: [email protected] Titre : Caractéristiques du lac Mantasoa : Etat des lieux et mesures de protection Nombre de pages : 58 Nombre de figures : 35 Nombre de tableaux : 12 Encadreur : Docteur Aurélien Jacques MANDIMBIHARISON

RESUME Le lac Mantasoa situé dans le District de Manjakandriana est un lac artificiel exceptionnel et unique aux portes d’Antananarivo. C’est un site touristique, d’abord par la présence de l’œuvre de Jean Laborde, ensuite par la forme du lac entouré par des forêts secondaires dominées des Eucalyptus et enfin par les infrastructures comme des hôtels. Aujourd’hui, le bassin versant de ce lac est affecté par la dégradation suite à la pollution et les déforestations pratiquées par la population riveraine locale. Cette population cherche à accroître ses besoins quotidiens à partir des ressources naturelles : nourriture et construction. Les eaux de ruissellement chargées de sédiments se déversent directement dans le lac entraînant l’ensablement et la diminution de la profondeur du lac ainsi que la destruction de l’écosystème. L’Eucalyptus absorbe une grande partie des eaux de la nappe phréatique et du lac provoquant la diminution de l’apport d’eau et la mise en danger de plusieurs espèces aquatiques.

Mots clés : Bassin versant, dégradation, ensablement, déforestation, Eucalyptus.

ABSTRACT

The Mantasoa lake situated in the District of Manjakandriana is an exceptional and unique artificial lake to the doors of Antananarivo. It is a tourist site, first by the presence of the work of Jean Laborde, then by the shape of the lake surrounded by secondary forests dominated of eucalyptus and finally by the infrastructures as the inn. Today, the basin pouring of this lake is affected by the deterioration following the pollution and the deforestation practiced by the local riparian population. This population tries to increase his/her/its daily needs from natural resources: food and construction. The loaded waters of dripping of sediments flow directly in the lake dragging the blinding and the reduction of the depth of the lake as well as the destruction of the ecosystem. The eucalyptus absorbs a big part of the waters of the water table and the lake provoking the reduction of the water contribution and the setting in danger of several aquatic cash.

Keywords: Basin pouring, deterioration, blinding, deforestation, Eucalyptus.