Techniques d’analyse des gaz et leur apport dans l’étude et la surveillance du volcan Nyiragongo et le lac Kivu
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Date
2025
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Publisher
UB, FS
Abstract
La ville de Goma en (RDC) et celle de Gisenyi au Rwanda sont battues sur les bordures nord du Lac Kivu et sur les anciennes coulées de lave du volcan Nyiragongo dont le cratère central se trouve à seulement 15 km au nord de ces deux villes. Le dégazage diffus à travers le sol est couramment observé dans cette zone volcanique ce qui constitue un facteur de risque pour les populations environnantes. En plus d’être exposées aux risques volcaniques, les populations de ces villes, cités et villages sont également exposées à une possible éruption limnique du lac Kivu qui pourrait libérer d’énormes quantités de CO2 et de CH4 dissous dans les eaux profondes de ce lac. Ces deux systèmes, à savoir les volcans actifs des Virunga et le lac Kivu, doivent donc être minutieusement étudiés et surveillés afin de prévenir la population de l’approche de l’éruption d’un des volcans ou du lac Kivu. Il faut donc disposer des méthodes modernes pour cette fin. Ce travail vise l’objectif de prédire une éruption volcanique ou limnique en discutant des techniques d’analyse des gaz et leur apport dans l’étude et la surveillance du volcan Nyiragongo et le lac Kivu. Ces techniques qui permettent de mesurer in situ et à temps réel la concentration et les flux de gaz en un temps record ont été appliquées sur le terrain. Ainsi, les mesures de flux de CO2 et de H2S ont été effectuées sur la fracture principale sud du volcan Nyiragongo, dans les Mazuku et à la surface des eaux du lac Kivu par la méthode de la chambre d’accumulation en utilisant un fluxmètre portable de la marque West Systems. De l’autre côté, les concentrations de CO2, SO2 et H2S ont été mesurée dans l’air au-dessus du lac Kivu par un MultiGAS. Les données obtenues révèlent d’une part que le flux de CO2 était faible sur les eaux de la surface du lac Kivu et varient entre 0,21et 61,68 g/m2/jour, étaient moyen sur la fracture principale sud du volcan Nyiragongo (variant entre 9,34 et 98.591,95 g/m2/jour) mais très élevé dans les Mazuku avec des valeurs ± 100 fois supérieures à celles mesurées sur la fracture. Les valeurs des flux de H2S ont varié quant à elles de 0,01 à 0,14 g/m2/jour sur les eaux de la surface du lac Kivu, de 0 à 0,62 g/m2/jour sur la fracture et de 0 à 0,24 g/m2/jour dans les Mazuku. En général, les mesures des concentrations de CO2, SO2 et H2S dans l’air situé au-dessus des eaux du lac Kivu ont montré l’absence de pollution à part quelques valeurs isolées obtenues dans la baie de Kabuno. Des mesures supplémentaires des paramètres physicochimiques des eaux du lac Kivu ont été mesurées à l’aide d’un CTD afin de donner une idée sur l’état de ce lac avant tout dégazage à grande échelle. La fiabilité des données obtenues par les mesures effectuées par les techniques d’analyse discutées dans ce travail ainsi que la possibilité de les télémétrer pour une surveillance à temps réel prouvent que l’Observatoire Volcanologique de Goma peut compter sur cette nouvelle technologie qui en plus est à coût réduit afin d’améliorer ses méthodes d’étude et de surveillance des volcans actifs des Virunga et du lac Kivu.
Description
Mémoire présenté et défendu en vue de l’obtention du diplôme de Master en sciences chimiques Specialite : contrôle et analyses chimiques