Évaluation de l’alcalinité des eaux souterraines à Antananarivo, Madagascar : application de la méthode de Gran

En géochimie, l’analyse de l’alcalinité permet de retracer l’origine des masses d’eau, d’étudier leur évolution chimique et d’évaluer leurs interactions avec le substrat rocheux et l’atmosphère. La présente étude a pour objectif d’appliquer la méthode de Gran pour mesurer l’alcalinité des eaux souterraines d’un bassin versant d’Antananarivo, d’identifier sa corrélation avec des paramètres mesurés in situ, d’explorer la variabilité spatiale de ce paramètre et d’identifier les processus hydrochimiques à l’origine des fluctuations de l’alcalinité. Le pH, la conductivité électrique (CE), la teneur en sels dissous (TDS), la teneur en oxygène dissous (OD), le potentiel d’oxydo-réduction (ORP) et la turbidité ont été mesurés sur site, tandis que l’alcalinité a été déterminée en laboratoire par la méthode de Gran. L’analyse en composantes principales (ACP) et l’outil Inverse Distance Weight (IDW) sur QGIS ont été utilisés pour étudier la corrélation entre les paramètres et la répartition spatiale de l’alcalinité des eaux souterraines. Les eaux souterraines du bassin versant étudié sont principalement acides, riches en minéraux, turbides et présentent des conditions oxiques propices à la dégradation des contaminants par les bactéries aérobies. La plupart des eaux souterraines présentent une faible alcalinité ( [HCO3 –] < 120 mg/L). Cependant, des valeurs élevées d’alcalinité ont été observées dans les eaux situées sous le sol hydromorphe. Une corrélation significative (coefficient de Pearson : 0,74) entre l’alcalinité et la turbidité suggère une contribution des silicates à la formation des carbonates. Une corrélation plus modérée (coefficient de Pearson : 0,48) entre l’alcalinité et la salinité indique que d’autres sels sont à l’origine de la composition saline des eaux souterraines.

In geochemistry, analyzing alkalinity allows for tracing the origin of water bodies, examining their chemical evolution, and assessing their interactions with the rock substrate and the atmosphere. This study aims to apply the Gran method to measure the alkalinity of groundwater in a watershed in Antananarivo, identify its corrélation with in situ measured parameters, investigate the spatial variability of this parameter, and identify the hydrochemical processes driving the fluctuations in alkalinity. On-site measurements were taken for pH, electrical conductivity (EC), total dissolved solids (TDS), dissolved oxygen (DO), oxidationreduction potential (ORP), and turbidity, while alkalinity was assessed in the laboratory by Gran method. Principal component analysis (PCA) and the Inverse Distance Weight (IDW) tool in QGIS were employed to examine the correlations between the parameters and the spatial distribution of groundwater alkalinity. The groundwater in the watershed is primarily acidic, rich in minerals, turbid, and exhibits oxic conditions that favor the degradation of contaminants by aerobic bacteria. The majority of the groundwater samples show low alkalinity ( [HCO3 –] < 120 mg/L). However, higher alkalinity values were recorded in waters found beneath hydromorphic soils. A strong corrélation (Pearson coefficient: 0.74) between alkalinity and turbidity suggests that silicates contribute to the formation of carbonates. A moderate corrélation (Pearson coefficient: 0.48) between alkalinity and salinity suggests that other salts contribute to the groundwater’s saline composition.