Rev. bras. oceanogr., 48(1):29-39, 2000

Variations spatio-temporelles des matieres en suspension dansI'estuaire du Sinnamary, Guyane française. Influence du barrage

hydroélectrique de Petit Saut

(Space-time variations of suspended material in the Sinnamary estuary, FrenchGuiana. Influence of Petit Saut electric dam)

Carlos J. Maia de Oliveira 1& Jacques Clavier2

lM.N.H.N. - Laboratoire de Cryptogamie(12 rue Buffon 75005 Paris, France)

2Centre IRD de Bretagne & IUEM-UMR 6539(Place N. Copernic, 29280 Plouzané)

. Abstract: The coast of French Guiana is subjected to the Amazon dispersal system, whieh isinfluenced by oceanie currents and trade winds ruled by the position of the IntertropicalConvergence Zone. The Sinnamary is one of the major French Guiam\ Tivers. Since 1994, thehydroelectriç dam Qf "P~tit Saut" has modified the hydrological regime and the ecologicalfunctioning af th~ estuary. Variations in suspended material (orglU1ic and inorganic)concentrations, and paflJmeterssuco as salinity, temperature, dissolved oxygen and chlorophyll hasbeen followed up ffóm measurement carried out between December 1996 and February 1998 in theestuary. The load varií:idlieasonal1yand according to the tide. To establish space-time variability,three variation fa.ctors (depth, time and tidal variation) have been tested. The effects weresignificant for sa.linity,chlorophyU and the total particulate matter load. Suspended material is fourtimeshighernear the bottomthan in the surface,with ti 13% organicmatterpercentage.Net totalparticulate material exportation was estÜnated to 0,05xl06 t.y"1for Sinllamary. Modifications ofhyçlrological parametefs related to Petit Saut hydroelectric dmn operation mamly affect sedimenttransport, salinity and oxygen cQncentration. Significant biological effects are observed in thee~tuary.

· Resumo: O litoral da Guiana Francesa sofre a influência do sistema de dispersão de sedimentos dorio Amazonas, sob ação dos Alísios, das correntes e da posição da Zona Intertropical deConvergência. A partir de 1994, o rio Sinnamary foi modificado com a construção da barragemhidroelétrica de "Petit Saut". A variação das concentrações de materiais em suspensão (orgânico einorgânico) e a dos parâmetros tais como salinidade, temperatura, oxigênio dissolvido e clorofilaforam estudados entre dezembro 1996 e fevereiro 1998, em seu estuário. Os parâmetros variaramsegundo a hora da maré e a estação, permitindo visualizar sua variabilidade espaço-temporal: 3fatores (níveis, datas e marés) foram testados. Esses efeitos revelaram-se significativos para asalinidade, clorofila e seston. A concentração dos materiais em suspensão (MES) é 4 vezes maiorno fundo em relação à superfície, sendo o total constituído de 13 % orgânico. Estima-se a 0,05xl06t.ano-1 o total de MES que foram exportados pelo Sinllamary. As modificações dos parâmetroshidrológicos ligadas ao funcionamento da barragem hidroelétrica de Petit Saut afetam o transportede sedimentos, a salinidade e a concentração do oxigênio, Observou-se significativos efeitosbiológicos no seu estuário.

. Descriptors: Estuary, Suspended matter, Salinity, Chlorophyll, Tidal cycle, French Guyana.

.. Descritores: Estuário, Material em suspensão, Salinida,de,Clorofila, Ciclo de maré, GuianaFrancesa.

30

Introduction

La dynamique des matieres en suspensiondans les estuaires a fait I'objet de nombreuxtravaux (Odum et aI., 1982; Nixon et ai., 1984;Woodroffe, 1985; Froidefond et ai., 1985, 1987,1988; Boto & Wellington, 1988; Dessier, 1990;Orange et ai., 1993; Allison et aI., 1995, 1996; Winteret aI., 1996). La turbidité des eaux estuariennes estdirectement 1iée à Ia charge particulaire du fleuve.Elle est éga1ement gouvemée par Ia rencontre deseaux douces et marines qui provoque une floculationde particu1es colloi'da1es (Kranck, 1980 in Riaux-Gobin, 1987) à l'origine d'un bouchon vaseux ou Iacharge particu1aire varie selon diverses échelles detemps. Les fleuves déchargent annuellement 109tonnes de carbone vers l'océan (Meybeek, 1982). Lamatiere organique dissoute ou en suspension, quicontribue pour environ 40% à ce total, est encorepeu intégrée dans 1es bi1ans d'exportation (Briand etai., 1993).

L'Amazone est 1e p1us grand fleuve dumonde. 11déverse annuellement 6,3x10l2 m3 d'eaudouce et 1,3xl09 t de sédirnents dans l'Atlantique(Meade et aI., 1985). Sous l'influence des courantsocéaniques, son action se fait sentir au-delà de Iamer des CaraYbes, principalement pendant l'hiverboréal (Prost, 1990). Le courant des Guyanes, qui agitsur une bande de 150 à 200 km de large, entraineainsi vers le nord ouest 20 % du total des sédimentsamazoniens (Eisma et ai., 1991), dont 1 % se déposesur les eôtes de Ia Guyane.

Les earactéristiques morphologiques desplaines côtieres de Guyane traduisent unesédimentation estuarienne et marine, avecprogression de Ia côte et envasement. Le 1ittoral estcaractérisé par Ia présence de vastes banes devase de 20 à 40 km de long, qui se déplacent à desvitesses variables (moyenne de 900 m.an-l) sousl'action de l'hydrodynamisme, du sud-est vers lenord-ouest. Le long de Ia eôte, les vasieres sontprogressivement colonisées par une mangrove à fortedynamique. Les banes sont séparés par des zonesd'érosion (zones interbanes) occupées soit par Iamangrove en recul, soit par des eheniers (Prost,1990).. Les fleuves de Guyane sont influeneés parcette dynamique eôtiere et le tracé de leurembouchure évolue au gré du déplaeement des banesde vases.

Les berges des estuaires abritent desmangroves bien déve1oppées.L'aetion réguliere de Iamarée dans ees éeosystemes assure une mobilité dessédiments, des détritus et des nutrirnents (Woodroffe,1985). La produetion annuelle de litiere, mesuréepour divers facies de Ia mangrove de Guyane, estcomprise entre 9,6 et 13,3 t.h.-l (Betoulle, 1998), alorsqu'elle n'est que de 7,8 t.h:l pour Ia forêtsempervirente (Puig & Delobelle, 1988). Sous

Rev. bras. occanogr., 48(1), 2000

l'hypothese d'un transfert de 10 à 20 % des [euillesmortes vers I'estuaire, I'exportation annuelle dematiere allochtone par Ia mangrove atteint 1 à 3 t.h.-l(Rojas-Beltran, 1986).

La dynamique des estuaires de Guyane a étérelativement peu étudiée (Lescure, 1977; Lointier &Prost*, 1988; Peltier, 1993; Charron et ai., 1997). Laprésente contribution propose une évaluation desquantités de matieres en suspension dans l'estuaire duSinnamary et l'interprétation de leur variabilitéspatio-temporelle en regard des parametres physieo-chirniques du milieu et de l'influence de Ia retenuehydroélectrique de Petit Saut.

Matériel et méthodes

Présentation du site

La Guyane française est située au nord del'Amérique du Sud entre 2° et 6° de latitude Nordet entre 51° et 54° de longitude ouest; elle est 1imitéeau nord- ouest par 1e fleuve Maroni, au sud-estpar l'Oyapoek et au nord par l'oeéan Atlantique(Fig. 1).Les neuf-dixiemes du pays sont eolonisés parIa forêt équatoria1e; 1e reste constitue 1e domainedes marais, des savanes et de Ia mangrove qui oecupe500 km2, soit 0,5 % du territoire (Granville, 1986).La façade atlantique s'étend sur 378 km.

Le climat est de type équatoria1humide, avecdes températures moyennes eomprises entre 26 et28°C; Ia pluviométrie varie de 2000 à 4500 mm.an-1.La Guyane est marquée par une saison des pluies dejanvier à jum, interrompue par une courte périodeseehe de mars à avri1,et par une longue saison sechede juillet à déeembre (Fig. 2).

La eircu1ationoeéanique généra1e devant IaGuyane est dominée par 1e courant des Guyanes quipro1onge vers le nord-ouest le eourant Nord Brésil.Sa vitesse est comprise entre 1 et 2 m.s-l (Bouysse etai. 1977). La eircu1ation fine sur le plateaucontinental reste mal eonnue. Cependant, au niveaudu fond, 1es courants semi-rotatifs (en bordureexteme du plateau) ou alternatifs (pres de Ia eôte) defaible intensité sont opposés aux courants desurface: 1eur vitesse varie de 10 à 35 em.s-l(Castaing & Pujos 1976). Les marées sont du typesemi-diume avee une amplitude comprise entre 1,10et 2,90 m.

(*) Lointier M. & Prost, M. T. 1988. Coastal sedimentationand local rivcrs supply in French Guiana: comparisons withAmazon. In: CHAPMAN CONFERENCE ON THE FATEOF PARTICULATE AND DISSOLVED COMPONENTSWITHIN THE AMAZON DISPERSAL SYSTEM RlVERAND OCEAN. Charleston, Wild Dunes, Resort, 1988.Abstracts. Charleston, Wild Dunes, Resort. p.22.

MAIA DE OLIVEIRA & CLA VIER: Matieres en suspension dans I'estuaire du Sinnamary 31

Guyane française

o 50 100 150

Surinam

Fig. 1.Présentation générale de Ia Guyane française.

1~~-1950-96 - '1997'

500

88 400c.§ 300';;'5.~ 200'"

100

F M A M A o N D

MOIS

Fig. 2. Comparaison des précipitations moyennes mensuelles der année 1997 avec les valeurs moyennes de référence pourIa période 1950 à 1996 (source Météo France).

32 Rev. bras. oceanogr., 48( 1), 2000

Avec un bassin versant de 6565 km2, leSinnamary (Fig. 3) est le cinquieme fleuve deGuyane. Son estuaire (5°26'23"N-52°59'46"W)témoigne de diverses périodes de progradation etd'érosion. La section moyenne de l'estuaire est deI'ordre de 1 830 m2 avec une largeur maximale de1 100 m. La partie Ia plus profonde se trouve en rivedroite, avec une bathymétrie de 1,8 à 3,2 m. Lavitesse du courant à l'estuaire varie entre 0,7 (étiage)et 0,9 (pluie) m.s.l. La vitesse du jusant est toujourssupérieure à celles du flot. Le fleuve a été aménagé àune soixantaine de km de son embouchure, en 1989par un barrage hydroélectrique mis en service en1995. Son débit moyen sur I'année est ainsi passé de200 m3.s.1en 1980 à 290 m3.s-1actuellement.

53°

/Petit SautAval

5° 5°

4°30

10 krn

4°

Fig. 3. Le Sinnamary et son bassin versant.

La mangrove pure borde I' estuaire sur cinqkilometres en amont de I'embouchure. Elle estcomposée de Laguncularia racemosa (L.),Rhizophora racemosa (G. Meyer, Leachman) etAvicennia germinans (Linnaeus). Au-delà, jusqu'à 12km dans les terres, elle est mélangée avec des especes

de Ia forêt ripicole, telles que Pterocarpus officinalis(Jacquin) et Montrichardia arborescens (Schoot). Onobserve, pres de I'embouchure, des phases dedisparition et de recolonisation liées à Ia dynamiquede I'estuaire sous I'influence des bancs de vases(Lointier, 1990; Charron et aI., 1997).

ÉChantillonnage

Sur les fleuves côtiers de Guyane, lescourants sont faibles en période de mortes-eaux; lesmasses d'eau sont alors stratifiées, ce qui induit untransport faible et un dépôt des matieres ensuspension. En période de vives-eaux, les courantssont plus forts et favorisent un charriage et une remiseen suspension des éléments déposés dans les estuaires(Frouin, 1997).

Les échantillons nécessaires à notre étudeont été prélevés en subsurface et à 1 m du fond toutesles 2 h pendant un cycle de marée de vives-eaux, surune radiale localisée à 1 km de I'embouchure dufleuve. La collecte a été répétée mensuellement dedécembre 96 à févner 98.

La salinité et Ia température ont été relevéesgrâce à un thermosalinometre YSI333. L'oxygenedissous a été mesuré avec un oxymetre YSI57. Lapluviométrie a été obtenue à partir des données deMétéo-France (station de Cayenne) et le débitjoumalier du fleuve Sinnamary a été foumi par Iastation EDF de Petit Saut.

L'eau nécessaire aux études de seston a étéprélevée grâce à une bouteille du type Van Dom (5litres). Trois échantillons d'eau de surface et de fondont été filtrés à I'aide d'unités PFS 500/500 mlmunies de pompes à vide manuelles (pompe en PVC36 ml/ impulsion, 0.84 bar). Les filtres (GF/FWhatman, 0,7 11m,47mm 0) avaient préalablementété déshydratés à 105°C puis pesés. Le volume filtrévariait entre 50 et 300 ml, se10n Ia charge ensédiments. Au laboratoire, les filtres ont été séchés à60°C pendant 8 jours, puis pesés pour obtenir Iamatiere particulaire totale (MPT). IIs ont ensuite étécalcinés à 500°C durant 2 heures et repesés pourobtenir Ia matiere inorganique particulaire (MIP).Enfin, Ia masse de matiere seche sans cendre a étécalculée par Ia différence entre MPT et MIP. Nousconsidérerons que cette masse correspond à celle deIa matiere organique particulaire (MOP). Les massesont été corrigées de Ia perte du filtre au cours de Iacalcination et de I'augmentation liée à Ia présence deseI.

La chlorophylle a été mesurée sur deséchantillons d' eau prélevés en subsurface, au milieudu fleuve. Le volume filtré a varié de 100 et 300 mlselon Ia charge particulaire. Apres filtration, les filtres(GF/F Whatman; 0,7 11m)ont été conservés au IToidet à I'obscurité. Les analyses ont été réalisées dans undélai de 10 jours à I'aide d'un spectrophotometre

MAlA DE OLIVEIRA & CLAVIER: Matieres en suspension dans l'estuaire du Sinnamary 33

SECOMAN S-] 000. Le protocole d'analysecorrespond à celui de Parsons & Strickland (] 972).

Les données ont été traitées par une analysede variance (ANOYA) à trois facteurs : marée (hautemer, jusant, basse mer et fiot), niveau (surface etfond) et date, apres normalisation des données etvérification de I'homogénéité des variances (Hartley,1962).

Résultats

Parametres physico-chimiques et chlorophylle

La moyenne des températures de l'eau deI'estuaire du Sinnamary a été de 28,6 :;I:1,2°C. Latempérature a varié significativement selon le mais(Tab. ]). La valeur minimale a été observée en janvier97 (25,2°C), et Ia maximale en février 98 (32,0°C).La température a aussi varié significativement avec Iamarée (Tab. I). Les valeurs les p]us fortes ont étérelevées pendant le fiot soit, lors de notreéchantillonnage, vers Ia mHournée. La différence detempérature entre Ia surface et le fond (0,2°C eumoyenne) n'était pas significative.

Tableau 1. Résultats de l'analyse de variance pour lesparameters physico-chimiques.(*) 0,001 < P < 0,05; (**) P<O,OOI;(n s) P>0,05

La salinité moyenne dans I'estuaire a été de5,6 :;I:7,7 %0.Ce parametre variait significativementpour les trois facteurs considérés (Tab. I). Unevaleur nulle a été observée en février 1997, alors queIa salinité maximale a été relevée en décembre 96(31,0 %0). La salinité était nettement plus forte àmarée haute (1],9 %0)qu'à basse mer (0,3 %0)et Iasalinité moyenne du fond (8,4 %0)était supérieure àcelle de surface (2,7 %0).L'amplitude maximale entreIa surface et le fond a été relevée aux mois de févrieret de décembre 97.

Les moyennes des concentrations et despourcentages de saturation en oxygene dissous ont étéde 4,7 :;I:0,9 mg.r1 et 63 % respectivement. Ellesvariaient significativement selon le mois deprélevement et Ia phase de Ia marée (Tab. ]). Lesvaleurs extrêmes ont été de 0,5 et 7,2 mg.r1 (28 et97%) aux mois de janvier 98 et juillet 97,respectivement. Pendant un cyc1e de marée, lesvaleurs les plus fortes ont été observées lors de Iapleine mer (5,3 mg.r1, 70 % de saturation) et les plusfaibles en basse mer (4,2 mg.r\ 55 % de saturation).

L'amplitude entre Ia surface et le fond (0,0] mg.r1, enmoyenne) n'était pas significative. Nous n'avonsjamais observé de sursaturation en oxygene au coursde notre échantillonnage.

La concentration moyenne en chl0rophylle aétait de 13,5 :;I: 0,9 ~g.r1. Elle a variésignificativement selon le mois de prélêvement et Iaphase de Ia marée. La valeur minimale a été de 2,8~g.l'l en janvier 97, et le maximum de 42,6 ~g.rl enseptembre 97. Plus généralement, Ia concentrationmoyenne était deux fois plus forte en étiage que lorsde Ia saison des pluies. De même, les concentrations àmarée basse (moyenne de 19,4 ~g.r1) étaientnettement plus fortes qu'à marée haute (moyenne de7,7 ~g.r1).

Matieres en suspension

La moyenne de MPT dans l'estuaire duSinnamary a été de 0,3] :;I:0,54 g.r1. La charge totalede matieres en suspension variait significativementselon les trois facteurs considérés (Tab. 2). Lesconcentrations ont évolué de 0,02 g.r1 en février 97 à4,83 g.r1 en janvier 98. Les valeurs moyennes pourchaque mois sont présentées à Ia Figure 4. Ensaison seche, les concentrations ont été 1,4 foissupérieures à celles de Ia saison des pluies. Lacharge particulaire totale aux mois de janvier et defévrier 98, était cinq et six fois supérieure à cellerelevée à Ia même période de l'armée précédente. 11convient de remarquer que Ia moyenne du débitsur le Sinnamary durant les premiers mois del'armée 98 a été l'unt: des plus basses depuis Ia miseen eau du barrage, avec ]57 m3.s'l (350 m3.s'I, pour Iamême période en 1997). La charge moyenne totaleétait maximale pendant Ia marée basse (0,45 g.r\alors qu'elle était environ deux fois plus faible enpleine mer (0,2] g.r1). De même, Ia charge moyenneen surface (0,13 g.rl) était beaucoup plus faib1equ'aufond (0,44 g.rl).

Tableau 2. Résultats de l'analyse de variance pour lesmatieres en suspension.(*) 0,001 < P < 0,05 ; (**) P<O,OOl(n s) P>0,05

La concentration moyenne en MOP a été de0,04 :;I:0,06 g.r1, soit 13 % de Ia MPT. Lesconcentrations ont varié entre et 0,]5 gXI (Fig. 5). Laconcentration de MOP variait significativement avecle mois et le niveau de prélêvement, mais pas selon Iamarée (Tab. 2). La concentration moyenne au fond(0,06 g.r1) était trois [ois plus élevée qu'en surface.

TCC) S (0/00) O,(rngX') 0,(%) Ç111oro.(g.r')

Date 6,42(**) 3,38(*) 8,82(**) 6,95(**) 5,83(**)

Marée 4,95(**) 21,22(**) 17,11(**) 16,74(**) 1\,36(**)

Niveau 2,07(n s) 36,64(**) O,03(ns) 1,59(ns)

MPT MOP MIP

Date 44,04(**) 12,82(**) 46,41(**)

Marée 15,41(**) 0,78(n s) 18,69(**)

Niveau 176,09(**) 61,46(**) 175,78(**)

34 Rev. bras. oceanogr., 48(1),2000

1.40 l

I

1.20

1.00 -

-~ 0.80c:<1/

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~0.60

0.40

...

0.00

0.20

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Fig. 4. Moyennes mensuelles (errem standard) de Ia matiere particulaire totale dans l'estuaire du Sinnamary.

0.25

0.20

-""': 0.150lJ:::::~

~O~ 0.10

0.05

Fig. 5. Moyennes mensuelles (erreur standard) de Ia matiere organique particulaire dans I'estuaire duSinnamary.

La concentration moyenne de MIP a été de0,27 :!:0,48 g,tl soit 87 % des MPT. La charge enMIP variait significativement se10n les trois facteursconsidérés (Tab. 2). Les concentrations ont ainsiévolué de 0,01 g,tl en février 97 à 4,38 gXI en

janvier 98. La charge moyenne en surface (0,11 g.rl)était nettement plus faible qu'au fond (0,38 g,tl). Surun cycle de marée, les concentrations étaientmaximales en basse mer (0,40 g.l-I) et minimales enpleine mer (0,17 gXI).

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MOIS

MAIA DE OLIVEIRA & CLA VIER: Matieres en suspension dans I'estuaire du Sinnamary 35

Charge solide

La 'durée du jusant (7,3 h en moyenne) àI'estuaire est toujours supérieure à celle du flot(Lointier, 1990), surtout en période des vives-eaux.Le flux a été estinié en tenant compte des collecteseffectuées durant le jusant et le flot (en surface) ainsique Ia moyenne du débit, calculée sur les sept joursprécédant Ia collecte. Le débit solide (Qs) mensuel aété estimé selon Ia formule, Qs = Qi x Ti x Ci, ou:. Qs = débit solide (tonnes). Qi = débit (103I.s-1). Ti = temps dlUusant ou du flot (heures). Ci = concenttation en 'seston(g.r1)

Il existe une exportation vers l'océan de matiereparticulaire totale pendant dix des moiséchantillonnés et de Ia matiere organique pendantneuf mois (huit mois en 1997).

La moyenne globale pour 97 montre uneexportation de Ia MPT, MOP et MIP respectivementde I'ordre de 0,07x103 t de 0,02x103 t et 0,05x103 tpar marée. Si nous extrapolons ces valeurs sur les 705marées annuelles, nous arrivons à un bilan annuel de0,05x106 t.an-1pour Ia MPT, de 0,01xl06 t.an-1pourIa MOP et 0,04x106t.an.J pour Ia MIP.

Relations avec les facteurs du milieu

Nous avons calculé les corrélations(Pearson) entre les parametres physico-chimiques, Iachlorophylle a et le seston total, organique et minéra1.

La corrélation entre Ia température de l'eau àl'estuaire et Ia pluviométrie est significative (r=-0,78)surtout en saison des crues (r = -0,81). La salinité estfaiblement corrélée avec Ia pluviométrie (r=-0,47),sauf en saison des pluies (r = -0,81) ou le fort débitlimitait l'intrusion saline. La relation est ainsi plusmarquante avec le débit (r = -0,69), quelle que soit Iasaison, ce qui confirme l'influence fluviale dansI'estuaire. La concentration en oxygene dissousprésentait une bonne corrélation (r = -0,65) avec Iapluyiométrie, quelle que soit Ia saison (r = -0,84 encrues et r = -0,71 en étiage); en revanche Iacorrélation avec le débit reste faible, sauf en étiage(r=-0,53). La corrélation entre Ia concentration enchlorophylle a et Ia pluviométrie était significative(r=-0,63), surtout en étiage (r=-O,72).

La concentration de seston était corréléeavec Ia pluviométrie (r = -0,60), notamment en étiage(r = -0,75), ainsi qu'avec le débit (r=-0,64) maisprincipalement en période pluvieuse (r=-0,92). Lescorrélations entre Ia pluviométrie et Ia quantité dematiere minérale sont fortes (r =-0,70), quelle que soitIa saison (en étiage, r = -0,74 et en crues r = -0,72);les corrélations entre le débit et Ia matiere minéralesont aussi signifIcatives (r=-0,51). Des corrélationsavec Ia matiere organique existent entre Ia

pluviométrie en étiage (r=-0,79) et entre le débit(r=0,56) surtout en saison pluvieuse (r =-0,88).

Discussion

Le débit des fleuves joue un rôle importantdans les variations des facteurs physico-chimiques etde Ia charge en matériel particulaire dans lesestuaires. Selon les données publiées par lelaboratoire d'hydrologie de I'ORSTOM depuis 1953(Anonyme, 1975), en saison seche, les débits minimades plus grands fleuves de Guyane ne descendent pasen dessous de 20 m3.s.1 (Maronni, Sinnamary,Approuague), alors que celui des plus petits sont de 6à 8 m3.s-1(Iracoubo, Kourou, Counamama). Avant Iamise en eau du barrage de Petit Saut, le débit moyendu Sinnamary en étiage était de l'ordre de 80-100m3.s.1et les effets de Ia marée dynamique atteignaientI'emplacement actuel du barrage, (Vauchel, 1995).Actuellement, le débit moyen à l'aval du barrage estde I'ordre de 270 m3.s.1 et, grâce aux amuents, ilatteint 290 m3.s.1 à l'estuaire. Cet accroissement aentrainé une perte du signal de marée (Tejerina-Garro*, com. pers.) et une diminution de Iaprogression du coin salé en amont. Les salinités ensurface et au fond à l'estuaire, étaient ainsirespectivement de 12 et 25 %0 en novembre 1993pour un débit de 148 m3.s.1(Vauchel, 1995), alors quenous avons relevé en novembre 1997 des valeurs de3,5 et 6,4 %0pour un débit de 280 m3.s.1.La salinité adonc diminué considérablement. De plus, le débit quivariait auparavant d'un facteur 2 est désormaisstabilisé par l'activité du barrage.

Colonnello et Medina (1998) ont observé deschangements de Ia végétation, apres Ia constructiond'un barrage sur Ia riviere Mánamo, dans le delta deI'Orénoque (Venezuela). L'écoulement d'eau douce aété réduit de 11 à 0,5 %, ce qui a permis une intrusionsaline plus importante en amont du fleuve. LesmodifIcations de salinité et de régime hydrologiqueprovoquées par le drainage et l'envasement ont menéà des changements rapides de Ia structure et de Iacomposition des communautés de palétuvier, avecpour résultat Ia détérioration et Ia mort des arbres enfront de mer et l'occupation des palétuviers en zoneripicole (Botera, 1990; Twilley et aI., 1995 ; Botero& Mancera-Pineda, 1996). A l'embouchure duSinnamary, Fromard et ai. (1996) ont noté, aucontraire un recul de l'influence marine, provoquantun développement progressif des peuplements deRhyzophora et des especes de Ia forêt ripicole, tellesque Pterocarpus officinalis ou les palmiers Euterpeoleracea et Mauritia flexuosa au détriment desAvicennia.

(*) Tejerina-Garro, F. L. - Centre IRD de Cayenne - BP 165 - F-97323 - Cayenne cedex - France.

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Avant l'installation du barrage de Petit Saut,les teneurs en oxygene dissous dans l'estuaire étaientde l'ordre de 5,7 mg.rl (Lhomme, 1994), alorsqu'elles n'étaient que de 4,7 mg.rl pendant notreétude. De fait, peu apres Ia fermeture du barrage,l'eau de Ia retenue était devenue anoxique du fait deIa minéralisation d'une masse considérable de matiereorganique ennoyée. Pour maintenir les communautésestuariennes, le Comité Scientifique de Petit Saut adécidé dans un premier temps de maintenir Ia teneuren oxygene à l'aval du barrage à un seuil de 2 mg.rl,cette valeur a ensuite été augmentée (7 mg.rl) pours'approcher de celle de l'atmosphere, grâce àl'utilisation de systemes de bullage (Gosse &Grégoire, 1997). Malgré ces précautions, à quelqueskilometres en aval du barrage, nous avons mesuré uneconcentration moyenne en oxygene disSQUSde 4,6mgX\ donc proche de celle de l'estuaire.

Les variations de salinité dans Ies estuairessont soumises à l'amplitude des marées et au débit desfleuves; cela occasionne une stratitication forte,moyenne ou faible selon le bilan de ces deux facteurs.Sur l'estuaire du Sinnamary, Ia durée du jusant esttoujours supérieure à celle du flot. Cette asymétrie estcompensée par des vitesses de courant plus fortes euflot (Lointier, 1990 ; Vauchel, 1995). Nous avonsobservé en saison des pluies une absence de renversedu courant de surface, le phénomene ne conc.ernantque le fond. Les salinités en surface étaitmt ainsiinférieures à 5 %0en février, mars et mai 1997, avecdes débits respectifs de 681, 302 et 1088 m.s'3. Cetres fort amortissement du signaI de marée en surfaceest Ia conséquence du débit fort et constant du barragede Petit Saut en saison des pluies.

Les teneurs en chlorophylle des fleuves deGuyane ont été peu étudiées (Nogues, 1984). Derécents travaux en eau douce montrent desconcentrations en chlorophylle a de l'ordre de 2 flgXIsur Ia riviere Conté et de 5 flg.rl sur le flellveOyapock (Carmouze*, com. pers.), alors que lesconcentrations en mer varient de 2,3 à 13,9 flgXI(Guiral**, com. pers.). La moyenne relevée au CQursde notre étude est de 13,5 flgXI. Nos résultats laissentsupposer une origine fluviale des pigments en péri(')dedes crues et une origine maritime en saison seche. Laquantité de ehlorophylle était deux fois plus élevée enétiage qu' en saison pluvieuse. Dans les estuaires, leséléments nutritifs sont rarement un facteur limitant.La production dépend donc de Ia lumiere et desphénomenes physiques qui contrôlent Ia dispersiondes communautés planctoniques (Fichez et ai. 1992;Ketchum 1954). Nous avons observé, au cours d'uncycIe de marée, les concentrations les plus fortes àmarée basse et des teneurs plus faibles lors de Ia.

/ (*) Carmouze, l.-P. - Centre IRD de Cayenne - BP 165 - F-97323- Cayenne cedex - France.

(**) Guíral, D. - Centre IRD de Cayenne - BP 165 - F-97323 -Cayenne cedex - France.

pleine mer, sans écarter le fait que le matérielterrigene peut absorber dans Ia même longueur d'ondeque Ia chlorophylle (Antoine et ai., 1996). Wright etai. (1997) ont observé de fortes variations de Iaconcentration en chlorophylle associées à Iaresuspension des sédiments pendant les marées desvives-eaux. Cela entraine de fortes productionsprimaires (Hobbie et ai., 1975; Fiehez et ai., 1992).Antoine et ai. (1996), ont ainsi estimé Ia productionglobale de carbone des estuaires à 36,5 Gt.an'\ dont26,5 % provenant des zones équatoriales.

Les estuaires sont caraetérisés par une largegamme de variations temporelles, depuis lesfluctuations à court terme, pilotées principalement parles courants de marée, jusqu'aux évolutionssaisonnieres ou inter annuelles provoquées par deschangements météorologiques. De plus, Ies estuairesde Guyane, sont le siege d'instabilités étroitementliées à Ia dynamique des banes de vases littoraux,donc aux périodes d'envasement et d'érosion. Nousavons observé les charges particulaires maximaleslors des marées basses et minimales en maréehaute. Une telle alternance est classique (Lindsayet al.,1996 ; Cadée, 1984). Le maximum de turbiditéest, en effet, étroitement associé à l'interface entrel'eau douce et l'eau de mer (UncIes & Stephens,1993). Sur l'année 1997, les charges sestoniques ontsuivi un eycIe saisonnier avec des concentrationsun peu plus fortes pendant Ia saison seche. Lesmois de janvier et de février 98 ont présenté desconcentrations en matieres particulaires tresfortes par rapport à Ia même période de l'annéeprécédente. En fait, Ia moyenne du débit sur leSinnamary durant ees deux mois, a été l'une des plusbasses depuis Ia mise en eau du barrage en raison deseffets d'un fort épisode "EI Nifio" (Anonyme, 1998).Une variation saisonniere analogue dans Iadistribution des dépôts a été identifiée dans l'estuairede Wester (Grabermann & Krause, 1989 in Lindsay etai., 1996).

L'estimation du bilan global montre uneexportation des particules. Cette caractéristiquepourrait être liée entre autres, à Ia durée du jusant parrapport à celle du flot (vives-eaux), due à l'asymétriedes marées (Lointier, 1990) en Guyane. Selon Meadeet ai. (1985), 13x108t de sédiments sont déehargéschaque année par le fleuve Amazone et 20% de eettemasse transiteraient sur les côtes des Guyanes. Nosobservations montrent que le flux total annuel dematieres particulaires dans l'estuaire du Sinnamarycorrespond à environ 0,5% de ee chiffie, ce quimontre le rôle mineur des fleuves locaux sur Iasédimentation eôtiêre de Guyane. En dépit de leurcaractere approximatif, lié notamment auxincertitudes sur les transits particulaires durant lesmortes-eaux, les ordres de grandeur que nousproposons présentent un intérêt certain car lesdonnées sur Ia dynamique des estuaires de Guyanesont rares.

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Globalement, Ia tnise en eau du barrage dePetit Saut, a donc entrainé une modification du transitdes sédiments, de Ia salinité et de Ia teneur enoxygene dissous dans I' estuaire. Le débit a été réguléet accru, notamment pendant Ia saison des pluies,limitant l'influence marine. Les conséquencesbiologiques sont localement importantes avec uneévolution notable de Ia végétation des berges.L'influence du fleuve sur Ia zone côtiere estcependant tres amortie par l'arrivée massive desapports amazoniens et les conséquences desmodifications du régime du Sinnamary sontvraisemblablement tres faibles hors de son estuaire.

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(Manuscript receive 10 May1999; revised 03Ju/y 2000; accepted 21 Septembre 2000)