STRUCTURE DES EAUX

Pour l'étude physico-chimique des eaux du lac, nous nous sommes limités aux aspects ayant des conséquences directes sur les risques naturels, d'une part, et la conception du dispositif de d'extraction de méthane, d'autre part. Nous avons fait porter des efforts particuliers sur une détermination fiable du profil de densité des eaux qui conditionne le risque d'émanation gazeuse et le processus de renvoi des eaux chargées en ions et en CO2 dans le dispositif de dégazage.

Les eaux du lac Kivu présentent une structure stratifiée particulièrement évidente au vu des variations de ses paramètres physico-chimiques avec la profondeur. De nombreuses études, en particulier celles du Dr. Tietze dans les années 1975-1977, rendent compte de ce phénomène.
L'explication précise de ce phénomène de stratification est complexe. Les différentes couches du lac vont se séparer en couches homogènes - où le mixage par convexion se fait facilement - séparées par des couches à haut gradient de densité qui jouent le rôle de barrière au processus de mélange. La structure physico-chimique du lac présente une allure " en escalier " comme on le voit sur les figures suivantes.

L'analyse des profils des teneurs en gaz du lac Kivu indique que le gisement de gaz se trouve confiné à l'intérieur de l'isobathe - 270 m et qu'une couche favorable au captage des eaux du lac Kivu se situe à une profondeur d'environ 350 m. L'analyse de l'eau prélevée à cette profondeur montre qu'elle contient une proportion de gaz dissout de l'ordre de 2,5 Lgaz/Leau .
Ce gaz est constitué pour 4/5 par du dioxyde de carbone CO2 (2,1 LCO2/Leau), et 1/5 de méthane CH4 (0,425 LCH4/Leau

Quatre campagnes expérimentales sur l'étude physico-chimique du lac ont été menées en 2002, 2003 et 2004. Durant ces campagnes nous avons essayé de préciser les variations de quelques paramètres ayant une influence directe sur la technique de dégazage, tout en prenant en compte l'impact environnemental de la future station d'extraction de méthane sur l'écosystème lacustre ainsi que le risque éventuel d'émanation gazeuse (du type de l'explosion du lac Nyos).