Lac Kivu
Modèle:Voir homonymes {{#invoke:Bandeau|ébauche}} Modèle:Infobox/Début Modèle:Infobox/Titre Modèle:Infobox/Image Modèle:Infobox/Image optionnelle Modèle:Infobox/Ligne optionnelle Modèle:Infobox/Sous-titre Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Sous-titre optionnel Modèle:Infobox/Ligne mixte latitude longitude optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Sous-titre optionnel Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Sous-titre optionnel Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Sous-titre optionnel Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Géolocalisation multiple Modèle:Infobox/Ligne mixte optionnelle Modèle:Infobox/Notice Modèle:Infobox/Fin
Le lac Kivu (Modèle:Unité), situé à la frontière de la république démocratique du Congo et du Rwanda, est l'un des Grands Lacs d'Afrique et le plus dangereux des trois lacs méromictiques du continent, car contenant de grandes quantités de gaz toxique, asphyxiant et à effet de serre (sulfure d'hydrogène, gaz carbonique et méthane) susceptibles de brutalement dégazer en cas de tremblement de terre<ref name=Nature2021/>.
Son exutoire, la rivière Rusizi, alimente au sud le lac Tanganyika. Le lac a une altitude de Modèle:Unité. On y trouve Idjwi, la deuxième plus grande île à l'intérieur du continent africain avec une longueur de Modèle:Unité et une superficie de Modèle:Unité. Au fond du lac, environ Modèle:Unité de sédiments recouvrent le socle cristallin précambrien. Au nord du lac, des anomalies magnétiques sont dues à d'anciens épanchements volcaniques<ref name=Degens73/>. La salinité approche 4 ‰ au fond du lac.
Le premier Européen y ayant accédé fut un Allemand, le comte Gustav Adolf von Götzen, en 1894. Les villes congolaises de Goma et Bukavu sont voisines du lac. Au Rwanda, ce sont Gisenyi, Kibuye et Cyangugu. Il a gagné une triste notoriété lors du génocide des Tutsi au Rwanda de 1994, de nombreuses victimes y ayant été jetées.
Origine
L'origine du lac Kivu est différente de celle des autres lacs de l'Est congolais qui sont pour la plupart d'origine tectonique (rift est-africain). Sa configuration morphologique ressemble à celle d'un lac de barrage naturel, avec ses nombreuses baies et îles, ces dernières disparaissant vers le nord.
Ce sont les volcans des montagnes des Virunga qui ont barré l'écoulement sud-nord d'un réseau hydrographique qui prenait ses sources sur le plateau des Bafulero, près du mont Mulhi<ref name="CongoOnline">Modèle:Lien brisé.</ref>.
Ce lac est caractérisé par une forte stratification thermique<ref>Damas, H. (1937), La stratification thermique et chimique des lacs Kivu, Édouard et Ndalaga (Congo Belge), Verh. Int. Ver. Limnol. , 8 (3), 51–68.</ref> et chimique : du dioxyde de carbone, du sulfure d'hydrogène et du méthane sont assez fortement « piégés » dans les eaux profondes, mais pourraient épisodiquement être brutalement libérés avec des risques graves pour la population et la faune<ref name=Risque2005/>.
Méthane
Dans les années 1950/1960, des chercheurs belges ont montré que ce lac recelait du méthane<ref>Kufferath, J. (1960). Le méthane du lac Kivu. Les Naturalistes belges, 41, 418.</ref> et du dioxyde de carbone (d'origine magmatique<ref name=geneseCH4_1980/>).
La genèse de ce méthane et l'explication de son accumulation ont été longtemps discutées<ref>Schoell, M., K. Tietze, and S. M. Schoberth (1988), Origin of methane in Lake Kivu (East-Central Africa), Chem. Geol. , 71 , 257–265.</ref> ; on a notamment pensé qu'il était d'origine volcanique et/ou issu de matière organique en décomposition, et on cherche à mieux comprendre le fonctionnement des puits de méthane (dans les couches supérieures oxygénées du lac, certaines bactéries méthanotrophes<ref>Bastviken, D., Ejlertsson, J., Sundh, I., & Tranvik, L. (2003). Methane as a source of carbon and energy for lake pelagic food webs. Ecology, 84(4), 969-981.</ref> dégradent le méthane avant qu'il ne gagne l'atmosphère)<ref name=SourcePuits2011>Pasche, N., Schmid, M., Vazquez, F., Schubert, C. J., Wüest, A., Kessler, J. D., ... & Bürgmann, H. (2011). Methane sources and sinks in Lake Kivu. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences (2005–2012), 116(G3) (PDF, 16 pages).</ref> du lac.
Puis, les données apportées par deux expéditions conduites sur le lac, de même qu'une réévaluation des données acquises antérieurement, ont conclu que l'essentiel de ce méthane est biogénique (produit par la décomposition de résidus organiques grâce à l’action de bactéries et micro-organismes) et récent. Il aurait été formé par des organismes autrefois classés comme « bactéries méthanogènes » et aujourd'hui reclassés parmi les archées, un groupe de procaryotes distinct des bactéries et vivant dans les eaux anoxiques profondes, appartenant au groupe peu connu des crenarchae<ref>Marc Llirós & al (2010), Vertical Distribution of Ammonia-Oxidizing Crenarchaeota and Methanogens in the Epipelagic Waters of Lake Kivu (Rwanda-Democratic Republic of the Congo) Appl. Environ. Microbiol. 2010-10-15 : 6853-6863.</ref>).
Ces bactéries auraient synthétisé du méthane à partir de dioxyde de carbone et d'hydrogène (qui sont eux tous abiogéniques)<ref name=OrigineCH4_1973>Modèle:Article.</ref>.
On a ensuite supposé qu'une petite partie du méthane serait thermocatalytique, le reste étant issu d'une transformation du dioxyde de carbone en méthane par des bactéries méthanogènes<ref name=geneseCH4_1980>Modèle:Article.</ref>.
Ici, à la différence du lac Nyos, c'est le méthane qui est la premières source de risque, car bien moins soluble que le dioxyde de carbone, et donc beaucoup plus proche du bouillonnement<ref name=Nature2021/>.
Gisement exploitable ?
On a récemment démontré qu'ici en profondeur (à partir d'une profondeur d'environ Modèle:Unité), en raison du système local de convection/diffusion particulier (superpositions de cellules de convection conservant une certaine stabilité<ref name=Degens73/>,<ref>Kelley, D. E. (1990), Fluxes through diffusive staircases: A new formulation, J. Geophys. Res. , 95 (C3), 3365– 3371.</ref>), caractérisé par un mélange turbulent diapycnal faible et un transport vertical par diffusion dominé par un phénomène de double diffusion (à partir de Modèle:Unité en Modèle:Date-)<ref name=DoubleDiffusiveConvection2010>Schmid, M., Busbridge, M., & Wüest, A. (2010). Double-diffusive convection in Lake Kivu. Limnology and oceanography, 55(1), 225-238 (résumé).</ref> (conséquence d'un gradient élevé de salinité, et donc de densité et d'entrées de sources subaquatiques à différentes profondeurs, également responsables d'une teneur anormale de l'eau en zinc<ref name=Degens73>Modèle:Pdf Degens, E. T., von Herzen, R. P., Wong, H. K., Deuser, W. G., & Jannasch, H. W. (1973). Lake Kivu: structure, chemistry and biology of an East African rift lake ; Geologische Rundschau, 62(1), 245-277, 33 p.</ref>), que contrairement aux systèmes connus de double diffusion naturelle ou étudiés en laboratoire, le dioxyde de carbone et le Modèle:Fchim dissous, contribuent de manière significative à la stratification en couches, avec des équilibres inhabituels entre l'effet stabilisateur de sels dissous et l'effet déstabilisateur de la température.
Des couches mixtes épaisses de Modèle:Unité en moyenne semblent néanmoins être en état de convection active, Modèle:Citation<ref name="DoubleDiffusiveConvection2010" />.
Des changements sont observés dans le lac (réchauffement des eaux profondes, renforcement de la chimiocline principale qui évoque un débit accru des sources subaquatiques, ce qui pourrait expliquer de récents changements dans le cycle des éléments nutritifs et la production de méthane du lac<ref name=DoubleDiffusiveConvection2010/>.
Le gisement potentiellement exploitable de méthane du lac a été estimé à plus de 50<ref name=OrigineCH4_1973/> (à pression et température ambiante) à Modèle:Nobr de mètres cubes<ref name="CongoOnline"/>. Le Modèle:Date-, la République démocratique du Congo et le Rwanda ont signé un accord pour qu'une équipe de scientifiques étudie la faisabilité de l'exploitation du gisement. Ainsi, à condition qu'il n'y ait pas de perturbation de l'effet de chimiocline par l'exploitation, on espère à la fois pouvoir réduire le risque d'explosion et/ou d'asphyxie par remontée d'une grande bulle de méthane, au profit d'une production de carburant et/ou électricité<ref>Claire Remington, Climate & Energy Intern at Worldwatch Institute (2013), Project KivuWatt Generates Electricity from Rwanda’s Explosive Lake Kivu, Re-Volt, Modèle:Date-.</ref>.
En 2021, le projet KivuWatt extrait du méthane du lac pour générer 26 mégawatts (MW) d'électricité. Un contrat vise à atteindre 100 MW. Et des options sont étudiées pour vendre le dioxyde de carbone du lac comme produit commercial<ref name=Nature2021>Modèle:Article</ref>.
En janvier 2023, le gouvernement de la RDC accorde le droit à trois entreprises d'exploiter les trois blocs gaziers du lac Kivu<ref>Modèle:Article</ref>. Il s'agit des Américains Symbion Power & Red, pour le bloc dit « Makelele » et Winds Exploration and Production LLC (bloc Idjwi) ainsi que des Canadiens d'Alfajiri Energy Corporation (bloc Lwandjofu)<ref>Modèle:Lien web</ref>.
Risques naturels (ou anthropiques) liés au méthane
Le niveau précis de risque fait encore l'objet d'analyse<ref>Schmid, M., K. Tietze, M. Halbwachs, A. Lorke, D. McGinnis, and A. Wüest (2004), How hazardous is the gas accumulation in Lake Kivu ? Arguments for a risk assessment in light of the Nyiragongo Volcano eruption of 2002, Acta Vulcanol., 14/15, 115–121.</ref> et de discussion, mais le lac Kivu est l'un des trois lacs identifiés dans le monde entier susceptibles d'éruptions limniques graves (lac méromictique) ; les deux autres étant les lacs Nyos et Monoun au Cameroun.
En 2005, des géologues et géochimistes ont estimé que certains changements récents de comportement du lac sont des indices de risque accru d'une éruption incontrôlable de gaz et que Modèle:Citation<ref name=Risque2005>Schmid, M., Halbwachs, M., Wehrli, B., & Wüest, A. (2005). Weak mixing in Lake Kivu: new insights indicate increasing risk of uncontrolled gas eruption. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 6(7) (AGU).</ref>.
Les premières évaluations de risques et de sécurité étaient basées sur l'hypothèse que les concentrations de gaz dissous dans les eaux profondes sont dans un état d'équilibre correspondant à un temps de séjour de Modèle:Unité environ, avec un transport turbulent considéré comme principale voie de remontée verticale du dioxyde de carbone et du méthane<ref name=Risque2005/>. Or des mesures récentes et la réanalyse des processus de transport vertical ont radicalement modifié cette hypothèse : l'échange turbulent vertical apparait en fait comme étant faible et négligeable (comme le montrent un ensemble spectaculaire de plusieurs centaines de couches de diffusion double)<ref name=Risque2005/>. Le temps moyen de séjour ne serait pas de 400 mais de Modèle:Unité, alors que les enregistrements disponibles montrent une tendance récente à un accroissement de la production de méthane dans les sédiments du lac (+ 15 % en trente ans selon une étude récente, qui admet une augmentation des sources ou causes anthropiques, mais invite à ne pas exclure l'hypothèse d'une augmentation géogène de Modèle:Fchim et Modèle:Fchim<ref name=SourcePuits2011/>), conduisant à une accumulation de gaz. Or plus l'eau profonde sera saturée en gaz, moins l'apport de chaleur nécessaire au déclenchement d'une libération « catastrophique » de gaz dévastateur sera important<ref name=Risque2005/>. S'il n'y a pas d'erreur dans la production actuelle de Modèle:Fchim telle qu'estimée en 2005, la saturation en Modèle:Fchim de l'eau profonde pourrait être atteinte avant 2100<ref name=Risque2005/>. Le réchauffement climatique pourrait être source anthropique d'aggravation de ce risque (réchauffement de surface de Modèle:Tmp en trente ans ; mais qui pourrait aussi être attribuée à la variabilité climatique)<ref name=Lorke04>Lorke, A., K. Tietze, M. Halbwachs, et A. Wüest (2004), Response of Lake Kivu stratification to lava inflow and climate warming, Limnol. Oceanogr, 49 (3), 778–783.</ref>. Une entrée d'environ Modèle:Nb de lave dans le lac Kivu après l'éruption du volcan Nyiragongo en Modèle:Date- n'a pas eu d'effet grave<ref name="solidarites2">Modèle:Lien web mirror</ref>,<ref name=Lorke04/>.
Ce lac abriterait Modèle:Unité cubes de dioxyde de carbone et Modèle:Nobr cubes de méthane, pouvant remonter par des cheminées volcaniques, ce qui représente plus de Modèle:Nombre la quantité de gaz contenue dans le lac Nyos qui lors de son éruption avait fait Modèle:Unité<ref>Modèle:Article.</ref>.
Galerie
- Vues du lac Kivu
-
Les traces du bateau sur le Lac Kivu -
Au cœur du lac Kivu -
La belle vue du Lac Kivu depuis l'île d'Idjwi -
Les Pêcheurs sur le lac kivu -
Baignade des enfants dans le lac Kivu
Faune
- Phytoplancton<ref> {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Hugo Sarmento, Phytoplankton Ecology of Lake Kivu (Eastern Africa) (résumé).</ref>,<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Hugo Sarmento, Phytoplankton Ecology of Lake Kivu (Eastern Africa) (résumé).</ref>,<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Hugo Sarmento et al., Species diversity of pelagic algae in Lake Kivu (East Africa) (résumé).</ref>
- Zooplancton<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Mwapu Isumbisho, Écologie du Zooplancton du Lac Kivu (Afrique de l’Est) (résumé).</ref>,<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Mwapu Isumbisho et al., Zooplankton of Lake Kivu, East Africa, half a century after the Tanganyika sardine introduction (résumé).</ref>
Notes et références
Voir aussi
Bibliographie
- Jean-Claude Klotchkoff (et al.), « Lac Kivu », in Le Rwanda aujourd'hui, éditions du Jaguar, Paris, 2008 (Modèle:2e éd.), Modèle:P. Modèle:ISBN.
- Egide Devroey et R. Vanderlinden, Le lac Kivu, G. van Campenhout, 1939, 75 p.
- U. Rahm et A. Christiaensen, Les mammifères de la région occidentale du lac Kivu, musée royal de l'Afrique centrale, Tervuren, 1963, 83 p.
- {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} A Geophysical Study of Lake Kivu, East Africa Geophys. J. Int. 1974-06-01 : 371-389.
- {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} H. W. Jannasch, Methane oxidation in Lake Kivu (central Africa). Limnology and oceanography, 860-864, 1975 (extrait).
- {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} F. C. Newman, Temperature steps in Lake Kivu : A bottom heated saline lake, J. Phys. Oceanogr, 6 , 157–163, 1976.
- {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} H. Sarmento, M. Isumbisho et J. P. Descy, Phytoplankton ecology of Lake Kivu (eastern Africa). Journal of Plankton Research, 28(9), 815-829, 2006.
