Academic literature on the topic 'Taoudenni, Bassin de (Mali)'

AbstractLarge thenardite crystals have been sampled at New Agorgott, in the Taoudenni area of northern Mali. They are still in equilibrium with a pressurized NaCl saturated brine capped by a halite layer. Clays located about 1 m above the thenardite occurrence have been dated at 6760 y.BP. The crystals contain numerous, large, brine and solid inclusions. Microcryscopic studies show that the fluids can be explained by the addition of MgCl2 to the Na2SO4-NaCl-H2O system (eutectic temperature: −31 to −35°C; possible bloedite Na2Mg(SO4)2.4H2O formed after freezing). The homogenization temperatures of primary fluid inclusions are in the range 28 to 50°C. In order to understand the significance of the highest Th values, overheating experiments under 1 bar pressure were performed at different heating rates up to 170°C. The results are as follows:(i)When the temperature of stretching (TOh) is higher than about 10°C, overheating is recorded and fossilized (identical Th after some hours, several days or 8 months storage at 5°C).(ii)The lowest Th values (28°C) are probably near the formation temperature of thenardite; the highest ones reflect stretching under present desert conditions.(iii)With TOh lower than about 60°C, a fair correlation is observed between Th and TOh.Finally, taking into account recent natural overheating, the fluid inclusion data are compatible with the formation of thenardite from underground brines later than the beginning of desert conditions in the Taoudenni area (i.e. about 3000 y.BP).

La région sud-ouest du Burkina partage avec le sud du Mali un système aquifère transfrontalier, celui de la bordure sud-est de Taoudéni. A cette échelle (180.000 km2 environ) la connaissance des écoulements se heurte à l'absence de piézométrie fine indispensable pour une meilleure exploitation et gestion des eaux souterraines. Cette absence est d'autant vraie qu'il existe peu ou presque pas de nivellement topographique adapté. Une approche multicritère combinant entre autres techniques, la géochimie isotopique et l'hydrodynamique couplée à un essai de modélisation est utilisée pour comprendre le fonctionnement hydrogéologique de ce vaste bassin sédimentaire. Les études chimiques et isotopiques donnent une homogénéité de faciès qui ne dégage pas d'éléments convaincants pour envisager l'existence d'une circulation souterraine individualisée entre les différentes formations géologiques. Le bassin sud-est de Taoudenni dans sa grande partie contient des eaux qui se renouvellent lentement. Cette faiblesse de recharge est confirmée par l'esquisse de modélisation hydrogéologique. Cela hypothèque pour l'avenir le développement socio-économique de la région. Malgré la cohérence de ces différentes approches, la question de l'individualisation des aquifères demeure. L'hypothèse de base, sur laquelle a reposé notre travail, est la continuité hydraulique des différentes roches réservoirs à l'échelle de l'ensemble de la série.

L'etude des sediments lacustres holocenes de la region de taoudenni a ete realisee a partir d'etudes de terrain. Ces depots constituent un enregistrement quasi-continu des evenements climatiques holocenes. L'analyse sedimentologique (evaporites, carbonates, mineraux argileux, granulometrie et morphoscopie de la fraction detritique, fraction organique, diatomees) permet de preciser le role des facteurs climatiques dans l'alimentation et le fonctionnement des differents bassins lacustres etudies. Elle conduit a schematiser les fluctuations sedimentaires et lacustres aux echelles de temps 10**(4) et 10 ans et a envisager les implications paleoclimatiques de ces fluctuations. Les resultats sont compares avec les donnees disponibles sur les paleomilieux du sahara occidental et avec les modeles paleoclimatiques

La région sahélienne est caractérisée, depuis la moitié du XXème siècle, par un déficit pluviométrique important marqué par de fortes sécheresses en 1972-73 et en 1983-84 qui ont eu des effets considérables sur l'écosystème, les ressources et la population locale. Les réponses hydrologiques induites par ce déficit se traduisent par des effets contrastés suivant la zone géographique considérée. Si dans la zone soudano-guinéenne, une baisse des écoulements de surface a été observée, la zone sahélienne, paradoxalement, a connu une augmentation de ces écoulements durant la même période. La plupart des études visant à mieux comprendre cette évolution paradoxale ont été effectuées en milieu sahélien cultivé, où l'augmentation du ruissellement a souvent été attribuée au changement d'usage des sols suite aux besoins de la population croissante. Toutefois, ce même phénomène est aussi observable dans les zones majoritairement pastorales où les modifications d'usage des sols ne suffisent pas à expliquer les modifications hydrologiques observées. Les objectifs de cette thèse consistent à étudier, au travers de la modélisation hydrologique, l'évolution conjointe des différents processus régissant l'hydrologie sahélienne et de hiérarchiser leurs impacts sur l'évolution du ruissellement de surface sur les 50 dernières années en milieu pastoral. Pour ce faire, le modèle de ruissellement KINEROS2, a été appliqué au bassin versant d'Agoufou. Ce bassin de type endoréique est situé dans la région du Gourma, au Mali et est instrumenté par le service d'observation AMMA-CATCH qui fournit une partie des données nécessaires au forçage et à l'évaluation du modèle. La première partie de ces travaux a été dédiée à la quantification des changements survenus au cours des 50 dernières années sur ce bassin ainsi qu'au niveau de son exutoire, le lac d'Agoufou. Une cartographie des unités paysagères identifiées à partir d'images satellite et de photographies aérienne, a été réalisée pour les années 1956 et 2011. Cette cartographie a mis en évidence l'évolution des états de surface, marquée par l'érosion des sols peu profonds et la dégradation de la végétation de type brousse tigrée en faveur de l'extension des surfaces de sols nus (+35 km² entre 1956 et 2011) ainsi que par l'augmentation de la densité du réseau de drainage (×1.5) et par celle de la superficie du lac (534 m² en 1956 pour 2×106 m² en 2011). L'évolution du débit au cours du temps a été quantifiée à partir des variations de volume du lac établies via une relation entre les surfaces estimées par télédétection et les hauteurs d'eau mesurées in-situ. Cette relation a été couplée à une équation de bilan d'eau, prenant en compte les précipitations, l'évaporation et l'infiltration sur le lac pour quantifier les apports d'eau à l'exutoire. Nous avons ainsi mis en évidence l'évolution nette du coefficient de ruissellement du bassin qui est passé de 0% dans les années 1970 à 5.5 % dans les années 2000. La deuxième partie de cette thèse a été consacrée à la modélisation hydrologique et à la réalisation de simulations de références et d'attribution des changements observés à différents facteurs. L'augmentation des surfaces de sols nus associée à une diminution de la végétation explique largement l'évolution de l'hydrologie de surface du bassin depuis les années 1960. Le développement du réseau de drainage et l'encroûtement des dunes jouent des rôles secondaires dans cette évolution. En revanche, la variation du régime des pluies, tend à diminuer le ruissellement au cours du temps de plus de 34%. Les mécanismes identifiés sur le bassin d'Agoufou montrent l'importance de la dynamique du système couplé végétation/érosion/réseau hydrique et de leurs rôles sur d'autres bassins Sahéliens où l'augmentation du ruissellement a été également mise en évidence<br>Since the mid-twentieth century, the Sahel is characterized by a significant rainfall deficit marked by severe droughts in 1972-73 and 1983-84 that have significantly impacted ecosystems, resources and local population. The responses induced by this deficit result in opposite effects according to geographical area. If, in the Sudano-Guinean zone, a reduced surface runoff was observed, the Sahel experienced a paradoxical increase of surface runoff during the same period. Most of the studies aiming at understanding this paradoxical situation have been performed in crop-dominated areas, where the runoff increase has been attributed to land use change following population growth. However, the same phenomenon is also observed in pastoral areas where land use change cannot explain the observed hydrological changes. The objective of this thesis is to study the different processes governing Sahelian hydrology and prioritize their impact on the surface runoff evolution in pastoral areas by means of hydrological modeling. To do this, the KINEROS2 runoff model was applied to the Agoufou watershed. This endorheic watershed is located in the Gourma region, in Mali. It is instrumented by the AMMA-CATCH observatory, which provides most of the necessary data for forcing and evaluating the model. The first part of this work was dedicated to the quantification of the changes occurred over the last 50 years on the Agoufou watershed and its outlet, the Agoufou lake. Land cover maps derived from satellite images and aerial photographs for 1956 and 2011 allowed estimating the changes in surface characteristics. Erosion of shallow soil and degradation of the tiger bush vegetation in favor of the bare soil extension (35 km² between 1956 and 2011) as well as increases in drainage density (× 1.5) and in lake area (534 m² in 1956 to 2 x 106 m² in 2011) were the main changes observed. The discharge evolution over time was quantified from changes in lake's volume, computed via a relationship between the lake's surface estimated by remote sensing and in-situ water height data. This relationship was coupled to a water balance equation, taking into account precipitation, water evaporation and lake's bottom infiltration to quantify the water inflow to the lake. The runoff coefficient of the watershed was shown to increase from 0 % in the 1970s to 5.5% in the 2000s. The second part of this thesis was dedicated to hydrological modeling in order to rank the impact of the surface changes highlighted above on runoff. Series of reference and attribution simulations were performed. The increase in bare soil surfaces associated with a decrease in vegetation largely explains the hydrological changes of the watershed since the 1960s. The development of the drainage network and the crusting of sandy dunes play a less important role on this evolution, while the evolution of daily precipitation reduces runoff over time by more than 34%, which contradicts the observed trend. The mechanisms identified in the Agoufou watershed highlight the pivotal role of the dynamics of the coupled vegetation/erosion/drainage network system and their role in other Sahelian regions, where increased runoff was also observed

Cette thèse nous a permis de produire des cartes de vitesse de groupe du mode fondamental des ondes de Rayleigh, en utilisant les séismes et les corrélations du bruit sismique ambiant. En plus de la méthode moindres carrées amortis, nous avons adapté la nouvelle méthode d’inversion, SOLA-Backus-Gilbert dans un contexte régional. À courte période, les cartes de vitesse de groupe présentent des vitesses rapides pour la croûte océanique et des vitesses lentes pour la croûte continentale. Pour les périodes intermédiaires, le bassin de Taoudeni se caractérise par de faibles vitesses par rapport au reste du craton ouest africain en raison de l’épaisseur de la couche sédimentaire. A longue périodes, les racines des dorsales Man-Leo et Reguibat sont caractérisées par des vitesses rapides, montrant une lithosphère froide et épaisse sous le craton, tandis que nous avons trouvé des vitesses de groupe lentes sous les zones de ceinture mobile panafricaine indiquant une lithosphère mince<br>This thesis allowed us to produce group velocity maps of the fundamental mode of Rayleigh waves, using both earthquakes and seismic ambient noise correlation. In this study, in addition to the damped least squares method, we adapted for the very first time a new inversion method, called SOLA-Backus-Gilbert in regional context. At short periods, the group velocities maps exhibit fast velocities for the oceanic crust and slow velocities for the continental crust. For the intermediate periods, the Taoudeni Basin is characterized by low velocities compared to the rest of the west african craton due to the thickness of the sedimentary layer. Over long periods, the roots of the Man-Leo and Reguibat shields are characterized by fast velocities, showing a cold and thick lithosphere under the craton, while we found slow group velocities under the Pan-African orogenic belts zones indicating a thin lithosphere

Ce travail s'inscrit dans le cadre des problematiques liees a l'etude des grands fleuves du globe, et notamment a celle des fleuves tropicaux unimodaux. En se basant sur un suivi des flux hydriques, particulaires et dissous transportes par le fleuve niger au mali de 1991 a 1998, cette etude a permis de differencier les processus mis en jeu sur les deux zones du bassin versant etudie, le bassin amont du fleuve niger et son delta interieur qui forme une vaste plaine d'inondation. L'etude des flux exportes vers le delta interieur du niger a permis de mettre en evidence la variabilite temporelle et spatiale des concentrations en matieres en suspension et en elements dissous (majeurs et traces) et d'estimer des taux de transport. L'essentiel des resultats ont confirme la faiblesse actuelle de la pollution chimique de ce grand fleuve africain au mali. L'etude des bilans hydriques, particulaires et dissous entre les entrees et les sorties du delta interieur du niger a montre le role important que joue cette zone sur le bilan hydrique (les pertes en eaux representent de 30 a 45% des entrees) et dans la capture de quantites de matieres particulaires et dissoutes importantes, qui sont ainsi soustraites aux apports aux oceans, tout du moins de maniere temporaire. Les pertes de matieres particulaires s'elevent de 26 a 54% des entrees, celles de matieres dissoutes a environ 30% des entrees. Ce travail a egalement confirme les fonctionnements hydrochimiques tres differents entre la partie amont, proprement deltaique, et la partie aval, caracterisee par des zones inondees plus reduites et une morphologie particuliere. Ces differences de fonctionnement sont exacerbees pour les crue de forte hydraulicite.

L'objet principal de ce travail est l'etude de la structure profonde du bassin precambrien du gourma au mali, a partir des donnees gravimetriques. Il s'integre dans l'etude plus globale du couloir lineamentaire guineo-nubien qui traverse l'ensemble du craton ouest africain d'est en ouest. Les resultats, de l'analyse spectrale des profils de l'anomalie de bouguer puis des modelisations, suggerent un amincissement crustal et lithospherique, compatibles avec l'hypothese de la naissance d'un rift. Cette interpretation est confortee par des manifestations d'une activite tectonique recente dans cette zone qui connait des mouvements de reactivation depuis le tertiaire. Cependant, la gravimetrie seule ne permet pas d'eliminer une seconde hypothese, celle d'une flexion de la lithosphere sous l'effet d'une surcharge due a l'intrusion de roches denses et au remplissage sedimentaire. Il faudrait faire appel a des mesures de flux de chaleur et a la sismologie pour trancher entre les deux hypotheses. Une anomalie gravimetrique locale, celle du lac faguibine, situee dans le prolongement ouest de l'anomalie du gourma a egalement ete interpretee. Les resultats s'integrent bien dans l'ensemble des donnees geologiques et geophysiques existantes et tendent a favoriser l'hypothese d'une activite recente. Ces resultats importants du point de vue geodynamique, sont precedes d'une etude methodologique sur le traitement et l'interpretation des donnees gravimetriques. En particulier le probleme de l'interpolation de donnees irregulierement reparties dans l'espace est traite, par la comparaison de cinq techniques differentes. La technique proposee par inoue (1986) basee sur l'approximation par elements finis de la deformation d'une plaque sous tension, s'est averee la plus performante. Elle a ete retenue pour l'etude des donnees qui font l'objet de ce memoire