Dynamiques temporelles et analyse des paramètres polluants de la qualité de l’eau entrant dans un barrage-réservoir

Pourquoi cette histoire de réservoir importe

L’eau propre fournie par les barrages et réservoirs alimente les usages domestiques, l’agriculture et l’hydroélectricité pour des millions de personnes. Pourtant, les cours d’eau qui alimentent ces ouvrages transportent discrètement un mélange de boue, de nutriments et de métaux toxiques issus des activités humaines en amont. Cette étude suit une décennie d’analyses de l’eau au barrage-réservoir de Sardasht, dans le nord-ouest de l’Iran, pour montrer comment la pollution évolue dans le temps, quels facteurs la provoquent et quelles menaces exigent aujourd’hui une attention prioritaire.

Une rivière de montagne sous pression

Le barrage de Sardasht se situe dans une région montagneuse rugueuse et stocke de l’eau pour les habitations, l’irrigation, la production d’électricité et la gestion des crues. Tout cela dépend de la qualité de l’eau de la rivière alimentant le réservoir. De 2014 à 2024, les autorités locales ont prélevé régulièrement des échantillons de cet affluent pour une large gamme de paramètres : conditions de base comme la température et la salinité, nutriments tels que les nitrates, matière organique consommant de l’oxygène, et métaux lourds incluant le manganèse et le plomb. Les chercheurs ont utilisé ces séries pour observer comment le caractère de la rivière évolue au fil des années à mesure que les villages se développent, les exploitations agricoles s’étendent et les rejets des towns et petites industries atteignent le cours d’eau.

Suivre les chiffres au fil du temps

Pour repérer les changements à long terme, l’équipe s’est appuyée sur des outils statistiques capables de déceler des tendances à la hausse ou à la baisse, même lorsque les dates d’échantillonnage sont irrégulières. Ils ont appliqué un test connu sous le nom de test de Mann-Kendall, accompagné d’une estimation de pente dite de Sen, à chacun des 18 indicateurs de qualité de l’eau. Ils ont ensuite visualisé ces séries à l’aide de graphiques chronologiques, de boîtes à moustaches et de diagrammes en violon, ainsi que de courbes de probabilité montrant la fréquence des différentes valeurs. Ces représentations ont permis de distinguer la variabilité quotidienne normale des pics plus rares suggérant des épisodes de pollution brefs mais intenses.

Ce qui s’aggrave et ce qui reste stable

Le signal d’alerte le plus net fut l’augmentation régulière de la demande chimique en oxygène (DCO), qui reflète la charge en substances organiques dans l’eau. La DCO a augmenté d’environ un milligramme par litre par décennie et a montré une tendance à la hausse statistiquement significative. La température de l’eau et les concentrations en manganèse ont également augmenté, quoique avec plus d’incertitude. En revanche, de nombreux autres paramètres, dont l’oxygène dissous, le pH et les solides dissous totaux, sont restés relativement stables. Cependant, plusieurs polluants, notamment les nitrates et le plomb, ont présenté des pics prononcés à certains moments. Ces bouffées coïncident probablement avec les pluies de printemps lessivant engrais agricoles, rejets d’eaux usées des villages riverains et déchets provenant de sites industriels et de décharges éparses dans la rivière.

Des égouts villageois aux risques pour le réservoir

Les visites de terrain ont relié les chiffres aux sources réelles. Dans plusieurs villages en amont, presque toutes les eaux domestiques, y compris les eaux noires, se déversent directement dans la rivière ou s’infiltrent depuis des fosses d’absorption peu profondes. Des villes comme Sardasht, Mirabad et Nalas manquent d’un assainissement complet et apportent matière organique et nutriments. Les exploitations agricoles le long de la rivière ajoutent engrais et fumier, tandis que des décharges mal gérées et des carrières de sable et de gravier introduisent sédiments et métaux. Lors des épisodes pluvieux, ces ruissellements pollués se précipitent vers le barrage, faisant monter la DCO, les nitrates, le manganèse et le plomb à l’entrée. Les comparaisons avec les normes nationales et celles de l’Organisation mondiale de la santé montrent que les niveaux moyens et les pics de manganèse et de plomb dépassent souvent les limites recommandées, signalant des risques sanitaires potentiels et des coûts accrus pour le traitement de l’eau prélevée dans le réservoir.

Des plans pour une eau plus propre

Les auteurs soutiennent que la gestion sécurisée du barrage de Sardasht ne peut se limiter au seul suivi des volumes d’eau. Leurs résultats soulignent la nécessité d’installer de nouvelles stations d’épuration dans les villes et villages voisins, d’un contrôle renforcé des rejets et des petites industries, et de pratiques agricoles améliorées pour réduire le ruissellement. Ils insistent aussi sur l’importance d’une surveillance continue tout au long de l’année pour mieux saisir les pulsations saisonnières de pollution et affiner les estimations de tendance. Concrètement, l’étude montre que si certains aspects de la qualité de la rivière restent stables, la hausse de la pollution organique, le réchauffement des eaux et les pics récurrents de métaux façonnent déjà l’avenir de ce réservoir et doivent être traités dès maintenant pour préserver la sécurité et l’utilité de son eau.

Citation: Mostafazadeh, R., Irani, T., Mousavi Moghanjoghi, S. et al. Temporal dynamics and analysis of pollutant parameters in the water quality entering a reservoir dam. Sci Rep 16, 14990 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42878-1

Mots-clés: qualité de l’eau, pollution des réservoirs, barrage de Sardasht, surveillance des rivières, métaux lourds