Academic literature on the topic 'Turbidité – Congo (cours d'eau)'

Une étude visant à isoler, identifier et caractériser les oocystes d'I. belli dans l'Abiergué a été menée d'avril à novembre 2011. Les échantillonnages ont été faits mensuellement dans six stations le long du cours d'eau. Les oocystes ont été identifiés par des techniques de coloration notamment la coloration de Zielh-Neelsen modifiée et celle du Lugol. Les résultats de la biologie révèlent la présence et la distribution des oocystes d'I.belli le long du cours d'eau avec une densité moyenne de 344 oocystes/L. Cette abondance résulte de la contamination par les matières fécales déversées dans l'hydrosystème à partir des latrines-canons. Les oocystes identifiés montrent une prédominance des oocystes à sporoblaste non-individualisé, en moyenne 202 oocystes/L, aussi bien au niveau spatial que saisonnier. Ce travail a mis en évidence la dominance des oocystes de petite taille avec une densité moyenne de 194 oocystes/L dans ce milieu aquatique en zone urbaine. Le calcul du coefficient de corrélation de Spearman montre des corrélations positivement significatives (p = 0,01) entre les nitrates, la turbidité et les oocystes d'une part et une corrélation négativement significative (p = 0,05) entre le CO2 dissous et les oocystes d'autre part.

Les affluents et sous affluents congolais du fleuve Congo se partagent en deux systèmes hydrologiques, qui, tout en étant proches dans l'espace, sont sensiblement différents dans leur fonctionnement. Cette distinction repose sur la différenciation manifeste entre les deux régions naturelles que sont les "Plateaux Tékés" d'une part et la "Cuvette congolaise" d'autre part, nettement contrastées du point de vue du couvert végétal et lithologique et subsidiairement du climat La classification hydrologique que nous présentons est basée sur l'étude des coefficients d'écoulement interannuel (rapport de la lame d'eau écoulée sur la lame d'eau précipitée, exprimé en pourcentage) et sur le coefficient d'irrégularité saisonnière moyen des débits qui est le rapport moyen sur les chroniques disponibles, entre débits mensuels maximum et débits mensuels minimum par année hydrologique. Pour les rivières Tékés, le premier paramètre présente des valeurs comprises entre 45% et 60% contre 20% à 30% pour la "Cuvette Congolaise", alors que le deuxième paramètre varie respectivement pour ces deux régions de 1,1 à 1,5 et de 2,5 à 5,5. Cette classification présente l'avantage d'être à la fois adaptée à ces deux contextes régionaux voisins mais aussi de mettre en évidence le rôle prépondérant des formations géologiques et des couvertures végétales sur les écoulements des cours d'eau concernés, ainsi que sur la qualité des eaux. En effet, après son passage au travers d'un important aquifère gréseux, les eaux des Plateaux Tékés à couverture de savane font partie des "eaux claires", à très faible minéralisation, marquée essentiellement par la présence de silice dissoute. En revanche, les " eaux noires " couleur de thé qui drainent la Cuvette Congolaise, couverte de forêts, sont très riches en matière organique et très acides

Abstract. Le satellite SWOT sera lancé fin 2022 par le Centre National d'Etudes Spatiales (CNES) français et la National Aeronautics and Space Administration (NASA) américaine. L'altimétrie spatiale permet de compléter les données hydrométriques in situ à travers l'établissement de «stations virtuelles», au croisement de la trace au sol du satellite avec un cours d'eau. SWOT améliorera encore la couverture des zones observées ainsi que la précision grâce à une technologie innovante. Un projet d'appui à la Commission Internationale du bassin Congo-Oubangui-Sangha (CICOS) développé depuis 2016 sur financement de l'Agence Française de Développement (AFD) et facilité par l'Office International de l'Eau (OiEau) permet de promouvoir l'hydrologie spatiale à travers un groupe d'institutions françaises, en appui à la CICOS. Diverses activités ont été développées dont la fourniture d'une base de données spatiales par l'Institut de Recherche pour le Développement (IRD), ainsi que la comparaison avec des données in situ. Une méthodologie innovante a été proposée par l'Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (INRAE) pour passer des altitudes aux débits aux stations virtuelles. Des applications spécifiques ont par ailleurs été développées par la Compagnie Nationale du Rhône (CNR) pour l'hydroélectricité et la navigation fluviale.

Ce travail a pour objet de contribuer à la connaissance de l’orpaillage et de ses impacts dans l’environnement forestier du secteur de Souanké au Nord-Ouest de la République du Congo. La méthodologie est basée sur l’inventaire des types et des caractéristiques des exploitations, et sur une évaluation des impacts environnementaux observés à l’aide de la grille de Fecteau et des analyses au spectrophotomètre. La télédétection a servi à l’évaluation de la dégradation forestière. Occupant 18 sites sur les 20 identifiés, l’exploitation artisanale reste dominante (soit 90%) par rapport à celle semi-industrielle. L’exploitation artisanale est pratiquée par des Congolais et certains étrangers (Camerounais, Tchadiens, Ouest africains, Congolais de la RDC) organisés en équipes légères tandis que l’exploitation semi-industrielle est pratiquée par des sociétés chinoises. Les impacts négatifs relevés sur l’environnement du secteur sont : dégradation du couvert végétal, perturbation du milieu, excavations, stagnation des eaux et asphyxie des plantes, éboulements, modification du paysage, tas de graviers et morts terrains abandonnés, augmentation de la turbidité des eaux, perturbation du régime d’écoulement des cours d’eau, risques d’accident. Les impacts identifiés pour l’orpaillage semi-industriel et l’orpaillage artisanal sont respectivement : majeurs (50% vs 31%), moyens (29% vs 15%), mineurs (21% vs 54%). La turbidité est supérieure à 500 NTU du point de lavage jusqu’à 1000 m en aval dans les sites mécanisés alors qu’elle décroit rapidement en aval des sites traditionnels. La superficie forestière dégradée par les activités d’orpaillage est évaluée à 934 ha sur 13.912 ha, soit un taux de 6.7%.

Ce travail a pour objet de contribuer à la connaissance de l’orpaillage et de ses impacts dans l’environnement forestier du secteur de Souanké au Nord-Ouest de la République du Congo. La méthodologie est basée sur l’inventaire des types et des caractéristiques des exploitations, et sur une évaluation des impacts environnementaux observés à l’aide de la grille de Fecteau et des analyses au spectrophotomètre. La télédétection a servi à l’évaluation de la dégradation forestière. Occupant 18 sites sur les 20 identifiés, l’exploitation artisanale reste dominante (soit 90%) par rapport à celle semi-industrielle. L’exploitation artisanale est pratiquée par des Congolais et certains étrangers (Camerounais, Tchadiens, Ouest africains, Congolais de la RDC) organisés en équipes légères tandis que l’exploitation semi-industrielle est pratiquée par des sociétés chinoises. Les impacts négatifs relevés sur l’environnement du secteur sont : dégradation du couvert végétal, perturbation du milieu, excavations, stagnation des eaux et asphyxie des plantes, éboulements, modification du paysage, tas de graviers et morts terrains abandonnés, augmentation de la turbidité des eaux, perturbation du régime d’écoulement des cours d’eau, risques d’accident. Les impacts identifiés pour l’orpaillage semi-industriel et l’orpaillage artisanal sont respectivement : majeurs (50% vs 31%), moyens (29% vs 15%), mineurs (21% vs 54%). La turbidité est supérieure à 500 NTU du point de lavage jusqu’à 1000 m en aval dans les sites mécanisés alors qu’elle décroit rapidement en aval des sites traditionnels. La superficie forestière dégradée par les activités d’orpaillage est évaluée à 934 ha sur 13.912 ha, soit un taux de 6.7%.

Les objets " dunes géantes " et " levées sédimentaires " ont été étudiés dans plusieurs environnements profonds, à l'aide du plus grand nombre possible de données différentes (imagerie sonar, profils sismiques, carottes), afin de comprendre leurs mécanismes de construction. Les zones d'étude sont les systèmes turbiditiques du Var et du Zai͏̈re, et le Golfe de Cadix. Concernant les dunes géantes, les carottes montrent que 2 familles d'écoulements participent à leur construction : les écoulements gravitaires turbulents (courant de turbidité ou bouffée turbide) et les courants de fond. Ces écoulements montrent des conditions hydrodynamiques variées (état supercritique et vitesses élevées ou état subcritique et faibles vitesses). La progradation des dunes à contre pente résulte du dépôt préférentiel des sédiments sur leur flanc amont, leur flanc aval étant surtout érodé. Ainsi, chaque écoulement subi une décélération sur le flanc amont, suite au changement brutal de la pente, puis ré-accélère avant le passage de la crête, suite à la réduction de la section d'écoulement due à l'augmentation de la hauteur de la dune. Concernant les levées turbiditiques, leur développement se fait surtout par progradation vers l'aval. Dans les exemples étudiés, cette progradation s'accompagne d'une migration de la partie distale de la levée vers l'axe du chenal. Les dunes géantes pourraient alors jouer un rôle significatif dans la construction et l'évolution des levées, notamment par leur progradation à contre pente et contre courant qui repousse progressivement le cours de la vallée sous-maine et modifie dans le temps les conditions de débordements des écoulements. Les parties distales des levées peuvent présenter des accumulations sableuses importantes. Les dunes géantes contraignent la formation des corps sableux. Chaque dune pourra former un réservoir. Les dunes étant plus ou moins bien interconnectées, une levée pourra constituer un grand réservoir formé de nombreux petits corps sableux.

Grâce aux données de forages ODP du Leg 155, corrélées aux coupes sismiques haute résolution de la campagne Lobestory d’Ifremer, l’éventail géant de l’Amazone est devenu une zone privilégiée pour étudier l’évolution des systémes chenaux-levées et le processus d’avulsion qui régit l’architecture des systémes turbiditiques. Les travaux antérieurs avaient montré que le processus d’avulsion est un des processus fondamentaux de la construction des édifices turbiditiques. Il aboutit au changement brutal du cours d’un chenal et à son abandon en aval du point d’avulsion. Ce processus et les phénoménes qui en découlent (courants non-confinés, rupture de profil d’équilibre du chenal, etc. ) sont à l’origine d’une distribution sédimentaire particulière, avec des dépôts grossiers (HARPs) en semelle des chenaux. Dans le travail présenté, les paquets de réflecteurs de fortes amplitudes (HARPs) situés à la base de ces systèmes fortement aggradant, ont pu étre caractérisés en sismique comme la superposition de 4 corps sismiques élémentaires correspondant à des processus de mise en place distincts. Ils peuvent étre décrits comme une amalgamation de petites unités sableuses, chenalisées ou non, mises en place pa une succession de courants de turbiditié très sableux et de haute densité. L’étude sismique et bathymétrique de corps particuliers repérés dans l’éventail du Zaïre a permis de compléter notre connaissance des premiers (effondrement de la levée) et derniers stades (abandon du chenal père et début d’aggradation du chenal fils aprés dépôts des HARPs). Ces résultats ont permis de préciser les modèles d’avulsion proposés jusqu’ici<br>Our study focuses on the avulsion process, the key process for the depocenter migration of stacked channel-levee systems in the deepsea. To present, the avulsïon process has been explained as the abandonment of a channel (parent channel) and the birth of a new one (new channel). A true indice of avulsion has been given by the detection of the HARPs, a seismic term known since the 80s for highamplitude reflection packets at the base of new channel-levee systems. The HARPs are suggested, in analogy to the studies from ODP Leg 155 of the Amazon Fan, to be sandy deposits in lows adjacent to breached parent channels. Our present work, by re-visiting the Amazon Fan with multichannel high-resolution seismic data, highlights the great complexity of the HARPs architecture and their lithological heterogeneity. The study of some specific zones within the Zaïre Fan allowed revealing both the earliest stages of an avulsion process related to levee breaches and first splays linked to unconfined flows on the levee, and the latest stage of this process, with the first levee deposition and evolution following the HARPs deposition. These results provide new insights for the understanding of the processes involved during an avulsion event (levee breach, HARPs accumulation, levee aggradation). By describing the inter-relationship of the different architectural sub-bodies of the HARPs and giving details on both the earliest and latest stages of the avulsion, our results also provide clues to refine the previous conceptual models and reach a higher resolution knowledge of this process

Pour préciser l’architecture du système turbiditique du Congo (marge Ouest-Africaine, Atlantique Sud-Est), et les variations climatiques et paléocéanographiques de la zone au cours du dernier million d’années, on a étudié les variations de la productivité des diatomées sur deux carottes de référence, KZAI-02 et RZCS-26, prélevées respectivement à 248 et 800 Kms de l’embouchure du fleuve. Cette étude est intégrée au projet REPREZAÏ, REtrogradation/PRogradation dans l’Eventail du ZAÏre, Les périodes de forte productivité diatomique sont observées vers le milieu du stade MIS6, le MIS 5d, et durant le MIS 3, liées à l’apport de nutriments, notamment la silice dissoute, par le fleuve. Les faibles taux d’accumulation en diatomées sont enregistrés au début et à la fin du MIS 6, le MIS 5e, le début du MIS 4 et l’Holocène, quand la charge terrigène dans les eaux de surface empêche la mise en place d’une forte productivité. Au large il faut un apport conséquent de silice dissoute via les décharges du fleuve, et une faible consommation de ce nutriment en amont, pour avoir une forte productivité. L’intensification des conditions d’upwelling océanique favorise la productivité diatomique. L’abondance des diatomées d’estuaires saumâtres coïncide avec l’augmentation de l’influence des décharges fluviatiles vers ~230 ka BP, période de mise en place de l’édifice axial du système turbiditique du Congo. Deux études exploratoires ont été menées en complément: L’étude de la variabilité morphométrique de l’espèce Fragilariopsis doliolus qui montre une variation importante de la surface valvaire au cours du Quaternaire ; l’étude des isotopes de la silice qui s’est avérée complexe, à cause du mélange important de silice biogénique et lithogénique dans nos échantillons<br>To precise the evolution of the Congo deep sea fan (western African margin, eastern tropical South Atlantic), and the paleoclimatic and paleoceanographic conditions of the zone during the last million years, variations of diatom productivity have been studied on two reference cores, KZAI-02 and RZCS-26, located respectively at 240 and 800 Kms of the Congo river mouth. This study is part of the REPREZAI project, REtrogradation/PRogradation in the ZAÏre deep-sea fan. High diatom accumulation rates were registered during the mid-part of MIS 6, the cold substage MIS 5d and the MIS 3-2, sustained essentially via nutrients, including dissolved silica, injected by the Congo River into the ocean. Low diatom accumulation rates were recorded during the early and late MIS 6, the MIS 5e, the early MIS 4 and the Holocene, when the terrigenous load in surface waters prevent a strong productivity. Further offshore, a substantial dissolved silica input by the discharges of the Congo river, but also a low consumption of this nutrient upstream, are required to have a strong productivity. The intensification of oceanic upwelling conditions also favors the siliceous productivity. The increasing influence of fluvial discharges, marked by a greater abundance of brackish diatoms off the mouth, corresponds fairly well to the establishment of the axial edifice of the Congo deep sea fan around ~ 230 ka BP. Two exploratory studies were conducted in complement: The study of morphometric variability of the diatom species Fragilariopsis doliolus, that highlighted important variation of the valvar surface during the Quaternary; the study of the silica isotopes that proved to be complex, because of important mix of biogenic and lithogenic silica in the samples

Le complexe des lobes terminaux du système turbiditique du Congo, localisé à 760 km des côtes de l’Afrique Equatoriale et à 5000 m de profondeur, constitue un système sédimentaire unique pour étudier les transferts de matière organique dans l’Océan Atlantique. En effet, ce complexe, d’une superficie de 3000 km² environ, est actuellement le réceptacle final des apports turbiditiques, initiés dans le canyon du fleuve Congo. Cette thèse, qui s’inscrit dans le cadre du projet ANR-Congolobe, a pour objectif d’apporter des connaissances sur la composition biogéochimique de ces apports et d’apporter des conclusions sur leur(s) origine(s), leur distribution et leur devenir dans les sédiments. Pour ce faire, neuf carottes d’interface (~20 cm) et une carotte longue (~900 cm) prélevées en différents sites du complexe des lobes ont été étudiées. La stratégie employée a consisté (1) à réaliser une description des faciès et de la granulométrie des sédiments, (2) à réaliser une étude géochimique globale et moléculaire sur ces mêmes sédiments (%Corg, C/N, δ13Corg et δ15N, 137Cs, acides gras, tétraéthers) (3) à confronter les données acquises avec celles obtenues sur les sources initiales marines et terrestres par un modèle de mélange binaire (δ13Corg) et par une analyse discriminante (acides gras), (4) à considérer un site spécifique en tant que référence temporelle, (5) à combiner les données acquises à tous les sites dans une analyse multivariée pour appréhender le devenir de cette région à l’échelle millénaire. Tous les marqueurs considérés ont révélé que les sédiments des lobes constituent un véritable puits de matière organique particulaire terrigène en provenance du Congo. Les concentrations en carbone organique sont élevées dans les sédiments argilo-silteux (~3 à 5 %). 70 à 80 % de ce carbone organique dérive du fleuve et consiste en des débris végétaux et en de la matière organique altérée issue de l’érosion des sols, alors que les 20 à 30 % restants consistent en une matière organique marine très dégradée. Une analyse plus détaillée des biomarqueurs lipidiques suggère que la matière organique apportée par les turbidites est peu réactive, néanmoins, l’analyse des acides gras a permis de détecter la présence de composés marins frais dans certains échantillons. Une conclusion importante de cette étude est que tous les résultats portant sur la composition et la distribution de la matière organique dans les sédiments sont en accord avec les modalités de dépôt turbiditique (rapidité du transfert, fréquence des apports, épaisseur des dépôts) ainsi qu’avec les propriétés granulométriques des sédiments. Ces caractéristiques physiques permettent d’expliquer que la matière organique soit exceptionnellement bien préservée dans les couches anoxiques des sédiments, une observation valable à l’échelle des millénaires qui soulève l’intérêt de prendre en compte la région des lobes pour comprendre le devenir de la matière organique terrestre dans l’océan global<br>The terminal lobe complex of the Congo deep-sea fan, which is a unique region to study the transfer of organic matter from the land to the Atlantic Ocean, is located 760 km off the Equatorial African coast and at 5,000 m depth. This region covers 3000 km2 and is the terminal receptacle of the particulate organic matter provided by turbidity currents originating from the Congo River canyon. This thesis is part of the Congolobe ANR-project and aims at providing information on the biogeochemical composition of these organic matter inputs to study their origin, distribution and fate in lobe complex sediments. Nine short sediment cores (~20 cm) and one long core (~900 cm) were collected in different sites of the lobes complex for different sediment analyses. The strategy of the study consists of the following five analytical steps: (1) to achieve a facies and granulometry description of the sediments; (2) to study the global and molecular geochemical characteristics of the sediments (%OC , C/N, δ13Corg, δ15N, 137Cs, fatty acids and tetraethers); (3) to compare these data to data from marine and terrestrial end-members using a binary mixing model (δ13Corg) and a discriminant analysis (fatty acids); (4) to consider a specific site as a time reference and (5) to discuss the fate of the sedimentary organic matter at the millennium time scale of the overall area by combining different data in a multivariate analysis. All the different proxies used in this study revealed that lobe sediments could be a sink for organic inputs from the Congo River. Organic carbon concentrations are high in silty-clay sediments (~3 to 5 %). Over the study region, 70 to 80 % of the organic carbon originate from the Congo River and consist of vegetal detritus and soil derived-OM. The remaining 20 to 30 % consists of highly degraded organic matter. A more detailed lipid biomarker analysis shows that the organic matter is poorly reactive; however, fatty acid analyses reveal the presence of fresh planktonic compounds in some samples. An important finding of this study is that the composition and the distribution of the organic matter in sediments are consistent with turbiditic deposition patterns (e.g., rapidity of transfer, frequency and thickness of deposits) as well as with the granulometry properties of the sediments from the terminal lobe complex. Due to the specific sediment characteristics, organic matter is exceptionally well preserved in the anoxic sediment layers, reaching back to millennial time scales. Hence, studying the lobe complex area is of great interest for a better understanding of the fate of terrestrial organic matter in the global ocean

Les systèmes turbiditiques forment de grands édifices sédimentaires sous-marins situés au large des fleuves en pied de pente continentale et constituent les dépôts terrigènes les plus distaux d’un système fluviatile. Leur structure interne, définie comme un empilement de systèmes chenal-levées, montre des changements architecturaux au cours du temps dont les forçages sont encore mal connus, et le rôle respectif des facteurs de contrôle interne (lié au fonctionnement propre du système) ou externe (climat, variations du niveau marin, tectonique) reste sujet à débats. Afin de mieux comprendre le rôle de ces facteurs de contrôle, une étude détaillée de l’architecture du système Congo a été réalisée. Cette étude a été menée dans le cadre du projet de recherche Reprezaï (Ifremer/IUEM, depuis 2006), faisant suite aux projets Guiness et ZaïAngo (Ifremer/Total, 1992-2003), projets au cours desquels de nombreuses campagnes en mer ont permis l'acquisition d’une importante base de données géophysiques et géologiques. Une analyse quantitative de différents paramètres architecturaux des chenaux (longueur totale, longueur construite après avulsion, entre autres) de l’Edifice Axial du Congo (derniers 200 ka) révèle des cycles sédimentaires de progradation et rétrogradation des dépôt-centres, les plus grandes rétrogradations correspondant à des avulsions situées très en amont dans l’édifice turbiditique. Les dépôts-centres identifiés à la terminaison des chenaux correspondent à des complexes de lobes (selon la nomenclature de Prélat et al., 2009) relativement allongés dont les volumes (de 3 à 196 km3) varient considérablement dans le temps et l'espace sans pour autant montrer de cycles de variation comme pour les autres paramètres. Le volume cumulé de ces complexes de lobes reconnus représente jusqu'à 31% du volume de l’Edifice Axial. L’étude multiproxies (datations 14C, δ18O, mesures XRF, Carbone Organique Total, …) de carottes prélevées sur les chenaux les plus progradants et les plus rétrogradants, a fourni un cadre chronologique permettant de caler temporellement ces cycles sédimentaires. L’évolution temporelle des paramètres architecturaux a été comparée avec les variations des signaux paléoenvironnementaux et paléoclimatiques (pollens, COT, mesures XRF et MSCL, argiles…) enregistrés par une carotte de référence située en domaine hémipélagique et contemporaine de la construction de l’Edifice Axial. Les résultats mettent en évidence un lien étroit entre l’évolution architecturale de l’édifice turbiditique et les décharges fluviatiles du Congo. Ces dernières, mais aussi l’extension du couvert végétal sur le bassin versant, contrôlent le rapport sable/argile et donc, en partie, la capacité de transport des courants turbiditiques. Ces deux facteurs dépendent des précipitations liées aux variations d’intensité de la mousson en relation avec les cycles de précession (19-23 ka, Milankovitch). Un scénario de mise en place des systèmes chenal-levées et lobes de l’Edifice Axial en fonction des variations climatiques arides/humides sur le bassin versant a ainsi pu être proposé grâce à de bonnes contraintes stratigraphiques pour les derniers 40 ka. En période aride, les courants turbiditiques, peu fréquents et avec un fort rapport sable/argile qui diminue leur capacité de transport, sont propices à l'aggradation des chenaux, engendrant des conditions favorables pour la création ultérieure d’avulsions en amont. En période de transition aride/humide, lorsque le couvert végétal est encore peu développé, la décharge fluviatile accompagnée d’une charge solide importante augmente le volume des courants turbiditiques, favorisant les avulsions en amont du système. Enfin, les périodes humides, caractérisées par un débit liquide fort associé à une charge solide essentiellement argileuse qui décroît au fur et à mesure que le couvert végétal s’étend, génèrent des courants de turbidité dont la capacité de transport diminue au cours du temps […]<br>Turbidite systems are huge submarine sedimentary fans located off rivers, at the foot of the continental slope. They constitute the most distal terrigeneous deposits of a fluvial system. Their internal structure, defined as a stacking of channel-levee systems, show architectural changes through time. Forcing factors of these architectural changesare still poorly understood, and the respective role of internal (related to the own functioning of the system) or external forcing factors (climate, seal-level variations, tectonics) remains debated. To better understand the role of these controlling factors, a detailed study of the Congo system architecture was carried out. This study was conducted as part of the Reprezaï research project (Ifremer/IUEM, since 2006), following the Guiness and ZaïAngo projects (Ifremer/Total, 1992-2003), during which many oceanographic surveys allowed acquiring an important geophysical and geological data base. A quantitative analysis of different architectural parameters from the channels (e.g. total length, length built after avulsion,…) of the Congo Axial Fan (last 200 ka) reveals progradational-retrogradational sedimentary cycles of the depocenters, the highest retrogradations corresponding to avulsions located very upfan. Depocenters identified at the termination of the channels correspond to relatively elongated lobe complexes (according to the nomenclature of Prélat et al., 2009) with greatly variable volumes (from 3 to 196 km3) both in time and space, without any cyclicity like that identified by other parameters. The cumulative volume of these lobe complexes represents up to 31% of the Axial Fan volume. The multiproxies study (14C dating, δ18O, XRF measurements, Total Organic Carbon…) of cores sampled on the most prograding and retrograding channels provided a chronological framework to these sedimentary cycles. The temporal evolution of the architectural parameters was compared with changes in paleoenvironmental and paleoclimatic signals (pollens, TOC, XRF and MSCL measurements, clay mineralogy,…) recorded in the sediments of a reference core deposited simultaneously to the Axial Fan, but located outside the turbidite flows. Results highlight a strong link between the architectural evolution of the turbidite system and the Congo River discharge. These, as well as the expansion of the vegetation cover in the catchment area, control the sand/clay ratio and thus, at least partly, the transport capacity of turbidity currents that build the channel-levee systems. Both factors depend on rainfall related to the monsoon intensity variations in relation with precession (19-23 ka Milankovitch). A scenario for the deposition of channel-levee systems and lobes of the Axial Fan in link with arid/humid climate variations in the catchment area has been proposed thanks to good stratigraphic constraints for the last 40 ka. During arid periods, turbidity currents are infrequent and present a high sand/clay ratio which decreases their transport capacity. These turbidity currents are suitable to channel aggradation, generating favorable conditions for the subsequent creation of upfan avulsion. During periods of transition of arid to humid conditions, when the canopy is still underdeveloped, fluvial discharge and significant sediment load increases result in an increase of the turbidity currents volume, which favors upfan avulsions. Finally, during humid periods, Congo discharge is characterized by a strong liquid flow and a mainly clayey solid discharge which decreases gradually as the canopy extends. These conditions generate turbidity currents with decreasing transport capacity through time. However the transport capacity of these currents remains sufficient to reach distal portions of the systems and favor channels progradation. This climatic factor seems therefore to regularly disrupt the more perennial internal control which is also highlighted by the Congo Axial Fan architecture

Le complexe des lobes terminaux du système turbiditique du Congo, localisé à 760 km des côtes de l’Afrique Equatoriale et à 5000 m de profondeur, constitue un système sédimentaire unique pour étudier les transferts de matière organique dans l’Océan Atlantique. En effet, ce complexe, d’une superficie de 3000 km² environ, est actuellement le réceptacle final des apports turbiditiques, initiés dans le canyon du fleuve Congo. Cette thèse, qui s’inscrit dans le cadre du projet ANR-Congolobe, a pour objectif d’apporter des connaissances sur la composition biogéochimique de ces apports et d’apporter des conclusions sur leur(s) origine(s), leur distribution et leur devenir dans les sédiments. Pour ce faire, neuf carottes d’interface (~20 cm) et une carotte longue (~900 cm) prélevées en différents sites du complexe des lobes ont été étudiées. La stratégie employée a consisté (1) à réaliser une description des faciès et de la granulométrie des sédiments, (2) à réaliser une étude géochimique globale et moléculaire sur ces mêmes sédiments (%Corg, C/N, δ13Corg et δ15N, 137Cs, acides gras, tétraéthers) (3) à confronter les données acquises avec celles obtenues sur les sources initiales marines et terrestres par un modèle de mélange binaire (δ13Corg) et par une analyse discriminante (acides gras), (4) à considérer un site spécifique en tant que référence temporelle, (5) à combiner les données acquises à tous les sites dans une analyse multivariée pour appréhender le devenir de cette région à l’échelle millénaire. Tous les marqueurs considérés ont révélé que les sédiments des lobes constituent un véritable puits de matière organique particulaire terrigène en provenance du Congo. Les concentrations en carbone organique sont élevées dans les sédiments argilo-silteux (~3 à 5 %). 70 à 80 % de ce carbone organique dérive du fleuve et consiste en des débris végétaux et en de la matière organique altérée issue de l’érosion des sols, alors que les 20 à 30 % restants consistent en une matière organique marine très dégradée. Une analyse plus détaillée des biomarqueurs lipidiques suggère que la matière organique apportée par les turbidites est peu réactive, néanmoins, l’analyse des acides gras a permis de détecter la présence de composés marins frais dans certains échantillons. Une conclusion importante de cette étude est que tous les résultats portant sur la composition et la distribution de la matière organique dans les sédiments sont en accord avec les modalités de dépôt turbiditique (rapidité du transfert, fréquence des apports, épaisseur des dépôts) ainsi qu’avec les propriétés granulométriques des sédiments. Ces caractéristiques physiques permettent d’expliquer que la matière organique soit exceptionnellement bien préservée dans les couches anoxiques des sédiments, une observation valable à l’échelle des millénaires qui soulève l’intérêt de prendre en compte la région des lobes pour comprendre le devenir de la matière organique terrestre dans l’océan global<br>The terminal lobe complex of the Congo deep-sea fan, which is a unique region to study the transfer of organic matter from the land to the Atlantic Ocean, is located 760 km off the Equatorial African coast and at 5,000 m depth. This region covers 3000 km2 and is the terminal receptacle of the particulate organic matter provided by turbidity currents originating from the Congo River canyon. This thesis is part of the Congolobe ANR-project and aims at providing information on the biogeochemical composition of these organic matter inputs to study their origin, distribution and fate in lobe complex sediments. Nine short sediment cores (~20 cm) and one long core (~900 cm) were collected in different sites of the lobes complex for different sediment analyses. The strategy of the study consists of the following five analytical steps: (1) to achieve a facies and granulometry description of the sediments; (2) to study the global and molecular geochemical characteristics of the sediments (%OC , C/N, δ13Corg, δ15N, 137Cs, fatty acids and tetraethers); (3) to compare these data to data from marine and terrestrial end-members using a binary mixing model (δ13Corg) and a discriminant analysis (fatty acids); (4) to consider a specific site as a time reference and (5) to discuss the fate of the sedimentary organic matter at the millennium time scale of the overall area by combining different data in a multivariate analysis. All the different proxies used in this study revealed that lobe sediments could be a sink for organic inputs from the Congo River. Organic carbon concentrations are high in silty-clay sediments (~3 to 5 %). Over the study region, 70 to 80 % of the organic carbon originate from the Congo River and consist of vegetal detritus and soil derived-OM. The remaining 20 to 30 % consists of highly degraded organic matter. A more detailed lipid biomarker analysis shows that the organic matter is poorly reactive; however, fatty acid analyses reveal the presence of fresh planktonic compounds in some samples. An important finding of this study is that the composition and the distribution of the organic matter in sediments are consistent with turbiditic deposition patterns (e.g., rapidity of transfer, frequency and thickness of deposits) as well as with the granulometry properties of the sediments from the terminal lobe complex. Due to the specific sediment characteristics, organic matter is exceptionally well preserved in the anoxic sediment layers, reaching back to millennial time scales. Hence, studying the lobe complex area is of great interest for a better understanding of the fate of terrestrial organic matter in the global ocean

L'éventail sous-marin profond du Congo, situé sur la marge continentale Congo-Angolaise (côte Ouest Africaine, Océan Atlantique Equatorial Sud) représente un écosystème sédimentaire marin profond unique.Celui-ci est caractérisé par de forts apports en matière organique provenant du fleuve Congo, qui se déversent le long du canyon et au travers de systèmes chenal Jevées actuels jusque dans les zones les plus profondes (5 000 m) où se développe le système des lobes.L'objectif de cette thèse est d'étudier la distribution spatiale et la diversité phylogénétique et fonctionnelle des communautés archéennes et bactériennes en relation avec les caractéristiques et les contraintes de I'environnement.Cette étude a permis de mettre en évidence une distribution géographique régionale et locale des communautés microbiennes contraintes par la distance des différents lobes par rapport à l'embouchure du chenal. La distribution des communautés microbiennes est liée à la disponibilité en accepteurs et donneurs d'électrons issus de la diagénèse précoce de la matière organique. La composition et l'identité taxonomique de ces communautés microbiennes sont comparables aux communautés rencontrées dans des sédiments marins et des zones d'émission de fluides froids riches en méthane.Cette étude révèle également des densités cellulaires relativement élevées de bactéries méthanotrophes aérobies associées à différents habitats sédimentaires particuliers, colonisés par des bivalves Vesicomyidae, des tapis microbiens et des sédiments réduits caractéristiques des environnements d'émissions de fluides froids riches en méthane et hydrogène sulfuré. Ces communautés sont non seulement apparentées à celles rencontrées dans des habitats d'émissions de fluides froids, mais également à celles des habitats terrestres, malgré la distance ~ 1000 km des côtes Africaines.Les travaux menés au cours de cette thèse montrent l'intérêt des études pluridisciplinaires pour comprendre la diversité et le fonctionnement des écosystèmes dans les lobes terminaux du système turbiditique du Congo et apportent de nouvelles informations sur la diversité des microorganismes peu explorée dans les éventails sous-marins profonds<br>The Congo deep sea fan, located in the Congo-Angola continental margin (West African coast, Equatorial South Atlantic Ocean) represents a unique deep-sea sedimentary ecosystem. It is characterized by high organic matter inputs from the Congo River, that flow along a canyon and through presently active channel system-lifted into the deeper areas (5 000 m) where the lobes system develops.The aim of this thesis is to study the spatial distribution as well as the phylogenetic and functional diversity of archaeal and bacterial communities in relation with environmental characteristics and constraints of the terminal lobes of the Congo deep see fan, one of the largest submarine fan systems in the world.This study highlights geographical distribution of microbial communities constrained by the distal and proximal distance of the different lobes from the Congo river's channel mouth as well as linked to the electron donor and acceptor availability from organic matter diagenesis. This study revealed quite high abundance of aerobic methane oxidizing bacteria cells at peculiar sedimentary habitats dominated by Vesicomyid bivalves, microbial mats and reduced sediments typical of cold-seep environments. These communities are not only related to the ones encountered in cold seeps, but also to the ones in terrestrial habitats despite an approximately distance of 1000 km offshore the African coast.This thesis underlines the interest of pluridisciplinary studies to understand the ecosystem diversity and functioning in the terminal lobes of the Congo turbiditic system and provides further insights into the underexplored microbial diversity from deep-sea fans

Des etudes de la matiere organique associee aux particules transportees par les fleuves ont ete entreprises. Dans un premier temps, cette recherche a ete appliquee aux particules en suspension et a des sediments du rhone et en mer. Un certain nombre de marqueurs moleculaires ont ete identifies dans les acides gras (y compris les cerides et les triglycerides) et les sterols. Les structures identifiees ont mis en evidence des empreintes caracteristiques d'apports continentaux, derives d'un materiel terrestre vegetal, a une grande distance de l'embouchure du fleuve. Dans un deuxieme temps, la composition de la matiere organique associee aux particules en suspension dans le fleuve congo et ses principaux affluents (oubangui, kasai, sangha, likouala, alima) a ete etudiee. Les distributions des sterols ont montre des variations spatiales significatives suggerant que les sterols pourront etre utilises comme des marqueurs prometteurs de l'origine vegetale de la matiere organique. Une etude preliminaire de plusieurs sols de cette zone tropicale a egalement ete realisee

Le transport solide en riviere a lieu pendant un evenement transitoire (crue) dans une geometrie non-uniforme ; or la plupart des lois donnant la capacite de transport solide ont ete etablies en regime uniforme. Apres une revue bibliographique, est analysee la contribution des differents facteurs au transport solide : contrainte au fond, intensite turbulente, vitesse debitante, pente du fond et les gradients longitudinaux et temporels de la cote de la surface libre et de la vitesse debitante. Une modification du parametre de schields critique en regime non-uniforme est proposee ; les effets transitoires sont presque toujours negligeables, contrairement aux effets lies a la pente. Une approximation au second ordre pres de la contrainte au fond est eloignee des simulations numeriques bases sur la resolution des equations de navier-stokes. Par ailleurs cette approximation suppose un regime non-uniforme asymptotique (gradients constants) qui n'est jamais atteint en riviere, sa portee operationnelle est donc nulle. Un modele unidimensionnel prenant en compte les ruptures de pente et l'inertie liee au transfert d'energie permet de rendre compte de maniere plus satisfaisante de l'evolution de la contrainte au fond et de l'intensite turbulente en regime non-uniforme. Enfin, la capacite de transport en regime non-uniforme est comparee a celle resultant de l'application des formules du regime uniforme. Les differents impacts se neutralisent mutuellement dans l'espace et dans le temps. Lors d'une crue sur un troncon homogene, l'ecart entre la capacite de transport en regime non-uniforme et celle calculee en supposant le regime uniforme, reste tres faible (quelques %). Suite a ce travail, il semble preferable de developper des modeles bases sur des descripteurs synthetiques de la geometrie du lit et du regime hydrologique a l'echelle du troncon homogene, plutot que de poursuivre dans une approche deterministe a l'echelle des processus elementaires.