UNIVERSITÉ D’ANTANANARIVO DOMAINE ARTS, LETTRES ET SCIENCES HUMAINES MENTION GÉOGRAPHIE Parcours Milieux naturels et Sciences de la Terre
RECHERCHES HYDROGÉOMORPHOLOGIQUES SUR LE COURS INFÉRIEUR ET L’ESTUAIRE DU FLEUVE MANGORO, DISTRICT MAHANORO (Région Atsinanana)
Mémoire pour l’obtention du diplôme de Master Présenté par Mademoiselle Vololoniaina Ny Ando ANDRIAMAMONJISOA Sous la direction de Madame RASOANIMANANA RAZAFIMAHEFA Maître de Conférences-HDR Soutenu publiquement le 13 Mars 2019
UNIVERSITÉ D’ANTANANARIVO DOMAINE ARTS, LETTRES ET SCIENCES HUMAINES MENTION GÉOGRAPHIE Parcours : Milieux naturels et Sciences de la Terre
RECHERCHES HYDROGÉOMORPHOLOGIQUES SUR LE COURS INFÉRIEUR ET L’ESTUAIRE DU FLEUVE MANGORO, DISTRICT MAHANORO (Région Atsinanana)
Mémoire pour l’obtention du diplôme de Master
Présenté par Vololoniaina Ny Ando ANDRIAMAMONJISOA Sous la direction de Madame RAZAFIMAHEFA RASOANIMANANA, Maître de Conférences-HDR
MEMBRES DU JURY :
Président : Madame Joselyne RAMAMONJISOA, Professeur émérite
Juge : Monsieur Tovo Serge ANDRIAMPENITRA, Maître de Conférences
Rapporteur : Madame RASOANIMANANA RAZAFIMAHEFA, Maître de Conférences-HDR
Soutenu publiquement le 13 Mars 2019
REMERCIEMENTS
La réalisation de ce mémoire a été rendue possible grâce à l’assistance de plusieurs personnes. Nous tenons à remercier avant tous les enseignants au sein du département de Géographie. Nos reconnaissances s’expriment spécialement aux membres du jury : - Madame Joselyne RAMAMONJISOA, Professeur Emérite, qui malgré ses multiples occupations, a bien voulu accepter d’être le président du jury de ce présent mémoire. Qu’il reçoit nos profonds remerciements. - Monsieur, Tovo Serge ANDRIAMPENITRA, Maitre de Conférences, en tant que juge, qu’il reçoit nos sincères gratitudes.
- Madame RASOANIMANANA RAZAFIMAHEFA, Maître de Conférences-HDR, notre directeur de recherche, qui a bien voulu diriger ce travail de recherche malgré ses lourdes et multiples tâches et qui n’a pas cessé de nous encourager et de nous aider par ses recommandations sévères, mais très utiles. Qu’elle reçoive nos gratitudes les plus distinguées. - À la famille à Mahanoro pour leur aide inestimable tant pour l’hébergement que pour le guidage durant les reconnaissances et les travaux de terrain. - À toute notre famille, nos parents qui nous ont soutenus financièrement et surtout moralement. - À tous nos condisciples pour leur aide inestimable comme les échanges d’idées et de savoir-faire qui nous ont permis d’affiner les techniques de cartographie. Enfin, nous remercions aussi toutes les personnes qui nous ont aidés de près ou de loin dans la réalisation de ce mémoire de Master. Qu’elles reçoivent, ici, nos sentiments les meilleurs.
SOMMAIRE
INTRODUCTION GENERALE...... 1 PREMIÈRE PARTIE ...... 2 CONTEXTE ET DEMARCHE DE RECHERCHE ...... 2 CHAPITRE I. CONTEXTE ET PROBLEMATIQUE DE RECHERCHE ...... 3 CHAPITRE II. DEMARCHE ET OUTILS DE RECHERCHE ...... 14 CHAPITRE III. METHODES D’ENQUETES ET TRAITEMENTS D’INFORMATIONS ...... 25 DEUXIEME PARTIE ...... 32 LES PRINCIPAUX FACTEURS DE LA DYNAMIQUE DU FLEUVE MANGORO ...... 32 CHAPITRE IV. LES CONDITIONS MORPHOSTRUCTURALES DU BASSIN-VERSANT ...... 33 CHAPITRE V. L’HYDROGRAPHIE DE LA ZONE DE RECHERCHES ...... 49 CHAPITRE VI. MORPHOLOGIE LIEE ETROITEMENT AUX CONDITIONS CLIMATIQUES ...... 64 CHAPITRE VII. FACTEURS BIOGEOGRAPHIQUES ET PEDOLOGIQUES DU BASSIN ...... 68 TROISIEME PARTIE : DYNAMIQUE FLUVIALE ET LES EMPREINTES DE L’HOMME SUR LE FLEUVE ...... 71 CHAPITRE VIII. LE FLEUVE MANGORO : DYNAMIQUE ET FONCTIONNEMENT HYDROLOGIQUE ...... 72 CHAPITRE IX. EVOLUTION HYDROGEOMORPHOLOGIQUE DU BASSIN-VERSANT DU COURS INFERIEUR DE MANGORO ...... 87 CHAPITRE X. ESSAI DE CARTOGRAPHIE GEOMORPHOLOGIQUE DU COURS INFERIEUR ET DE L’ESTUAIRE DU MANGORO...... 121 CONCLUSION GENERALE ...... 125
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RESUME
La basse vallée de Mangoro se trouve dans la partie orientale de Madagascar. Elle est drainée par le fleuve du même nom et traversée par le Canal des Pangalanes. Le paysage est caractérisé par un lit rectiligne coupé de rapides, et bordé de part et d’autre par des collines.
La fourniture en sédiments des rivières dépend des effets de l’érosion dans le bassin versant, tant au niveau des versants que des fonds de vallée. Ces effets de l’érosion sont contrôlés par des facteurs naturels ou anthropiques. Un climat tropical humide avec de précipitations importantes, conjuguées à la disparition progressive de la couverture végétale, contribue à l’érosion dans la partie en amont du bassin versant et une importante sédimentation dans l’estuaire moyen et aval. Ainsi, les affluents transportent les matériaux arrachés des versants vers le fleuve. Ces sédiments se déposent alors dans la plaine. Ces dépôts forment des structures sédimentaires qui permettent alors d’identifier les différentes unités morphologiques du fleuve.
Le fleuve Mangoro est le fleuve le plus important de la partie orientale et certainement la plus spectaculaire en raison de nombreux seuils rocheux dans son cours inférieur. Les phénomènes observés dans les chenaux fluviatiles ne sont pas les mêmes dans un chenal rocheux et dans un chenal alluvial. L’érosion dans le chenal alluvial est plus complexe que celle du chenal rocheux. L’origine du lit aux seuils rocheux pourrait être attribuée à des dynamiques passées du fleuve ou du paysage (faille, broyage). Les seuils rocheux lui confèrent un style morphologique typique du fleuve, lit plus ou moins rectiligne.
L’effet de l’érosion et des dépôts peut également avoir des impacts sur la géomorphologie et le fonctionnement du fleuve. Par ailleurs, les actions anthropiques aggravent les problèmes de dégradation du milieu naturel dans le Mangoro inférieur.
Mots clés : Fleuve Mangoro, cours inférieur, estuaire, seuil rocheux, érosion, dépôts, dynamique fluviale, Hydrogéomorphologie.
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ABSTRACT
The lower valley of Mangoro is in the eastern part of Madagascar. It is drained by the river of the same name and crossed by Pangalanes Canal. The landscape is characterized by a straight bed cut with rapids, and bordered on both sides by hills.
The supply of river sediments depends on the effects of erosion in the watershed, both on the slopes and valley bottoms. These effects of erosion are controlled by natural or anthropogenic factors. A humid ropical climate with significant rainfall, coupled with the gradual disappearance of vegetation cover, contributes to erosion in the upstream portion of the watershed and significant sedimentation in the upper and lower estuary. Thus, the tributaries transport the materials torn from the slopes to the river. These sediments are then deposited in the plain. The deposits form sedimentary structures which then make it possible to identify the different morphological units of the river.
The Mangoro river is the most important river in the eastern part and certainly the most spectacular because of the many rocky sills in its lower reaches. The phenomena observed in the fluvial channels are not the same in a rock channel and in an alluvial channel. Erosion in the alluvial channe lis more complex than that of the rock channel.
The origine of the bed at rocky sill could be attributed to past dynamics of the river or landscape (fault, crushing). The rocky sills give it a morphological style typical of the river, more or less rectilinear bed.
The effect of erosion and deposition can also have impacts on the geomorphology and functioning on the river. In addition, anthropogenic actions aggravate the problems od degradation of the natural environment in lower Mangoro.
Key words : Mangoro River lower course, estuary, rocky sill, erosion, deposition, river dynamics, hydrogeomorphology
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LISTE DES FIGURES
Figure 1.Localisation de la zone de recherche ...... 9 Figure 2. Profil longitudinal du Mangoro inférieur ...... 11 Figure 3. Classification de drainage dans le grand bassin-versant du fleuve Mangoro ...... 13 Figure 4. Schéma des opérations pour la délimitation d’un bassin versant à partir d’un MNT19 Figure 5. Carte d’identification de l’occupation du sol ...... 21 Figure 6. Organigramme des différentes étapes pour la réalisation de la carte d’occupation du sol et hydrogéomorphologique ...... 22 Figure 7. Démarche de recherche adoptée ...... 26 Figure 8. Carte itinéraire durant les travaux de terrain ...... 31 Figure 9. Eléments de relief et profil topographique de la zone de recherches………………………………………………………………………………………………………35 Figure 10. Carte des pentes du Mangoro inférieur ...... 37 Figure 11. Carte géologique du Précambrien de Madagascar ...... 42 Figure 12. Géologie du Mangoro inférieur et de ses bordures ...... 46 Figure 13. Hydrographie dans le sous bassin du Mangoro inférieur et Estuaire ...... 53 Figure 14. Les précipitations moyennes mensuelles de 1970 à 2000 dans le Mangoro inférieur ...... 65 Figure 15. Carte d’occupation du sol et des formations végétale ...... 70 Figure 16. Les seuils d’Ambinaninivatokely à Androrangalava ...... 82 Figure 17. Délimitation des seuils de Tratramarina à Betamotamo ...... 85 Figure 18. Vue détaillée de la coupe lithostratigraphique du lit moyen ...... 92 Figure 19. Localisation des coupes naturelles et des terrasses ...... 94 Figure 20. Terrasse alluviale (Tr 1-1) ...... 95 Figure 21. Terrasse alluviale (Tr 1-2) ...... 96 Figure 22. Terrasse alluviale (Tr-2) ...... 98 Figure 23. Terrasse alluviale (Tr-3) ...... 99 Figure 24. La largeur à plein bord de la partie supérieure du Mangoro inférieur ...... 104 Figure 25. La largeur à plein bord de la partie inférieure du Mangoro inférieur ...... 105 Figure 26. Profil en travers ...... 118 Figure 27. Évolution de l’embouchure du Mangoro et des cordons littoraux ...... 120 Figure 28. La carte hydrogéomorphologique de l'estuaire du Mangoro ...... 122 Figure 29. Carte hydrogéomorphologique de la partie amont du Mangoro inférieur ...... 123
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LISTE DES PHOTOS
Photo 1. Les grandes failles autour et dans le bassin de Mangoro ...... 48 Photo 2. Les grandes unités morphologiques d’une plaine alluviale dans le Mangoro inférieur ...... 58 Photo 3. Cuvette de décantation remplie d’eau ...... 59 Photo 4. Les morphologies de l’estuaire Mangoro dominées par la marée ...... 61 Photo 5. Les unités morphologiques de la de l’estuaire Mangoro à houle ...... 63 Photo 6. Apports externes secondaires dans le cours inférieur de Mangoro ...... 74 Photo 7. Barres situées en milieu du chenal (a&b) ...... 76 Photo 8. Barres de méandres sur le côté convexe ...... 76 Photo 9. Coupe d’une berge du Mangoro inférieur ...... 77 Photo 10. Les rides ou ripples ...... 78 Photo 11. Seuils de Tratramarina ...... 84 Photo 12. Bief calme au sein des seuils rocheux, à Tratramarina ...... 84 Photo 13. Premiers seuils de Betamotamo Photo 14. Deuxième seuil de Betamotamo ..... 86 Photo 15. Troisièmes seuils de Betamotamo Photo 16. Quatrièmes seuils de Betamotamo ... 86 Photo 17. Seuils rocheux de Betamotamo ...... 88 Photo 18. Coupe d’une berge à Betsizaraina ...... 88 Photo 19. Partie haut de la coupe du chenal ...... 90 Photo 20. Partie moyenne de coupe du chenal divaguant à Marotsiriry ...... 90 Photo 21. Partie aval de la coupe du chenal...... 90 Photo 22. Vue générale de la coupe du lit moyen du Mangoro inférieur ...... 92 Photo 23. Une terrasse presque détruite ...... 100 Photo 24. Valeur de rapport largeur/profondeur à Marotsiriry ...... 106 Photo 25. Valeur de rapport largeur/profondeur à Betamotamo ...... 107 Photo 26. Valeur de rapport largeur/profondeur à Tratramarina ...... 107 Photo 27. Structure conservée des migmatites dans les latérites ...... 108 Photo 28. Préparations pour la mise en culture d'un versant ...... 110 Photo 29. Extraction de sable à Menagisy ...... 111 Photo 30. Les marmites de géants dans les seuils de Betamotamo ...... 113 Photo 31. Les aspects de cannelures dans les seuils de Betamotamo ...... 114 Photo 32. Les formes des seuils aux fragments de dalles ...... 114 Photo 33. Les gros blocs des seuils à fragments ...... 115 Photo 34. L’extraction des galets sur les seuils de Betamotamo ...... 116
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LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1. Nombre de population par commune dans le bassin du Mangoro inférieur en 2009 ...... 29 Tableau 2. Nombre de population dans les Fokontany concernés par les enquêtes...... 29 Tableau 3. Classement des pentes dans le Mangoro inférieuret ses bordures ...... 39 Tableau 4. Les caractéristiques des sous-bassins versants du cours supérieur du Mangoro .... 50 Tableau 5. Les caractéristiques morphométriques des sous-bassins versants du cours moyen du Mangoro ...... 52 Tableau 6. Les caractéristiques du sous-bassin versant de Mangoro inférieur ...... 54 Tableau 7. Température, maxima, minima et moyennes annuelles dans le Mangoro inférieur (1970 à 2000) ...... 66
LISTE DES ANNEXES
Annexe 1. Fiche de description des coupes naturelles ...... 131 Annexe 2. Fiche d’enquêtes ...... 136 Annexe 3. Matrice de confusion ...... 139
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ACRONYMES
ALOS : Advanced Land Observing Satellite ASTER: Advanced Spaceborne thermal Emission and reflection Radiometer BD: Base de données BNGRC: Bureau National de Gestion des Risques et Catastrophes BVPI: Programme Bassins Versants et Périmètres Irrigués CIDST: Centre d’Information pour le Développement Scientifique et Technique ESSA: Ecole Supérieur des Sciences Agronomiques FTM: Foibe Taosaritanin’ i Madagasikara GDEM: Global Digital Elevation Map GPS: Global Positioning System IRD: Institut de Recherche pour le Développement Ma : Millions d’Années MNT: Modèle Numérique de Terrain OCHA: Office for the Coordination of Humanitarian Affairs ORSTOM: Office de la Recherche Scientifique et Technique d’Outre-Mer PALSAR : Polarimetric L-band synthetic aperture radar RN: Route Nationale SIG: Système d’Information Géographique SRTM: Shuttle Radar Topography Mission
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GLOSSAIRE
Alluvionnement : Accumulation ou apport d’alluvions
Alluvions : Sédiments d’un cours d’eau, à granulométrie liée au débit, et composé de galets, de gravier et de sable en dépôts, la fraction fine correspond aux argiles et limons
Bassin-versant : Espace drainé par un cours d’eau et ses affluents. L’ensemble des eaux qui tombent dans cet espace convergent vers un même point de sortie appelé exutoire.
Capacité : Quantité maximale de matériaux qu’un fleuve ou une rivière peut transporter à une unité de temps.
Charriage : Déplacement des matériaux plus ou moins grossiers par un cours d’eau sur le fond de son lit.
Crue : Augmentation du débit d’un cours d’eau lors de fortes précipitations ou d’autre apport en eau
Débit : Volume d’eau écoulé par unité de temps
Erosion : Ensemble des phénomènes externes qui, à la surface du sol ou à faible profondeur, enlèvent tout ou partie des terrains existants et modifient ainsi le relief
Exutoire : Toute issue par laquelle débouche l’eau d’un cours d’eau (point, surface...)
Hydrogéomorphologie : Approche géographique appliquée qui étudie le fonctionnement naturel des cours d’eau en analysant la structure des vallées. Elle est issue d’une discipline scientifique : la géomorphologie
Raster : Mode de représentation de données SIG brutes, constituées de pixel, qui représente le mieux l’environnement et l’espace.
Sédiment : signifie dépôt, un ensemble constitué par la réunion des particules plus ou moins grosses de matières ayant, séparément, subi un certain transport.
Vecteur : Mode de représentation de données SIG constitué d'entités distinctes et traduites au moyen de formes géométriques.
Tectonique : Ensemble de déformations ayant affecté des terrains géologiques postérieurement à leur formation.
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INTRODUCTION GENERALE
L’eau recouvre les trois quarts de la surface de la Terre et son action est primordiale dans le processus d’altérations, d’érosion, de transport et aussi de sédimentation. (Négrel & Rigollet, 2011). D’un point de vue hydrodynamique, le système fluvial se divise en trois secteurs : Le cours supérieur correspond là où les cours d’eau érodent les sols et le substrat géologique. Le cours moyen dont la dimension dépend directement du régime et du profil longitudinal du cours d’eau concerné consiste au transport, vers l’aval, de la charge érodée. Enfin, le cours inférieur se limite à la zone de dépôt et de sédimentation de la charge du cours d’eau. Ils sont transportés vers les estuaires (RANDRIAMAHEFA FJ., 2016). Les cours d’eau représentent des entités dynamiques et complexes (Naiman et al, 1993). La dynamique fluviale repose sur la reconnaissance des interrelations entre trois composantes principales, la trinité de Leeder (1983) : la structure de l’écoulement, le transport des sédiments et le développement des formes du lit. Elle est efficace pour décrire le fonctionnement d’un cours d’eau, et ce, à toute échelle spatiale ou temporelle. À Madagascar, un des fleuves qui tiennent une place prépondérante dans sa partie orientale est le fleuve Mangoro. Il se trouve dans le district Mahanoro qui fait partie des sept (7) districts de la région Atsinanana. Le district se situe sur le littoral Est, à 265 km de la ville Toamasina, dans la partie sud de celle-ci. Le District est relié aux villes avoisinant par des routes carrossables en état. La première la relie à Vatomandry, traversant le Chef-lieu Mahanoro pour rejoindre la route nationale 11a, la distance entre Mahanoro est de 65,473 km (vol d’oiseau). La deuxième route N11 la relie directement à Nosy Varika et Mahanoro se trouve à 81,472 km. La troisième route N43 la relie à Marolambo. La distance entre Mahanoro est de 119,224 km. Les deux premières voies de communication sont carrossables toute l’année sauf la troisième, seulement lors de la saison sèche. Ainsi, ce travail va se concentrer essentiellement sur le cours inférieur du fleuve ainsi que l’estuaire, là où la population entretient des liens très étroits avec le fleuve. Pour bien mener la recherche, la présente recherche se divise en trois grandes parties : La première partie parlerala présentation de la zone et démarche de recherche. La deuxième partie analysera le cadre physique, considéré comme une appuie favorable à l’évolution du fleuve ainsi que l’estuaire ; ainsi, cette partie constitue le cœur de ce travail. Et enfin dans la troisième partie essayera d’avancer des résultats scientifiques sur l’évolution et la dynamique du Mangoro inférieur ainsi que son estuaire en relation avec les actions.
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PREMIÈRE PARTIE CONTEXTE ET DEMARCHE DE RECHERCHE
L’importance des travaux de terrain sur l’étude géographique du Mangoro inférieur n’est pas à négliger. Mais, ces travaux ne seront pas possibles sans avoir effectué la recherche de document susceptible de répondre à nos besoins.
La première partie présentera d’une part, le contexte qui a encouragé à choisir le sujet et la zone de recherche et d’autre part, la démarche de recherche avec les différentes phases qui ont mené au bout ce mémoire.
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CHAPITRE I. CONTEXTE ET PROBLEMATIQUE DE RECHERCHE
Ce chapitre abordera le contexte, des questions autour de la problématique et de la localisation de la zone de recherches.
I.1. Contexte
L’eau est l’un des éléments fondamentaux de la vie, mais elle n’est pas répartie également à la surface de la Terre. L’eau recouvre plus des trois quarts de la surface du globe terrestre (GLOBE, 2006). Son action est primordiale dans les processus d’altération, d’érosion, de transport et de sédimentation. (Négrel & Rigollet, 2011). L’eau façonne les paysages, en altérant par dissolution les roches et en transportant dans les cours d’eau les produits de cette altération vers l’aval. Ainsi, les produits de cette érosion (blocs, galets, etc.) se déposent et s’accumulent dans le lit et sur les berges. L’eau représente le vecteur essentiel du transport des matériaux dans les cours d’eau. (Monique F. et al, 2003). Toute rivière est un ensemble fonctionnel dont les caractéristiques géomorphologiques évoluent en fonction des variations spatiotemporelles de son débit liquide et solide (Négrel & Rigollet, 2011). Il n’est pas figé, il peut évoluer. Autrement, les rivières sont le lieu de processus variés. De l’amont vers l’aval, la rivière est successivement un lieu d’érosion, de transit, puis de dépôt (Brierley et Fryirs, 2005). Ainsi, les produits de l’érosion, transportés par les rivières, rejoignent le milieu océanique au niveau des estuaires ou des deltas, zones de transition entre milieu continental et marin (Meybeck et Ragu, 1996). D’une manière générale, la forme d’une rivière désigne la manière dont elle organise son débit liquide et solide ce qui donne ses formes. Une rivière travaille de manière latérale entre son lit mineur et son lit majeur. Elle se crée son style fluvial, permanent ou provisoire. De manière longitudinale, elle transporte des sédiments solides par érosion et sédimentation, qui offrent ainsi dans son lit des écoulements variés. En effet, les phénomènes d’érosion des sols, de transport des matériaux érodés et de leur sédimentation façonnent en permanence le lit de la rivière. La rivière cherche donc en permanence à équilibrer son bilan énergétique entre forces d’écoulement et forces de frottement. L’étude de ce phénomène est appelée hydromorphologie ou hydrogéomorphologie ou encore géomorphologie fluviale. Par définition, c’est une « Science qui étudie la complexité des formes, des processus et des rétroactions des cours d’eau selon une gamme d’échelles allant des sections transversales du chenal au bassin-versant ». (Newson et Sear, 1998).
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Non seulement, les cours d’eau et les estuaires ont leurs propres caractéristiques physiques et dynamiques, ils ont toujours favorisé l’installation des hommes. Ces derniers les ont aménagés pour s’en protéger ou pour s’en servir. Jusqu’au XIXe siècle, les activités humaines n’ont presque jamais transformé leur fonctionnement hydrogéomorphologique. Cependant, à partir de XXe siècle, l’homme a entrepris différents aménagements plus ou moins agressifs sur ces milieux dynamiques (Robert Beaulieu, 2008). La seule prise en compte des aspects hydrauliques du cours d’eau a souvent été le souci des aménagements. Notamment, les cours d’eau des pays industrialisés sont soumis à ce changement afin d’intensifier leur commerce. Au fond, il en est résulté des travaux qui ont d’abord perturbé, puis détruit l’équilibre naturel des cours d’eau. Dans la zone tropicale, principalement les fleuves africains présentent deux caractères principaux qui se produisent avec une monotone uniformité : tous ont des cataractes et des inondations périodiques. A Madagascar, la majorité des fleuves qui descendent des Hautes Terres assurent l’alimentation des plaines et aussi des estuaires par érosion, transport et sédimentation. Les fleuves drainent aussi des zones marécageuses à vocation agricole aussi bien à l’Est de Madagascar. Ils peuvent être une source de développement pour une région par ses apports fertiles. Dans de nombreuses régions côtières, la dynamique fluviale ainsi que sa morphologie est associée à l’influence marine, car l’estuaire représente le lieu des formes de contact entre ces dynamiques de construction antagonistes qui interviennent sur les modalités de distribution de sédiments. Les principaux agents de la morphogenèse sont alors le fleuve et la marée ou encore la houle. Pourtant, actuellement, cela aurait des conséquences notables non seulement dans le cadre des activités humaines, mais également dans le domaine de l’environnement. Les conditions climatiques constituent en effet un facteur essentiel dans ce phénomène (ANDRIAMAMPIANINA, 1985) puisque c’est le premier responsable de la variation de l’écoulement terrestre. Les autres facteurs, telles que la végétation, la topographie ou la nature du sol, interviennent secondairement.
L’un des fleuves qui possèdent une place importante dans la vie de la population est le fleuve Mangoro. Le fleuve tient un rôle important tant sur la morphologie (le relief et les paysages qu’elle traverse) que sur les activités de la population. Cependant, la recherche se concentre essentiellement sur le cours inférieur du fleuve Mangoro. Il coule dans la région Atsinanana, à l’interface entre socle et bassin sédimentaire, dans la partie orientale de Madagascar, plus précisément, au Centre Est de Madagascar. En effet, il présente une
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dynamique fluviatile très intéressante : les variations des marées, l’irrégularité de la géométrie, le débit fluvial, le transport sédimentaire, la pollution, et la présence d’écosystèmes spécifiques interagissent pour donner lieu à des mécanismes et comportements complexes. Ainsi, ce travail de recherches se focalisera particulièrement sur le cours inférieur de Mangoro ainsi que son estuaire.
I.2. Choix de la zone de recherche et du sujet
Le sujet de recherches a pour objet le cours inférieur du fleuve Mangoro pour plusieurs raisons : Premièrement, en considérant la surface de son bassin et les volumes d’eau écoulés, le fleuve Mangoro est le plus grand fleuve du versant oriental (CHAPERON.P et al, 1995).
Deuxièmement, le choix est aussi lié par la complexité de la zone, car le fleuve, dans son cours supérieur et moyen, traverse des reliefs extrêmement irréguliers et nous voulons savoir l’impact de cette irrégularité sur le cours inférieur et son estuaire. Ensuite, la zone de recherche a été choisie par les données de critères, car la consultation et l’analyse des cartes ont été déjà faites sur la région ce qui facilite la connaissance de la zone.
Par ailleurs, en effectuant des recherches bibliographiques, force est de constater que le Mangoro inférieur a été très peu étudié. De ce fait, il s’agit d’un sujet très intéressant digne d’être étudié. En effet, les auteurs ont seulement travaillé dans un contexte très général comme Raunet (1997) concernant des études morpho-pédologiques de Madagascar où la description du cours inférieur du Mangoro tient juste sur une demi-page ; Petit (1998) dans sa présentation physique de l’Est malgache, a effleuré brièvement la zone de Mahanoro. Outre ces différents auteurs, des mémoires de Maitrise et/ou de diplôme de techniciens supérieurs ou d’ingénieurs ont été effectués dans la zone. Ces recherches sont beaucoup plus axées dans le domaine de la chimie, de l’agriculture, ou encore de la géographie humaine se référant à : Rasoavololona (2008), Randriamiharisoa (2014), Ravonizafy (2007), Jaozara (2007). Ainsi, jusqu’à ce jour, aucun mémoire n’a pu être réalisé concernant la géographie physique dans la zone. Or, d’après ces travaux de documentation, le cours inférieur du Mangoro connaît des contraintes dues au fleuve lui-même. En d’autres termes, le fleuve et son comportement ont une influence directe sur les activités de la population riveraine. Ainsi, le comportement du fleuve et des sédiments qu’il transporte affecte directement le paysage et aussi les activités anthropiques dans cette zone. Cette insuffisance a actuellement sollicité l’attention de nouvelles recherches en préparation dont ce mémoire.
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Cependant, l’immensité du bassin versant nous a obligée à concentrer nos recherches dans le District de Mahanoro. Le choix s’est fondé, comme précédemment, sur le fait qu’il est essentiel d’analyser les conséquences de son cours amont et moyen à la morphologie fluviale du cours d’eau inférieur.
Enfin, la recherche s’est beaucoup orientée sur la discipline géomorphologie fluviale ou l’hydrogéomorphologie. Actuellement, l’hydrogéomorphologie est un sujet très pertinent à la compréhension de l’évolution des cours d’eau et ses conséquences sur le relief. Le fait de la choisir comme thème de recherche est en raison de notre passion, éventuellement pour la géographie physique surtout la géomorphologie que ce soit dynamique ou structurale.
I.3. Problématiques de recherche
La section morphodynamique regroupe des problématiques reliées à la morphologie et la dynamique des rivières, principalement, l’érosion et la sédimentation. (Conseil de l’eau du Nord de la Gaspésie, 2014). Les processus d’érosion et d’accumulation génèrent des formes originales qui « sculptent » ou « façonnent » le paysage (Bravard et Petit, 2000). Tout cours d’eau érode, transporte et dépose des matériaux provenant des parties amont du bassin et des berges vives. Les phénomènes d’érosion et de dépôts participent aux réajustements morphologiques du cours d’eau. En d’autres termes, il s’agit d’un arrangement significatif d’entités morphologiques que sont les pentes, les plaines d’inondation et les lits.
Des zones préférentielles d’érosion et de dépôts sont observées le long du fleuve Mangoro : l’érosion est favorisée sur la rive extérieure. Les sédiments plus fins se déposent sur la rive intérieure. Longitudinalement, les dépôts les plus grossiers forment des seuils : les points d’équilibre et de stabilité du lit. Les phénomènes d’érosion des sols, de transport des matériaux érodés et de leur sédimentation façonnent en permanence le lit du fleuve. Aussi, les dimensions du lit d’un cours d’eau étant façonné par les eaux qu’il transporte sont fortement liées au régime hydrologique.
Toute rivière est un ensemble fonctionnel dont les caractéristiques géomorphologiques évoluent progressivement de la source à l’embouchure (Négrel & Rigollet, 2011). Ainsi, la problématique principale est la suivante :
« Dans quelle mesure les facteurs du milieu naturel peuvent-ils expliquer l’hydrogéomorphologie du cours inférieur et de l’estuaire du fleuve Mangoro ? »
Pour mieux cerner le problème, trois questions précisent cette problématique principale :
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– Quels sont les différents facteurs du milieu naturel qui influencent la dynamique fluviale du fleuve ? Et quels sont leurs rôles ?
– Les conditions du milieu naturel sont-elles les seuls facteurs qui déterminent l’hydrogéomorphologie du fleuve ou l’anthropisation serait-elle aussi un facteur déterminant ?
– Les formations superficielles pourront-elles apporter des éléments de réponses sur l’évolution hydrogéomorphologique du fleuve Mangoro ?
I.4. Objectifs et hypothèses de la recherche
L’objectif principal de la recherche est de démontrer les facteurs du milieu naturel influençant l’hydrogéomorphologie du fleuve Mangoro, et aussi de comprendre leurs impacts sur la dynamique fluviale. Et les objectifs secondaires visent à comprendre le fonctionnement hydromorphologique du cours d’eau à l’échelle d’un bassin hydrographique, ainsi d’identifier les dysfonctionnements hydromorphologiques et leur origine. Il faut également étudier la dynamique fluviale, voire la dynamique et stabilité apparente du lit. Ainsi, il s’agit d’identifier et d’expliquer les processus ou les structures d’écoulement qui déterminent les formes du lit (les unités spatiales homogènes que sont les lits fluviaux) du fleuve Mangoro.
Ces objectifs permettent de poser les hypothèses suivantes :
- Première hypothèse : La dégradation du milieu naturel influence la dynamique du cours inférieur du fleuve Mangoro.
En effet, la dynamique du fleuve Mangoro et de ses affluents s’exprime par les variations du niveau des lits fluviaux par des processus d’enfoncement (incision) et d’exhaussement (aggradation). Ainsi, la connaissance des facteurs qui agissent sur l’hydrogéomorphologie du fleuve Mangoro et de la dynamique de l’érosion permettra de comprendre et d’expliquer le rôle combiné du climat et de la nature lithologique des formations superficielles et les autres facteurs qui occasionnent le phénomène.
-Deuxième hypothèse : La dynamique fluviale actuelle est liée à une dynamique ancienne.
D’une manière générale, il semble que les influences structurales soient prédominantes dans le tracé du réseau hydrologique du socle ancien. De nombreux seuils rocheux seraient un premier facteur de la stabilisation entre érosion et accumulation dans certains secteurs du bassin-versant. Elle pourrait résulter des activités tectoniques qui ont affecté la région.
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Il sera également question de mettre en cohérence les conditions du milieu naturel locales et l’encaissement du fleuve afin d’évaluer l’évolution voire la variation paléoclimatique et paléoenvironnementale de la région. Ce travail permettra aussi d’effectuer une synthèse d’une partie du Quaternaire Malgache.
I.5. Localisation de la zone de recherche
Le cours inférieur du fleuve Mangoro se trouve dans la partie orientale de Madagascar. En effet, la délimitation du Mangoro inférieur a été prise par la notion de sous- bassin versant.
Cette limite a pu être tracée grâce au logiciel QGIS plus précisément dans l’outil GRASS. La zone de recherche proprement dite est délimitée selon le bassin versant du fleuve Mangoro. Selon un cadrage administratif, la zone de recherche appartient à la région Atsinanana de l’Est malgache, dans le District Mahanoro. Elle se situe entre 48°26’1,068’’ et 48°47’16,51’’ longitude Est ; 19°48’49,5’’ et 20°3’36.36’’ latitude Sud (cf. Figure 1). La zone de recherche est comprise dans les communes Ambinanidilana, Manjakandriana, Mahanoro, Betsizaraina, Ambodiharina et Ankazotsifantatra. En effet, le cours inférieur de Mangoro débute à la confluence du fleuve à la rivière Nosivolo et s’étend jusqu’à l’Océan Indien. Par ailleurs, au niveau de l’étroite plaine côtière, la zone de recherche est traversée par le canal des Pangalanes qui présente une barre pour l’écoulement des eaux vers la mer. Ce canal a été creusé et dragué afin de créer un chenal navigable entre Tamatave et les villes côtières du sud. Dans son cours supérieur, le fleuve s’écoule dans une plaine perchée alluviale partiellement occupée de petits marais et de rizières. De même, dans son cours moyen, il circule dans des seuils bien marqués par le prolongement de la falaise Betsimisaraka (Chaperon et al., 1993). Force est de noter que l’élément particulier de l’hydrographie du littoral oriental de Madagascar est constitué par le bourrelet dunaire gênant l’écoulement des eaux. A l’arrière de ce bourrelet se sont installées des lagunes d’eau saumâtre allongées parallèlement à la côte. Ces lagunes sont séparées les unes des autres par des seuils sableux. Ce sont les « pangalanes » (du malgache « Fangalana », le lieu où l’on porte les pirogues entre deux lagons navigables). Après avoir développé les contextes et les problématiques, il est maintenant nécessaire de parler de la démarche et des outils de recherche.
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Figure 1. Localisation de la zone de recherche
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I.6. Morphométrie du sous-bassin-versant du Mangoro inférieur
Les cartes topographiques au 1/100 000e de la zone de recherches combinées avec les bases de données extraites à partir du MNT ALOS PALSAR DEM 12,5 m a permis d’obtenir la morphométrie du cours inférieur du Mangoro (Cf. Tableau 61). Mis à part les calculs effectués à l’aide du SIG, la méthode de planimétrie a été adoptée avec une marge d’erreur de 2 à 3 %.
La superficie totale du bassin-versant est d’environ 531.91 km² sur 37 km de long et 23,77 km de large en moyenne avec un périmètre avoisinant 227.23 km. La longueur principale du fleuve avoisine 36,7 km et la longueur totale des cours d’eau est d’environ 5949,39 km. Dans le cas ici présent, la superficie, le périmètre du bassin ainsi que et la longueur de la rivière principale ont été calculés sur le logiciel Qgis (Cf. Tableau 62).
L’indice de compacité de Gravelius (Kc), qui, par définition, représente le rapport du périmètre du bassin par rapport au périmètre d’un cercle ayant la même surface, est obtenu à partir de la formule 푲풄 = 0,28 × 푃 où P est le périmètre du bassin-versant en kilomètre, et A, √퐴 représente la surface du bassin en km2. Si l’indice est proche de 1, ainsi le bassin-versant a une forme circulaire. Par contre, il possède une forme allongée si le résultat est supérieur à 1. La valeur de l’indice pour le Mangoro inférieur est en effet largement supérieure à 1 (2,75).
L’indice de pente globale est donné par la formule 퐈퐆 = D dont D représente la L Dénivellation maximale du fleuve en mètres ou simplement la distance entre deux (2) points de celle-ci sur la carte, et L la distance réelle entre ces points en kilomètres. Cet indice donne une vue globale de la pente sur l’ensemble du sous-bassin. Le profil en long du fleuve démontre formellement une pente faible de 0,45 m/km à l’aval de Menagisy contre 2,75 m/km en amont (Cf. Figure 7). Cela s’explique par une certaine harmonie du paysage qui peut quand même être classé en deux : dans la partie Sud du bassin à partir de Menagisy jusqu’à Ambodiharina, la platitude est généralisée, tandis qu’en amont, le relief est beaucoup plus varié, caractérisé par de vastes collines, des reliefs élevées vallonnées.
Aussi, 퐃퐝 = ∑ 퐿푖 (Formule de HORTON), où Dd est la densité de drainage 퐴 (km/km²), Li représente la longueur totale des cours d’eau en kilomètres et A la superficie
1 Chapitre V.1.3. Page 55
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totale du bassin-versant en km². La densité de drainage d’un fleuve est en fonction du substrat géologique du fleuve. Un substrat plus dur ne permet pas un développement du réseau hydrographique tandis qu’un substrat plus tendre occasionne et facilite la ramification des cours d’eau. De ce fait, le cours du Mangoro inférieur s’inscrit dans un sous-bassin à faciès granitiques, des migmatites et aussi à remplissage sédimentaire et volcanique basaltique. Néanmoins, à l’échelle géologique, un fleuve peut creuser n’importe quel type de substrat si les conditions sont favorables.
En dernier de ces paramètres, le rapport de confluence (Cf. Figure 3) est le rapport du nombre de segments du cours d’eau d’un nombre donné par un nombre immédiatement élevé sur le bassin-versant. Ce rapport ne peut être obtenu qu’à l’échelle du bassin en entier, c’est-à-dire du bassin du fleuve Mangoro (zone amont, transfert et aval). Ce rapport donne une idée sur l’âge du système hydrographique : plus la rivière est ancienne et développée, plus le rapport est grand (cas des grands fleuves). Dans ces conditions, le fleuve Mangoro connait un ordre 6, ce qui lui affecte un âge relatif plus ou moins récent.
Altitude
Distance Figure 2. Profil longitudinal du Mangoro inférieur
Du nord au Sud, une dénivellation de 45 m s’inscrit sur seulement trente-sept (37) kilomètres à partir de la confluence du Mangoro avec la rivière Nosivolo. Il sera présenté dans la deuxième partie de ce travail que dans la partie supérieure du sous-bassin, le fleuve s’encaisse profondément et l’action de l’érosion est plus visible. Le point d’inflexion de la courbe qui se situe actuellement aux environs de Betamotamo commence à reculer au fur et à mesure. Cependant, les nombreux seuils rocheux sur le lit sont des obstacles pour le phénomène d’érosion régressive. Alors, est-il raisonnable de se rapprocher d’une autre
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hypothèse selon laquelle l’érosion serait actuellement «limitée» dans la partie supérieure du sous-bassin (?)
La figure 2 démontre d’ailleurs, une forme convexe qui tend à devenir concave dans sa partie inférieure. C’est une courbe qui, par définition, exprime la fraction de la superficie du bassin au-dessus d’une altitude donnée. Elle fournit une vue synthétique du relief et de la pente du bassin. Ainsi, cet aspect convexe constitue un indice de l’extrême jeunesse du réseau hydrographique.
De plus, l’allure du profil en long du fleuve et les indices morphométriques du bassin (rapport de confluence, densité de drainage et indice de pente global) ont prouvé l’âge récent du fleuve.
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Figure 3. Classification de drainage dans le grand bassin-versant du fleuve Mangoro
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CHAPITRE II. DEMARCHE ET OUTILS DE RECHERCHE
Dans cette recherche, la démarche adoptée est la démarche déductive. Cette démarche scientifique s’appuie sur plusieurs hypothèses induites par les recherches bibliographiques ou encore par nous-mêmes et ils seront, ensuite, vérifiés sur terrain.
II.1. Travaux de documentation
La documentation est incontournable dans tous travaux scientifiques. Dans le cadre de la réalisation de cette recherche, les recherches ont été commencées à partir des travaux bibliographiques. Ceux-ci constituent la première étape de la recherche afin de capitaliser le sujet étudié : la zone de recherche et le fleuve Mangoro. Le but sera d’avoir une approche théorique de la zone de recherche. Par ailleurs, il est à noter que les documents concernant la zone restent limités, ce qui a constitué l’une des contraintes persistantes lors de cette recherche. Les travaux bibliographiques ont été initiés par la collecte d’information relative au thème général, tous les ouvrages concernant la géomorphologie fluviale ou l’hydrogéomorphologie. Force est de préciser que ces travaux ont été effectués tout au long de l’étude. Nombreux sont les ouvrages utilisés pendant la première phase de la recherche. Les ouvrages consultés étaient des ouvrages généraux, des ouvrages spécifiques, des mémoires de DEA et de maîtrise, des revues, des encyclopédies et des articles. La recherche s’est basée davantage sur les ouvrages généraux et les encyclopédies. La lecture des ouvrages généraux a été faite en premier. En ce qui concerne les ouvrages généraux, les ouvrages sur les bassins versants, l’hydrologie (surtout pour les milieux tropicaux), et les différents éléments de l’hydrogéomorphologie fluviale ont été employés. De par ces types d’ouvrages, nous avons pu connaître les notions de base en géomorphologie, hydrogéomorphologie dans le but de cerner toutes les notions sur les seuils rocheux ainsi que la géomorphologie de l’Est de Madagascar. Ensuite, la lecture des ouvrages spécifiques offre une explication plus détaillée du thème. Ils ont permis d’approfondir les connaissances sur les types de fleuve de l’Est malagasy : leurs caractéristiques, le rôle des facteurs physiques sur sa géomorphologie et son évolution dans le temps et dans l’espace. En plus, l’influence des caractéristiques d’un bassin versant sur le comportement d’un cours d’eau a pu être cernée, l’influence de la pluviométrie sur les débits et crues ainsi que ses conséquences sur la morphologie fluviale. À part les ouvrages spécifiques, les thèses et les mémoires concernent surtout le fleuve Mangoro (cours supérieur et moyen) ou des autres fleuves de l’Est malagasy. Ces ouvrages
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contiennent beaucoup d’informations surtout sur les différents facteurs d’évolution des cours d’eau de Madagascar. D’ailleurs, jusqu’à ce jour, aucun mémoire n’a pu être réalisé concernant la géographie physique dans la zone. Enfin, les revues et les articles étaient très importants puisqu’ils touchent autant le thème que la zone de recherche. Les lieux de documentation sont tellement nombreux et surtout éloignés les uns des autres que le déplacement était inévitable. Quelques ouvrages ont pu être consultés au sein des établissements suivants : Centres de Documentation et d’Information (CDI) de la Mention Géographie de l’Université d’Antananarivo, la Cartothèque de la Mention Géographie. À part ces centres de documentations universitaires, nous avons aussi consulté les ouvrages auprès du Centre d’Information Technique et Economique (CITE) Ambatonakanga, du centre de documentation de l’IRD ou Institut de Recherche pour le Développement, de la CIDST (Centre d’Information et de documentation Scientifique et technique) à Tsimbazaza et du centre de documentation de la géologie et de la mine d’Ampandrianomby. Plusieurs centres de documentation en ligne ont été aussi sollicités. Ces travaux bibliographiques ont permis, tout au long de l’étude, d’avoir un aperçu général des acquis antérieurs sur le thème de notre recherche.
II.2. Analyse des documents cartographiques
La plus grande partie d’une étude hydromorphologique se fait au bureau, à partir de cette étape : les travaux concernant la cartographie. La recherche nécessite également des cartes, mais aussi des photographies aériennes. Elles ont été très utiles à l’élaboration de ce travail. Cette deuxième étape permet de mieux comprendre les textes dans les ouvrages. L’analyse des cartes, qui ont été déjà élaborées par certains auteurs, récentes ou anciennes, répond à plusieurs objectifs. D’un côté, prises isolément, elles donnent une image du cours d’eau dans son contexte géographique et historique. C’est l’approche synchronique. De l’autre côté, en comparant des cartes de différentes époques, on obtient alors une image diachronique qui permet de suivre et (éventuellement) de comprendre l’évolution du cours d’eau au cours du temps. Dans cette recherche, différentes cartes ont été utilisées comme la carte topographique, la carte géologique et la carte hydrologique. L’acquisition de la carte topographique par le MNT (Modèle numérique de terrain, via le site http://www.usgsgeo.com) a permis de délimiter la zone de recherche ainsi que le bassin versant topographique du cours inférieur du fleuve Mangoro mais aussi de faire une conception de sa morphologie et des reliefs aux alentours. Les différentes formes de relief sont indiquées par l’allure des courbes de niveau
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et l’altitude. Ainsi, on peut identifier différentes formes de relief que constitue son bassin : comme les vallées, le plateau Mahanoro, et les collines. La carte peut aussi être consultée au sein de la Cartothèque de la mention Géographie (la carte topographique au 1/100 000 de la feuille T49 Mahanoro). De plus, ce type de carte constitue un élément essentiel du diagnostic hydromorphologique pour identifier, voire quantifier les processus d’incision ou d’exhaussement du lit fluvial. Donc, la carte topographique a permis de faciliter la connaissance des formes du relief de la zone de recherches. Le centre de documentation de la géologie et des mines d’Ampandrianomby produit des cartes géologiques de Madagascar à diverses échelles. Elles existent actuellement au format papier ou numérique. Ces cartes ont permis de situer le cours d’eau dans son contexte géologique c’est-à-dire de connaître le substrat géologique et les aspects morphologiques du fleuve Mangoro. Il s’agit aussi d’un élément majeur du diagnostic hydromorphologique qui à l’échelle du bassin, permet de connaître, par exemple, les caractéristiques d’érodabilité et de perméabilité des roches. Et à l’échelle de la vallée, pour identifier notamment les espaces de mobilité potentielle et les « verrous » géomorphologiques (resserrements de la vallée). Par ailleurs, toute étude hydromorphologique doit comprendre une analyse du fonctionnement hydrologique du cours d’eau. Le débit étant en effet l’une des deux variables majeures de contrôle des processus géodynamiques, il n’est pas envisageable de ne pas connaître le fonctionnement hydrologique global du cours d’eau sur le long terme (son régime moyen, ses crues de différentes périodes de retour) et l’hydraulicité récente (sur les 2 ou 3 années précédant l’étude hydromorphologique) ou même très récente. Ainsi, des cartes où apparaissent des éléments du réseau hydrographique, même si celui-ci n’est pas directement l’objet de la carte, sont indispensables. À part les cartes, de photographies aérienne compagne 036/1950, scène 098 et des images satellites LANDSAT 8 avec les capteurs OLI/TIRS du 12 septembre 2015 (185x185), de 30 m de résolution ont aussi été utilisées. Le choix de la scène de Landsat a été fait en fonction du calendrier climatique de la région (sols nus, absence de nuages). Certes, ces dates ont été choisies, car elles correspondent aux saisons sèches durant lesquelles la couverture végétale est faible. Certaines peuvent parfois être géoréférencées et servir de support à des analyses diachroniques. Par rapport aux cartes, les photographies aériennes apportent deux avantages majeurs : leur mise à jour est beaucoup plus fréquente et leur possibilité d’analyse est bien supérieure. Elles permettent de distinguer, par exemple, le type d’occupation des sols, la microtopographie des bancs et des masses alluviales en mouvement, les hauteurs d’eau relatives, le type de végétation, et même les berges d’érosion. Les images prises depuis des
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satellites peuvent compléter, voire remplacer les photographies aériennes. Elles donnent l’avantage d’être moins chères et d’un pas de renouvellement beaucoup plus important que les photographies aériennes. Les comparaisons des images satellitaires à différentes dates offrent en outre des possibilités d’analyses spectrales qui permettent un traitement plus complexe de l’information. Elles permettent de ressortir l’évolution du fleuve dans le temps et dans l’espace. Plus précisément, il s’agit de faire une évaluation de nombreux détails sur les phénomènes d’érosion (les berges d’érosion actives) et d’accumulation, mais encore des autres phénomènes présents dans la zone de recherche.
II.3. Outils d’analyse et traitement des données
Pour aboutir à la réalisation des supports cartographiques qui aident beaucoup à la compréhension de ce mémoire, l’utilisation des différents logiciels ainsi que des bases de données était nécessaire.
II.3.1. Outils d’analyse
La confection des cartes nécessite plusieurs outils. L’outil utilisé dans ce dossier était le S.I.G (Système d’Information Géographique), avec le logiciel Quantum GIS ou QGIS version 2.18.2. Pour pouvoir faire une carte, l’utilisation des bases de données était nécessaire. Les bases de données spatiales représentent des informations géographiques selon un modèle de données S.I.G générique. Ainsi, les bases de données ont été cherchées et téléchargées sur les sites web spécialisés. À savoir, les bases de données libres sous forme de couches éditables sur un logiciel SIG comme les limites administratives de Madagascar, les routes, etc. proviennent des bases de données du BNGRC et de l’OpenStreetMap. En plus, l’outil Google Earth Pro (version 7.1.2) a été essentiel. Il a permis d’obtenir très rapidement des photographies aériennes récentes (avion ou satellite). Google Earth offre des images du monde entier avec une résolution variable selon les endroits du globe, mais parfois égale (voire supérieure) à 0,5 m. Le traitement consiste à géoréférencer les images puis les convertir en un seul système de projections (Laborde de Madagascar) pour qu’ils puissent se superposer dans le logiciel QGIS. Le SIG offre un grand atout à l’analyse hydrologique par ses nombreux outils tiers disponibles : GRASS, TauDem et SAGA. Ainsi, la délimitation du bassin versant de la zone de recherches a pu s’effectuer. Elle peut se faire à partir d’un Modèle Numérique de Terrain (MNT) de résolution que ce soit 30 m ou 12,5 m et de la dérivation de différentes
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caractéristiques liées au relief. Un MNT est généralement constitué d’un fichier informatique à trois colonnes (une pour les x, une pour les y, une pour les z [altitude]. En effet, la délimitation de la zone de recherche se fait à partir de la limite du bassin versant puisque la dynamique fluviatile du Mangoro inférieur revient aux caractères de son bassin, aussi de l’accumulation des sédiments par les apports des torrents ou érosion des berges. Le logiciel Microsoft Excel a été utilisé pour les traitements de données issus d’un Modèle Numérique de Terrain (MNT) pour la création du profil topographique. De plus, le logiciel de télédétection ENVI (Environment For Visualizing Image, élaboré par la société « ITTVIS », version 5.3) pour le traitement des images satellites de différentes dates a été utilisé afin de distinguer les différents éléments de l’hydromorphologie de la zone du cours inférieur du Mangoro. Bref, de par ce logiciel, les anomalies que les images satellites contiennent ont été corrigées. Après tout, il permet la réalisation des cartes issues de la télédétection. Lors des travaux de terrain, plusieurs outils étaient indispensables, comme le GPS qui sert à se localiser sur le terrain et à repérer les profils. La miniaturisation des GPS embarqués permet de positionner précisément chaque prise de vue. Ces coordonnées ont été aussi notées sur les fiches de terrain au cas où on a oublié de l’enregistrer sur le GPS. Un appareil photo, un cahier de terrain et des cartes (topographique, géologique, fond Google Earth), une bêche, des sachets pour mettre les échantillons des formations superficielles non reconnues lors des travaux de terrain. En bref, l’utilisation de ces matériels a facilité la compréhension de la réalité et l’analyse de la zone de recherches.
II.3.2. Traitement de données
Pour aboutir à la réalisation des cartes thématiques schématiques, il nous a fallu traiter et interpréter nos données numériques spatiales et valider les résultats obtenus par des contrôles de terrain. Le traitement des bases de données est nécessaire en vue de l’obtention d’une meilleure interprétation des images. Or, les données brutes ne sont pas vraiment utilisables tel est le cas des MNT et images satellites. Ils nécessitent des traitements pour fournir des informations plus précises. De ce fait, le MNT est soumis à des traitements afin de limiter les imprécisions pour l’extraction du bassin-versant et des réseaux hydrographiques sur SIG. La première étape dans cette extraction est le remplissage du MNT pour ne pas obtenir un réseau hydrographique discontinu à cause de la présence de cuvettes.
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Acquisition du MNT de la zone : Recherche et téléchargement
Projet QGIS Ajout du MNT (Système de coordonnées dans le QGIS projetées : Laborde de Madagascar) Caractéristiques hydrologiques Outil « r.watershed »
Raster de Raster
direction des d’accumulation des écoulements écoulements
Visualisation de l’exutoire
Localisation de manière précise l’exutoire désiré.
Identification du bassin versant défini par l’exutoire Outil « r.water.outlet »
Limites du bassin versant (raster)
Vectorialisation
Limites du bassin versant (vecteur)
Auteur, novembre 2017 Figure 4. Schéma des opérations pour la délimitation d’un bassin versant à partir d’un MNT
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Ainsi, un prétraitement du MNT dit littéralement de » bouchage de puits » (combler les puits, i.e les minimas locaux), est au préalable nécessaire afin que chaque pixel puisse s’écouler vers un voisin et donc, afin d’assurer une continuité des réseaux de drainage amont-aval sur toute la surface traitée (Mhamad, 1972). Un point ayant une altitude plus petite que ses 8 points voisins est considéré comme cuvette et son remplissage se fait en se basant sur ces points. De cette façon, en se basant sur la direction de flux, les bassins versants et le réseau hydrographique peuvent être obtenus.
Quant aux images satellitaires, elles sont livrées avec un niveau de corrections radiométrique et géométrique détaillé par le fournisseur. Ce traitement s’avère important puisque l’image présente des distorsions très visibles. Ainsi, d’un côté, elle demande des corrections géométriques dans le but d’éliminer ces déformations. D’une autre côté, la correction radiométrique élimine les données dues aux irrégularités des bruits provoqués par le capteur ou l’atmosphère. Pour la confection de la carte d’occupation de sol et des formations végétales, le choix de composition des bandes d’images satellitaires est de 543. De ce fait, ces bandes contiennent les longueurs d’onde recherchées pour l’étude et ont été choisies pour une première approche d’étude cartographique hydrogéomorphologique. La composition colorée a été déterminée par la classification non supervisée de type « isodata ». Cette classification calcule les moyennes de nombre de classes, régulièrement distribuées dans l’espace des données. Puis, par itérations successives, cette méthode va affecter les pixels restants au centre des classes sur la base de leur distance minimum. À chaque itération, les moyennes sont alors recalculées. Les pixels sont reclassés en fonction des nouvelles moyennes. Ce calcul continue jusqu’à ce que le taux de pixels changeant dans chaque classe est inférieur au seuil fixé par l’utilisateur ou que le nombre de l’itération soit atteint (Lacombe J.P., 2008). Ainsi, le nombre de classes obtenu est de 9 (Cf. Figure 5). Cette carte a été emportée sur le terrain pour la confronter à la réalité. Pourtant, lors des travaux de terrain, la classification ne correspond pas aux réalités sur le terrain (Cf. Figure 5). Les savanes et les forêts littorales ainsi que les rizières sont classés par le logiciel dans une même catégorie. De ce fait, le choix d’utilisation de masquage des éléments contenant les mêmes informations a été remis en cause. Malgré cela, il existe toujours des éléments mal distingués. Ainsi, cette carte a été vraiment nécessaire pour caractériser les formations superficielles et afin de montrer une meilleure discrimination entre les différents types éléments hydrogéomorphologiques du cours inférieur du fleuve Mangoro.
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Figure 5. Carte d’identification de l’occupation du sol
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Bref, après les travaux de terrain, la localisation des différents éléments a conduit à la remise en cause du masquage avec la classification supervisée. Elles ont été classées en 9 classes.
Landsat 8 OLI/TIRS
Prétraitements
Traitements
Classifications
Classification Masquage supervisée
Carte d’occupation de sol
Matrice de confusion et indice de Kappa
Figure 6. Organigramme des différentes étapes pour la réalisation de la carte d’occupation du sol et hydrogéomorphologique
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II.4. Limites, difficultés et problèmes rencontrés
La recherche a été difficile du fait du manque de données surtout d’ouvrages qui ont traité la zone du cours inférieur du Mangoro surtout sur le plan physique. Pour la phase bibliographique, Un autre problème concerne l’absence des données hydrologiques de la zone, car il n’y a pas de station d’observation sur ce fleuve. (les valeurs des débits et crues du fleuve Mangoro). Cependant, ces données existent dans la branche mère du Mangoro (cours supérieur). Elles ont été tirées du livre « fleuves et rivières de Madagascar » (Chaperon et al, 1993). Ainsi, les analyses sont basées essentiellement sur des données géographiques se référant aux différentes formes du lit fluvial, à la topographie, aux données pluviométriques ainsi qu’à des témoignages de la population autochtone.
Par ailleurs, un problème se trouve sur la délimitation de la zone de recherche, car l’analyse de tous les mécanismes du fleuve MANGORO depuis sa source jusqu’à la mer demande de parcourir l’ensemble du bassin versant du Mangoro. En effet, l’étude de comportement d’un cours d’eau nécessite les connaissances des différents facteurs (morpho-climatiques, géologiques, etc.) tout au long de son itinéraire. Cependant, faute de temps et de moyens financiers, étant donné l’immensité de la superficie du bassin versant du Mangoro, la recherche se limite sur le cours inférieur du Mangoro.
De plus, la délimitation de la basse vallée du Mangoro a pu être facilité à l’aide de la carte topographique à l’échelle 1/100 000 de la zone. Par ailleurs, cette carte topographique comporte quelques difficultés. Elle est en version papier et plus ou moins ancienne et en plus de taille grande. Ainsi, la numérisation de la carte a été un peu difficile du fait qu’elle n’est pas pliable.
Quelques problèmes ont été également rencontrés pendant les travaux de terrain. D’abord, le problème se situe au niveau des infrastructures routières. Les voies de communication dans la zone de recherche sont des routes secondaires, inaccessibles pendant la saison des pluies. Le problème de logement s’est posé aussi à cause de la forme très allongée du bassin-versant, car nous étions obligés de séjourner dans des lieux différents à chaque fois qu’on termine une journée. De plus, certaines zones sont quasiment inaccessibles du fait des accidents topographiques et l’absence de piste. Il y a également la méfiance et la réticence des paysans vis-à-vis des enquêtes, car ils semblent ennuyés pendant les entretiens, certains ne veulent pas qu’on leur pose de question ! Cette méfiance s’explique effectivement par le fait
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que nombreux sont ceux qui ont effectué des enquêtes sur la zone, mais cela n’a jamais été bénéfique pour la population.
L’un des problèmes était aussi la platitude du relief. En effet, en général, le relief est très plat ce qui n’a pas permis de voir les formations superficielles. En plus, la rivière ne s’est pas encaissée dans cette zone. Par conséquent, c’était difficile de voir les formations superficielles.
Des difficultés aussi dans le fait que les données au niveau des communes et du district sont incomplètes. En effet, à chaque passage de cyclone, de nombreuses rizières sont inondées et ensablées. Mais la superficie des rizières inondées n’est pas mentionnée. Malheureusement, la plupart de ces documents restent introuvables. Il est difficile donc de quantifier exactement la superficie des parcelles inondées, les résultats ne sont basés que sur des enquêtes effectuées au niveau de la population et des chefs fokontany et sur les phénomènes observés sur le terrain.
En outre, il est difficile de trouver des traces de crues ou d’inondations sur les bordures du fleuve et même des coupes montrant des terrasses à cause surtout de la végétation. La plupart des versants qui limitent le Mangoro inférieur sont cultivés donc il est difficile de trouver des coupes naturelles.
Toutefois, quelques informations ont pu être quand même collectées et nous ont permis de rédiger ce présent mémoire et de présenter quelques résultats de nos recherches.
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CHAPITRE III. METHODES D’ENQUETES ET TRAITEMENTS D’INFORMATIONS
Dans ce travail, les travaux de documentation la collecte des informations et données nécessaires à la recherche ont fourni des bagages nécessaires pour les travaux de terrain.
III.1. Préparation de travaux de terrain
La réalisation des travaux de terrain exige un maximum de préparation afin de mieux se familiariser à la zone de recherche. En effet, l’élaboration de plusieurs cartes se montre cruciale, par exemple : la carte élaborée à partir d’une image satellitaire Bing (imprimée au 20 000e). De par cette image, les itinéraires provisoires ont pu être dressés dans le but de cibler les coupes naturelles et d’atteindre, ainsi, l’objectif de ce mémoire. L’image offre plus d’avantages tant sur la manipulation que sur l’occupation du sol. Elle est déjà géoréférencée. En outre, la numérisation des cartes ci-après a été effectuée : les cartes géologiques au 1/100 000 de Lenoble levée 1938 feuilles S-T49 Antanandehibe-Mahanoro et T50 Befotaka-Masomeloka ; et les cartes topographiques couvrant le bassin versant du Mangoro inférieur au 1/100 000, feuilles S49, S50, T49 et T50 ; en prévision de leur utilisation sur terrain pour la localisation et la connaissance du substrat géologique ainsi que la topographie dans la zone de recherche. Ainsi, la lecture de ces cartes rapportera des savoirs incontournables pour l’élaboration de travaux de terrain. En outre, la constitution de la carte des itinéraires provisoires s’avère indispensable pour les travaux de terrain (Cf. Figure 8). Elle est dirigée par une logique bien connue des géomorphologues. Certainement, cela implique une reconnaissance de surface en suivant le lit du fleuve depuis le début du cours inférieur jusqu’à l’embouchure à Ambodiharina. Mais aussi les affluents du fleuve dans les vallées et même sur les seuils rocheux. Après tout, les préparations ont abouti à l’élaboration des fiches de terrain (Cf. Annexes 1). Elle est basée sur l’évolution du Mangoro inférieur, observée par les habitants comme l’ensablement des rizières et la localisation des éboulements, et de même sur la modification apportée par l’homme. Aussi, les préparations ont mené à la constitution de quelques fonds de carte ainsi qu’une fiche d’enquête (Cf. Annexe 2).
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Démarche de recherches
Démarche déductive
Documentation Analyse et traitement par le logiciel QGIS
Travaux Conception bibliographiques cartographique + Bases de données
Recherches des Création de nouvelles différents ouvrages : cartes : carte de Approche théorique localisation, hydrographique,…
Préparations des
travaux de terrain : Travaux de terrain : Reconnaissance de la Recherches des coupes naturelles et éléments zone et Enquêtes hydrogéomorphologiques
Rédaction du mémoire
Auteur, novembre 2018 Figure 7. Démarche de recherche adoptée
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III.2. Les travaux de terrains
De toute évidence, les préparations des travaux de terrain ont été utilisées durant les séjours dans la zone du Mangoro inférieur, c’est-à-dire les travaux de terrain proprement dit. Le séjour a eu lieu au mois d’octobre et a duré 10 jours. La recherche a été surtout réalisée dans le district de Mahanoro, notamment dans les communes rurales de Betsizaraina, Ambodiharina et Mahanoro ville.
Les travaux de terrains se divisent en deux étapes. La première étape a consisté à effectuer des enquêtes et des entretiens, tandis que la deuxième étape comporte les identifications des formations superficielles.
III.2.1. Vérification des hypothèses : Les éléments hydrogéomorphologiques
Cette étape a pour but une reconnaissance en surface du cours inférieur du fleuve Mangoro et de ses environs. Dès lors, les photos sont très utiles pour mieux expliciter nos réflexions.
Suivant les itinéraires préétablis, la première étape dans cette phase a consisté à faire des observations sur terrain souvent perturbées et limitées par les activités anthropiques, la difficulté des terrains et l’absence d’éléments d’observations. Cette observation s’est effectuée en suivant les vallées le long du lit du fleuve principal du Mangoro et quelques-uns de ses affluents. En d’autres termes, l’observation du terrain a commencé le long du Canal des Pangalanes, au port fluvial de Mahanoro dans le village d’Ambalamangahazo jusqu’à Ambodiharina, en le parcourant sur un bac à moteur sur une longueur de 12 km environ. Ensuite, le canal rejoint le fleuve à Salehy au niveau duquel le Mangoro reçoit à sa droite un important affluent nommé Sahave (6 m d’altitude). Par la suite, l’observation se poursuit aux bordures du lit dans les vallées depuis son embouchure vers l’Océan Indien jusqu’en amont à Tratramarina. Il faut définir les différentes formes aux vallées, la morphologie et de la sédimentation de ces modelés par des indices et des critères.
Cela a permis d’une part des observations au sens strict de l’ensemble du paysage et de la topographie et d’autre part, une lecture verticale des coupes naturelles rencontrées le long du lit du fleuve. Aussi, une description minutieuse des seuils rocheux et une analyse relative des dépôts liés à l’érosion et au fonctionnement hydrologique du fleuve ont été effectuées.
En plus, tout cela pour la recherche de coupes naturelles liées à l’érosion. Elles sont nécessaires pour une recherche en géomorphologie. Ces coupes constituent des informations
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capitales à propos du type des substrats et de sédiments de la zone et leur succession sur le plan stratigraphique.
En effet, les coupes ont facilité l’identification des formations superficielles dans lesquelles s’écoule le fleuve, mais elles témoignent surtout de la dynamique de l’encaissement de celui-ci dans son lit. Leurs descriptions ont révélé que l’érosion est d’autant plus accélérée en remontant vers le Nord du bassin. Elle a aussi permis de constater l’encaissement la rivière en allant en amont. D’ailleurs, l’interprétation du paysage a permis de constater une topographie plane en aval du bassin contre une dissection assez marquée en amont.
Au moins, 5 coupes ont été rencontrées le long du lit de la rivière principale (Cf. Figure 19, page 94). Elles feront évidemment l’objet d’une étude approfondie en vue d’obtenir des résultats nouveaux, du moins une idée sur les relations relief-formations superficielles-géologie-érosion.
III.2.2. Les enquêtes
Les vérifications des hypothèses seront complétées par les enquêtes réalisées auprès des populations locales. Les enquêtes concerneront l’évolution à l’échelle temps et espace du cours inférieur Mangoro. Alors, les fiches questionnaires devront être destinées principalement aux ménages et autorités locales avec toutes les questions nécessaires sur le fleuve.
Les enquêtes auprès des paysans constituent la deuxième étape dans cette phase de recherche. En effet, elles ont été utiles dans la mesure où les réponses ont fourni des témoignages intéressants sur des thèmes relatifs au sujet de recherche, dont l’érosion, le climat, les inondations, les crues, les ensablements des rizières, le fonctionnement hydrologique, etc. Aussi, cette étape repose sur la vérification des hypothèses établies par plusieurs chercheurs ainsi que par nous-mêmes sur le rôle des niveaux de base ainsi que les zones préférentielles d’érosion et d’accumulation. Essentiellement, il s’agit de chercher les sédiments fluviatiles et aussi marins en parcourant les itinéraires provisoires faits lors de la préparation de travaux de terrain et des enquêtes.
Cette méthode facilite la corrélation des données théoriques avec les réalités de la zone et permet également de vérifier leur cohérence ainsi que de constater s’il en existe d’autres éléments susceptibles d’apporter de nouvelles connaissances dans le domaine étudié.
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Tableau 1. Nombre de population par commune dans le bassin du Mangoro inférieur en 2009
Identifiant commune Libellé commune Nb de Nb de Fokontany Population Fkt concernés par l’enquête 308011 Mahanoro 27 2 25469 308012 Betsizaraina 12 6 22923 308050 Ambodiharina 20 4 20952 308070 Manjakandriana 12 0 14466 308110 Ambinanidilana 20 0 17407 308150 Ankazotsifantatra 10 0 10 525
TOTAL 101 12 111742 Source : INSTAT Madagascar, 2009 Les enquêtes ont été effectuées d’une manière rationnelle, car les questions posées ont visé spécialement les personnes directement concernées par le fleuve Mangoro c’est-à-dire celles ayant des activités dépendantes directement ou indirectement, du Mangoro. La sélection concerne plus simplement tous les paysans travaillant sur les terrains de culture le long du fleuve et de ses affluents. Particulièrement, ceux qui ont des rizières près du fleuve, mais aussi ceux qui cultivent dans la plaine ainsi que sur les versants.
Tableau 2. Nombre de population dans les Fokontany concernés par les enquêtes Identifiant fokontany Libellé fokontany Population MDG31308011018 Tanambao II 1 476
MDG31308011001 Ambalamangahazo 1 519
MDG31308012001 Betsizaraina 5 415
MDG31308012006 Tratramarina 950
MDG31308012005 Betamotamo 2 035
MDG31308012004 Niarovanivolo 1 154
MDG31308012008 Tsangambato 918
MDG31308012007 Menagisy 951
MDG31308050005 Vohilava 1 213
MDG31308050008 Ifasina 500
MDG31308050001 Ambodiharina 2 680
MDG31308050009 Tanambao Ifasina 462
TOTAL 19273 Source : INSTAT Madagascar, 2009
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Pour avoir une meilleure connaissance sur l’histoire et l’évolution du fleuve, des sondages ont été effectués sur les personnes enquêtées. Les questions ont été seulement posées sur les hommes âgés (« Tangalamena ») qui connaissent assez bien le fleuve Mangoro par expérience. Sur les cinq (6) communes appartenant au bassin-versant du Mangoro inférieur, 12 Fokontany ont été enquêtés soit 11,88 % des 101 Fokontany que renferment l’ensemble des communes (Cf. Tableau 1).
Cependant, les paysans ne sont pas tous de riziculteurs et malheureusement les communes n’ont pas les chiffres concernant le nombre exact de riziculteurs dans les communes. Certes, des maximums d’enquêtes possibles ont été effectués afin d’obtenir des résultats fiables. Néanmoins, il s’agit bien d’un travail de géographie physique, basé en grande partie sur les observations et la description des phénomènes physiques et géographiques. Ainsi, le milieu naturel et le paysage ont été privilégiés.
Les travaux de terrain proprement dit ont été surtout effectués dans les communes rurales de Betsizaraina avec de 22923 habitants, Ambodiharina de 20952 habitants (INSTAT, 2009). Ainsi, le nombre de ménages enquêtés est de 40 correspondant à un taux d’échantillonnage de 0,09 %, soit 0.20 % de la totalité de la population dans les 12 fokontany concernés (Cf. Tableau 2) ; ce qui est très faible vis-à-vis de l’ensemble. En dépit de ces lacunes d’informations, ce nombre de personnes enquêtées est fiable en termes de représentativité.
Enfin, les personnes qui travaillent dans l’extraction du sable au niveau du pont à l’entrée de la Commune de Betsizaraina et de l’extraction des galets au niveau du seuil de Betamotamo ont aussi été interrogées lors des entretiens individuels. Donc, ces personnes constituent des sources d’informations très précieuses concernant l’ensablement dans la plaine de Mangoro.
Ainsi, la présentation de la zone de recherches et la démarche de recherches ont pu être dégagées. La suite de la recherche, la deuxième partie, se focalisera sur le milieu naturel contribuant au façonnement et à l’évolution du Mangoro inférieur.
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Figure 8. Carte itinéraire durant les travaux de terrain 31
DEUXIEME PARTIE
LES PRINCIPAUX FACTEURS DE LA DYNAMIQUE DU FLEUVE MANGORO
Cette partie développera les principaux facteurs de la dynamique du cours inférieur de Mangoro et l’estuaire, dont les facteurs climatiques, biogéographiques, pédologiques ainsi que les conditions structurales et hydrologiques. Le travail consiste à effectuer une analyse descriptive et comparative des données obtenues lors des travaux de documentation et des travaux de terrain. Ainsi, cette partie constitue le cœur de ce travail.
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CHAPITRE IV. LES CONDITIONS MORPHOSTRUCTURALES DU BASSIN-VERSANT Les unités de reliefs dans le Mangoro inférieur sont en relation avec leur substrat géologique.
IV.1. Les ensembles topographiques de la zone de recherche
Les structures de relief sont des données essentielles pour l’analyse de l’évolution du réseau hydrographique, puisqu’elles l’orientent. Le cours inférieur ainsi que l’estuaire offrent une variété de paysages avec des formes irrégulières sur l’ensemble de sa superficie. La figure 7 met en évidence les différents types de reliefs qui dominent dans le bassin en question. Le paysage de part et d’autre du Mangoro inférieur peut se classer en trois ensembles : les reliefs de hauteur, les collines et enfin le bassin lui-même.
IV.1.1. Les reliefs de hauteur dans l’Ouest et sur les bordures
Ces reliefs n’occupent qu’une faible partie dans la zone. Selon Raunet en 1993, il s’agit d’un relief typique à « multifaces » (ou « polyédrique ») forestier. Ils présentent un chevelu hydrographique dense et très ramifié à vallées étroites et un réseau de crêtes montrant systématiquement les mêmes densités, ramifications (crêtes maîtresses, secondaires, tertiaires.) et étroitesse (Cf. Figure 9).
Et entre crêtes et vallées, les versants triangulaires à orientations multiples, présentent des pentes très fortes.
Cet ordre adopte les grandes structures géologiques, en particulier les racines des plissements métamorphisés (avec alignements parallèles appalachiennes), les grandes fractures et les différences de dureté des roches suivant leur degré de granitisation. (Raunet, 1993). Certes, ces modalités vont influencer sur le comportement du fleuve. En effet, ils offrent une pente très forte supérieure à 30 % avec des vallées très étroites. Le contact entre les bas-fonds et ces reliefs se fait brusquement. Ces reliefs sont modelés sur les granito-gneiss du socle cristallin. D’ailleurs, la morphologie est constituée par de nombreux affleurements granitiques, des séries d’escarpements à reliefs vigoureux et vallées encaissées, séparées par des zones collinaires plus douces.
D’ailleurs, ces reliefs ne commencent qu’à environ 25-50 kilomètres du rivage et avec des altitudes supérieures à 500 m.
Ces reliefs comportent les suivants :
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- Au nord-ouest, le massif de Vohitrarivo (647 m) - Plus au sud de ce massif, D’ouest en est, le massif de Tsingila (761 m), le massif de Beandry (578 m) et le massif de Mahaliana (605 m). - Enfin à l’ouest, le massif de Vohibe (620 m) le massif d’Andranomahitsy (533 m) et le massif de Betampona (614 m).
IV.1.2. Les reliefs de collines
Des reliefs de collines sont observés dans la zone, représentant le deuxième type de forme topographique. Ce type de relief couvre presque la totalité du sous-bassin.
IV.1.2.1. Les hautes collines Ces reliefs sont fortement convexisées sur le socle, en demi-oranges, le plus souvent sans plateau sommital net. Les dénivelées peuvent être accentuées (jusqu’à 50-100 mètres) entre le sommet arrondi et le bas-fond. Ces reliefs se trouvent à partir de 35km de la côte, de façon plus généralisée jusqu’à 400-500m d’altitude. Ainsi, sont identifiées :
- Au nord, la colline d’Antaindrangy de direction nord-est sud-ouest avec une altitude de 429 m - Plus au sud se trouve la colline d’Ambohangibe, de 466 m d’altitude avec une direction nord-sud.
Plus au sud-ouest de cette colline, trois collines s’allongeant du nord-est au sud-ouest : Ambohidava (491 m), Anjingizingy (468 m) et Vatoarina (469 m).
A l’ouest, la colline de Vohitrambo de direction ouest-est à une altitude de 495 m.
Au Sud, la colline de Vohibola, elle culmine à 426 m d’altitude, dans une direction nord-est sud-ouest. Enfin, l’immense colline d’Ambohimanarivo (455 m)
Ainsi, le contact entre les reliefs élevés et les hautes collines est normal. Les bas-fonds élémentaires sont encaissés et relativement étroits. En bref, ces formes de relief sont illustrées sur la carte topographique (Cf. Figure 9).
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Figure 9. Eléments de relief et profil topographique de la zone de recherches
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IV.1.2.2. Les moyennes collines Elles forment une large bande de 10 à 30 km, avec une altitude variant entre 50 à 380 m. La morphologie est formée d’un moutonnement de collines convexo-concaves séparés par des bas-fonds à Raphias. Les moyennes collines sont peu accidentées, caractérisées par des vallées assez larges. Cette forme de relief occupe presque toute la zone.
Les dénivellations des collines par rapport aux bas-fonds sont généralement inférieures à 50 mètres donc plus faibles que sur les hautes collines.
IV.1.2.3. Les basses collines Ces collines ont été observées avec certaines interruptions, sur une bande d’une largeur de 1 à 5 kilomètres. Elles se trouvent à une altitude d’environ 50 m. Les basses collines se particularisent par ses roches d’origine sédimentaire avec alternance de grès siliceux, de marnes, parfois de calcaire, d’argiles. Il s’agit d’une formation collinaire parsemée d’interfluves et de petites plaines discontinues de remblaiement souvent marécageuses aboutissant habituellement à des bordures de détroits soit fluviatiles, soit du canal des Pangalanes.
IV.1.3. Reliefs de plaine
La troisième forme est de type littoral, caractérisée par l’absence de plaine continue au profit d’une série de petites plaines étroites, isolées les unes des autres et séparées par un relief de basses collines .Elle est d’origine fluviatile ou marine et n’est pas uniforme. Le long des grandes vallées, on a des plaines alluviales de type argileux ou sableux. La plaine cohabite à la fois la zone de dépôts fluviaux et la zone de dunes de sable formant le littoral qui ne dépasse pas les 50 m d’altitude avec une largeur de 6 km.
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Figure 10. Carte des pentes du Mangoro inférieur
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IV.1.4. Un bassin encaissé dominé par des collines et plaines
Le cours inférieur de Mangoro s’allonge d’Ouest en Est, avec une longueur de 37km et d’une largeur variante (de 400 m à 1 km). En effet, les conditions de la topographie de son estuaire lui permettent de se développer en largeur en aval ; par contre, en amont, le cours du Mangoro est dominé par des reliefs plus abrupts. Le Mangoro inférieur se trouve au milieu des reliefs de collines. La surface de son bassin-versant est de 350 km2 de grandeur environ (Carte topographique BD 100 FTM).
De même, cette platitude du Mangoro inférieur a été prouvée sur la figure 8 par une pente inférieure à 10 %.
IV.1.5. Les rôles de la topographie
La topographie joue, effectivement, un rôle très important dans l’écoulement d’un fleuve. Il s’agit d’un élément fondamental afin d’identifier, voire quantifier les processus d’incision ou d’exhaussement.
Certes, si le niveau de base (local ou général) descend ou monte, pour des raisons naturelles, le profil en long s’ajuste plus ou moins rapidement par incision par érosion régressive. De ce fait, un nouveau profil en long s’établit à une altitude inférieure à partir du niveau de base imposé. Il se raccorde au profil primitif par une rupture de pente qui recule vers l’amont (knickpoint) ou exhaussement (le cours d’eau remblaie son chenal pour rattraper le niveau imposé et se dote d’une pente plus faible, au moins dans la partie aval de son cours). Ce point est visible sur le profil en long du fleuve Mangoro.
En effet, l’érosion régressive se produit à l’échelle des millénaires en cas d’abaissement du niveau marin et l’exhaussement se produit en cas de remontée.
De plus, la carte des pentes en figure 10 présentée en 7 classes met en évidence le rôle de la topographie dans le bassin du Mangoro inférieur.
Longitudinalement, le profil de la rivière démontre une très forte pente à partir du seuil de Betamotamo, la limite orientale des seuils rocheux dans le Mangoro inférieur. La pente s’accentue en allant vers l’amont dans les reliefs élevés et hautes collines à vallées étroites très encaissées. La pente forte est supérieure à 40 %, celle-ci constitue les bas versants des reliefs élevés comme le massif de Vohibe et Vohitrakanga. Les pentes fortes mettent en valeur de toute évidence l’encaissement du fleuve. Bref, cette forte pente s’étend sur une distance d’au moins 24 km en remontant jusqu’au niveau de la rivière Nosivolo. Ensuite, la pente est de plus
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en plus faible jusque dans la partie aval du bassin dans l’estuaire. Cette platitude s’explique par le fait que le fleuve s’écoule dans une emprise de l’estuaire, à une ère de sédimentation assez complexe et récente, postérieure aux activités tectoniques de la région. Cette platitude correspond à une pente inférieure à 10 %.
Cependant, cette pente faible est perturbée par une pente moyenne de 40 %. Il s’agit des versants des collines, par exemple la pente des versants des collines de Vohidramangarana, à l’Est de la confluence du Mangoro et Nosivolo. Cependant, la pente est l’une des causes des départs des sédiments sur un versant. En effet, plus la pente est forte, plus la capacité d’apport des sédiments des cours d’eau est aussi forte.
Sur le plan transversal, la topographie est également très variée tant en amont qu’en aval. Les profils topographiques mettent en évidence en particulier l’accident topographique qui caractérise la partie nord du bassin ainsi que l’encaissement du Mangoro dans son lit.
Dans ces conditions, la carte de pente (Cf. Figure 10) fait ressortir 2 types de reliefs : Les reliefs en hauteur, caractérisés par une forte valeur des pentes, supérieures à 30 %. Puis un relief relativement plan légèrement incliné vers l’est qui constitue l’estuaire de Mangoro, long de 17 km.
Le fond est plat et est converti en rizières, surtout dans la région de Betsizaraina et Ambodiharina. L’origine peut s’apparenter à une origine fluvio-marine en raison de la présence de la marée et de marécages avec la végétation qui les caractérise. Mais l’apport de sédiments par des cônes alluviaux est aussi important dans le bassin.
Tableau 3. Classement des pentes dans le Mangoro inférieuret ses bordures Classe des pentes Valeur en % Phénomène Superficie en ha Pente faible 0 à 20 Accumulation 407876,34 des matériaux Pente moyenne 20 à 40 Départ des 122174,94 matériaux Pente forte > 40 Glissement de 5394,59 terrain et éboulement
Source : BRGM, 1999 et Calcul sur SIG
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Le tableau 3 montre l’occupation de la pente ainsi que le phénomène qui se trouve dans la zone de recherche, ainsi ce sont les pentes faibles qui y dominent.
En effet, il est fort probable que le fleuve soit postérieur aux épanchements volcaniques basaltiques de la côte Est, ceux qui ont modifié la direction de l’écoulement des cours d’eau. Ainsi, la topographie est en grande partie d’origine tectonique au Nord et résultat d’une ère de sédimentation au Sud. Or, lorsqu’une rivière est d’un âge plus récent, son lit épouse logiquement la forme du relief en suivant les thalwegs de celui-ci. Elle tend à creuser son lit afin de trouver un profil d’équilibre. Ce profil correspond à un stade pendant laquelle, il n’existe plus de creusement dans le lit et le transport des matériaux se résume au simple dégagement des éléments que le fleuve reçoit pendant les fortes pluies.
Ainsi, afin de mieux expliquer cette notion, il est nécessaire de distinguer les autres facteurs auxquels va dépendre l’incision et la sédimentation, notamment la lithologie, la tectonique, la nature du substrat et les formations superficielles.
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IV.2. Cadre lithologique et tectonique du bassin
La géologie est l’un des facteurs principaux de l’érosion fluviale, car le creusement des cours d’eau est fonction de la résistance des roches ainsi que la nature des accumulations. . De plus, le cadre tectonique du bassin et de ses bordures sera abordé.
IV.2.1. Une géologie complexe
Du point de vue géologique, le bassin du cours inférieur et ses bordures a un complexe d’ensemble géologique, car trois zones de formation géologique ont été distinguées : la zone gneissico-migmatitique, la zone amphibolitique de la Nosivolo et la zone volcanique.
IV.2.1.1. Le socle, base de tous les formations qui y suivent La géologie du bassin du cours inférieur Mangoro est avant tout liée au passé du socle cristallophyllien malgache. Plusieurs schémas ont été proposés dont le premier est de Besairie H. (1968-1971). Cet auteur a réalisé une synthèse sur la mise en place des différents systèmes constitutifs du socle. Il a défini 3 principaux systèmes, les suivants (d’âge ancien au plus récent) :
- le système Androyen ;
- le système du Graphite ;
- le système du Vohibory.
Parmi tous ces systèmes, selon la carte de Besairie H. en 1964 à l’échelle 1/1 000 000, la localisation du bassin du cours inférieur Mangoro amène à s’intéresser au système du graphite.
Cependant, Collins (2006) a proposé une nouvelle subdivision de Madagascar en s’appuyant sur les travaux antérieurs des chercheurs et sur des datations radiochronologiques. Il a divisé le centre et le nord de Madagascar en cinq unités tectoniques : Bloc d’Antongil; Bloc d’Antananarivo; Feuille de Tsaratanana; Ceinture Bemarivo et Ceintures métasédimentaires néoprotérozoïques.
La présente étude s’inscrit dans le bloc d’Antongil qui est constitué d'un noyau granitique et gneissique, semi-entouré de roches métasédimentaires. Il se caractérise par des schistes verts à faciès inférieur des amphibolites que ceux trouvés dans les roches de centre de l'île (Hottin, 1976). Le noyau cristallin du bloc Antongil est constitué d'ortho- et de paragneiss d’âge 3127 Ma avec des intrusions de corps granitique (2520-30 Ma). D’Âge Archéen, des
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roches entières démontrent que le bloc d'Antongil n'a pas été affecté par le néoprotérozoïque de haute qualité événements tectono-thermiques si caractéristiques du reste de la Madagascar. Cette large ceinture métasédimentaire est interprétée pour marquer les restes d’une zone de suture océanique et a été appelé le Betsimisaraka suture (Collins et al., 2000
En 2008, la carte géologique du Précambrien de Madagascar a été révisée par le PGRM. Il établit treize domaines tectono métamorphiques du socle malgache
Source : PRGM, 2012
Figure 11. Carte géologique du Précambrien de Madagascar
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Parmi ces domaines, l’étude se focalise davantage sur le domaine d’Anaboriana- Manampotsy dans lequel se trouve la zone de recherches.
Dans le domaine d’Anaboriana-Manampotsy, des vestiges sédimentaires de l’océan mozambicain sont soulignés par la présence de corps ultramafiques représentant la lithosphère océanique (Collins et al., 2000; Kröner et al., 2000; Collins et Windley, 2002; Raharimimahefa et Kusky, 2006). Elles marquent des métapélites datées à 3200 Ma - 3000 Ma – 2650 Ma (âges des protolithes) ; avec un métamorphisme d’âge 800 Ma – 700 Ma (Collins et al., 2000).
À la suite de la séparation de Madagascar à l’Afrique, le socle a commencé à se fissurer. Ceci a permis l’évacuation des laves volcaniques desquelles l’activité volcanique a débuté pendant le crétacé (Raunet, M., 1997).
IV.2.1.2. Les produits volcaniques et leur histoire Les grands épisodes volcaniques qu’a connus Madagascar au fil des années ont perturbé le socle précambrien. En effet, les travaux cités de MOTTET G. (1972) ont abouti à une subdivision chronologique relative des coulées qui ont formé le volcanisme de la région Est :
– En premier lieu, un volcanisme acide à laves épaisses et courtes.
– Ensuite des éruptions basiques sous forme d’épanchements basaltiques, d’andésites, et de labradorites associées à des filons de dolérites.
– suivies ensuite des laves acides représentées par les rhyolites, les dacites
– les roches basiques anciennes, recouvrant les roches acides récentes sont caractérisées par une première coulée basaltique suivie d’une seconde qui lui est andésitique, mais moins étendue que la première.
Ces éruptions se localisent du côté du Mangoro et directement parallèle à la côte, qui correspondraient à l’émission de fissuration responsable de la rectitude du littoral oriental.
IV.2.2. Géologie de la zone de recherche proprement dite
Géologiquement, le substratum est composé de trois unités différentes : les sédiments alluviaux et côtiers à l’Est, les roches volcaniques basaltiques au Centre et dans le Sud, et le socle cristallin à l’Ouest.
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IV.2.2.1. Les éléments du socle Selon la figure 12, les roches du socle dominent l’ensemble de la zone. Elles constituent les terrains cristallins antécambriens dans lesquels le Mangoro sillonne en formant deux ensembles bien distincts :
- Le Nord Mangoro -et le Sud Mangoro Le Nord du Mangoro appartient à un ensemble de Brickaville-Manampotsy, assimilable au système de graphite. Dans cette série, un phénomène de métamorphisme généralisé lié aux conditions physiques (température, précipitations, pression atmosphérique, etc.) engendrant en particularité des séries de sédimentation métamorphique a été observé, en donnant du grès, de l’argile, des marnes, du calcaire, et des amphiboles. Mais ce qui est important à savoir est qu’ici, nous sommes en présence de faciès à migmatites granitoïdes qui s’étendent sur la région étudiée du Nord au Sud jusqu’à la limite Est.
Au nord-ouest et à l’Ouest du Mangoro, les formations des migmatites du Manampotsy dominent. Elles présentent une structure très complexe, formée d’un certain nombre de noyaux anticlinaux et synclinaux allongés NNE-SSW. Cette formation engendre surtout des reliefs vigoureux caractéristiques des reliefs de montagnes de direction NNE-SSW.
Au Sud, les migmatites du Manampotsy se forment en un large synclinal, au niveau du Mangoro.
Le Sud du Mangoro quant à lui, est constitué d’un massif du socle ancien, caractérisé par la présence des schistes cristallins, une couverture presque intégrale par la série du Nosivolo. Il s’étend au Sud et à l’Est du Manampotsy. Il marque une pétrographie tout à fait différente de la série du Manampotsy, car ici il y a absence de migmatites mais surtout des roches de métamorphisme supérieur caractérisées par les groupes schisteuses (quartz micacés, micaschistes, chloritoschistes, et beaucoup d’amphiboles).
À l’extrême Sud-Ouest du terrain étudié, ils passent à des chloritoschistes verts. Les amphibolites, enfin, forment des bancs très puissants intercalés dans les micaschistes ; ce sont des amphibolites feldspathiques à hornblende, parfois à grenat (Dottin O. 1974).
Elles présentent aussi un soubassement pour les formations volcaniques qui suivent. En plus, le plus haut sommet qui constitue la bordure de la cuvette a été localisé sur ce substrat géologique. L’altitude de ces massifs est comprise entre 578 et 647 m.
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À l’ouest, ce substrat forme un seuil rocheux qui laisse s’écouler le fleuve Mangoro. Dans la troisième partie, cette réflexion sera abordée étant un indice de témoin de la dynamique fluviatile du fleuve Mangoro.
IV.2.2.2. Les produits volcaniques dans le bassin Ces produits sont localisés en arrière-pays du côté d’Andovolalina, causant parfois des barres de travers sur le Mangoro, sur la route de Betamotamo et de Tsaravinany (Cf. Figure 12).
Le bassin du cours inférieur Mangoro est formé des éruptions basiques en forme de boule dans la latérite ou aussi en forme de boule chaotique dans le lit des cours d’eau (Andovolalina). Les éruptions basiques sont des vastes complexes qui s’étendent de Mahanoro à Vangaindrano. D’ailleurs, il faut retenir que les éruptions (récentes) basiques dans la région sont caractérisées par la prédominance des basaltes qui couvrent les ¾ des affleurements volcaniques récents, le reste est doléritique. Il est à noter que dans la zone d’étude, la région de Betamotamo est particulièrement riche en intrusions basaltiques de toutes sortes. Elles présentent aussi un soubassement pour les formations volcaniques qui y suivent. Ils peuvent être datés du Crétacé supérieur (Mottet G., 1974).
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Figure 12. Géologie du Mangoro inférieur et de ses bordures
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IV.2.2.3. Les formations sédimentaires dans le bassin et ses bordures Plus à l’Est, une formation sédimentaire qui a comblé le littoral depuis plusieurs années est identifiée. Dans la région, les formes de sédimentations sont chronologiquement réparties en deux groupes bien distincts : les formations crétacées et les formations récentes.
Les premières sont habituellement étalées en bande côtière, transgressives sur coulées basaltiques. Les formations sédimentaires les plus évidentes dans la région sont surtout la butte de Betsizaraina. Le monticule de Betsizaraina, d’une hauteur avoisinant les 25 à 30 m par rapport au niveau de la mer, est principalement composée de grès argileux recouvert d’une formation du quaternaire où sont stratifiés des lentilles calcaires siliceuses jaunâtres, des débris salines et des fossiles internes (Besairie H., 1972).
Les formations récentes intègrent les dépôts sédimentaires actuels, qui sont essentiellement constitués d’alluvions marines, de dunes de plages actuelles, d’alluvions fluviatiles. Ces sédimentations peuvent être soient le résultat de la dégradation des produits du socle ancien (d’origine cristallophyllienne), ou bien d’altération et d’érosion des roches volcaniques (éruptive), ou bien encore sédimentaire.
Il est à préciser que l’âge de la sédimentation récente serait attribué au Crétacé. Les cycles d’érosion engendrant les dépôts alluviaux et les dunes littorales seraient du post mæstrichtien marin (une transgression marine) et du pliocène continental (Mottet G., 1972). Les alluvions fluviatiles récentes et actuelles seraient issu du quaternaire et ne recouvrent qu’une partie de la formation du crétacé (O.Dottini, 1974). Ainsi, tout au long de la recherche, le travail de recherches essaye de connaître si ces dépôts étaient torrentiels ou marins.
IV.2.3. Cadre tectonique du bassin et de ses bordures
Dans le paysage actuel, les mouvements tectoniques se sont traduits par des décrochements verticaux qui ont abouti à la mise en place des versants orientaux, des couloirs de direction subméridienne, des parois rocheuses et des dykes doléritiques. Ainsi, les directions des structures à l’origine de la formation du bassin de Mangoro inférieur (Cf. Photo 1) sont commandées par ces mouvements qui façonnent la structuration de l’île. La première est appelée « direction Bongolava » et la seconde « direction Côte-Est »
(RAZAFIMAHEFA, 2010).
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Photo 1. Les grandes failles autour et dans le bassin de Mangoro - L’escarpement de faille de Mangoro en ligne pleine a une direction NNE-SSW. Elle relie la dépression de l’Ankay et la vallée de l’Onive au Sud. Elle a débuté depuis la fin du Pliocène selon PETIT M. (1998) (in RAZAFIMAHEFA, 2010).
– Les couloirs en tireté ont une direction de Nord-Ouest à Sud-Est ou de Sud-Ouest au Nord-Est. Ils limitent la terminaison du deuxième escarpement du versant Est. Ces mouvements se sont succédé depuis l’époque précambrienne selon Mottet. (1974).
Enfin, le plus remarquable dans le bassin Mangoro inférieur se trouve dans l’adaptation du réseau hydrographique par rapport à la structure.
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CHAPITRE V. L’HYDROGRAPHIE DE LA ZONE DE RECHERCHES D’une manière générale, il semble que les influences structurales soient prédominantes dans le tracé du réseau hydrologique du socle ancien
V.1. Une hydrographie dense
Le fleuve Mangoro prend sa source au nord-est d‘Anjozorobe, puis longe la dépression de l’ANKAY à une direction nord-sud ensuite traverse le prolongement de la falaise
BETSIMISARAKA en continuant son cours vers l’Est avant de traverser enfin le cours inférieur de Mangoro. Dans un premier temps, voici un résumé du cours supérieur du fleuve. Ensuite, celui du cours moyen pour en arriver au cours inférieur du Mangoro. Il est important de voir cette partie supérieure du cours d’eau, car toutes les eaux dans le bassin du Mangoro vont ensuite aller dans le cours inférieur et jouent un rôle important pour le fleuve.
V.1.1. Le cours supérieur du Mangoro
Les caractéristiques des sous-bassins versants dans le cours supérieur du Mangoro ainsi que les paramètres morphométriques de chaque sous-bassin principal ont été tirées des travaux de planimétrie et calcul sur logiciel SIG.
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Tableau 4. Les caractéristiques des sous-bassins versants du cours supérieur du Mangoro
Bassin-versant et Superficie Périmètre Indice de Pente Longueur compacité (m/km) sous bassins A P rivière versants Kc principale (Exutoire (km) confluence avec la Mangoro)
Sahamaitso 278,66 146,18 2,45 3,34 49,80
Sandranety 261,84 122,34 2,12 6,827 37,29
Sandranoro-Anoka 410,45 153,68 2,12 3,011 33,27
Sahara 185 119,53 2,46 27,65 15,97
Nananangana 244,79 144,22 2,58 12,27 39,89
Sahanjonjana 378,69 177,84 2,56 12,21 37,70
Sandravelo 107,74 37,25 1,007 6,20 11,10
Andranomena 140 96,14 2,27 5,60 20,60
Mandraka 363,14 200,61 2,95 15,54 52,76
Sambitàna 443,99 176,66 2,35 23,12 37,38
Sahampasina 408,96 183,92 2,54 5,61 30,49
Sahamarinana 602,95 255,75 2,91 14,55 14,57
Ambohibarihely 267,1 144,95 2,5 24,09 36,28
Saha 89 64,54 1,9 51,181 21,34
Sahamandoharana 62,59 38,7 1,37 69,77 17,28
Nanambanana 207,38 98,911 1,92 39,17 32,12
Sandranoro 451,75 160,48 2,11 32,104 43,15
Onive 4896,7 578,95 2,31 13,68 179,77
Ranomena 225,14 133,1 2,48 40,09 39,002
Rivière Mangoro 6432,1 790,19 2,76 2,3 202,34 (Confluence Onive)
Mangoro avec 11577 1230,4 3,20 Onive
Source : Calcul sur SIG et planimétrie
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Le fleuve Mangoro
D’une superficie de 3634 km2 jusqu’à sa confluence avec l’Onive, le Mangoro draine la dépression de l’ANKAY comprise entre la falaise de l’ANGAVO et falaise BETSIMISARAKA ; et longe le prolongement de la faille ANGAVO en continuant sa course vers le sud. Elle prend sa source au nord-est d‘ANJOZOROBE, vers 1 100 m d’altitude au Sud du massif d’ANTANETIKELY.
Elle reçoit son premier affluent de rive droite, la Sahamaitso au niveau d’AMBOASARY. Sur les 30 premiers kilomètres, le profil longitudinal montre une pente forte. Puis au niveau du village d’Ambohidronono, la pente longitudinale s’accélère. Elle reçoit ses affluents : de rive droite,
Sandranety ; et de rive gauche, Anoka. Ensuite, la pente diminue dans la dépression de l’ANKAY puis à la sortie de la plaine, la pente longitudinale s’accélère. Dans le fossé d’effondrement du Mangoro, le fleuve recueille ses principaux affluents de rive gauche et de rive droite, ce sont les rivières Sahara, la Nananganana, la Sahanjonjana, l’Andranomena, la Mandraka, la Sambitana, l’Ambohibarihely, la Sandranono-Anoka, la Sandravelo, la Sahampasina et la Sahamarirana. A la sortie du fossé, le fleuve devient très encaissé en continuant son cours le long d’une ligne de faille.
Les affluents de rive gauche du fleuve Mangoro : Leur cours provient du prolongement de la falaise BETSIMISARAKA, étant la limite Est de la dépression de l’ANKAY. Le profil longitudinal de ces rivières est forte voire très forte jusqu’à leur descente dans la plaine en empruntant les accidents tectoniques à multidirections (verticale, horizontale et oblique).
Enfin, la dernière rivière que Mangoro accueil avant de se confluer avec la RIVIERE
ONIVE est la Sandranoro (avec une superficie de 452 km2).
V.1.2. Le cours moyen du fleuve Mangoro : Une large zone de transfert
La fleuve Mangoro reçoit de nombreux affluents venant de part et d’autre dans la zone de transfert.
Le Mangoro, sur les 35 km reçoit ses affluents de rive droite et gauche suivants : Sur la rive droite : Lohavanana, Ranomena, Sahamorina, Sahanangavy et Manamboy ; sur la rive gauche : Namadihana, Sahabe et Sasaty. Ces affluents que ce soient de rive gauche ou droite traversent ainsi les terrains migmatitiques et quartzitiques de la falaise Betsimisaraka avec une direction générale de Nord-Est – Sud-Ouest. Ces rivières prennent leur source sur les massifs de la falaise, à une altitude d’environ 500 à 730 m pour ensuite rejoindre le fleuve Mangoro à 532 m (Namadihana et Lohavanana) ou bien encore à 350 m (Manamboy). Les profils
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longitudinaux de ces rivières présentent une rupture de pente sur les derniers kilomètres des cours d’eau pour rejoindre le lit du Mangoro.
Ensuite, le fleuve recueille la plus importante rivière de rive gauche : La Manambolo.
Alors, il est à constater que les affluents du fleuve Mangoro dans la zone amont et transfert présentent des cours assez encaissés entre des collines et reliefs élevés de la région.
Tableau 5. Les caractéristiques morphométriques des sous-bassins versants du cours moyen du Mangoro
Sous bassins versants Superficie Périmètre Indice de Pente (m/km) Longueur compacité (Exutoire confluence A P rivière avec la Mangoro) Kc principale (km)
Lohavanana 21,20 34,45 1,01 2406 492 Ranomena 37,72 51,27 2,34 32,71 11,16 Sahamorina 20,93 27,88 1,70 45,63 3,96 Sahanangavy 9,57 22,35 2,02 66,83 1,807 Manamboy 18,73 32,82 2,12 17,11 3,69 Namadihana 15,89 29,305 2,05 7,26 3,43 Sahabe 19,23 26,90 1,72 51,77 4,40 Sasaty 39,36 44,86 2 33,89 8,82 Manambolo 1258,9 290,23 2,29 10,60 86,21 Volove 70,6 60,9 2,29 25,88 11,96 Sakalava 21,88 38,24 2,28 91,29 5,58 Sahampasina 408,96 183,92 2,54 5,61 30,49 Namantoana 45,73 51,08 2,16 17,96 11,409 Saharandradina 17,21 29,83 2,01 25,81 6,67 Maraka 15,32 27,06 1,93 25,93 4,47 Sahananga 194,57 110,05 2,21 18,32 34,24 Iamalona 10,99 22,48 1,89 178,85 2,08 Saharandradina 22,75 33,90 1,99 37,47 5,502 Sandrakololona 172,21 97,01 2 14,53 26,21 Sahanavony 9,33 18,93 1,73 33,99 1,39 Nosivolo 3653,4 532,39 2,47 16,24 152,09 Sahanamby 1187,7 289,46 2,35 23,03 75,56 Sahaveloma 318,44 137,84 2,16 18,58 34,19 Rivière Mangoro 2248,1 439,85 2,59 10,075 73,22 (Confluence Nosivolo)
Mangoro avec Nosivolo 5905,3 728,65 2,65
Source : Calcul sur SIG et planimétrie
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Figure 13. Hydrographie dans le sous bassin du Mangoro inférieur et Estuaire
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V.1.3. Mangoro inférieur : Une zone d’accumulation
Le fleuve Mangoro reçoit de nombreux affluents venant de part et d’autre du système (Cf. Figure 13). En effet, les puissants reliefs favorisent un écoulement très important sous une forte pente et ces affluents temporaires ou permanents jouent aussi un rôle important pour le fleuve en apportant d’importantes quantités de sédiments pendant les crues de chaque saison de pluies.
Ces affluents sont nombreux, mais seulement ceux qui sont capables d’apporter de grandes quantités d’eau vers le fleuve seront décrits ici.
Tableau 6. Les caractéristiques du sous-bassin versant de Mangoro inférieur
Sous bassins Superficie Périmètre Indice de Pente (m/km) Longueur compacité versants A P rivière (Exutoire : Kc principale Océan Indien) (km) Sahasava 5,50 17,01 2,03 36,63 3,20 Andranondrano 3,72 14,59 01 26,71 4,328 Ambenana 8,93 21,56 2,02 26,75 6,306 Lohondrazana 3,39 12,17 1,85 57,34 3,66 Iango 16,31 29,64 20,15 53,08 9,33 Sahanary 19,72 33,26 2,09 31,38 16,76 Vavodray 63,44 87,28 3,99 15,05 25,18 Sandrakarana 47,07 53,37 2,18 17,19 15,87 Andovolalina 5,85 18,84 2,18 73,14 4,17 Sahanaly 15,99 31,93 2,23 29,57 12,12 Lalana 19,649 28,28 1,78 10,16 6,78 Sahamampona 5,59 18,47 2,18 22,43 4,57 1 Sahamampona 4,47 17,94 2,37 10,93 4,23 2 Sahevo 1,04 7,22 1,98 43,73 1,7 Ivolo 38,82 56,89 2,55 3,67 5,52 Kotoavo 9,586 25,61 0,53 15,41 8,36 Fanevola 10,51 24,41 2,11 11,59 6,30 Sahave 97,37 100,74 2,86 5,27 46,17 Mangoro 531,91 227,23 2,76 1,53 36,7 inférieur Source : Calcul sur SIG et planimétrie
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Depuis sa confluence avec la Nosivolo, Mangoro reçoit les affluents principaux suivants, d’amont en aval : Les ruisseaux Sahasava, Andranodrano, Ambenana et Lohondrazana. Puis, elle recueille la Sahampasina, la Sahanary, la Vavodray et la Sandrakarana. Ce qui est remarquable, c’est l’existence d’un cours d’eau qui lie la rivière Vavodray à la Sandrakarana, il s’agit de l’Ankararano. Ce cours d’eau réunit les eaux de la Vavodray qui se trouve à une altitude plus élevée que l’autre pour atteindre le niveau de la Sandrakarana. Ensuite, Mangoro rassemble les eaux de l’Andovolalina, la Sahanaly, la Lalana, la Sahamampona 1 et 2, le ruisseau Sahevo, la rivière Ivolo et enfin la rivière Sahave. Le ruisseau Sahevo L’indice de pente est très élevé soit de 105m/km. Ce qui est vraiment important, car durant la saison des pluies, l’énergie des eaux est très élevée, donc une compétence et un débit très élevés. D’importantes quantités d’eau peuvent alors se déverser vers la plaine durant la saison pluvieuse. L’orientation générale suit un axe Nord–Sud et le ruisseau comporte trois affluents qui peuvent être temporaires c’est-à-dire qu’ils ne sont alimentés en eau que durant la période des fortes pluies.
La rivière Ivolo Il s’agit d’un affluent important de rive gauche de la Mangoro. Elle prend naissance à l’Ouest de Betanatana à la hauteur des collines de 100 m d’altitude en moyenne. Les branches mères sont attribuées à deux rivières : La rivière Koatavo de l’Est et Fanevola de l’Ouest. La confluence de ces rivières donne la rivière Ivolo, de 2,3 km de longueur. Cette rivière présente des particularités qui lui distinguent des autres rivières. En arrivant dans l’étroite plaine côtière, le cours de l’Ivolo se divise en deux : L’une se déverse dans le fleuve Mangoro (3,2 km de longueur) et l’autre vers le Canal des Pangalanes (long de 5, 2 km). Pendant la période des saisons de pluie, cette rivière apporte beaucoup d’eau qui se déverse vers le Mangoro. Le profil en long de l’Ivolo montre en général une pente faible.
La rivière Sahave Il s’agit de la plus longue des rivières-affluentes du fleuve Mangoro. Le profil en long de la Sahave, au 5 kilomètres premiers, présente une pente forte, car le cours est encaissé en traversant les moyennes collines de la zone. Puis, elle diminue dans le centre où la Sahave sillone la zone basaltique et en aval les alluvions crétacé au Quaternaire. En bref, le profil en long de ces ruisseau ou rivières montre des pentes fortes dans sa partie amont dans une vallée étroite entre les moyennes collines de 100-220 m d’altitude et qui diminue dans la partie centrale et aval. Au lieu d’avoir un profil tout à fait concave, la tectonique
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a perturbé ce tracé par l’existence d’une rupture de pente dès la sortie de la rivière des paysages de moyennes collines. En plus, le profil longitudinal démontre un exemple de l’évolution en concave d’un profil d’un cours d’eau. Le profil longitudinal du cours amont comporte des pentes fortes avec des ruptures de pentes caractérisé par des seuils rocheux.
Il est à noter que la Sahampasina, la Sahanaly et l’Andovolalina passe à travers les terrains migmatitiques à graphite ou/et granites migmatitiques escarpés des hauts reliefs de la zone de Mangoro.
Certains affluents (Sahanaly et Lalana) présentent toutes des cours très sinueuses dans les vallées entourées de collines de tailles moyennes à basses. Mais, ces rivières restent tranchées par des seuils.
Le Canal des Pangalanes Sur la côte Est de Madagascar se succèdent lacs, cours d’eau et embouchures qui se relient entre eux formant le canal des Pangalanes de direction Nord-Sud le long du littoral. Ainsi, ce canal traverse une partie aval de la zone de recherche. Selon les informations obtenues à la Direction des Transports Maritimes (DTM), le canal des Pangalanes existe de Foulpointe à Farafangana.
Dans la portion de Mahanoro, le Pangalanes se trouve, de par son profil en long, sur une pente très faible, sur toute sa longueur, sans accident tectonique majeur. Cette platitude est dû au fait qu’il serpente les zones alluviales de la zone de recherches. Les eaux du canal des Pangalanes est calme car il protégé des vagues de l'Océan Indien par un étroit cordon littoral,. Ainsi, l’écoulement est en général faible et le canal est toujours mis en eau toutes les saisons.
Le Mangoro inférieur
Long de 37 km, le Mangoro inférieur s’encaisse entres les collines avant de traverser la plaine du niveau de base, l’estuaire du MANGORO en suivant une direction Ouest en Est. Le tracé du réseau hydrographique est plutôt complexe aux sections encaissées : pour aller vers le Nord-Ouest à sa confluence avec la rivière Lohondrazana sur une longueur de 5 km environ et continue son cours vers l’Ouest lorsqu’il rejoint la Sahanaly à Ambodihazamanay. Puis, il se dirige vers le Sud à partir d’Andovolalina et ensuite ne présente de changement de direction majeure depuis Androrangalava. En effet, le Mangoro inférieur, sur sa partie supérieure, traverse les gorges étroites et les seuils rocheux presque sur toute sa longueur qui limite le
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véritable cours inférieur du fleuve. Au-delà des seuils et des gorges, c’est la plaine de niveau de base marin et l’estuaire puis son exutoire, sa rencontre avec l’Océan Indien.
Le Mangoro reçoit ses affluents tant de rive gauche ou droite de grande importance tant aux quantités des eaux qu’ils apportent comme la rivière Vavodray à Ambarinakoho, la rivière Andovolalina au niveau d’Andovolalina, la rivière Sahamampona 1-2 et Sahanaly à Tratramarina, la rivière Lalana et Sahevo à Betamotamo. Puis, il reçoit la rivière Ivolo au niveau du fokontany Betsizaraina situé à 1 km au Sud sur la RN23 et le Canal des Pangalanes à Salehy, et enfin la rivière Sahave et le Pangalanes Sud au niveau du chef-lieu Ambodiharina. Il est à noter qu’avant de rejoindre ces derniers grands affluents, le Mangoro collecte plusieurs ruisseaux temporaires surtout sur la rive droite qui n’alimentent le cours d’eau qu’en période pluvieuse. v.2. Les grandes unités morphologiques du cours inférieur du fleuve Mangoro
Topographiquement, le cours inférieur du Mangoro est composé de divers éléments qui ont leur propre fonctionnement (Cf. Photo 2). Les lits d’un fleuve ont été façonnés par les eaux écoulées ainsi ses caractéristiques, ses délimitations, ses dimensions sont étroitement liées au régime hydrique du fleuve. De même, les différents types de sédiments rencontrés ont permis de connaitre les différents lits du fleuve, et de comprendre la dynamique du fleuve.
- Le lit mineur correspond au chenal principal du cours d’eau, il est emprunté par la crue annuelle, mais n’inondant que les parties les plus basses et les plus proches du lit. Des bancs de sable sont fréquentent de part et d’autre du lit mineur, ils ont été déposés lors de la saison des pluies et émergent pendant la saison sèche. Sa répartition et sa morphologie se modifient après chaque saison de pluies, leurs limites ne peuvent donc être précises.
Le lit apparent du Mangoro comprend un chenal et même deux chenaux actifs, les barres, limités par les berges et les levées.
- Le lit moyen est occupé par les crues fréquentes et moyennes qui reçoivent une charge solide importante. Il peut rester en eau pendant très longtemps. En général, il présente une surface horizontale ou subhorizontale. Pour Mangoro, il correspond aux unités comme les bassins d’inondations et la plaine d’inondation. - Le lit majeur est limité par les terrasses, il correspond au lit occupé par les crues rares à exceptionnelles ; caractérisées par des hauteurs et des vitesses d’eau généralement modérées.
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C’est la surface limitée latéralement par des escarpements topographiques et il n’est recouvert que par périodes de crues. La limite du lit majeur est difficile à cause des aménagements de l’homme dans le Mangoro inférieur, mais des coupes naturelles (Cf. Photo 2) peuvent confirmer des dépôts alluviaux à la limite de ce lit majeur.
- La berge : c’est le bord relevé d’une rivière (un à 4 m de hauteur), elle se présente sous forme d’un bombement de part et d’autre de la rivière ou du fleuve. Elle est composée par des sables et des limons micacés légèrement hydromorphes cultivés de vergers et aussi de maraichages.
Berge Lit mineur Lit moyen
Berge
Lit majeur
Photo 2. Les grandes unités morphologiques d’une plaine alluviale dans le Mangoro inférieur Source : cliché et arrangement de l'auteur, octobre 2018 - Les cuvettes de débordement: ce sont des zones déprimées d’une plaine alluviale où l'eau de débordement (crues moyennes ou fortes crues) stagne et laisse se déposer des alluvions très argileuses avec des sols hydromorphes non tourbeux. Mais en cas de sècheresse exceptionnelle, comme celle de cette année (2018), elles peuvent se tarir (Cf. photo 3).
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Photo 3. Cuvette de décantation remplie d’eau Cliché de l'auteur, octobre 2018, coordonnées 17°56'11.39"S et 48°45'13.24"E
Après l’identification des différents lits et des sédiments dans le fleuve, comment se présentent les structures morphologiques dans l’estuaire. Ce qui nous amène à parler des caractéristiques de l’estuaire.
V.3. Estuaire du Mangoro : Une zone d’influence de marée et de la houle
Par définition, les estuaires sont des systèmes morphologiques et sédimentaires fondamentalement dominés par les influences marines (Fort et al, 2015). Les estuaires sont des systèmes transgressifs c’est-à-dire qu’ils avancent très peu en mer et sont développés le plus souvent à l’intérieur d’une vallée ennoyée par la mer (Cf. Photo 4). A la différence d’un delta, l’estuaire reste un milieu plus ouvert, dans lequel les courants marins pénètrent et façonnent largement les formes du chenal (par exemple : bancs étirés dans le sens des courants de marée sur la photo 4). Ainsi, l’estuaire du Mangoro inférieur débute aux environs de la localité Marotsiriry et continue vers l’aval à son exutoire. Dans l’estuaire du fleuve Mangoro, l’influence de la marée se fait par le biais de de deux types de marées, les suivantes :
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- la marée dynamique, provoquée par l’alternance biquotidienne des phénomènes d’élévation et d’abaissement du plan d’eau marin sous l’effet de l’onde de marée dirigée tantôt vers l’amont par le courant de flot, tantôt vers l’aval par le courant de jusant, - et la marée de salinité, faisant se déplacer, au rythme de la marée dynamique mais avec très souvent des décalages temporels et une moins grande amplitude, la zone de mélange entre les eaux fluviales et marines (Fort et al, 2015). En d’autres termes, C’est en fait la zone d’influence de la marée dynamique dans un cours d’eau qui délimite l’estuaire.
On distingue principalement deux types d’estuaires, ceux dominés par les actions de la houle (Dalrymphe et al, 1992). En définitive, l’estuaire du Mangoro inférieur présente une caractéristique influencée par la marée d’un côté, et d’un autre côté de la houle.
V.3.1. Un estuaire dominé par les actions de la marée
Ainsi, la morphologie estuarienne à marée a été identifiée en raison de la présente de trois types de milieux de sédimentation : les chenaux de marée, les barres tidales et les vasières tidales (Dalrymphe e al, 1992) :
- D’abord, concernant les chenaux de marée, ils ont un style fluvial qui évolue du plus haut de l’estuaire vers l’Océan Indien. En effet, en amont de la limite tidale, le fleuve a un tracé peu sinueux. Lorsqu’il entre dans l’estuaire, du fait de la réduction de la pente, le cours du Mangoro présente des caractéristiques des chenaux à méandre. De ce fait, des bancs de chenal se forment dans les convexités de méandre ; leur sédimentation est très hétérogène formée surtout d’une alternance de sables et de vases (cf. Photo 93) du fait des changements perpétuels d’énergie imposés dans un sens comme dans l’autre par les courants de flot et de jusant. - En outre, la partie aval de l’estuaire est une zone de forts courants de marée, qui transportent à la fois les sédiments apportés par le fleuve et ceux provenant de l’océan. Sur le plan longitudinal, ces sédiments vont former des barres tidales étirées dans le sens des courants de marée (cf. Photo 4). Ces barres permettent manifestement à l’estuaire de conserver une ouverture permanente sur l’océan, malgré l’encombrement sédimentaire de son exutoire. - Adjacentes aux chenaux de marée et le long des rives de l’estuaire, les vasières tidales sont alternativement recouvertes par l’eau de mer à marée haute et découvertes à marée basse. Le sédiment caractéristique est la vase, un dépôt formé de particules fines de la classe
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des lutiles (limons, argiles), de sulfures et d’hydroxydes de fer et de colloïdes organiques
(GUEREMY, 2013).
Vasières tidales
Barres tidales
Chenaux de marée
Photo 4. Les morphologies de l’estuaire Mangoro dominées par la marée Source : Google Earth, 2019
V.3.2. Un estuaire dominé par les actions de la houle
Ils se développent surtout les côtes soumises à un régime de marée microtidal (marnage inf. à 2 m), c’est-à-dire, là où l‘énergie des vagues à l’embouchure de l’estuaire dépasse celle des courants de marée. En effet, lors des travaux de terrain, il est constaté que l’eau du puits suit remarquablement le mouvement de marée du fleuve, et le marnage enregistré est de 30 cm au cours de la journée. Ce type d’estuaire est généralement constitué de trois unités morphologiques et sédimentaires : le delta de fond de baie, la lagune centrale et la barrière côtière : - En premier lieu, le delta de fond de baie est la zone en aval de la limite tidale où les processus fluviaux sont dominants. Le fleuve y dépose ses alluvions, car son énergie hydraulique décroît brutalement occasionnant une rupture de charge sédimentaire (Cf. Photo 5).
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– En second lieu, plusieurs lagunes ont été observées dans la zone de recherches. D’une manière générale, les lagunes retrouvées dans la région centre Est malgache sont des plans d’eau littoraux, généralement de faible profondeur, séparés par le cordon littoral. La communication avec le milieu marin serait réalisée par un grau4. Le caractère temporaire ou permanent de ses échanges avec la mer confère à la plupart de ces lagunes leur caractère saumâtre. Elles résultent de la forte densité des cours d’eau qui s’affaiblissent à l’embouchure. Les lacs et les lagunes sont en communication à travers des seuils (le Canal des Pangalanes), et aussi en échanges intermittentes avec le milieu marin. Ils ont une surface moyenne de 20 km² (ORSTOM). Dans cette région, ils n’occupent que le dixième de la surface du District de Mahanoro. Ainsi, les plans d’eau représentent principalement les suivants : - Les lacs Ihosy, Bevory, Andranobe, Andranomadio. - Les lagunes d’Antatamamy (Tatamamy), la lagune fermée de Salehy-be, la lagune estuarienne du Mangoro (Andovosira). Dans ces conditions, les lagunes localisées dans la zone de recherches correspondent à la zone de plus faible énergie de l’estuaire Mangoro. Effectivement, le fleuve a laissé toute son énergie dans le delta de fond de baie alors que celle des houles se concentre sur la face externe de la barrière côtière. La lagune centrale ou la lagune estuarienne du Mangoro accueille d’ordinaire une sédimentation fine, souvent riche en matière organique (cf. Photo 5).
4 Grau : du latin gradus qui signifie passage, ce terme signifie estuaire ou chenal en occitan. Il marque une communication entre les eaux de la mer et les eaux intérieures. Un grau s’ouvre au point le plus faible du cordon littoral, à l’occasion d’une crue ou d’un cyclone. 62
Delta de flot
Barrière littorale
Lagune estuarienne
Photo 5. Les unités morphologiques de la de l’estuaire Mangoro à houle Source : Google Earth, 2018
Pour terminer, la dernière unité morphologique d’un estuaire est la barrière côtière. Elle est construite à la sortie de l’estuaire par l’action des houles qui rabattent à la côte une partie des sédiments marins transportés par les courants parallèles (ou les dérives littorales) ou transverses au rivage. En effet, il existe une passe appelée grau. Cette passe permet des échanges d’eau et de sédiment entre l’océan et la lagune estuarienne Mangoro.
Bref, tout cet ensemble hydrographique, par sa nature complexe et dense, comblé de sinuosité et de dispersion en chevelu, rappelle l’allure générale de la façade orientale de l’Ile, ce qui nous emmènera à travers l’analyse des évolutions géomorphologiques du fleuve.
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CHAPITRE VIII. MORPHOLOGIE LIEE ETROITEMENT AUX CONDITIONS CLIMATIQUES D’une manière générale, il semble que les influences structurales soient prédominantes dans le tracé du réseau hydrologique du socle ancien.
VI.1. Un climat tropical humide
Le climat est l’un des facteurs qui peuvent expliquer la morphologie terrestre. Ainsi, l’étude des climats actuels peut apporter une explication aux formes de relief.
VI.1.1. L’importance des précipitations
La zone de recherche située sur le versant Est de Madagascar est caractérisée par un climat tropical humide (Mottet G., 1974). En effet, la côte centre Est malgache est une zone où l’on enregistre en général une abondance de précipitations annuelles (avoisinant les 3000 mm d’eau en une année). Ainsi, dans cette région, il n’existe particulièrement pas de saison sèche.
Pour connaître les précipitations sur le bassin, le téléchargement des données climatiques sur le site de wordclim5 était requis. Ces données ont permis de connaître les moyennes mensuelles entre les années 1970 à 2000.
Bourgeat, F. a mentionné dans sa thèse que les pluies les plus érosives étaient caractérisées par des hauteurs d’eau dépassant nettement 20 à 30 mm et d’intensité de pointe de 2 mm/minute. Dans la station de Mahanoro, la hauteur d’eau tombée est de 178,4 mm en 24 heures le 5 février 19576. Donc, il est fort possible qu’une partie du bassin ait aussi connu cette intensité de pluie.
5 www.worldclim.org 6 Bourgeat F., 1972
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Diagramme ombro-thermique du Mangoro inférieur 450 225 400 200 350 175 300 150 250 125
200 100 en mm en 150 75 100 50 celciusdegrésen 50 25 0 0
Précipitations Températures
Source : worldclim
Figure 14. Les précipitations moyennes mensuelles de 1970 à 2000 dans le Mangoro inférieur La figure 14 montre que le Mangoro inférieur connait des fortes précipitations toute au long de l’année. Les précipitations ne diminuent pas au-delà de 74 mm. Ainsi, il y a une certaine homogénéité dans la répartition des précipitations dans le Mangoro inférieur.
Pour ce qui est de la répartition annuelle, comme il a été cité auparavant, la véritable saison sèche est quasi-inexistante presque toute l’année. Si l’on prend ensuite compte du nombre de jours de pluie et de nébulosité, cette importante précipitation s’accompagne notamment d’un grand nombre de jours de pluies variant entre 190 à 260 jours par an. La saison estivale étant la plus arrosée.
Le climat est toujours humide et se caractérise par deux saisons distinctes : une saison moins humide et une saison humide. La saison moins humide correspond au mois d’octobre qui reçoit 2,76 % de la pluie annuelle de plus pendant ce mois P ≥ 2T. Les précipitations commencent à diminuer du mois de juillet à octobre. La saison très humide est au mois de novembre jusqu’en juin et reçoit 97,24 % des pluies qui tombent. C’est là que les précipitations atteignent leur niveau maximum Et pendant cette saison P ≥ 2 T mais il s’agit de la saison très humide. Le mois le plus arrosé est le mois de mars, il reçoit en moyenne 418 mm de pluie. Le mois d’octobre est le mois le plus sec de l’année, mais on peut observer que les précipitations recueillies atteignent encore une moyenne de 74 mm.
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Ce régime pluviométrique est dû à l’effet de relief et de l’alizé. En effet, la zone de recherches est exposée à ce vent.
VI.1.2. Des températures : en moyenne chaudes
Parallèlement aux précipitations, les températures sont moins contrastées. De ce fait, il fait moyennement chaud toute l’année.
Le mois de juillet et aout présente les minima de température dans la région. Par contre, une hausse avec une moyenne de 26,05° a été identifiée en janvier et surtout en février. Et des températures extrêmes de 30°5 à 30°7. On pourrait affirmer que ce sont les mois les plus chauds dans cette partie de la côte centre Est malgache. La chaleur commence à diminuer à partir du mois d’avril pour atteindre son minimum en juillet et en août.
Tableau 7. Température, maxima, minima et moyennes annuelles dans le Mangoro inférieur (1970 à 2000)
Mois Tmax Tmin Tmoyen Juillet 24,7 15,7 20,2 Août 24,7 15,6 20,2 Septembre 25,6 16,5 21,0 Octobre 27,1 18,0 22,6 Novembre 28,8 19,8 24,3 Décembre 30,0 20,9 25,4 Janvier 30,7 21,6 26,2 Février 30,5 21,4 25,9 Mars 29,9 20,9 25,4 Avril 28,9 19,9 24,4 Mai 27,1 18,0 22,6 Juin 25,5 16,4 20,9 Source : worldclim
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VI.2. Zone côtière à haut risque cyclonique
Les cyclones formés dans l’Océan Indien peuvent être très dévastateurs et frapper très fort dans la région.
L’Océan Indien présente en toute saison des températures de surface élevées (24 °C), ce qui constitue une des conditions pour la cyclogenèse tropicale. Les vents se chargeant de chaleur et d’humidité, les masses d’air se réchauffent.
Ces derniers temps, les cyclones sont devenus nombreux et fréquents. Les précipitations sont alors très abondantes et les vents très violents, mais non simultanément, sinon les deux facteurs sont d’égale intensité. Les années 1994 et 2002 ont été les plus concernées, tandis que les mois de janvier à mars sont les plus redoutables.
Les zones les plus endommagées sont souvent les zones côtières (Tamatave, Brickaville, Fénérive-Est, Sainte-Marie, Maroantsetra et Mananara-Nord). En 1994, Brickaville a été frappée trois fois de suite : Daisy (Janvier 1994), Géralda (Février 1994), Litanne (mars 1994) et Hudah (février 2000).
En 2003, au début du mois de mai, le passage du cyclone Manou a ravagé la partie Nord de la Commune de Betsizaraina.
En résumé, la côte centre Est malgache connaît un climat dont la constance de l’humidité et de la température sont les traits essentiels. Les changements de temps sont en relation étroite avec les variations d’intensité des alizés : brouillard, nuages et pluies abondent en période des alizés stables et puissants. La pluviosité faiblit et devient irrégulière quand les anticyclones s’éloignent ou s’affaiblissent. En saison chaude, les vents d’Ouest peuvent provoquer des orages. Mais ce qu’il faut surtout retenir pour cette étude est que la zone est la plus exposée aux cyclones tropicaux.
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CHAPITRE VII. FACTEURS BIOGEOGRAPHIQUES ET PEDOLOGIQUES DU BASSIN Le sous-bassin versant de Mangoro inférieur présente des situations accompagnées par la dégradation progressive de la couverture forestière aux dépens des activités culturales, car de plus en plus, les paysans tentent de conquérir les versants et toute la surface susceptible d’être aménagée.
VII.1. Les conditions pédologiques : sols de versants et sols des bas-fonds. Essentiellement, les sols sont des sols ferralitiques rouges typiques du climat tropical humide de basse altitude.
Ces types de sols plus ou moins saturés se composent avec une certaine accumulation d’humus qui est favorisée par le climat tropical chaud et humide. Ce type de sol couvre une grande partie de la région. Ils sont d’évolutions très diverses, pouvant porter du maïs, du manioc, etc. Dans les bas-fonds et marécages, drainés par le fleuve, ce sont surtout des sols peu évolués ou des sols hydromorphes où la riziculture est pratiquée.
VII.2. Un couvert végétal dominé par des forêts
Le caractère très peu marqué de la saison sèche sur le versant oriental favorise la luxuriance du couvert végétal (Cf. Figure 15). Cependant l'action répétée des feux dans la zone la plus orientale a réduit la végétation à une végétation de type secondaire.
En effet, le versant oriental couvre occupe une superficie notable de la forêt dense ombrophile. Les principaux sommets (Vohibe , Vohitrambo, Sarorona), bien découpés, sont boisés, tandis que les pentes, couvertes de hautes broussailles, laissent seulement à nu l’arête des croupes.
Cependant, la forêt régresse régulièrement à la suite des abattages et brûlis pratiqués pour installer des cultures temporaires : maïs, manioc et surtout riz de montagne. Cette pratique, désignée sous le nom de « tavy », entraîne l’installation d’une végétation modifiée la « savoka » sur des collines de fortes pentes.
Ainsi, sous l’action des feux de brousse, la formation végétale est formée surtout par la
« savoka » (HUMBERT, 1965).
Ces formations semblent constituer une étape de l’évolution du couvert végétal à la suite de la dégradation des sols par l’érosion et de l’élimination des autres espèces par les feux de brousse répétés.
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Dans les régions orientales, la « savoka » arbustive succède à la forêt détruite.C’est une formation peu pénétrable où les espèces, très nombreuses, sont en général de petite taille. Les peuplements sont souvent très purs mais présentent une grande diversité entre eux. Selon les espèces prédominantes, on distingue des «savoka» à Harongana, à Psiadia, à Lantana, à bambous ou à ravenales ; l’une de ces espèces forme souvent 70 à 80 % du couvert végétal. D’ailleurs, ces formations sont souvent alternées de cultures vivrières ou du riz pluvial.
En plus, les formations graminéennes couvrent aussi une très grande superficie. Elles ont été définies sous les termes de savanes. La disparition des forêts naturelles a eu probablement pour cause des périodes d’assèchement du climat et aux activités anthropiques. Les principales espèces appartiennent à la famille des graminées : Sfenofuphrum dimifiufum (Ahipisaka), Puspulum conjugafum (Mahabanky lb), Punicum brevifolium (Ankanimpody o), Azonopus compressus, Hypurrheniu rufu (G Vero), Sefuriu pullide — fuscu, Pennisefum SP., Arisfidu div (Bourgeat, 1972). Il y a rarement prédominance d’une seule espèce. Ces graminées sont fréquemment associées à des peuplements plus ou moins clairsemés de Ravenales dans la zone côtière.
Du reboisement d’Eucalyptus, familial ou communautaire, se rencontre près des villages généralement riverains des cours d’eau. Ce sont des vestiges des campagnes de reboisement durant la première république. La plupart des berges de ceux-ci sont occupées par des champs de caféiers, de bananiers, de canne à sucre.
Cette présentation des formations végétales fait ressortir la faiblesse des surfaces des graminées, et la prédominance boisées. Ainsi, cela n’empêche pas l’influence de l’érosion avec des sols nus combinés à une précipitation intense. Mais, de même, la topographie diminue l’ampleur des phénomènes d’érosion.
L’évolution de l’occupation du sol à travers la dégradation systématique, la mise en culture, jusque-là sans aucune mesure préalable de conservation sont responsables du développement des surfaces dénudées favorables au ruissellement, et au développement des ravines sur les versants qui se jettent tantôt dans le Mangoro ou par l’intermédiaire d’un tributaire par d’importantes quantités de sable (cône de déjection). Mais cela ne peut s’effectuer que lorsque les matériaux présentent de faibles résistances vis-à-vis des forces érosives de l’eau.
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Figure 15. Carte d’occupation du sol et des formations végétale
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TROISIEME PARTIE :
DYNAMIQUE FLUVIALE ET LES EMPREINTES DE L’HOMME SUR LE FLEUVE
En d’autres termes, la dynamique fluviale repose sur les rôles joués par le phénomène d’érosion et d’accumulation qui sculptent les entités morphologiques du cours d’eau ainsi que son évolution spatio-temporelle.
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CHAPITRE VIII. LE FLEUVE MANGORO : DYNAMIQUE ET FONCTIONNEMENT
HYDROLOGIQUE La dynamique du cours inférieur du fleuve Mangoro dépend d’une part du climat et d’autre part, des caractéristiques du bassin-versant en question. Ces conditions lui offrent des caractères spécifiques tant du point de vue dynamique que sur le plan hydrologique.
VIII.1. Classification du régime hydrologique
La classification du régime hydrologique d’un bassin-versant se base d’une part sur l’aspect de la fluctuation saisonnière de ses débits et d’autre part sur son mode d’alimentation. Cette classification est fondée sur la répartition mensuelle des débits du fleuve donc il faut tenir compte des débits maximums et minimums.
Cependant, tous ces paramètres aboutissent au fait que même sans données hydrologiques pour le cours inférieurs Mangoro, cette dernière est classée dans le régime hydrologique simple. En effet, d’après Chaperon et al. (1993), ce régime est caractérisé par une seule alternance annuelle de hautes et de basses eaux. Autrement dit, un seul maximum pendant la saison pluvieuse et un seul minimum pendant l’étiage. Ce régime est aussi caractérisé par l’existence d’un seul mode d’alimentation. Pour le cas du fleuve Mangoro, le seul mode d’alimentation est le régime pluvial.
VIII.2. Dynamique du cours inférieur du fleuve
Etant le plus grand des bassins de l’Est malgache et l’une des fleuves les plus développées à l’échelle locale, le fleuve Mangoro connaît une dynamique assez remarquable. Les dépôts rencontrés le long de son lit témoignent son aptitude à transporter des matériaux de tailles variées ainsi que la vitesse à laquelle elle creuse son lit. Ils démontrent en même temps la compétence et la capacité du fleuve.
VIII.2.1. La sédimentation dans le bassin du Mangoro inférieur
Après tout, dans les fleuves, la charge solide est constituée par les matières en suspension et la charge de fond. Elle constitue des dépôts dans le fleuve et les étudier constitue une véritable étude hydrogéomorphologique (Malavoi & Bravard, 2010) ; (Bravard & Petit, 1997).
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VIII.2.1.1. Les apports externes Ce sont les apports de sédiments venant de l’extérieur du cours d’eau. Ils peuvent être des blocs de pierres, de sédiments issus du ruissellement que ce soit diffus ou concentré comme le sable, les colluvions.
VIII.2.1.1.1. Les productions primaires Il s’agit de la production de sédiments grossiers qui arrivent quasi-directement au cours d’eau. Ainsi, ce type de productions ne se localise pas dans les cours d’eau du bassin du Mangoro inférieur. En effet, les rivières qui drainent la région montagneuse orientale et le rebord des Hauts-Plateaux, ont une perte de charge importante en arrivant dans les zones côtières (Bourgeat, 1972).
VIII.2.1.1.2. Les productions secondaires Il s’agit des apports des affluents, constitués eux-mêmes d’apports externes et internes. Ils sont très importants au niveau du bassin du fleuve Mangoro, car ils fournissent des sédiments surtout des sables dans le fleuve. En d’autres termes, les affluents de part et d’autre du Mangoro alimentent le fleuve par ces productions secondaires.
Commentaire : Au premier plan : Un apport important secondaire d’un affluent de rive gauche: le ruisseau Sahevo constitué surtout de sables. Au second plan : Le lit moyen du fleuve Mangoro. Et au dernier plan : le fleuve Mangoro ainsi que les basses collines de la zone de Betamotamo.
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Commentaire : Au premier plan : Un apport important secondaire d’un petit affluent de rive gauche formé surtout de sables déjà végétalisés. Au second plan : le fleuve Mangoro ainsi que les basses collines de la zone de Betamotamo.
Photo 6. Apports externes secondaires dans le cours inférieur de Mangoro Cliché de l’auteur, octobre 2018
VIII.2.1.2. Les apports internes Conceptuellement, les apports internes sont ceux mobilisables au sein du cours d’eau lui-même, ou de son lit majeur. On parlera aussi de « stock alluvial interne ».
Ce stock se présente sous deux formes :
- le stock disponible dans le lit mineur lui-même ; - le stock du lit majeur et des terrasses, déposé lors de périodes climatiques actives, dans la mesure où un changement de niveau de base dû aux mouvements tectoniques ou bien aux mouvements eustatiques car cette zone se situe sur une zone très influencée par la tectonique (Rakotondraompiana, 2005) ; et réinjecté progressivement dans le cours d’eau par les processus d’érosion latérale.
VIII.2.1.2.1. Le stockage dans le chenal d’écoulement du Mangoro inférieur Le chenal d’écoulement de la rivière principale peut laisser apparaitre des figures sédimentaires. Ces sédiments ne sont stockés que pendant la saison où la rivière est à l’étiage. Dès que le débit des eaux augmente, ces stocks seront repris et transportés puis seront déposés en aval quand les conditions de dépôts le permettent. Ils constituent donc des éléments mobilisables à chaque crue et peuvent être étudiés. Leurs vitesses de déplacement peuvent être mesurées, mais nécessitent des matériels à la pointe de la technologie et adaptés pour effectuer les mesures comme les appareils qui peuvent voler à basse altitude pour des images de très
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hautes résolutions. Cependant, ils témoignent de l’importance des sédiments transportés par le fleuve.
VIII.2.1.2.2. Les macroformes alluviales La forme la plus fréquente que revêt le transport par charriage est une macroforme sédimentaire que l’on nomme « banc » ou « barre » sédimentaire. « Une barre est une accumulation de sables, graviers, ou galets formant un relief dans un chenal ». (Campy et Macaire, 2003. Une rivière dépose dans son ou ses chenaux formant son lit mineur des amas de galets et sables appelés barres. Lors des crues, le fleuve envahit sa plaine d'inondation et y dépose des matériaux généralement plus fins, les limons, contenant une forte proportion d'argile. Elle a une configuration tridimensionnelle caractéristique avec une contre-pente vers l’amont et une face aval active en aval.
Amont, Aval, face active peu de pente Contre pente
a)
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Axe principal
b) Photo 7. Barres situées en milieu du chenal (a&b) Cliché de l’auteur, octobre 2018 La plupart de barres situées en milieu du chenal rencontré dans le chenal sont des barres longitudinales c’est-à-dire que leur orientation de leur grand axe suit le sens de l’écoulement. Les matériaux à cette barre peuvent être arrachés lors des fortes crues, notamment dans la partie où le chenal du Mangoro présente une courbure par érosion latérale (cf. Photo 8)
Rive concave Sens de l’écoulement
Rive convexe Barre de méandre
Photo 8. Barres de méandres sur le côté convexe Cliché de l’auteur, octobre 2018 En dehors des barres, les berges du fleuve représentent aussi des macroformes alluviales délimitant le chenal d’écoulement. Elles constituent aussi des réserves de sédiments quand le cours d’eau les reprend par érosion latérale et quand les berges ne sont pas fixées par la végétation. Ainsi, cette érosion des berges contribue aux apports internes non négligeables pour le fleuve.
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Photo 9. Coupe d’une berge du Mangoro inférieur Cliché de l’auteur, octobre 2018
Sur la photo 9, à la base se trouve les sables puis en hauteur, les limons et les argiles avec un litage quasi horizontal. De même, ces limons et argiles rendent la plaine du Mangoro très fertile et que l’agriculture y exerce un rôle majeur. Puis viennent le sable à stratifications plus ou moins obliques puis de nouveau reviennent les argiles et limons. Cette disposition des sédiments permet d’émettre une hypothèse sur l’existence de plusieurs épisodes de crues pour que les matériaux reviennent et que des argiles soient mélangées avec le sable.
VIII.2.1.2.3. Les microformes sédimentaires : les rides ou « ripples » Dans le cas de sédiments fins, lorsque les forces de traction sur le fond sont suffisament importantes pour que le transport sédimentaire commence, le fond devient instable, et des petites vagues triangulaires de sables se forment: les rides. Elles font en général moins de 60 cm de long, et moins de 60 mm de haut.
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Photo 10. Les rides ou ripples Cliché de l’auteur, octobre 2018
Les rides sont des microformes sédimentaires qui se déplacent lentement à la surface des macroformes alluviales sous l’impulsion de courants à faibles vitesses (quelques dizaines de cm/s). Elles se localisent généralement sur les cours d’eau sableux ou présentant localement des dépôts sableux.
Enfin, quant aux stockages dans le lit majeur qui sont les terrasses alluviales et les glacis alluviaux seront abordés dans le chapitre IX.
VIII.2.2. Des crues brutales mais courtes
Une région à climat tropical à deux saisons (moins humide et humide) se caractérise par des crues importantes fréquentes aux mois de janvier et février. Néanmoins, les témoignages ont affirmé que dès les premières pluies, la rivière montre une hausse de son débit. En effet, cela s’explique par la forme et la taille du bassin-versant : une forme allongée qui augmente le temps de concentration. En plus, la longueur de la rivière présente également un facteur non négligeable, car toutes les eaux ruisselées s’y déversent tant de la rive gauche que de la rive droite. D’ailleurs, la période de pluie s’étend sur plusieurs mois. Le niveau du fleuve Mangoro peut monter d’une certaine hauteur en quelques minutes mais la durée est courte à cause du mouvement de la mer à l’embouchure. En effet, lorsque la mer se retire les eaux seront évacuées rapidement vers la mer. En bref, toutes ces conditions rassemblées sont favorables à la génération d’une forte crue dans le fleuve. Ainsi, l’érosion en dépend, car les plus grands ravages d’un fleuve sont occasionnés par les pluies d’orage exceptionnelles qui génèrent de grands débits fluviaux et par conséquent des crues
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exceptionnelles (Bourcart, 1957). Certes, ces pluies d’orage correspondent le plus souvent à des périodes cycloniques. Elles bouleversent considérablement la fréquence des crues dans la région.
VIII.2.3. Presque absence d’étiage à débit élevé
Pour ce qui est du Mangoro, le fleuve atteint son étiage durant les mois de septembre et octobre. Le débit devient faible et ne permet plus le transport des matériaux solides. La rivière ne fait plus que dégager les matériaux qu’elle reçoit. Par contre, dans certains affluents, l’étiage est marqué par un débit presque nul, mais dès que la saison pluvieuse commence et alimente les sources, les cours d’eau sont également maintenus.
VIII.3. Variation de la nature des sédiments
Les observations sur terrain et le résultat des interprétations des différents dépôts rencontrés le long du bassin du fleuve Mangoro ont conduit à une subdivision pour la répartition des dépôts : une première en amont, une deuxième dans le moyen bassin et enfin une troisième en aval.
VIII.3.1. Des dépôts sableux en amont
La limite de cette partie du bassin correspond à la confluence du fleuve avec son affluent–Andovolalina- sur la rive gauche. Cette limite est marquée par un remarquable seuil rocheux de part et d’autre des deux rives. Les dépôts qui s’y trouvent sont dominés par quelques dépôts sableux arrachés lors des grandes crues. En fait, cela s’explique par le fait que dans cette région, le cours en amont du fleuve ainsi que ceux des affluents présentent des lits coupés par des seuils rocheux ce qui ne laisse pas passer vers l’aval les sédiments grossiers. En plus, même si le débit du fleuve est constant en général, le fleuve ne reçoit aucun sédiment qu’en période de pluie. L’infiltration des eaux de pluie dans le sol nu exposé à de fortes pentes facilite le départ des masses de terres vers le lit des cours d’eau, ce qui explique les quantités de terres dans l’eau après chaque pluie. C’est d’ailleurs l’origine même des dépôts éparpillés dans le lit et sur les berges de la rivière, visible surtout pendant l’étiage. Ce sont surtout des produits issus des roches et des sols migmatitiques qui sont facilement attaqués par l’érosion pendant les saisons pluvieuses.
VIII.3.2. Des dépôts hétérométriques dans le moyen bassin
Cette partie correspond au niveau duquel les dépôts sont les plus abondants. Elle part de la confluence du Mangoro avec l’Andovolalina à la hauteur de Maroariana jusqu’à
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Menagisy - Ambohitsara. Dans cette zone, tous les matériaux de différentes tailles qualifiées de sédiments fluviaux sont présents tels que les sables, les limons, les graviers, les galets, les blocs rocheux et parfois des gros blocs. En effet, la disposition des sédiments dépend de leur taille. Ainsi les sables et les limons sont présents jusque dans les rizières après les inondations et les crues ; les galets et les blocs sont généralement dans le lit de la rivière et parfois sur les berges, rarement éloignés du lit.
VIII.3.3. Des dépôts essentiellement sablo-argileux en aval
Ces sédiments couvrent l’ensemble du lit du Mangoro dans tout l’aval du bassin-versant jusqu’à la mer. Leur mise en place est liée à la topographie plane sans accident majeur. La baisse de sa pente qui commence à la latitude de Betamotamo, oblige le fleuve à déposer tous les éléments grossiers qu’elle a pu transporter. De ce fait, il n’y existe presque plus ni de galets ni de blocs rocheux dans le lit du fleuve.
En plus, le fleuve s’écoule dans cette région dans une large plaine alluviale étendue de part et d’autre de son lit. La plaine renferme des lentilles décamétriques de sable qui correspondent à la divagation des chenaux méandriformes.
VIII.4. Transport des sédiments
Le transport des sédiments s’effectue en deux étapes : la première se produit pendant le ruissellement sur les versants et/ou sur les terrains de culture. Le ruissellement va ensuite en direction des cours d’eau qui jouent le rôle de collecteurs. Ensuite, Le transport se fait au niveau du système hydrographique par le biais du fleuve. En effet, le départ des matériaux, donc la sédimentologie ainsi que l’érosion sont liées d’une part aux caractères du bassin-versant, et de la dynamique fluviale d’autre part.
Dans la première étape, les routes et les pistes amènent ces eaux à travers les cours d’eau et jouent un véritable rôle de « lit temporaire » pendant les périodes de pluies accentuant ainsi l’action de l’érosion. Cela fait que l’érosion atteint son maximum pendant la saison de pluie voire lors de la période cyclonique. Après que les précipitations soient déclenchées, tous les éléments du sol exposés ont tendance à être emportés par les eaux de ruissellement surtout ceux exposés à une pente assez accentué.
Tous les matériaux sont ainsi mélangés à l’eau et déterminent en retour la fluidité, la viscosité ainsi que la couleur du cours d’eau. De toute évidence, les matériaux sont
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transportés différemment selon leur taille et leur position par rapport à la direction de l’écoulement qui dépendent de la pente pour leur mobilisation.
VIII.5. Les seuils rocheux dans le lit du Mangoro inférieur
D’une manière générale, il semble que les influences structurales soient prédominantes dans le tracé du réseau hydrologique du socle ancien.
Le cours inférieur du fleuve Mangoro présente des sections de cours d’eau avec beaucoup de seuils rocheux. Au cours des travaux de recherches effectués sur carte et terrain, au moins trois seuils importants ont été rencontrés le long du lit du fleuve principal du Mangoro. En effet, les seuils rocheux sont très importants dans le domaine de la dynamique fluviale donc de l’érosion et de la sédimentation, car ils influent directement sur le fonctionnement hydrologique de la rivière ainsi que la vitesse de l’érosion fluviale. On les appelle des rapides. Ces seuils représentent une sorte de niveau de base local pour le fleuve et les affluents, en dehors de la mer, jusqu’à ce qu’il soit travaillé par l’érosion. Ainsi, une nouvelle phase d’érosion peut commencer en amont, alors qu’en aval du seuil, l’érosion régressive est bloquée.
VIII.5.1. Seuils d’Andovolalina
Ce seuil se situe depuis la confluence du Mangoro avec son affluent de rive droite - Vavodray- à l’ouest d’Ambinaninivatokely jusqu’à Andovolalina. Dans cette partie, le cours du Mangoro présente une forme complexe : le chenal se divise en 2, séparés par des îles végétalisés au nombre de quatre (4). Le cours de la rive gauche présente des petits seuils très espacés par rapport au chenal situé à droite étranglé par des remarquables seuils rocheux (Cf. Figure 16). En général, les seuils se localisent dans une vallée encaissée de 15 m de profondeur. Pour les seuils de la gauche, le profil longitudinal ressemble en escalier. Ils mesurent environ 1 m de haut. Il est constitué d’une alternance de rapides, composées des blocs migmatitiques de formes bizarrement arrondies de couleur blanc.
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Figure 16. Les seuils d’Ambinaninivatokely à Androrangalava
Entre autres, il est à noter que le chenal entre dans une vallée très encaissée et passe à travers les seuils rocheux. Le cours devient à nouveau plus élargi lorsqu’il longue la rive en rejoignant la rivière Andovolalina. Mais, il reste encore coupé par des seuils. Dans cette partie, encore, le lit du chenal de la gauche se divise en deux en raison d’une grande île végétalisée.
D’un autre côté, le profil longitudinal en escalier, à faible dénivelé, du chenal de la droite, mesure une longueur de 2 kilomètres environ et une largeur développée de 100 à 230 mètres. Ce seuil compte au moins une succession de 11 seuils séparés par des biefs
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subhorizontaux de longueur variable. Cependant, le tracé en plan montre des cassures malgré la platitude du relief.
Sur les photographies aériennes, il apparaît clairement que cette disposition aberrante et non hiérarchisée est l’effet d’une excellente adaptation à la structure. En effet, les lits ne sont pas creusés par les rivières car les particules transportées par l’eau sont beaucoup trop fines pour pouvoir exercer une érosion verticale. Ils résultent de l’exploitation des lignes de faiblesse de la structure géologique (cassure, broyage). Le fleuve en somme n’est qu’un agent de lavage et d’évacuation des débris. Dans tous les cas, si le gradin est conservé c’est que le cours d’eau est incapable de creuser. Une autre preuve de cette incapacité peut être le très faible encaissement des rivières sur les biefs.
L’affleurement rocheux est caractérisé par des roches tout à fait différente du cours de la gauche, car ici il y a absence de migmatites, mais surtout des roches de métamorphisme supérieur caractérisées par les groupes schisteuses : quartz micacés, micaschistes, chloritoschistes, et beaucoup d’amphiboles. Des roches saines de couleur blanc à sombre, noire (Cf. Figure 16). Ainsi, l’origine de l’ampleur cet affleurement peut être attribué par des accidents structuraux : les seuils sont localisés sur des roches plus dures.
En plus, les lits rocheux présentent des caractères assez compliquées car ils influent sur le comportement du fleuve lui-même. En effet, les eaux du chenal de la droite restent bloquées par les seuils, les eaux stagnent à cause du barrage de ces seuils. C’est seulement en période de crue que les eaux débordent tranquillement à travers ces seuils et dans le paysage comme une simple inondation ; il s’agit alors d’un chenal temporaire. De cette manière, l’alimentation en eau du fleuve dans ce secteur se fait par le chenal de la gauche. Il fait référence à un lit permanent.
De plus, après la réunion de ces deux chenaux, aux environs de la localité Maroharena, il existe un ensemble de seuils rocheux d’une longueur considérable d’environ 2 kilomètres, puis devient calme sur les 400 m et après le fleuve se fractionne en seuils sur une distance de 2,5 km environ à Androragalava. L’affleurement correspond aux roches quartzitiques et amphibolitiques. Ils se situent à l’ouest de Vohitrambo (180 m) qui constitue en effet la terminaison nord-ouest des grandes coulées basaltiques de l’Est dont le volcanisme date de crétacé supérieur. (Mottet G., 1964). Les dépôts sont généralement composés de sables a été déposés entre les biefs.
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VIII.5.2. Seuils de Tratramarina
Un autre seuil a été aperçu juste à quelques kilomètres en aval de cette chute. Ce deuxième seuil est constitué par une série de 11 chutes de 1 m de haut qui se succèdent sur une distance de 3 kilomètres environ sur un affleurement de roche volcanique plus ou moins saine (Cf. Photo 11).
Photo 11. Seuils de Tratramarina Cliché de l’auteur, octobre 2018
Photo 12. Bief calme au sein des seuils rocheux, à Tratramarina Cliché de l’auteur, octobre 2018 En partant du haut, un premier seuil est visible à une altitude de 10 m et la terminaison se situe à 7 m d’altitude. La distance entre seuils est à environ 25 à 100 m voire 300 m avant la confluence du fleuve avec la rivière Lalana (Photos 12). Il présente les mêmes dépôts de sables caillouteux et des sables en amont. Dans cette zone, les îles de sables sont plus ou moins stabilisées, la végétation des phragmites colonise de plus en plus ces sables (Cf. Photo 11 et 12).
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VIII.5.3. Seuils de Betamotamo
Durant les travaux effectués sur terrain, les seuils rocheux de Betamotamo ont été les plus étudiés, car la zone est moins accidentée et la pénétration y est plus aisée. Le lit du fleuve Mangoro aux environs de Betamotamo reste encore coupé par des seuils spectaculaires que la carte topographique au 1/100 000è de Mangoro fait référence à une sorte de cascade : LA
CASCADE DU MANGORO.
Ce dernier seuil est marqué par une série de chutes de 50 cm à 1 m de haut sur 1,5 kilomètres de longueur. Les seuils se suivent sur une distance de 20 à 250 m environ (Cf. Figure 17). Divers types de dépôts ont été rencontrés tels que des sables et des galets hétérométriques. Le plus remarquable, ce sont les blocs rocheux qui couvrent une grande partie du lit et vu leur taille et leur nature, ils ne peuvent provenir que des roches voisines. Le fleuve est encaissé à une vingtaine de mètres des collines.
Figure 17. Délimitation des seuils de Tratramarina à Betamotamo Source : Google Earth, 2018 Commentaire : Les traits indiquent les possibles limites des intégrations de seuils : de Tratramarina d’une part de 1 à 2 ; et d’autres parts de ceux de Betamotamo (Section 2 à 3). Cela implique une grande dénivellation pour une petite distance par rapport au premier seuil (environ 1 m soit une pente moyenne de 5 %).
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Photo 13. Premiers seuils de Betamotamo Photo 14. Deuxième seuil de Betamotamo
Cliché de l’auteur, octobre 2018 Cliché de l’auteur, octobre 2018
Photo 15. Troisièmes seuils de Betamotamo Photo 16. Quatrièmes seuils de Betamotamo
Cliché de l’auteur, octobre 2018 Cliché de l’auteur, octobre 2018 Le substrat est composé de roche volcanique gris noir qui forme d’ailleurs l’ensemble du soubassement de cette partie du bassin-versant. Effectivement, les seuils rocheux jouent le rôle de barrière pour l’écoulement du fleuve tant dans le cadre de la sédimentation que sur le plan de l’écoulement. En fait, l’action de l’érosion régressive s’arrête aux pieds des seuils rocheux tandis qu’en amont, un nouveau cycle commence jusqu’à un nouveau seuil rocheux. L’écoulement du fleuve est bloqué par les seuils, et il est obligé de déposer les matériaux qu’elle transporte. En même temps, le lit du fleuve commence à s’ensabler et le fleuve n’arrive plus à dégager les surplus d’écoulement lors des crues. Cela entraine les dépôts des éléments dans les zones inondées. En bref, le fonctionnement du Mangoro inférieur est soumis à plusieurs facteurs. La simplicité du régime hydrologique par un maximum et un minimum au cours de l’année hydrologique s’ajoute une dynamique de l’écoulement caractérisée par des crues fréquentes pendant la saison de pluie. La puissance du débit de l’écoulement permet la mobilisation des matériaux de toute taille qui sont déposés dans le lit de la rivière. Toutefois, l’écoulement est parfois perturbé par l’existence des seuils rocheux.
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CHAPITRE IX. EVOLUTION HYDROGEOMORPHOLOGIQUE DU BASSIN-VERSANT DU
COURS INFERIEUR DE MANGORO Dans un autre domaine, les formes fluviales et les dépôts alluviaux ont également des intérêts en apportant des éléments de réponse sur le façonnement et l’évolution du relief
IX.1. Les formations superficielles, témoin de la dynamique du fleuve
Ce sont des formes et formations sédimentaires soit encore actives (cônes de déjection, estuaires), soit héritées (terrasses alluviales).
IX.1.1. Les coupes lithostratigraphiques
En effet, les fiches de terrain ont beaucoup aidé dans les observations des coupes, mais l’identification des couches n’était pas toujours évidente, c’est pourquoi effectuer des comparaisons avec les recherches antérieures a été d’une grande utilité. Les descriptions des coupes seront réalisées du sud au Nord en tenant compte de quelques points de référence.
En général les profils sont caractérisés par une succession de strates limoneuses et sableuses avec des épaisseurs très variables. L’horizon supérieur est souvent constitué de limons.
La luxuriance de la végétation dans la zone constitue un problème majeur à la recherche des coupes naturelles. Ainsi, quelques coupes ont été répertoriées :
IX.1.1.1. Le secteur Estuaire Mangoro : Betsizaraina Dans cette région, la vitesse d’écoulement des eaux est très faible et il n’existe pratiquement pas de dépôts visibles dans le lit . Bien qu’il n’existe pas de véritable coupe dans le lit du fleuve du fait du faible encaissement de la rivière, une coupe a été trouvée sur la rive gauche du Mangoro inférieur dans la commune Betsizaraina (Cf. Photo 18).
La coupe sur la Photo 18 montre effectivement l’encaissement du fleuve Mangoro sur une profondeur de 2,5 m. Elle se situe sur le talus du lit de la rivière à 9 m d’altitude (Latitude S19°58’18.1’’/Longitude E048°45’07.8’’). Le creusement s’est effectué par érosion latérale de berges depuis la confluence avec le Canal des Pangalanes jusqu’au seuil de Betamotamo. Ce seuil est en fait un affleurement de roche volcanique notamment des basaltes (Cf. Photo 17). Il mesure environ 1m de haut. La profondeur du lit de la rivière augmente au fur et à mesure que l’on remonte vers le Nord et vers la mer.
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Photo 17. Seuils rocheux de Betamotamo
Cliché de l’auteur, octobre 2018 En effet, les gros sédiments sont déposés en zone amont du fleuve et seuls les matériaux fins arrivent à se déposer dans le cours inférieur. Les sédiments apportés par le fleuve étaient interceptés par un relief ou une pente ou encore par les seuils. Ainsi seuls les cours d’eau affluents (Lalana, Sahevo et Ivolo) forment des cônes de déjection contribuant à fournir des matériaux dans le Mangoro inférieur.
Photo 18. Coupe d’une berge à Betsizaraina Cliché de l’auteur, octobre 2018
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Le fleuve a creusé dans des matériaux stratifiés de nature semblable :
- Au sommet, une couche mince de sol et de matrice de sables blancs de 16 cm d’épaisseur qui se développe sous une couverture végétale composée de bozaka. - La transition avec une épaisse couche de sables, limons et argiles interstratifiée en ligne horizontal, de couleur roux (70 cm) se fait avec quelques centimètres de couches de sables blancs. Le limon tend toujours à se concentrer dans la zone du bouchon vaseux où l'eau salée rencontre l'eau douce. - Au-dessous, une couche de couleur beige de sables blanchâtres à argiles de 36 cm d’épaisseur façonnée par la force de l’écoulement - Au-dessous, à 55 cm de profondeur se trouve une formation argileuse et sableuse de couleur marron, qui est de même le résultat de la dynamique de la rivière. - À la base, puisque l’estuaire du Mangoro présente un envasement très marqué, sous les couches sablo-argileuses se remplissent des vases (63 cm). Une des principales causes d'envasement dans l'estuaire est la floculation des matériaux en suspension, autrement dit, le bouchon vaseux. C'est le sel qui joue sur le taux de sédimentation des matériaux argileux.
Aussi, la faiblesse de la vitesse de l’écoulement démontre que le fleuve a arrêté de creuser dans son lit, car elle a trouvé localement une pente d’équilibre entre l’exutoire (la mer) et les seuils rocheux locaux . D’ailleurs, les dépôts dans le lit sont constitués essentiellement de sables et d’argiles. Les alluvions grossières comme les galets et les sables grossiers sont absentes, mais il y a un peu de sable fin.
IX.1.1.2. Le secteur Mangoro-chenal divaguant La coupe (Cf. Photo 19) se situe sur les bordures d’un chenal de rive gauche du fleuve au environ de Marotsiriry (Latitude S19°57’35.6’’/Longitude E048°43’10.2’’) à une altitude moyenne de 10 m. Description du profil : 0-11 cm : Horizon sablo-argileux avec des bois morts de couleur brun clair, cohésion moyenne 11-58 cm : Argile limoneuse, couleur brune-jaune, cohésion moyenne avec blocs anguleux 58-66 cm : Argile humide, de couleur marron, cohésion moyenne 66-142 cm : Sables de couleurs blanchâtre et gris, fins en général, cohésion moyenne 142-154 cm : Argilo-limoneux humide de couleur brun foncée, cohésion moyenne
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154-189 cm : Sables grossiers cimentés avec des cailloux, couleur grise, cohésion forte A la base, des couches argilo-sableuses, couleur brun à foncée, cohésion moyenne de 190 cm d’épaisseur.
Photo 19. Partie haut de la coupe du chenal
Photo 20. Partie moyenne de coupe du chenal divaguant à Marotsiriry Cliché de l’auteur, octobre 2018
Photo 21. Partie aval de la coupe du chenal Cliché de l’auteur, octobre 2018
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Cette coupe montre une prédominance des argiles sur les berges du chenal de rive gauche, ce sont des sédiments qui se sont accumulés pendant les crues qui se sont succédées. Par rapport au niveau de talweg actuel, elle est perchée à 4 m d’altitude relative.
Du haut vers le bas, on constate une épaisse couche d'argile limoneuse de couleur brun- jaunâtre qui n’est plus touchée par l'eau que pendant la période de crue. Puis une couche d’argile plus ou moins épaisse de couleur brune à cause de la remontée de l'eau.
L’ensemble des dépôts en surface est majoritairement plus fin, ces dépôts sont les plus récents, il y a une succession de sable, de limon et de sables. Puis ils s’enchainent dans une matrice de sableuse. Au-dessus de la base se trouvent des cailloux cimentés par des sables de couleur grise déposés lors d’une période de crue.
Ils sont accompagnés de quartz fumenteux, laiteux, provenant de l’activité volcanique (Betamotamo et Marotsiriry).
En effet, les seuils rocheux ont bloqué la charge de fond. Seules les charges en suspension ont pu être transportées, par exemple, les sables, limons et argiles. C’est le phénomène qui explique la formation limoneuse et sableuse sur la coupe. Cependant, la présence des grains de quartz est due à la dégradation de la migmatite granitoïde entrainée jusqu’en aval. Par conséquent, les cailloux présentent une forme triangulaire. Ainsi, ils n’ont pas subi un long transport.
IX.1.1.3. Le secteur Betamotamo La coupe (Cf. Photo 22) se trouve plus au Nord, sous les coordonnées Latitude : S19°56’22.6’’ et Longitude E048°41’10.4’’, à une altitude de 11 m. Elle mesure environ 2,5 m de haut et se situe sur la rive gauche du fleuve Mangoro. Cette coupe ne se différencie pas des autres coupes, elles ont presque la même altitude et séquence sédimentaire.
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Photo 22. Vue générale de la coupe du lit moyen du Mangoro inférieur Cliché de l’auteur, octobre 2018
E : 1/24cm
Figure 18. Vue détaillée de la coupe lithostratigraphique du lit moyen
Cliché de l’auteur, octobre 2018
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Cette coupe (Cf. Figure 18) a été observée à la limite du lit moyen du Mangoro inférieur en période d’étiage. C’est une coupe très fragile qui s’écroule facilement. Du haut vers le bas on constate la prédominance des sables qui sont en général des sables moyens à fins de couleur grise suivit d’une épaisse couche d’argile et de limons déposés pendant la dernière période de crue.
Une succession de sable et d’argile limoneuse est le témoin d’une période de crue pendant laquelle les sables qui sont plus lourds que les argiles et les limons se sont déposés en premier lieu. La couche la plus basse est essentiellement composée par le mélange de limon et de sable, mais la plus dominante est le sable. L’épaisse couche de sable à la base de la coupe est le témoin de l’existence d'une crue : où le courant s'étalera et perdra une partie de sa charge en sédiments. Alors les éléments qui se sont déposés sont surtout des éléments fins avec une épaisseur de 110 cm.
Il s’agit ici du lit moyen, il se trouve dans la zone alluviale. Donc, l’eau se trouve à quelques centimètres du sol et elle peut pénétrer facilement dans les couches étant donné que les sables sont très perméables.
D’ailleurs, à part l’érosion sur des versants ou dans le chenal, l’évolution du cours inférieur du fleuve Mangoro se présente aussi à travers les terrasses alluviales. Ces dépôts sont des témoins d’anciens écoulements du fleuve ou d’anciennes limites du lit majeur.
IX.1.2. Les terrasses alluviales, témoin de l’ancien lit du fleuve
Les terrasses alluviales constituent des formes héritées de conditions hydrologiques et morphodynamiques différentes de celles agissant aujourd’hui dans le fond de vallée et dans le lit des cours d’eau en particulier.
Lors des travaux de terrain trois terrasses ont été localisées (Cf. Figure 19) dont deux ont presque la même altitude ce qui fait qu’au total deux types de terrasses ont été identifiés.
En outre, les terrasses dans la zone de recherches correspondent à des terrasses « désappariées ». Celles-ci représentent des terrasses isolées qui n’ont pas d’équivalentes, ni en altitude ni en âge, sur le versant opposé à celui sur lequel elles sont observées. En effet, les terrasses ont été toutes localisées sur la rive gauche du fleuve. Ce décalage altitudinal s’explique par l’absence de dépôt sur l’un des versants, par migration graduelle du cours d’eau vers une seule rive, ou par l’érosion totale du dépôt et/ou des mouvements verticaux (positifs ou négatifs) du sous-sol.
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Figure 19. Localisation des coupes naturelles et des terrasses
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IX.1.2.1. La première terrasse alluviale La première terrasse alluviale se trouve aux environs de Betsizaraina à une altitude de 16 m sous les coordonnées Latitude : S19°58’16.1’’ et Longitude E048°45’09.6’’. Les faciès sont disposés verticalement en enchainement qui constitue une séquence. Elle est très visible sur le terrain et facile à distinguer par les séquences sédimentaires qui le constituent. Cette terrasse est formée de plusieurs séquences sédimentaires : limons, sable et argiles (Cf. Figure 20).
E :1/58 cm
Figure 20. Terrasse alluviale (Tr 1-1) Cliché de l’auteur, octobre 2018 Tous ces dépôts sont non seulement mis en place par le cours d’eau mais aussi par l’oscillation du niveau marin et pourraient être une terrasse dite «eustatique».
De ce fait, la photo fait voir la capacité d’apport de sédiment du cours d’eau et de la mer.
L’ensemble des dépôts en surface est majoritairement plus fin, ces dépôts sont le plus récents. Puis ils s’enchainent dans une matrice de sablo-limoneux. Par rapport au niveau de talweg actuel, elle se trouve à 6 m au-dessus.
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Cette terrasse se trouve dans la zone alluviale, dans les anciens chenaux de l’estuaire. Ainsi elle constitue un témoin de creusement du cours inférieur du Mangoro par la modification du profil d’équilibre, c’est-à-dire que le fleuve a creusé son lit pour atteindre le niveau d’abaissement de la mer (phase de régression de la mer) conduisant à l’apparition des terrasses.
D’ailleurs, la figure 21 montre une terrasse (Tr1-2) qui se trouve à quelques mètres du côté Est de la première, sous les coordonnées S19°58’16.1’’ et Longitude E048°45’03.6’’, à une altitude de 8 m. Cette terrasse ne se différencie pas de la terrasse (Tr 1-1), elles ont presque la même séquence sédimentaire. Sur cette terrasse, on peut voir clairement la séquence sédimentaire d’une terrasse eustatique.
E : 1/34 cm
Figure 21. Terrasse alluviale (Tr 1-2) Cliché de l’auteur, octobre 2018 La faible hauteur de cette terrasse par rapport à la première peut être expliquée par la faible profondeur d'eau pendant la phase terminale d'une transgression qui échappe peu à la fossilisation. En effet, elle ne peut affecter, sur une épaisseur significative, que celles qui ont été engendrées en phase initiale (Cf. Figure 21).
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La succession de la surface de transgression dans un dépôt de terrasse reposant sur une surface de transgression précédente témoigne, lui aussi, de deux oscillations successives.
De 0 à 150 cm, l’horizon argilo-sableux est un horizon qui n’est plus fertile (Cf. Photo 20). Celle-ci s’alterne avec une mince couche de sables fins. De ce fait, les matériaux qui ont constitué les deux terrasses sont des produits alluvionnaires. En effet, avant de s’encaisser, le fleuve Mangoro a déposé des sédiments d’origine continentale sauf les matrices sableuses qui sont des matériaux marins. D’ailleurs, la description de cette terrasse montre qu’auparavant le cours inférieur de Mangoro et son estuaire a connu une des oscillations glacio-eustatiques, une succession de variations du niveau de la mer, dont la plupart sont ici aussi d'amplitude faible et qui se déroulent également à l'échelle du millénaire.
De plus, sous les sables fins caractéristiques des dépôts marins se trouve une argile de couleur blanchâtre très épaisse. Il s’agit de la marque d’une période de calme hydrologique puisque sous cette épaisse argile se trouvent des sables bruns composés soit de sable blancs ou de d’argiles.
Bref, Cette terrasse a montré que les sédiments sont caractérisés par des éléments fins. En outre, concernant les terrasses eustatiques (Tr-1-2) plus complexe à déterminer est la combinaison d'anciennes formes de terrain fossiles, qui ont été creusées sous l'action des eaux courantes pendant une régression, avec celles qui ont été engendrées par l'abrasion marine pendant la phase initiale de la transgression suivante. De ce fait, il peut être raisonnable de représenter que les premières sont d'anciennes vallées datant d'une régression, tandis que des plates formes d'abrasion marines se sont développées sur les interfluves à la faveur de la transgression suivante .
IX.1.2.2. La deuxième terrasse alluviale Cette terrasse est localisée au niveau de Betamotamo (Latitude S19°56’16.21’’/Longitude E048°40’46.8’’) vers 17 m d’altitude. Le fleuve a incisé une coupe de 3,6 m de haut dans les dépôts volcaniques plus ou moins altérés. Elle a également creusé dans des dépôts essentiellement fins qui résultent probablement d’un ancien dépôt de crue fluvial. De ce fait, la granulométrie démontre des séquences de faciès avec prédominance d’éléments fins (argiles, limons, sables).
Concernant l’étagement, des successions de sable et d’argile limoneuse qui sont aussi très friables et s’écroulent facilement surtout les sables ont été identifiées. Une succession de sable et d’argile limoneuse est le témoin d’une période de crue pendant laquelle les sables
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qui sont plus lourds que les argiles et les limons se sont déposés en premier lieu. L’épaisse couche de sable à la base de la coupe est le témoin de l’existence d'une crue très violente dans le passé : le courant a été très fort alors les éléments qui se sont déposés sont surtout des sables grossiers avec une épaisseur de 37 cm en moyenne.
E : 1 /36 cm
Figure 22. Terrasse alluviale (Tr-2)
Cliché de l’auteur, octobre 2018 Ainsi, cette terrasse peut être le résultat d’une reprise d’érosion en aval des seuils mais avec une intensité faible. Ce phénomène a été poursuivi du fait de l’oscillation de la mer qui constitue le niveau de base général du fleuve effectivement après le passage de la régression marine. Par de-là, des régressions, relève le creusement d'anciennes vallées par les principaux cours d'eau, le fleuve Mangoro. S'y ajoute celui ravineaux affluents, y compris sur les versants des interfluves comportant des dépôts de terrasse plus anciens.
Alors, il s’avère que la genèse de ces surfaces de transgression et leur fossilisation se sont opéré au fil du déroulement des oscillations eustatiques.
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IX.1.2.3. La troisième terrasse alluviale Cette terrasse (Tr-3) se situe sur la rive gauche du Mangoro au nord de la deuxième terrasse aux coordonnées suivantes (Latitude S19°56’11.7’’/Longitude E047°02’58.8’’) vers 13 m d’altitude. Le fleuve a creusé dans une succession de couches de produits volcaniques. Elle montre en même temps la nature des formations superficielles et la profondeur de l’incision de la rivière. L’épaisseur de la coupe suppose que soit le fleuve avait une force exceptionnelle pour découper ces formations soit ce sont des formations moins résistantes, ce qui est le plus logique, car ce sont des produits volcaniques basaltiques.
E : 1/28 cm
Figure 23. Terrasse alluviale (Tr-3) Cliché de l’auteur, octobre 2018 La terrasse est formée par des dépôts généralement plus fins, il y a une succession de sable, de limon et d’argile. Par rapport au niveau de talweg actuel, elle est perchée à 4,5 m d’altitude relative. Cependant, la figure 23 ne montre que la partie supérieure de la terrasse car dans la partie inférieure d’épaisseur, ce sont surtout qu’une épaisse couche de sables de 1,5m entremêlés d’argiles de couleur brune (Cf. Photo 23).
Le sommet de la coupe présente un processus de pédogenèse puis viennent les argiles et limons. Vient ensuite une unité composée de sable mélangée à des limons et argiles. A la
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base viennent les matériaux plus grossiers : des sables sur une épaisseur de 1,5m. Les sables sont moyennement mélangés avec des argiles de natures plus noires issus d’altération des roches basaltiques, des argiles kaoliniques d'altération basaltique (Mottet, 1974). Cette terrasse se trouve actuellement sur un versant que les crues ne peuvent plus atteindre.
Il est à noter que ce sont des lambeaux de terrasses, la plupart ont été aménagés par l’homme.
Photo 23. Une terrasse presque détruite Cliché de l’auteur, octobre 2018 Commentaire : Seuls les quelques centimètres de successions des sédiments ont été plus ou moins conservées. Les restes ont été quasi-détruites surement par l’action de l’homme. Ce lambeau de terrasse sert de support de chemin pour les villageois.
Alors, l’étude de la zone du Mangoro inférieur illustre dans la très grande majorité par ces formations superficielles l’importance primordiale de l’héritage détritique dans la sédimentation continentale récente. Du point de vue dimensionnel, la pauvreté en éléments grossiers, l’importance de la fraction limoneuse, sont des caractères hérités des matériaux en place. Du point de vue minéralogique, la composition des fractions argileuses s’expliquent par les apports respectifs du socle ancien et des séries sédimentaires dans chaque bassin versant. En ce qui concerne les argiles, kaolinite et illite proviennent surtout des altérations du
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socle métamorphique et des roches volcaniques, la montmorillonite des roches sédimentaires (Mottet, 1974). Les différentes phases d’oscillations climatiques ont révélé deux types de terrasses : climatiques sensus stricto et eustatique déterminées indirectement par des oscillations climatiques. La première est une zone d'alluvionnement et le second est d'érosion. En effet, une terrasse climatique est l'expression d’une période pluviale qui permet l’alluvionnement des différents sédiments. Les dépôts de terrasses sont attribués à l’alternance des périodes sèches des displuviaux (rhéxistasiques) aux périodes humides des pluviaux (biostasiques). En outre, l’individualisation d’une terrasse eustatique résulte d’une régression marine qui détermine un creusement partant de l’embouchure et gagne peu à peu vers l’amont. C’est dire que la hauteur des talus augmente vers l’aval. Les alluvions sommitales sont de plus en plus récentes vers l’amont. En effet, au sénonien supérieur, au campanien et au maestrichtien, il y aurait eu une transgression marine recouvrant basaltes et rhyolites de la côte Est, s’ajoutant après d’une régression marine au début du tertiaire. Bref, l’étude remet en cause la signification climatique des terrasses qui caractérisent les étages de la chronologie du Quaternaire de la zone de recherches.
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IX.2. Les formes fluviales, des éléments de réponse sur le façonnement et l’évolution du sous-bassin inférieur Mangoro
Après observation et analyse, il a été déduit que le Mangoro inférieur connait un double ajustement du profil en long. La partie amont du cours d’eau, déficitaire en alluvions grossières, s’incise. La partie aval, qui reçoit les matériaux érodés sur le fond, voire sur les berges car elles sont érodables, s’exhausse.
IX.2.1. Un lit étroit encaissé en amont
Le stade de jeunesse d'une vallée fluviale se caractérise par du creusement qui conduit à la formation d'une vallée étroite en forme de V; les reliefs sont accentués le long du cours d'eau et on retrouve chutes, cascades et rapides.
IX.2.2. Une vallée large peu profonde en aval
En aval, la largeur s’élargit dans les plaines. Pourtant ailleurs, l’eau s’écoule pratiquement en surface dans les plaines. Ainsi, plus on descend le long du fleuve, plus le lit de celle-ci s’élargit. Le fleuve commence à avoir un tracé sinueux dans les plaines (Cf. Figure 24).
En somme, cette situation a été souvent le témoin d’un basculement du profil en long de part et d’autre d’un point ou d’une zone de basculement du relief. Alors, le premier point ne serait que les seuils rocheux caractérisés comme le niveau de base local des cours d’eau en amont, et l’autre la mer au niveau de son exutoire, le niveau de base général du bassin versant du fleuve Mangoro (amont, moyen et principalement l’aval).
Evolution amont-aval d’un cours d’eau. On conçoit bien qu’il n’est pas pertinent de gérer de la même façon ces différentes entités hydromorphologiques.
IX.3. La largeur à plein bord et le coefficient de sinuosité
Les cours d’eau sont dynamiques et continuellement en évolution. Face à une perturbation naturelle ou humaine, ils adaptent leur largeur, leur pente, leur profondeur et leur sinuosité afin d’assurer le transit optimal des débits liquides et solides. L’érosion et la sédimentation sont les processus naturels leur permettant de retrouver un équilibre (Gangbazo, 2011). De plus, la forme fluviale du Mangoro inférieur peut être aussi expliquée par une analyse hydrogéomorphologique de la section transversale à travers plusieurs méthodes.
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Dans la réalité, il ne s’agit pas de classer des cours d’eau mais plutôt des tronçons de cours d’eau. En effet, tout en gardant à l’esprit le concept de continuum amont- aval, il est fréquent qu’un même cours d’eau présente une morphologie et un fonctionnement très différents entre sa source et sa confluence.
IX.3.1. La largeur à plein bord
Il s’agit de toute évidence des mesures de géométrie en travers. Ainsi, les caractéristiques du lit moyen à pleins bords, c'est-à-dire avant débordement dans la plaine alluviale ou lit majeur constituent la signification géomorphologique la plus importante. La largeur et la profondeur sont donc mesurées dans ces conditions de pleins bords sur la figure 24 et 25.
La largeur à plein bord est notée (W) tirée du mot anglais « Width ». Elle se mesure généralement au niveau des portions rectilignes et des points d’inflexion entre deux sinuosités. Ainsi, d’après les mesures effectuées sur SIG, la largeur moyenne à plein bord de la rivière a donné le résultat de 746 m. La carte de la largeur à plein bord du Mangoro inférieur a été divisée en 2 du fait de longueur du Mangoro en vue d’obtenir une meilleure interprétation (Cf. Figure 24 et 25).
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Figure 24. La largeur à plein bord de la partie supérieure du Mangoro inférieur
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Figure 25. La largeur à plein bord de la partie inférieure du Mangoro inférieur
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La figure 24 et 25 illustre bien la forte variabilité des largeurs, sur des cours d’eau très proches spatialement et sensiblement de même taille. La largeur du lit varie entre 233 et 2612 mètres suivant la topographie. Selon les figures 24 et 25, il a été constaté que la zone amont du Mangoro inférieur présente une rectitude du tracé du lit qui est liée au fait que le fleuve cherche à obtenir la pente maximale (qui est la pente de la vallée) pour garantir au mieux l’évacuation de la charge alluviale provenant de l’amont.
De plus, l’érosion latérale a une moindre importance sur cette portion peu active. De ce fait, il est plus approprié de réaliser des mesures systématiques. Par contre, cela devient important dans les zones où la dynamique d’érosion/dépôt peut être localement forte (aux environs de Betamotamo) et où les sur-largeurs au niveau des sinuosités actives peuvent être importantes et non significatives si elles sont peu nombreuses sur le tronçon (Cf. Figure 24).
IX.3.2. Le rapport largeur profondeur
Une caractéristique géométrique intéressante à plusieurs titres est le rapport de la largeur sur la profondeur moyenne à pleins bords (noté l/p). D’un point de vue hydromorphologique, c’est un paramètre typologique indicateur de l’activité géodynamique d’un cours d’eau. Ainsi, les cours d’eau à dynamique plutôt active, caractérisés par des processus érosifs latéraux importants et des apports solides assez élevés, ont des rapports l/p plutôt forts (20 ou plus). Ceci est observé au niveau des portions aval de la zone de recherches.
Largeur à plein bord = 690 m Profondeur à plein bords= 2,5 m l/p=276
Photo 24. Valeur de rapport largeur/profondeur à Marotsiriry
Cliché de l’auteur, octobre 2018
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Largeur à plein bord = 690 m Profondeur à plein bords= 2,5 l/p=276
Photo 25. Valeur de rapport largeur/profondeur à Betamotamo Cliché de l’auteur, octobre 2018
Largeur à plein bord = 520 m Profondeur à plein bords = 15 m l/p = 34, 66
Photo 26. Valeur de rapport largeur/profondeur à Tratramarina Cliché de l’auteur, octobre 2018 Commentaire : On visualise bien la corrélation avec l’intensité des processus géodynamiques à travers ces valeurs de rapport largeur/profondeur (érosion latérale et transport solide). Le rapport l/p donne aussi des indications sur la cohésion des berges. En effet, plus les berges sont cohésives, plus les cours d’eau sont étroits et profonds. C’est le cas des sections du fleuve amont du fait de l’existence des structures conservées pour les migmatites dans la latérite des berges (Cf. Photo 27). Inversement, si les berges sont peu cohésives, le cours du fleuve a tendance à être plus large et moins profond. Cette situation a été surtout localisée aux environs de Betsizaraina car
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les berges sont surtout à prédominances sablo-argileuses (Cf. Photo 18, page 88). D’ailleurs, le rôle de la végétation prend de l’ampleur dans la notion de cohésion de berges. Certes, la présence de la végétalisation sur les berges favorise plutôt l’érosion verticale aux dépens de l’érosion latérale. Ce phénomène a été en particulier identifié au niveau de Betamotamo.
Photo 27. Structure conservée des migmatites dans les latérites Cliché de l’auteur, octobre 2018 Les figures 24, 25 et 26 montrent aussi que les rivières rectilignes ou quasi-rectilignes sont celles qui présentent les plus forts rapports l/p. (Malavoi & Bravard, 2010) ; (Bravard & Petit, 1997).
IX.3.3. Le coefficient de sinuosité
Les formes d'accumulation dépendent des caractères du réseau fluviatile qui sont l'indice de sinuosité et le nombre de chenaux. Malavoi & Bravard, 2010 proposent ce paramètre pour quantifier le degré de sinuosité d’un cours d’eau noté SI. Le principe est de mesurer la longueur développée par le cours d’eau en suivant l’axe du lit mineur pour avoir Ldev puis diviser cette longueur par la longueur entre deux mêmes points en suivant l’axe générale d’orientation du cours d’eau LEm. Le Mangoro inférieur connaît un tracé sub-rectiligne. Elle s’écoule dans un lit très large avec les 746 m de largeur à plein bord, pour une profondeur assez marquée. En effet, d’après l’extraction faite par le MNT et les enquêtes sur terrain, il n’est pas envisageable de traverser le fleuve d’un côté et de l’autre ; le fleuve est vraiment profond. Les populations ont constaté que le fleuve n’est jamais à sec même pendant la période d’étiage. Ainsi, un fleuve sinueux a tendance à s’écouler dans un lit relativement plus large par rapport
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à sa profondeur. Alors, le type de réseau dépend essentiellement de la pente, de la charge transportée et de la stabilité des rives (rôle stabilisant de la végétation).
X.4. Un fleuve dynamiquement complexe : L’homme, un autre facteur de la dégradation du milieu naturel
Les variables susceptibles d'évoluer sont géométriques (largeur, profondeur, pente), hydrauliques (vitesse d'écoulement, rugosité) et sédimentaires (suspension, charge de fond, granulométrie).
Les capacités de transport les plus faibles sont enregistrées dans les grands fleuves et plaines sous climats tempérés ou tropicaux humides.
La fourniture en sédiments des rivières dépend des effets de l'érosion dans le bassin versant, tant au niveau des versants que des fonds de vallée. Ces effets de l'érosion sont contrôlés par des facteurs naturels, déjà développés dans la partie II, et anthropiques. (Bravard et Petit, 2000).
X.4.1. Les feux de brousses : « tavy » Ils sont fréquents dans la zone de recherches et aux alentours. La communauté locale brûle les versants pour faciliter les travaux des champs, et se servent des cendres comme engrais et apports biologiques sur des versants pauvres en éléments nutritifs. Cela se produit surtout en fin de saison sèche entre septembre et novembre (travaux de terrain).
Le passage répété des feux entraine une dégradation de la couverture végétale en savanes donc vers la « nudité » progressive des sols des versants . Ainsi, ils sont non protégés lorsqu’arrivent les premières gouttes de pluie en début de la saison pluvieuse. D’ailleurs, ces premières pluies sont très agressives ce qui favorisent les processus d’érosion des versants. De plus, la couverture végétale devient de plus en plus disparate par le fait qu’il est difficile de maitriser ou circonscrire le feu (Cf. Photo 28). Alors, le sol devient meuble. Avec une pente forte mais une couverture végétale plus développée, le phénomène est plus ou moins maitrisé. Ces ensablements sont très importants dans le chenal (Cf. Photo 25).
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Photo 28. Préparations pour la mise en culture d'un versant Cliché de l’auteur, octobre 2018 En outre, de nombreuses rizières et parcelles agricoles sont remplies d’eau que ce soit par apport direct des précipitations ou soit par le débordement du fleuve. Ceci entraine ainsi une baisse de la superficie des terres cultivables. Récemment, plusieurs mètres carrés de rizières dans le fokontany Ambodiharina, ont été rempli d’énormes quantités d’eau. Les faits se sont produits durant les épisodes pluvieux de l’année 2013 où il a plu durant des jours voire des mois amenant une importante quantité d’eau. Actuellement, les gens peinent à dégager le sable et la riziculture est encore quasi-impossible.
Par ailleurs, les sables ont pour origine les versants dénudés par le « tavy » surtout des collines comme les collines aux environs de Betamotamo et Menagisy. Ils sont alors transportés sur de courtes distances et se déposent généralement en colluvions (Cf. Photo 28). Par contre, récemment, le dépôt de sable au niveau du Betamotamo et Betsizaraina a engendré l’extraction de sable du chenal ou encore des barres. Ainsi, une enquête a été effectuée au niveau des personnes rencontrées le long de ces extractions afin de révéler l’importance de cet ensablement.
X.4.2. L’extraction de sable dans le Mangoro inférieur L’activité d’extraction de sable, actuellement, a été surtout effectuée par les personnels administratifs des communes dans le domaine de la construction désirant de construire des maisons en dur ou encore afin de construire des routes. Elles sont légales et formelles.
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Quelques personnes ont été ainsi enquêtées. Au minimum, chaque personne extrait trois (3) mètres cubes (m3) de sable et au maximum cinq (5) m3 par jour pendant les six jours de travail. Ces sables sont alors prélevés dans le lit mineur du fleuve pendant les périodes sèches septembre-octobre. La période où l’apport de sable est très important se situe en février- mars après les inondations annuelles du fleuve. De ce fait, ces personnes travaillent à partir du mois de Mars et Avril et il n’y a pas d’extraction quand viennent les inondations. Cependant, dans le cas où comme cette année, les pluies sont plutôt faibles et ne génèrent pas d’inondations marquées. Mais, ceci ne se produit pas chaque année car depuis 5 ans, il n’y a pas d’extraction. Après les inondations, des sables se déposent près des berges ou bien quand le niveau du fleuve redescend après les crues, une quantité importante de sable apparaît dans le « lit moyen ». Ces dépôts en dehors du chenal sont alors extraits. Tout le sable en dehors du lit du chenal est alors extrait après 14 jours.
Photo 29. Extraction de sable à Menagisy Cliché de l’auteur, octobre 2016 D’après les extracteurs, ils ne prennent pas le sable dans le fleuve durant et après les inondations, mais le sable en dehors du chenal. Une fois le stock épuisé, ils reviennent dans le lit du fleuve qui, jusqu’à maintenant, ne s’épuise jamais au cours de l’année.
Ainsi, quelques chiffres ont été retenus pour le calcul du volume de sable extrait au niveau du Mangoro inférieur. En effet, Le nombres jours d’extraction est de 122 du fait des six jours de la semaine en 4 mois. De plus, le nombre de jours d’extraction durant une année, quand il y a une inondation avec une durée moyenne de 10 jours additionnés avec les 14 jours d’extraction hors du chenal, est de 80. Donc, il y a une moyenne de 24 jours où ils ne prennent pas de sable dans le lit du fleuve.
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Dans ce cas, si durant cette période de 5 ans, l’inondation est absente, en moyenne, 3.660 m3 par an de sable a été extrait du Mangoro inférieur. Par contre, si l’inondation a été présente, le chiffre est une moyenne de 3.200 m3 par an. En outre, concernant les sables extraits qui se déposent en dehors du lit du fleuve, ils enregistrent 460 m3 par an en moyenne durant la période.
Alors entre la période de 2013-2017, en moyenne, 2.440 m 3 de sable sont extraits par an au niveau de cette portion. Alors ces cinq dernières années, en moyenne, 12.200 m3 de sable ont été extraits au niveau de Mangoro inférieur portion aval.
Donc, ce chiffre évoque l’importance de l’ensablement au niveau de Menagisy- Betsizaraina.
L’extraction de sable a des effets positifs dans la commune de Betsizaraina. Il y a d’abord le fait que cette activité est une source de revenus pour la commune grâce aux ristournes, mais fait vivre aussi de nombreuses familles.
Bref, cette extraction de sable présente des avantages car de nombreuses rizières seraient déjà ensablées sans cette extraction ; sans quoi les plaines du Mangoro ne seraient plus cultivables.
IX.5. Les formes héritées des seuils rocheux
Le processus de l’érosion se fait en deux étapes : Il y a d’abord la phase de préparation en d’autres termes appelée « altération » puis la mise en mouvement des matériaux altérés.
IX.5.1. Les aspects d’évolution des seuils dans la zone de recherches
Le lit rocheux peut être poli ou creusé de marmites ou encombré de blocs épars. Bravard et Petit (2000) détermine 2 types de rapides : les rapides rocheux et les rapides à blocs. De ce fait, les rapides rocheux sont « des rapides façonnés dans des roches massives, souvent fissurées et diaclasées, et sur lesquelles la part des galets et des blocs est secondaire ». Tandis que les rapides à blocs sont « une accumulation de blocs qui brisent ou agitent la surface de l’eau pour le débit d’étiage. » D’après cette classification et les travaux de terrain, les seuils rocheux rencontrés dans la zone de recherches sont vraiment des rapides rocheux, car leurs substrats affleurent dans le lit du fleuve.
Les formes rencontrées le long des seuils rocheux se présentent comme suit, trois types peuvent se rattacher :
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- les marmites : Elles correspondent aux produits par la corrosion des eaux entrainées par un mouvement giratoire et chargé de particules solides tels les galets, notamment en fragments de quartz (Cf. Photo 30).
Photo 30. Les marmites de géants dans les seuils de Betamotamo Cliché de l’auteur, octobre 2018 Commentaire : A gauche, les marmites ont une forme rentrante vers l’intérieur qui témoigne l’importance des forces de corrosion de l’eau dans les roches volcaniques à une époque. A droite, les marmites sont de taille inférieure que celles de la gauche. La couleur montre que celle de la gauche n’est pas toujours façonnée par les eaux, les marmites sont plus exposées aux soleil, ce qui explique la couleur rouillée. Alors que celle de la droite se situe à une altitude inférieure, atteinte pars les eaux ; de même, on y observe encore de l’eau stagné dans la marmite. - Le polissage : Ce sont des formes dues à l’abrasion lente et régulière des roches très dures qui arrivent à former des cannelures à faible fracturation de la roche, des microformes lisses. Aussi, les lits à polissage sont d’une variante plus humide de la précédente.
Ainsi, l'abrasif étant plus fin, ou le matériel plus dur, la roche est doucement polie et guillochée mais les marmites sont plus rares (Cf. Photos 31). Ils prédominent sous climat de savane du fait du transport de cailloux et de sable (Alexandre, 1974).
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Photo 31. Les aspects de cannelures dans les seuils de Betamotamo Cliché de l’auteur, octobre 2018 Commentaire : Les roches sont faiblement polies sur la photo de gauche. En effet, la direction des cannelures suit le sens de l’écoulement. Les cannelures mesures en moyenne 50 cm de longueur sur la droite. Celles de la droite présentent de faibles rainures, non seulement plus loin du chenal mais à une altitude plus élevée. - et les fragments de dalles : Quant à aux fragments de dalles, l’abrasion est conditionnée par la désagrégation sous contrôle chimique de la roche en place qui est diaclasée. En retour, la roche prépare de gros blocs généralement d’un mètre de diamètre soit plus en moyenne (Cf. Photos 32 et 33).
Photo 32. Les formes des seuils aux fragments de dalles Cliché de l’auteur, octobre 2018
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Photo 33. Les gros blocs des seuils à fragments Cliché de l’auteur, octobre 2018 Commentaire : Les alluvions sont grossières de tailles hétérométriques allant des petits galets aux gros blocs de toutes sortes. Les alluvions sont généralement très arrondies et ne s’avancent pas en tuilage.
IX.5.2. Les seuils rocheux, point d’équilibre des cours d’eau situés en amont
Les seuils rocheux sont des secteurs clés du profil en long des cours d’eau par une très grande stabilité de ces formes nécessitant des milliers d’années pour leur formation. En effet, sous climat chaud et humide, les actions chimiques altèrent la roche en place dans les dépressions humides qui sont sujettes à des phénomènes de crypto-décomposition. De ce fait, les seuils se localisent alors là où l’incision du profil en long dégage un pointement de roche saine ». Donc, il se révèle que ces lits seraient des formes relictuelles lorsque les débits naturels contemporains ne sont pas assez puissants pour la mise en mouvement des blocs. Mais, ils supposent des débits supérieurs à celles de la crue centennale, probablement des paléodébits.
IX.5.3. L’extraction des galets dans les seuils Les seuils subissent d’activité d’extraction surtout les galets. L’extraction sert afin d’effectuer des travaux de construction. Durant l’enquête, il est difficile voire impossible d’obtenir des réponses concernant cette extraction car les personnes rencontrées sont très méfiantes.
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Photo 34. L’extraction des galets sur les seuils de Betamotamo
Cliché de l’auteur, octobre 2018 Ainsi, après observation de leur travail d’extraction, pour 15 personnes en moyenne, chaque personne extrait des galets dans un sac de riz par jour. Ces galets sont alors prélevés dans le lit mineur du fleuve pendant les périodes d’étiage de septembre-octobre. Durant les enquêtes, cette activité n’a été pratiquée que récemment depuis 3 ans. Après les inondations, des galets ont été exhumés au fond du lit et se déposent près des berges ou bien quand le niveau du fleuve redescend, une quantité importante de galets apparaît dans le chenal et le lit moyen.
Ainsi, les nombres jours d’extraction est de 27 du fait des trois jours de travail en une semaine pendant 2 mois. Donc, il y a en moyenne 25 jours où ils ne prennent pas de galets dans le lit du fleuve en un an.
Alors, entre la période de 2015-2018, pendant cette période de 3 ans, on peut évaluer en moyenne, 4.050 kg par an de galets a été extrait des seuils de Betamotamo.
Donc, comme celui des sables, ce chiffre montre l’importance des galets au niveau de Betamotamo.
IX.6. Les îles végétalisées dans le Mangoro inférieur
L’interprétation des photos aériennes et des images satellites a permis d’expliquer la mise en place de façon particulière du lit et des chenaux.
IX.6.1. Un lit plus ou moins stable
Certainement, si on se base sur la classification des réseaux fluviatiles, le Mangoro inférieur se rapproche des cours d’eau anastomosés ou d’anabranches (Bravard et petit, 2000).
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Comme il a été évoqué dans le chapitre VIII, le long de son cours inférieur, paticulièrement aux envions d’Andovolalina, le Mangoro développe des chenaux divisés des îles végétalisées. Ce sont des formations alluviales en îles de grandes dimensions par rapport à la taille des chenaux.
En outre, le terme d’anabranche (anabranching) a été employé car le fleuve se composants de chenaux fluviaux qui diffluent par rapport au chenal principal stables qui divisent l’écoulement pour des débits proches du plein bord. Ensuite, les chenaux confluent plus à l’aval, parfois après plusieurs kilomètres de parcours autonome (Cf. Chapitre VIII).
En effet, en plus d’être végétalisées, ces îles sont stables dans l’espace et dans le temps.
Dans cette section, la charge en transit est peu abondante et de granulométrie fine ; la charge de fond est réduite à cause des seuils rocheux massives, de sorte que les dépôts et les berges sont cohésifs et stables. De cette façon, les sinuosités ne se forment pas car les berges ne sont pas érodables
D’ailleurs, le chenal de la droite est étranglé de grands seuils où les eaux de crue se déversent à la faveur de brèches (Cf. Figure 26). Ces eaux décantent leurs matières en suspension.
Les tronçons fluviaux anastomosés se situant à l’aval du continuum d’énergie de l’écoulement, avec pour conséquence une capacité de transport et d’érosion limitée (Bravard et Petit, 2000).
Alors, il se montre que le débit à pleins bords, sans réelle efficacité morphologique, ne ferait que mettre en eau les chenaux du système.
IX.6.2. Profil en travers type
En général, le Mangoro inférieur dans cette portion est large et moyennement profond, ce qui se traduit par un rapport largeur/profondeur généralement forte, voire supérieur à 50. De ce fait, un profil en travers a été nécessaire pour caractériser un lit à plusieurs chenaux inscrits dans des vallées encaissées (Cf. Figure 26). Dans l’axe des points codés A et B sur la figure 26 , montre que les divers chenaux élémentaires de tressage se situent à des altitudes plus ou moins égales et, par conséquent, tous mise en eau progressivement, en fonction des débits entrants.
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Figure 26. Profil en travers
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Profil en travers « type » d’un fleuve encaissé à lit rocheux. Le profil a été soumis à une exagération des hauteurs d’un facteur 5. Noter l’égale mise en eau des chenaux en fonction du débit. Pour conclure, ces îles sont des formes durables, car les images satellites démontrent le faible déplacement de ces îles (à l’échelle de plusieurs décennies ou siècles). La typologie suppose explicitement que les formes sont en équilibre avec les conditions climatiques actuelles.
IX.7. L’évolution des unités morphologiques dans l’estuaire
La proportion de chacun des dépôts préservés dépend de la position de l’estuaire, de la puissance des courants de marée et du volume de vase, de sable disponible pour la sédimentation. Au niveau de l’estuaire à marée, concernant les chenaux de marée, la largeur des chenaux s’accroit, tout comme leur nombre, dans la partie inférieure de l’estuaire (Cf. Figure 27). Aussi, l’analyse diachronique montre que les barres tidales sont très mobiles, capables de migrer deux fois par jour vers l’amont (au flot) et vers l’aval (jusant). Il faut constater que les barres se sont multipliées dans l’estuaire de Mangoro. Par contre, dans la partie dominée par la houle, des apports sédimentaires extérieurs contribuent aussi au remblaiement des lagunes dans la zone si elles sont communiquées à travers des seuils. Il s’agit, des dépôts de cônes de débordement de tempête des sables, ces derniers étant construits par les apports marins transitant par les passes à chaque marée montante. Au fil du temps, la lagune centrale peut progressivement se remblayer, jusqu’à devenir un marais lagunaire, c’est le cas de la lagune d’Antatamamy. L’embouchure du Mangoro évolue selon les grandes crues du fleuve. Cette évolution a été étudiée à partir des comparaisons de photographie aérienne de 1950, d’image Bing 2013 et des observations sur le terrain. En 1950, l’embouchure se trouve plus au nord à quelques kilomètres de Salehy. Alors qu’en 2013, elle se trouve à 738,917 m plus au Sud. De 2013 à 2019, la migration de l’embouchure se fait encore vers le Sud et la passe est plus éloignée de 94,87 m. De plus, d’après les travaux de terrain, il a été constaté que la largeur de la passe communiquant le fleuve à la mer était plus restreinte en fin 2018 que celle de la passe observée en début 2018 (Image Google Earth, 2018). En effet, la force de la mer combinée avec celle du Mangoro façonne l’embouchure conduisant à son modelé actuel. Seules les quantités importantes d’eau provenant de l’amont
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du bassin et la force des vagues pendant les périodes cycloniques rencontrés dans la zone de recherches peuvent provoquer ces changements de direction de l’embouchure.
Figure 27. Évolution de l’embouchure du Mangoro et des cordons littoraux
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CHAPITRE X. ESSAI DE CARTOGRAPHIE GEOMORPHOLOGIQUE DU COURS INFERIEUR ET DE
L’ESTUAIRE DU MANGORO La figure 28 et 29 est une carte pour la spatialisation du phénomène d’inondation, puis une cartographie des unités morphologiques dans le Mangoro inférieur et l’estuaire. C’est le résultat final d’une étude hydrogéomorphologique combinée avec la géomorphologie littorale.
Elle a été élaborée à partir des enquêtes au niveau de la population. Les enquêtes ont montré que la majorité de tous les champs de cultures à proximité du fleuve sont inondées chaque saison des pluies. De plus, le deuxième critère consiste le suivi des traces d’ensablement dans la plaine : elles ont été identifiées à partir d’une image satellite très haute résolution provenant de Google Earth datée de 2018, finalisées à partir des travaux sur le terrain.
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Figure 28. La carte hydrogéomorphologique de l'estuaire du Mangoro
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Figure 29. Carte hydrogéomorphologique de la partie amont du Mangoro inférieur
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La carte des figures 28 et 29 montre les zones inondables dans le Mangoro inférieur et l’estuaire. La rive droite est la plus touchée par le fait qu’il y a une inclinaison générale de la plaine vers le Sud- Est. Les fokontany Ifasina et Vohilava sont parmi les plus touchés, car d’une part il y a les eaux provenant des ruisseaux Lalana, Ivolo ainsi que la sortie du lit mineur du fleuve Mangoro pour s’écouler dans son lit majeur. Chaque saison de pluies, d’après les enquêtes auprès de la population, la zone est inaccessible ; de même le port fluvial à Mahanoro est fermé. Le moyen de transport pour rejoindre la rive droite est la pirogue. Le fokontany Ambodiharina est presque entourée par les eaux surtout quand il y a passage de cyclone.
De ce fait, les apports des affluents se déversent dans le fleuve en apportant des sables et cela sous forme de cône alluvial encore fonctionnel.
Les terrasses ainsi que les diverses morphologies abandonnées (bras morts, chenaux des estuaires) constituent l’encaissant. Cet encaissant n’est plus touché par les inondations. En effet, les bras morts, les chenaux des estuaires et les terrasses sont le siège d’une agriculture qui tient une place prépondérante dans le Mangoro inférieur et l’estuaire.
Alors, selon ces figures 28 et 29, et les calculs effectués par sur un logiciel de SIG, la plaine alluviale a une superficie totale de 4642,24 ha. Les crues fréquentes à rares inondent 452,6 ha soit 9,74 % environ de la superficie de la plaine. Alors, 449,3 ha soit 9,95 % de la plaine alluviale fonctionnelle sont susceptibles d’être inondées chaque saison de pluies surtout quand il y a le passage d’un cyclone.
Donc, ces chiffres démontrent que les inondations constituent de graves problèmes dans le Mangoro inférieur ainsi que l’estuaire et menacent les activités agricoles de la plaine chaque saison des pluies.
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CONCLUSION GENERALE
La géomorphologie fluviale a pour but d’étudier le fonctionnement naturel d’un fleuve en analysant la structure de la vallée en relation avec le processus d’érosion et de sédimentation.
A travers ce mémoire, la dynamique d’un système fluvial a été identifiée. L’état actuel de la basse vallée et du fleuve Mangoro qui la draine est donc un produit complexe, hérité à la fois de la dynamique des milieux physiques et des pratiques sociales. L’étude de la dynamique fluviale a montré un exemple de l’altération ou de perturbation de l’écoulement naturel du fleuve par les actions anthropiques.
Le phénomène d’érosion et d’accumulation sculptent les entités morphologiques du cours d’eau ainsi que son évolution spatio-temporelle. Les différents phénomènes et formes d’érosion fluviale observés le long des rivières s’expliquent largement par la nature des matériaux et la géomorphologie des berges actuelles.
D’ailleurs, une topographie accidentée décrit des versants à pentes élevées, de moins en moins protégés et favorise ainsi le départ des matériaux sous l’action des eaux de ruissellement.
En effet, les différentes unités comme les terrasses montrent que le Mangoro inférieur a incisé à partir de la période de régression et ce jusqu’à actuellement pour que ces produits de l’érosion soient visibles. Mais des recherches et une étude à partir des autres disciplines scientifiques comme l’hydraulique, l’hydrologie, la géologie sont vivement souhaitées pour apporter un éclaircissement sur cette adaptation et comprendre ainsi le rôle de la tectonique dans cette zone de recherches. Effectivement, concernant l’évolution des seuils rocheux, il est probable que le creusement est en relation avec un soulèvement en amont qui aurait affecté la région (BESAIRIE, 1962) lors des manifestations tectoniques. Cela aurait modifié la pente générale du fleuve qui a commencé, depuis, à chercher la pente d’équilibre de son écoulement. Certes, le Mangoro inférieur a subi des périodes d’oscillations climatiques d’une part, des périodes pluviales et displuviales créant ainsi de formes géomorphologiques sur les versants volcaniques. D’autre part, une régression marine engendre les terrasses eustatiques.
De plus, les activités de la population dans le Mangoro inférieur et estuaire sont aussi influencées directement par le fleuve. La forte pression de l’homme sur le paysage liée à une forte augmentation de la population et une pauvreté de la population a pour conséquence une disparition progressive de la couverture forestière, ce qui accentue l’action érosive des pluies. Mais les solutions doivent être
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basées sur des calculs hydrauliques précis et minutieux. Cela a des répercussions sur la qualité des sols. Au lieu d’apporter des sédiments fertilisants, le sable remplace ces sédiments. Les ensablements assez fréquents dans la plaine ont pour conséquence une diminution des terres cultivables. Les inondations fréquentes constituent aussi des problèmes majeurs dans la plaine. La population est consciente que le cours d’eau sort de son lit apparent tous les ans à chaque crue. Mais les aménagements de protection sont des constructions de fortune. De plus, le Mangoro inférieur ne bénéficie pas d’aménagements au point hydraulique. Dans la partie aval, l’érosion se traduit chaque année par des inondations et des ensablements des rizières. Cela mérite donc des recherches approfondies afin d’apporter une amélioration dans les activités de la population.
D’ailleurs, la lutte contre la dégradation de l’environnement naturel dans le Mangoro inférieur est une préoccupation majeure et doit être intégrée dans les politiques environnementales actuelles pour un développement durable du Mangoro inférieur ainsi que l’estuaire.
Bref, la structure et l’évolution du cours d’eau sont intimement liées à la dynamique fluviale passée ou actuelle. La capacité d’ajustement du chenal fluvial aux variations hydrodynamiques dépend de sa sensibilité au débit le plus apte à remodeler profondément et durablement le lit. Plus précisément, les lits fluviaux s’organisent au cours des débits de basse fréquence et de haute magnitude.
La connaissance de l’évolution du cours inférieur du fleuve Mangoro ainsi que son estuaire peut être compléter à travers les forages. De plus, l’utilisation de l’analyse granulométrique peut aussi enrichir le travail puisque celle-ci peut surtout déterminer la datation absolue de la formation de l’estuaire. Et l’attaque de l’érosion sur le versant devrait être plus approfondie en dégageant les zones les plus vulnérables à l’érosion.
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BIBLIOGRAPHIE
1. AMAT, J-P. et al., 2008. Elément de géographie physique, édition Bréal, 2è édition, collection Grand Amphi Géographie, 460 p. 2. AMBROISE, B., 1999, La dynamique du cycle de l'eau dans un bassin versant : processus, facteurs, modèles, éditions HGA, Bucarest, 200 p. 3. ANDRE, G.R. et DE SERRES, B., 1989. Morphologie du lit et dynamique des confluents de cours d'eau, in Bulletin de la Société Géographique de Liège, 1989, pp. 113-127. 4. ANDREW, M., 2014. Fluvial Depositional Systems, Springer, Canada, 314 p. 5. ANDRIAMPENITRA, S.T., 2007. La dynamique des paysages dans le bassin versant de l’Ankeniheny (Vakinankaratra, Hautes Terres Malgaches), Mémoire de Maitrise, Tananarive, 115 p. 6. BALLAIS, J.-L.et al. 2011. La méthode hydrogéomorphologique de détermination des zones inondables, Physio-Géo: Géographie physique et Environnement, 21 Mars, 165 p. 7. BENYASSINE, E.M. et DEKAYIR, A., 2013. Application du SIG et de l’imagerie radar à l’analyse morphologique et minéralogique du bassin versant de la Haute Moulouya (Maroc), Geo- Eco-Trop, pp. 227-242. 8. BESAIRIE, H., 1946. La géologie de Madagascar, anales géologiques du service des mines, Paris, 27 p. 9. BOULANGER, J., 1952. Le versant oriental de la Mananara au Mangoro, CIDST, 155 p. 10. BOULANGER, J., 1952. Le versant oriental du Mangoro à la Namorona : La partie Est de la feuille Ampasinambo, CIDST, pp. 235-236. 11. BRAVARD, J. & PETIT, F., 2000. Les cours d'eau : dynamique du système fluvial. Paris: Collection U, Armand Colin, 222 p. 12. CAMPY, M. & MACAIRE, J., 2003. Géologie de la surface. Erosion, transfert et stockage dans les environnements continentaux, 2e éd. Paris : Dunod, pp. 235-282. 13. CATAT, 1894. Voyage à MADAGASCAR 1889-1890, Le tour du monde 1893-1894, 296 p. 14. CHAPERON, P., DANLOUX, J. et FERRY, L., 1993. Fleuves et rivières de Madagascar, Paris, Édition IRD, 874 p. 15. CHAUSSIS, R. et SUAUDEAU, R., 2010. Morphologie des cours d’eau, France Nature Environnement, Paris, 37 p. 16. COLLINS, A.S., 2006. Madagascar and the amalgamation of central Gondwana ; Gondwana Research 9 (2006) 3-16 p. 17. DANDOY, G. et al, 1961. Cartes des conditions géographiques de la mise en valeur agricole de MADAGASCAR : Thème I : Potentiel des unités physiques à 1/1.000.000, Paris, ORSTOM, 187 p. 18. DAVID, M., et al., 2015. Evolution de la dynamique fluviale de la moyenne Garonne toulousaine : apport d’une approche multi-sources cartes historiques, stratigraphie, et géophysique sur le site Grenade-Ondes, Géomorphologie : relief, processus, environnement, vol.21-n01, pp. 21-44. 19. DEMANGEOT J., 1994. Les milieux « naturels » du globe, Paris, Masson, Collection géographie, 313 p. 20. DEMANGEOT, J., 1976. Les espaces naturels tropicaux, Paris, Masson, 190 p. 21. DERRUAU, M., 2001. Les formes du relief terrestre, Paris, Masson, 8è édition, Coll. Initiation aux études de géographie, 120 p. 22. DUBREUIL, L.P., 1974. Initiation à l’analyse Hydrologique, ORSTOM, Masson et Cie, Paris, 225 p. 23. ELOUARD, J-M. et GIBON, F-M., 2001. Biodiversité et biotypologie des eaux continentales de MADAGASCAR, IRD, CNRE, LRSAE, 447 p. 24. FORST, C., 2010. La dynamique fluviale, à l’origine de la biodiversité et du bon état, Onema, 13p.
127
25. FORT, M., BETARD, F., et ARNAUD-FASSETTA, G., 2015. Géomorphologie dynamique et environnement, Paris, Armand Colin, 336 p. 26. GANGBAZO, G., 2011. Guide pour l’élaboration d’un plan directeur de l’eau : un manuel pour assister les organismes de bassin versant du Québec dans la planification de la gestion intégrée des ressources en eau. Québec, Ministère du Développement durable, de l’Environnement et des Parcs, 329 p. 27. Guide sur la gestion des cours d’eau du Québec, 2017. Dynamique des cours d’eau, AGRCQ, pp. 155-217. 28. IPIÑA, Z., 2015. Érosion des berges, Organisme du bassin versant de la Yamaska, 57 p. 29. JAOZARA, M-A., 2007. Les lagunes du Canal des Pangalanes dans leur dynamisme et leur mise en valeur, l’exemple de la commune rurale de Betsizaraina (côte Centre Est malgache), Mémoire de Maitrise, Mention Géographie, Faculté des Lettres et Sciences Humaines, Université d’Antananarivo, 130 p. 30. KLEIN, T., 2005. Dynamique fluviale d’un cours d’eau fortement anthropisé : la Bruche du 17eme siècle à nos jours, Mémoire de maîtrise de géographie physique, Faculté de géographie et d’aménagement, Université Louis Pasteur Strasbourg, 84 p. 31. KONDOLF, M., and PIEGAY, H., 2003. Tools in Fluvial Geomorphology, British Library, 688 p. 32. LACOMBE, J.P., 2008. Initiation au traitement d’image satellitales, département Agronome- environnement, E.N.S.A Toulouse, 89 p. 33. LEROUX, P., 2017, Le rôle des sédiments dans la dynamique d’une rivière, 18 mars 2017, Idée- eau Environnement & exm, 23 p. 34. LESPEZ, L., 2013. Les dynamiques environnementales des petits cours d’eau bas-normands depuis le Néolithique : quelles leçons pour aujourd’hui dans le cadre de la DCE ?, SAGE VIRE, 30 p. 35. LOUP, J., 1974. Les eaux terrestres : hydrologie continentale, Paris, Masson, 172 p. 36. MALAVOI, J. & BRAVARD, J.-P., 2010. Eléments d'hydromorphologie fluviale, Lyon: Onema, 224 p. 37. MALAVOI, J. et SOUCHON, Y., 1992. Hydrologie et dynamique hydroécologique des cours d’eau, in Revue des sciences de l’eau 5, pp. 247-261. 38. MARTIN, J-C. et ROUXEL-DAVID, E., 2001. Dynamique fluviale, érosion et transport solide Module Ainse/Oise Etude des crues de l’Aisne Apport de l’hydrogéologie et des modèles pluie- niveau et pluie-débit sur les relations nappe-rivière, BRGM, 72 p. 39. MIRAMONT, C., JORDA M. et PICHARD G., 1998. Evolution historique de la morphogenèse et de la dynamique fluviale d’une rivière méditerranéenne : l’exemple de la moyenne Durance (France du Sud-Est), in Géographie physique et Quaternaire, vol.52, n03, pp. 381-392. 40. MOTTET, G., 1974. Les formes de reliefs dérivés d’intrusions sub-volcaniques : Madagascar, Revue de Géographie n° 20, Janvier-juin1972, pp. 119-145. 41. NEGREL, P. et RIGOLLET C., 2011. Dynamique de l’eau, de l’´érosion à la sédimentation. Geosciences, pp. 64-71. 42. Organisation hydrographique internationale, 1998, Dictionnaire hydrographique, 1ère Partie Volume 2 – Français, Publication spéciale n° 32, Cinquième édition, Monaco, 281 p. 43. PARENT, V., 2013. Suivi d’ hydrogéomorphologlque d'un cours d'eau étouffé par un aménagement d'urgence: cas du cours d'eau bonhomme-morency au Bas-St-Laurent, Québec, mémoire de maîtrise en Géographie, Université du Québec à Montréal, 157 p. 44. PETIT, M., 1998. Présentation physique de la Grande Ile Madagascar, FTM, 192 p. 45. PETIT, S., 2013. Dynamique fluviale de la rivière Allier : principes et enjeux, Véodis-3D, 18 p. 46. RAHERIMANANTSOA, A. M., 2017. Formations superficielles et circulation des eaux pluviales sur la colline d’Ambohijanahary et ses bassins de réception (Commune Urbaine d’Antananarivo, Région Analamanga), Mémoire de Master, Mention Géographie, Domaine Arts, Lettres et Sciences Humaines, Université d’ANTANANARIVO, 68 p.
128
47. RANDRIAMAHEFA, F.J. , 2016. Le cours inférieur et le Delta de la Mahavavy Sud, Région Boeny : Essai géomorphologique, Mémoire de Master II, Mention Géographie, Université d’Antananarivo, 50 p. 48. RANDRIAMIHARISOA, N.A., 2014. Les facteurs limitant le développement agricole en milieu rural : Cas du district de MAHANORO, Mémoire de diplôme d’études approfondies, Département des eaux et forêts, Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques, Université d’Antananarivo, 77 p. 49. RANDRIANIAINA, T., 2016. Le barrage de Dabara et ses impacts hydrogeomorphologiques dans le bassin-versant de la Morondava, Mémoire de Master, Département de Géographie, Faculté des Lettres et Sciences Humaines, Université d'ANTANANARIVO, 70 p. 50. Rapport définitif, 2010. Etude hydromorphologique des cours d’eau du bassin de l’Arly : Etat des lieux et diagnostic, Eau & Territoires, 128 p. 51. Rapport du Projet MAB (Bassin Versant), septembre 1974, Direction des Eaux et Forêts et de la Conservation des Sols, Ministère de développement rural, 12 p. 52. RAUNET, M., 1997. Les ensembles morphopédologiques de Madagascar, CIRAD, 117 p. 53. RAUNET, M., 2008. Initiation à la lecture des paysages morpho-pédologiques de Madagascar, BVPI/SEHP, 58 p. 54. RAZAFIMAHEFA RASOANIMANANA, R., 2010. Les formations superficielles du bassin d'Antsirabe. Nature et dynamique hydrogéomorphologique, Thèse de Doctorat, Université d’Antananarivo, Septembre 2010, 195 p. 55. ROBERT, B., 2008. Historique de l’aménagement des cours d’eau agricoles, Saint-Hyacinthe, 60p. 56. ROCHE, M., 1963. Hydrologie de surface, ORSTOM, Gauthier-Villars, Paris, 390 p. 57. ROCHE, M., 1965. Madagascar, études hydrologiques et programme de la décennie (décembre 1964), Unesco, Paris, 50 p. 58. RODRIGUES, S., 2014. Géodynamique et Sédimentologie des systèmes fluviatiles, GéoHydrosystèmes Continentaux, Université F. Rabelais, TOURS Sciences & Techniques, 34 p. 59. ROLLET, A-J., 2010. Etude et gestion de la dynamique sédimentaire d’un tronçon fluvial à l’aval d’un barrage : le cas de la basse vallée de l’Ain, thèse de doctorat en Géographie et Aménagement, Faculté des Lettres, Université Jean Moulin Lyon 3, 305 p. 60. SAINT-LAURENT, D. et GUIMONT, P., 1999. Dynamique fluviale et évolution des berges du cours inférieur des rivières Nottaway, Broadback et de Rupert, en Jamésie (Québec), Géographie physique et Quaternaire, vol. 53, n° 3, pp. 389-399. 61. SECRETAN, Y. et al., 2001. Une méthodologie de modélisation numérique de terrain pour la simulation hydrodynamique bidimensionnelle, Journal of Water Science 142, pp. 187-212. 62. SERPANTIE, G., TOILLIER, A., et Carrière S., 2005. À l'Est de Madagascar, le relief structure les paysages, in Dynamiques environnementales entre forêt et agriculture, pp. 17-26. 63. TRICART, J., 1965. Principes et méthodes de la Géomorphologie, Masson, Paris, 508 pages. 64. ZUEL, I K.B., 2015. Eléments de géomorphologie des régions tropicales chaudes et humides, Institut de Géographie Tropicale Abidjan, 54 p.
129
WEBOGRAPHIE
1. http://www.USGSGEO.com pour télécharger MNT 2. http://theses.recherches.gov.mg le 11 Septembre 2017 à 15h30min 3. ARNAUD-FASSETTA, G., L’histoire des vallées, entre géosciences et géoarchéologie, Méditerranée [En ligne] Disponible sur: http://mediterranee.revues.org/5877 Consulté le August 2017 à 14h30. 4. BUFFIN-BELANGER, T., 2012. Hydrogeomorphologie. [En ligne] Disponible sur: http://www.sist.sn/gsdl/collect/butravau/index/assoc/HASH 0117 Consulté le 14 Mars 2018 à 14h58. 5. CORBONNOIS, J. et al, 2011, Les indicateurs de l’évolution actuelle des lits fluviaux. Etude de cours d’eau du Nord-Est de la France, in Revue Géographique de l'Est vol. 51 / 3-4, 23 août 2011, 16 pages. [En ligne] Disponible sur : http://theses.recherches.gov.mg Consulté le 11 septembre 2018 à 11h30min 6. DEGOUTTE, G., Chapitre 3 : Formes naturelles des rivières ; ripisylve ; évolution des berges, pages 55-76 [En ligne] Disponible sur: https://tice.agroparistech.fr/coursenligne/COURS Consulté le 21 novembre 2016 à 16h16 7- GEOL RUNDSCH, décembre 1955, Études de géomorphologie dynamique sur le var Inferieur, pp 371–383 [En ligne] Disponible sur: https://doi.org/10.1007/BF01764018 Consulté le 12 Septembre 2018 à 16h 26 8- OLSEN, T., novembre 2014, Un cours d’eau: c’est vivant! Géomorphologie et dynamique fluviale [En ligne] Disponible sur: http://www.mapaq.gouv.qc.ca/sitecollectiondocuments/Regions/Centre du Quebec . Consulté le 6 Janvier 2019 à 16h24.
130
ANNEXES Annexe 1. Fiche de description des coupes naturelles
FICHE DE DESCRIPTION DES COUPES NATURELLES
DONNEES GENERALES
N° Profil* : N° Etude* : Auteur(s) : Date : / / Commune : Département : Latitude/longitude : Altitude :
ANTECEDENTS CLIMATIQUES
durée 1-les jours précédents 2-les semaines précédentes nature 1-pluie 2-neige 3-humidité 4-temps ensoleillé 5-temps sec 6-sécheresse 7-gel 8-vent 9-temps variable intensité 1-d'intensité faible 2-d'intensité moyenne 3-d'intensité forte
VEGETATION :
EROSION 0-ni érosion, ni battance 4-érosion en rigoles (profondeur < 25 cm) 1-battance 5-érosion en ravines (profondeur > 25 cm) 2-érosion en nappe 6-dépôts de matériaux grossiers (S, graviers,…) % de pierrosité globale en surface :
GEOLOGIE
Organisation géologique* : 1-profil monolithique 2-profil bilithique 3-profil polylitique Nom du (des) matériaux* : Profondeur* couche M,R ou D : cm Classe du (des) matériau(x)* Etage(s) géologique(s)* Profondeur d'apparition 1er matériau roche-mère 2ème matériau roche-mère
ou substrat 3ème matériau roche-
mère ou substrat Caractéristiques de la couche M, R ou D : Litage* 1-horizontal 2-vertical 3-oblique Résistance* 1-peu résistante 2-résistante 3-très résistante Désagrégation* 0-non désagrégée 1-peu désagrégée 2-désagrégée 3-très désagrégée Altération* 0-non altérée 1-peu altérée 2-altérée 3-très altérée
HYDROLOGIE
régime hydrique 1-saturé en permanence 4-humide en permanence 2-saturé chaque jour 5-sec de manière saisonnière 3-saturé de manière saisonnière 6- continuellement sec (en cas d’hésitation entre les situations 3 et 5 : mettre celle qui est la plus courante) régime de submersion 0-apparemment jamais submergé 3-submergé chaque jour 1-submergé de manière saisonnière 4-submergé en permanence excès d'eau : 1ère forme de l’excès d’eau dans le profil : ___ 2nde forme éventuelle de l’excès d’eau dans le profil : ___
131
0-sans excès d'eau 4-nappe (souterraine) captive 1-nappe perchée temporaire 5-submersion (débordements, marées) 2-imbibition capillaire 6-résurgences sourceuses et sources 3-nappe (souterraine) libre 7-stagnation de surface drainage naturel* 1-excessif 3-modéré 5-faible 7-pauvre 9-submergé 2-favorable 4-imparfait 6-assez pauvre 8-très pauvre origine excès d'eau 1-non identifiée 3-fonte des neiges 2-pluie 4-addition d'eau d'origine externe 5-eau essentiellement d'origine externe (les origines externes correspondent aux remontées de nappe soutenue par une rivière, les sources et les mouillères) sommet de nappe constaté* : cm niveau max de la nappe* : cm 1 GEOMORPHOLOGIE
forme morphologique* : pente locale : % orientation de la pente (exposition) : N S E W NE NW SE SW PP (quand la pente est nulle) VV (variable) situation/morpho. 1-sur une bosse 2-dans un creux 3-sur une pente régulière locale 4-sur un replat situation/versant 1-au bas du versant 2-au tiers inférieur du versant 3-à mi-hauteur du versant 4-au tiers supérieur du versant 5-au sommet du versant situation/plantation 1-entre deux rangées 2-sur une rangée 3-près d'un arbre situation/parcelle 1-près de limite de parcelle 2-centre de parcelle 3-haut de parcelle 4-bas de parcelle PROFIL SYNTHETIQUE
0-non différentié 5-différencié par la salinité 10-différencié par la nature du matériau
1-peu différentié 6-différencié par la couleur 11-différencié par la drainage
2-différencié par la texture 7-différencié par la structure 12-différencié par des accumulations
3-différencié par la charge en EG 8-différencié par la compacité 13-différencié par le pH
Caractéristiques principales* :
texture 1 1-sableuse 2-limoneuse 3-argileuse 4-équilibrée texture 2 1-sableuse 2-limoneuse 3-argileuse 4-équilibrée type charge en EG1 0-sans charge 3-pierres 6-graviers + pierres 9-cailloux + blocs 1-graviers 4-blocs 7-graviers + blocs 10-pierres + blocs 2-cailloux 5-graviers + cailloux 8-cailloux + pierres 11-graviers + cailloux + pierres + blocs type charge en EG2 0-sans charge 3-pierres 6-graviers + pierres 9-cailloux + blocs 1-graviers 4-blocs 7-graviers + blocs 10-pierres + blocs 2-cailloux 5-graviers + cailloux 8-cailloux + pierres 11-graviers + cailloux + pierres + blocs structure 1 0-non structuré 1-peu structuré 2-structuré 3-fortement structuré structure 2 0-non structuré 1-peu structuré 2-structuré 3-fortement structuré compacité 1 1-meuble 2-peu compact 3-compact 4-très compact compacité 2 1-meuble 2-peu compact 3-compact 4-très compact perméabilité 1 1-imperméable 2-peu perméable 3-modérément perméable 4-perméable 5-très perméable perméabilité 2 1-imperméable 2-peu perméable 3-modérément perméable 4-perméable 5-très perméable 132
Racines :
abondance 0- pas de racines 2- nombreuses racines (>16 à ≤32/dm²) 1-peu de racines (8 à ≤16/dm²) 3- très nombreuses racines (>32/dm²)
distribution dans le profil 1-verticale régulière 2-irrégulière 3-sub-superficielle
Humus *: 1-Mull 2-Hydromull 3-Moder 4-Hydromoder (sous forêt) 5-Mor 6-Hydromor 7-Anmoor 8-Tourbe Discontinuité :
discontinuité majeure dans le profil* :
profondeur d’apparition de cette discontinuité : cm
principale conséquence (au plan agronomique) de cette discontinuité : 1- Obstacle important à la pénétration de l’eau Autres caractéristiques : 2- Obstacle important à la pénétration des racines
3- Obstacle important au travail du sol Cause de l’arrêt de la description du profil : 1- Horizon C atteint (voir définition dans RP 2008) 4- Obstacle important à la remontée capillaire 2- Horizon M, R ou D atteint (voir définitions dans RP 2008) 3- Nappe atteinte
4- Profondeur suffisante atteinte
5- Autre contrainte :
Degré d’artificialisation : 1- Profil artificiellement tronqué 2- Profil recouvert d’une couche allochtone
3- Profil artificiel reconstitué de manière à reproduire le sol naturel Nom du sol et type de profil : 4- Profil reconstitué de manière différente du sol naturel
Classification de référence utilisée pour nommer le sol (ex : Référentiel Pédologique) :
NomIntérêt du de sol la selondescription la classification : de référence : 1- profil très intéressant 2- profil moyennement intéressant
3- profil peu intéressant
Séquence des horizons majeurs :
Type de profil décrit : 1- Profil fictif : profil théorique non réel décrit par les modales de U.T.S. ; sert à caractériser de façon théorique133 l’U.T.S.
2- Profil vrai : profil de sol réel (fosse, coupe, ...)
3- Sondage : sondage effectué à la tarière
N° DU PROFIL : LES HORIZONS DU PROFIL
134
N° DU PROFIL : LES HORIZONS DU PROFIL
SCHEMA DU PROFIL : NOMTEST HORIZON FER COMMENTAIRES :
1
2
3 4 5 6 7 8 9 10
135
Annexe 2. Fiche d’enquêtes
QUESTIONNAIRE AUPRES DES PAYSANS Fiche N° :………. Date :……………….. I. Renseignements sur la personne 1. Commune :…………………2. Fokontany :……………………3. Village :………………
4. Âge :……………… 5. Sexe : M F 6. Taille du ménage : 0à 14 ans 15 à 50 ans 51 ans et + M F M F M F
7. Année d’arrivée dans la région :……………………….. 8. Niveau de scolarisation :………………………….. 9. Activités : 9.1. Quels types de cultures pratiquez-vous ? Type de culture Surface cultivée Méthode Rendement culturale Agriculture
Culture pluviale
Autre culture
9.2. Existe-t-il d’autres activités que vous pratiquez ? Oui Non Si oui, lesquelles ? 1………………………….. 2…………………….. 3……………………. I.1. Questions sur la dynamique fluviale
10. Est-ce- que vos activités sont en liaison directe avec la rivière ? Oui Non Si oui, 11. pouvez-vous décrire les techniques que vous utilisez dans l’utilisation de l’eau? 11.1. Par simple irrigation……………………………….. 11.2. Par barrage…………………………………………. 11.3. Autres techniques………………………………….. 136
11.4. Existe-t-il des organisations propres entre les paysans pour la gestion de l’eau ?
Oui Non Expliquez…………………………………………………….
I.2. Fonctionnement hydrologique : 12.1. En quel mois est l’étiage ? …………………….. 12.2 Quand se passe la période de crue et elle dure environ combien de mois? 12.3. En quel mois sont les crues importantes ?...... 12.4. D’après vous, quelle est la fréquence des crues dans la région ?...... 12.5. L’eau monte environ jusqu’à combien de mètres? 12.6 L’eau commence à diminuer vers quel mois? 13. Quelles sont les couleurs du sol avant et après la crue? 14. Quelles sont les alluvions visibles sur place dès que l'eau commence à se retirer ? Et elles occupent environ combien de mètres /cm d'épaisseur? 15. La période de décrue commence quand et elle dure combien de mois? 16. En quelle année avez-vous constaté la plus forte crue dans la région ?...... 17. Quels sont les problèmes rencontrés s’il n’y a pas assez de crues ? Ou trop de crue ? 17.1. Quelles en sont les conséquences ? - sur le terrain de culture……………………………….. - sur le calendrier agricole………………………………………… - dans le lit de la rivière………………………………. - sur le sol…………………………………………… 17.2. D’après vous, quels sont les sédiments les plus rencontrés lors d’une crue ?
18. Avez-vous déjà assisté à des ensablements des rizières ? Oui Non Si oui, 18.1. Quand ?...... 18.2. Quelles en sont les conséquences ?………………………………………….. 18.3. Comment procédez-vous au dégagement des sables ?...... 19. Comment trouvez-vous l’érosion du sol dans la région ? 19.1. Faible ?...... 19.2. Moyen ?...... ; 19.3. Forte ?...... 19.4. Très forte ?...... 20. D’après vous, quelles sont les principales causes ? - la nature du sol ?...... 137
- l’absence des couvertures végétales ?...... - le climat ?...... - autre ?...... 21. Existe-t-il des mesures prises par la population pour résoudre le problème ?
Oui Non Si oui, lesquelles ??...... 22. D’après vous, quelles sont les solutions ? 1………………………………………..2...... 3………………...... 23. Depuis quand la situation s’est-elle aggravée ?......
QUESTIONNAIRE AUPRES DES CHEFS FOKONTANY Date : Commune : Fokontany : LE FOKONTANY EN GENERAL 1. Pouvez-vous nous donner le nombre de population dans votre fokontany ? 1. Quelles sont les sources de revenus de la population ? 2. De quelles ethnies sont les populations? sont-elles autochtones?
FLEUVE MANGORO 6. Pouvez-vous nous donner le pourcentage des populations qui vivent en fonction du fleuve? 7. Que cultive la majorité des agriculteurs? 8. En général, quels sont les principaux problèmes rencontrés par les cultivateurs ? 9. Selon vous, quelles sont les causes de l’ensablement ? 10. Est-ce que vous avez déjà mis en place des stratégies pour éviter les ensablements ? Si oui, lesquelles
138
Annexe 3. Matrice de confusion Overall Accuracy = (13361/14238) 93.8404% Kappa Coefficient = 0.9291 Ground Truth (Pixels) Class Fleuve_rivier Ocean Plan_eauChamp_culture Sol_nu Unclassified 0 0 0 0 0 Fleuve_rivier 832 0 0 0 11 Ocean 0 1372 0 0 0 Plan_eau 93 0 1414 87 0 Champ_culture 0 0 0 735 141 Sol_nu 17 0 0 0 1415 Lambeau_foret 0 0 0 0 0 Foret_lilttor 0 0 0 0 0 Marecage 0 0 0 0 0 Savane 1 0 0 0 0 Total 943 1372 1414 822 1567
Class Lambeau_foret Foret_littora marecagesavane_savoka Total Unclassified 0 0 0 0 0 Fleuve_rivier 0 0 0 0 843 Ocean 0 0 0 0 1372 Plan_eau 0 0 23 0 1617 Champ_culture 0 0 182 3 1061 Sol_nu 0 0 0 0 1432 Lambeau_foret 1905 0 0 0 1905 Foret_lilttor 0 1436 4 5 1445 Marecage 0 0 3055 7 3062 Savane 0 0 303 1197 1501 Total 1905 1436 3567 1212 14238
Ground Truth (Percent) Class Fleuve_rivier Ocean Plan_eauChamp_culture Sol_nu Unclassified 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Fleuve_rivier 88.23 0.00 0.00 0.00 0.70 Ocean 0.00 100.00 0.00 0.00 0.00 Plan_eau 9.86 0.00 100.00 10.58 0.00 Champ_culture 0.00 0.00 0.00 89.42 9.00 Sol_nu 1.80 0.00 0.00 0.00 90.30 Lambeau_foret 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Foret_lilttor 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Marecage 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Savane 0.11 0.00 0.00 0.00 0.00 Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
Class Lambeau_foretForet_littora marecagesavane_savoka Total Unclassified 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Fleuve_rivier 0.00 0.00 0.00 0.00 5.92 Ocean 0.00 0.00 0.00 0.00 9.64 Plan_eau 0.00 0.00 0.64 0.00 11.36 Champ_culture 0.00 0.00 5.10 0.25 7.45 Sol_nu 0.00 0.00 0.00 0.00 10.06 Lambeau_foret 100.00 0.00 0.00 0.00 13.38 Foret_lilttor 0.00 100.00 0.11 0.41 10.15 Marecage 0.00 0.00 85.65 0.58 21.51 Savane 0.00 0.00 8.49 98.76 10.54 Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
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TABLE DES MATIERES
SOMMAIRE ...... i RESUME ...... ii ABSTRACT ...... iii LISTE DES FIGURES ...... iv LISTE DES PHOTOS ...... v LISTE DES TABLEAUX ...... vi LISTE DES ANNEXES ...... vi ACRONYMES ...... vii GLOSSAIRE ...... viii INTRODUCTION GENERALE...... 1 PREMIÈRE PARTIE ...... 2 CONTEXTE ET DEMARCHE DE RECHERCHE ...... 2
CHAPITRE I. CONTEXTE ET PROBLEMATIQUE DE RECHERCHE ...... 3
I.1. Contexte ...... 3
I.2. Choix de la zone de recherche et du sujet ...... 5
I.3. Problématiques de recherche ...... 6
I.4. Objectifs et hypothèses de la recherche ...... 7
I.5. Localisation de la zone de recherche ...... 8
I.6. Morphométrie du sous-bassin-versant du Mangoro inférieur ...... 10
CHAPITRE II. DEMARCHE ET OUTILS DE RECHERCHE ...... 14
II.1. Travaux de documentation ...... 14
II.2. Analyse des documents cartographiques ...... 15
II.3. Outils d’analyse et traitement des données ...... 17
II.3.1. Outils d’analyse ...... 17 7 II.3.2. Traitement de données ...... 18
II.4. Limites, difficultés et problèmes rencontrés ...... 23
CHAPITRE III. METHODES D’ENQUETES ET TRAITEMENTS D’INFORMATIONS ...... 25
III.1. Préparation de travaux de terrain ...... 25
III.2. Les travaux de terrains...... 27
III.2.1. Vérification des hypothèses : Les éléments hydrogéomorphologiques ...... 27
III.2.2. Les enquêtes ...... 28
140
DEUXIEME PARTIE ...... 32 LES PRINCIPAUX FACTEURS DE LA DYNAMIQUE DU FLEUVE MANGORO ...... 32
CHAPITRE IV. LES CONDITIONS MORPHOSTRUCTURALES DU BASSIN-VERSANT ...... 33
IV.1. Les ensembles topographiques de la zone de recherche ...... 33
IV.1.1. Les reliefs de hauteur dans l’Ouest et sur les bordures ...... 33
IV.1.2. Les reliefs de collines ...... 34 IV.1.2.1. Les hautes collines ...... 34
IV.1.2.3. Les basses collines ...... 36
IV.1.3. Reliefs de plaine ...... 36
IV.1.4. Un bassin encaissé dominé par des collines et plaines ...... 38
IV.1.5. Les rôles de la topographie ...... 38
IV.2. Cadre lithologique et tectonique du bassin...... 41
IV.2.1. Une géologie complexe ...... 41
IV.2.1.1. Le socle, base de tous les formations qui y suivent ...... 41
IV.2.1.2. Les produits volcaniques et leur histoire ...... 43
IV.2.2. Géologie de la zone de recherche proprement dite ...... 43
IV.2.2.1. Les éléments du socle ...... 44
IV.2.2.2. Les produits volcaniques dans le bassin ...... 45
IV.2.2.3. Les formations sédimentaires dans le bassin et ses bordures ...... 47
IV.2.3. Cadre tectonique du bassin et de ses bordures ...... 47
CHAPITRE V. L’HYDROGRAPHIE DE LA ZONE DE RECHERCHES ...... 49
V.1. Une hydrographie dense...... 49
V.1.1. Le cours supérieur du Mangoro ...... 49
V.1.2. Le cours moyen du fleuve Mangoro : Une large zone de transfert ...... 51
V.1. 3. Mangoro inférieur : Une zone d’accumulation ...... 54 v.2. Les grandes unités morphologiques du cours inférieur du fleuve Mangoro ...... 57
V.3. Estuaire du Mangoro : Une zone d’influence de marée et de la houle ...... 59
V.3.1. Un estuaire dominé par les actions de la marée ...... 60
V.3.2. Un estuaire dominé par les actions de la houle ...... 61
CHAPITRE VI. MORPHOLOGIE LIEE ETROITEMENT AUX CONDITIONS CLIMATIQUES ...... 64
VI.1. Un climat tropical humide ...... 64
VI.1.1. L’importance des précipitations ...... 64
VI.1.2. Des températures : en moyenne chaudes ...... 66
VI.2. Zone côtière à haut risque cyclonique ...... 67
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CHAPITRE VII. FACTEURS BIOGEOGRAPHIQUES ET PEDOLOGIQUES DU BASSIN ...... 68
VII.1. Les conditions pédologiques : sols de versants et sols des bas-fonds...... 68
VII.2. Un couvert végétal dominé par des forêts ...... 68 TROISIEME PARTIE : ...... 71 DYNAMIQUE FLUVIALE ET LES EMPREINTES DE L’HOMME SUR LE FLEUVE ...... 71
CHAPITRE VIII. LE FLEUVE MANGORO : DYNAMIQUE ET FONCTIONNEMENT HYDROLOGIQUE 72
VIII.1. Classification du régime hydrologique ...... 72
VIII.2. Dynamique du cours inférieur du fleuve ...... 72
VIII.2.1. La sédimentation dans le bassin du Mangoro inférieur ...... 72
VIII.2.1.1. Les apports externes ...... 73 VIII.2.1.1.1. Les productions primaires ...... 73
VIII.2.1.1.2. Les productions secondaires ...... 73
VIII.2.1.2. Les apports internes ...... 74
VIII.2.1.2.1. Le stockage dans le chenal d’écoulement du Mangoro inférieur ...... 74
VIII.2.1.2.2. Les macroformes alluviales ...... 75
VIII.2.1.2.3. Les microformes sédimentaires : les rides ou « ripples » ...... 77
VIII.2.2. Des crues brutales mais courtes ...... 78
VIII.2.3. Presque absence d’étiage à débit élevé ...... 79
VIII.3. Variation de la nature des sédiments ...... 79
VIII.3.1. Des dépôts sableux en amont ...... 79
VIII.3.2. Des dépôts hétérométriques dans le moyen bassin ...... 79
VIII.3.3. Des dépôts essentiellement sablo-argileux en aval ...... 80
VIII.4. Transport des sédiments ...... 80
VIII.5. Les seuils rocheux dans le lit du Mangoro inférieur ...... 81
VIII.5.1. Seuils d’Andovolalina ...... 81
VIII.5.2. Seuils de Tratramarina ...... 84
VIII.5.3. Seuils de Betamotamo ...... 85
CHAPITRE IX. EVOLUTION HYDROGEOMORPHOLOGIQUE DU BASSIN-VERSANT DU COURS INFERIEUR DE MANGORO ...... 87 IX.1. Les formations superficielles, témoin de la dynamique du fleuve ...... 87 IX.1.1 Les coupes lithostratigraphiques ...... 87 IX.1.1.1. Le secteur Estuaire Mangoro : Betsizaraina ...... 87 IX.1.1.2. Le secteur Mangoro-chenal divaguant ...... 89 IX.1.1.3. Le secteur Betamotamo ...... 91
142
IX.1.2. Les terrasses alluviales, témoin de l’ancien lit du fleuve ...... 93 IX.1.2.1. La première terrasse alluviale ...... 95 IX.1.2.2. La deuxième terrasse alluviale ...... 97 IX.1.2.3. La troisième terrasse alluviale ...... 99 IX.2. Les formes fluviales, des éléments de réponse sur le façonnement et l’évolution du sous-bassin inférieur Mangoro ...... 102 IX.2.1. Un lit étroit encaissé en amont ...... 102 IX.2.2. Une vallée large peu profonde en aval...... 102 IX.3. La largeur à plein bord et le coefficient de sinuosité ...... 102 IX.3.1. La largeur à plein bord ...... 103 IX.3.2. Le rapport largeur profondeur ...... 106 IX.3.3. Le coefficient de sinuosité ...... 108 X.4. Un fleuve dynamiquement complexe : L’homme, un autre facteur de la dégradation du milieu naturel ...... 109 X.4.1. Les feux de brousses : « tavy » ...... 109 X.4.2. L’extraction de sable dans le Mangoro inférieur ...... 110 IX.5. Les formes héritées des seuils rocheux ...... 112 IX.5.1. Les aspects d’évolution des seuils dans la zone de recherches ...... 112
IX.5.2. Les seuils rocheux, point d’équilibre des cours d’eau situés en amont ...... 115
IX.5.3. L’extraction des galets dans les seuils ...... 115 IX.6. Les îles végétalisées dans le Mangoro inférieur ...... 116 IX.6.1. Un lit plus ou moins stable ...... 116 IX.6.2. Profil en travers type ...... 117 IX.7. L’évolution des unités morphologiques dans l’estuaire ...... 119
CHAPITRE X. ESSAI DE CARTOGRAPHIE GEOMORPHOLOGIQUE DU COURS INFERIEUR ET DE L’ESTUAIRE DU MANGORO...... 121 CONCLUSION GENERALE ...... 125 BIBLIOGRAPHIE ...... 127 WEBOGRAPHIE ...... 130 ANNEXES ...... 131 TABLE DES MATIERES ...... 140
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