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Sol pollué par du mercure (laboratoire d'Orléans, BRGM, 2005). © BRGM - Solène Touzé

Caractérisation de l’impact de la pression "orpaillage" sur les masses d’eau de surface de Guyane

27.10.2017
En Guyane, le milieu naturel, et particulièrement le milieu aquatique, peut être pollué par le mercure, un facteur pénalisant majeur qui pèse sur le risque de non atteinte du bon état des masses d’eau, dans le cadre de la Directive cadre sur l’eau (DCE).

 carte des pentes ». © BRGM

Résultat d'analyse multicritère pour les "contraintes géologiques et géotechniques : carte des pentes". © BRGM

Contexte

Le mercure, métal toxique, a en effet longtemps été utilisé pour amalgamer l’or lors de l’exploitation aurifère. Il est aujourd’hui interdit en Guyane (arrêté préfectoral de 2006) mais reste probablement encore utilisé par les orpailleurs illégaux. Le chiffre communément admis indique une perte de 1,4 g de mercure par gramme d’or produit (Picot et al., 1993). C’est effectivement le résultat du calcul de la perte générée lors de son utilisation hors recyclage. Or la Guyane est connue pour avoir produit plus de 250 tonnes d’or depuis la « première ruée », ce qui donne une idée du volume important de mercure dispersé dans l’environnement à des fins d’amalgamation. Les sols de Guyane contiennent de plus naturellement des quantités élevées de mercure dues au contexte pédoclimatique équatorial. En raison de l’exploitation minière et de la déforestation en général, ce mercure est emporté dans les rivières, adsorbé sur les colloïdes (argiles, matières organiques, hydroxydes Fe-Al), polluant ainsi les milieux aquatiques en aval. Toutefois, les concentrations en mercure dans les sédiments sont généralement proches du fond géochimique (100 ± 50 µg/kg) et elles n’augmentent qu’à l’approche des sites d’orpaillage. Des concentrations en mercure supérieures à 10 000 µg/kg ont ainsi été mesurées sur l’Approuague et incitent à penser que le mercure métal rejeté ou remobilisé par les orpailleurs reste majoritairement dans les zones de rejets miniers, ce qui explique qu’on ne trouve de pics de concentration que dans les zones orpaillées.

Sur les sites miniers actuels, le mercure provient donc soit de résidus de l’amalgamation passée lors de la réexploitation de sites anciens, soit des matériaux des profils d’altération latéritique. Ce mercure va migrer dans les dépôts alluviaux, se dispersant progressivement vers l’aval dans les bassins hydrographiques et contaminant les différents compartiments du milieu aquatique. Le contrôle des eaux rejetées par les sites d’orpaillage légaux actuels se base sur la turbidité de l’eau rejetée. Cependant, malgré ces connaissances et ces contrôles, nous ne disposons pas à ce jour de données sur la quantité réelle de mercure rejeté par les sites qu’il s’agisse de sols vierges d’exploitation ou de sols exploités à nouveau.

Objectif

Dans ce contexte, l’objectif majeur de ce projet est d’évaluer les quantités de mercure migrant des zones minières, polluées ou non, en travaillant sur un secteur pilote situé sur la commune de Roura.

Pour atteindre cet objectif, un suivi de la qualité des eaux et des transferts dans le bassin hydrographique pilote a été mis en place. Il permettra d’approcher un bilan des flux en transit et donc d’évaluer des quantités de mercure migrant d’amont vers l’aval.

Programme des travaux

Pour atteindre ces objectifs, les travaux ont consisté en :

  • La définition d’un réseau de points en se basant sur l’ensemble des résultats connus pour le mercure dans le cadre de l’inventaire réalisé en 2006-2007,
  • La réalisation de deux campagnes de prélèvement des eaux et des matières en suspension (MES) en saison sèche et en saison des pluies,
  • L’analyse du mercure dans les échantillons, mesure du poids des MES et estimation des débits,
  • L’interprétation des résultats en termes de flux et de bilan « mercure » transitant de l’amont (minier) vers l’aval.

Résultats obtenus

Les résultats ont montré que les concentrations en mercure des sédiments prélevés dans les anciennes lagunes n’ont pas évolué : elles sont similaires à celles mesurées lors des précédentes campagnes de 2006.

Il en est pratiquement de même pour les sédiments type "crème de vase" prélevés le long des rivières. Les concentrations en mercure sont du même ordre de grandeur que celles mesurées lors des campagnes de 2005-2006 (Laperche et al., 2007). Les concentrations les plus fortes sont mesurées dans les zones orpaillées avant 2006 ([Hg] > 350 ng/g) et les concentrations les plus faibles correspondent à des secteurs où la rivière a été repositionnée (zone réhabilitée) et où aucun ou peu de dépôts sédimentaires se sont accumulés.

Quelle que soit la saison, les mesures de turbidité sont faibles (< 40 NTU), un impact de l’orpaillage s’observe toutefois avec une augmentation de la turbidité lorsque la rivière traverse la concession. Lors de la saison sèche, toutes les mesures étaient inférieures à 10 NTU, ce qui est cohérent avec la très faible activité d’orpaillage. Les mesures de turbidité sont corrélées à la teneur en MES mais cette relation est différente d’une saison à l’autre. Lors de la saison des pluies, la valeur de turbidité correspond à des teneurs en MES trois fois plus faibles que pendant la saison sèche.

Les concentrations en mercure dans les MES durant la saison sèche sont comparables aux concentrations dans les sédiments de rivière, en revanche, les concentrations en mercure sont 2 à 3 fois plus élevées pendant la saison des pluies que pendant la saison sèche.

Comparaison des valeurs de turbidités (en NTU) entre la saison sèche et la saison des pluies de l’amont du site minier vers la confluence.

Comparaison des valeurs de turbidités (en NTU) entre la saison sèche et la saison des pluies de l’amont du site minier vers la confluence.

Le mercure n’étant plus utilisé depuis 2006, il parait vraisemblable de dire que les pluies, ainsi que les activités d’orpaillage, sont responsables de la remobilisation de particules enrichies en mercure du fait des anciennes pratiques d’orpaillage.

Les concentrations en HgII (ion mercurique) dans les eaux varient très peu de l’amont vers l’aval mais ces concentrations sont environ 4 fois plus importantes durant la saison des pluies sans pour autant être trop fortes puisqu’elles restent comparables aux concentrations dans les eaux non polluées (4 ng/L). Les concentrations en méthylmercure (MeHg) peuvent atteindre 30% de la concentration totale dans les eaux de la rivière en aval de la zone exploitée durant la saison sèche. Le pourcentage de MeHg dans l’eau est de l’ordre de 3 à 4% durant la saison des pluies, cette différence étant due aux débits beaucoup plus forts et aux teneurs plus élevés de mercure dissous. Le pourcentage de MeHg pourrait également être plus faible du fait d’une meilleure oxygénation des eaux limitant la méthylation.

La multiplication par quatre des débits entre la saison sèche et la saison des pluies entraîne une exportation en MES et en mercure importante vers le fleuve Oyack. La crique, par sa taille et son débit, participe faiblement à l’exportation vers l’Orapu, en revanche la multiplication du nombre de criques est responsable des exportations vers l’Orapu puis l’Oyack.

 Saison des pluies).

Comparaison des débits et des exportations en MES et mercure particulaire (Hg(p)) et dissous (Hg(d)) des campagnes dans le bassin versant Orapu-Comté (S : Saison sèche et P : Saison des pluies).

PARTENAIRES

Agence française de la Biodiversité

DEAL Guyane

Office de l’eau de Guyane (OEG)

BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34