Évolution de la qualité physico-chimique des eaux de la retenue et du tronçon aval depuis le début de la mise en eau du barrage de Petit-Saut

Evolution in physico-chemical water quality in the reservoir and downstream following the filling of Petit-Saut dam (French Guiana)

¹ HYDRECO – Laboratoire Environnement de Petit-Saut, BP 823, 97388 Kourou cedex
² Laboratoire d'hydrologie et de molysmologie aquatique, Faculté de Pharmacie, 27, boulevard J.–Moulin, 13388 Marseille cedex 5

Résumé

L'aménagement hydroélectrique de Petit-Saut sur le Sinnamary a fait l'objet d'une étude physico-chimique de la qualité des eaux, avant, pendant et après les 18 mois de mise en eau. La mise en eau a abouti à un lac stratifié dont I'épilimnion oxygéné est passé progressivement de 2 m à plus de 5 m d'épaisseur. Les périodes où les concentrations en oxygène dissous sont élevées correspondent à la saison sèche, I'ensoleillement étant maximum et la photosynthèse active. L'hypolimnion anoxique est enrichi par un flux permanent de produits de dégradation de la matière organique noyée (N ammoniacal, phosphates, acides humiques, méthane) et de matériaux relargués par le substrat géologique (fer, manganèse, silice). L'établissement d'un gradient entre le fond et la surface est commandé par des phénomènes de dilution, d'oxydation et de consommation bactérienne. La qualité de l'eau dans le tronçon aval du fleuve est assurée artificiellement par oxygénation forcée des eaux issues de la retenue. Son maintien jusqu'à l'estuaire relève d'un équilibre fragile entre les conditions hydrologiques dans le bassin versant, les contraintes de gestion de la retenue et l'efficacité des dispositifs assurant le dégazage et l'aération des eaux évacuées. Parallèlement à cette étude, un suivi du mercure a été réalisé dans la chair des poissons pêchés en amont de Petit-Saut, avant et pendant la mise en eau. II semblerait que la formation du lac ait entraîné, durant cette phase de remplissage et de stratification, une baisse significative des taux de ce métal dans les poissons carnivores. Actuellement, la stratification limite les échanges entre le fond où le mercure est présent et la surface où la vie aquatique se développe.

Abstract

Physico-chemical water quality characteristics were studied at Petit Saut hydroelectric dam on the Sinnamary river, before, during and after the 18-month filling period. During the filling phase, a stratified lake was formed in which the oxygenated epilimnion increased gradually in thickness from two to more than seven meters (at Petit-Saut station). High levels of dissolved oxygen are found during the dry season, when sunlight is maximum and photosynthesis is strong. The hypolimnion is anaerobic and enriched by a permanent flow of reduced compounds (ammoniacal nitrogen, phosphates, humic acids, methane) due to organic degradation and matter released from the geological substrate (iron, manganese, silicon). The gradient between the bottom and the top of the lake is induced by dilution, oxidation and bacterial consumption. Water quality in the downstream stretch of the river is ensured artificially by forced oxygenation of the water released from the dam. It is maintained down to the estuary thanks to a fragile equilibrium between hydrological conditions in the watershed, reservoir management constraints and efficient degassing and aeration systems for evacuated water. Parallel to this study, mercury concentrations were measured in the flesh of fish caught upstream of Petit-Saut before and during filling of the reservoir. It would appear that formation of the lake led during this filling and stratification phase to a significant decrease in amounts of mercury in carnivorous fish. At the present time, stratification limits the exchanges between the bottom, where mercury is present, and the surface, where aquatic life develops.