Impacts de l'exploitation minière souterraine sur les eaux souterraines : cas de la mine d'or de Gounkoto

MEMOIRE DE FIN D’ETUDE POUR L’OBTENTION DU DIPLOME DE
MASTER EAU ET ENVIRONNEMENT
Option : Hydrogéologie
Thème :
ECOLE NATIONALE D’INGENIEURS ABDERHAMANE BABA TOURE (ENI-ABT)
410, Avenue Van Vollenhoven
BP 242 Bamako-Mali, Tél : [phone], Fax :[phone]
DEPARTEMENT DE GEOLOGIE ET MINE : Master Eau et Environnement
Année universitaire : 2022-2023
Encadrant
Mr. Siaka DJIRE : Surintendant au Département Environnement et Développement
communautaire de Gounkoto
Co-encadrants
Ing. Drissa SAMAKE : Hydrogéologue au Département Environnement de la SOMILO-SA
Mr. Coumba Mady KEÏTA : Superviseur au Département Environnement de Gounkoto
Présenté et soutenu publiquement le 28 Février 2024 par Ada SOW, devant le jury :
Dr. Sidy BAH (Président de jury) : Enseignant-chercheur à l’ENI-ABT
Pr. Hamadoun Bokar MAÏGA (Directeur de mémoire) : Enseignant-chercheur à l’ENI-ABT
Dr. Oumar SOUMARE : Enseignant-chercheur à l’ENI-ABT
Ing. Mouhayata Djibrila TOURE : Hydrogéologue à la SOMILO.SA

ii
DÉDICACE
À mes parents Séckou Oumar et Amenan Jannie,
À mes grand-mères Haby et Ouley,
À mon oncle et à ma tante Baïdy et Pinda,
À toute ma famille et mes ami(e)s
Merci pour votre amour et votre soutien sans faille

iii
REMERCIEMENTS
Tout d’abord je rends grâce à Allah pour tous ces bienfaits.
Je tiens à remercier toute l’équipe de l’Ecole Nationale d’Ingénieurs Abderhamane Baba Touré
(ENI-ABT) et particulièrement le Département de Géologie et Mine, pour ces trois années
académiques de formations.
A mon Directeur de mémoire Pr. Hamadoun Bocar MAÏGA et mon Co-Encadrant Ing. Drissa
SAMAKE, je vous adresse mes sincères remerciements pour m’avoir fait confiance en
acceptant ce sujet de mémoire et également pour vos observations scientifiques avisées ainsi
que de m’avoir encadré, guidé et conseillé durant l’élaboration de ce mémoire.
Mes remerciements vont également à l’endroit de Mr Amadou FAMANTA (Directeur de
l’exploration de Barrick Gold Mali) et Mr Abbas COULIBALY (Directeur Général du
complexe minier Loulo-Gounkoto) pour le partenariat établi avec l’ENI-ABT permettant des
opportunités de stage de fin de cycle. Aussi un grand merci à Mr Moussa KANTE (Manager du
département Environnement et Développement Communautaire du complexe minier Loulo-
Gounkoto) et son équipe, pour l’accueil chaleureux et le suivi des stagiaires.
Je remercie sincèrement Mr Siaka DJIRE et Mr Coumba Mady KEÏTA et leur équipe pour
l’accueil chaleureux, la formation, l’analyse avisée faite sur ce mémoire et l’humanisme
exemplaire qu’ils m’ont offert au sein de la mine de Gounkoto.
Une mention spéciale à mes camarades de classe : Abdoulaye TOURE pour son amitié et son
partage sans faille durant tout mon parcours universitaire, Ahamadou MINTA, Lassana KEÏTA
et Bakary COULIBALY pour leur compagnie et leur soutien durant le stage à Gounkoto ainsi
que tous mes autres camarades de l’ENI-ABT. Également à mes ami(e)s : Saïbou (mon ami
d’enfance), Bakôrôba, Amadou, Jolie (ma personne préférée), Aïcha, Barou, Konimba, Seydou,
Assitan et Sory, je vous remercie pour vos encouragements et ces moments de joie et de folie
partagés.
Enfin, je tiens à témoigner mes plus chaleureux remerciements à toute ma famille en particulier
Ouley, Haby, Pinda, Cheick et sa Femme, Djénèba, les deux Awa, Moussa TOURE et sa
Femme, Baïdy et sa Femme, Aby et Batosse. Merci pour votre encouragement, votre soutien et
d’avoir cru en moi pendant les moments les plus difficiles de mon parcours.
Que chacun puisse trouver ici le témoignage de ma gratitude et de mon amour.

iv
RÉSUMÉ
Au Mali l’industrie minière représente un élément central de l’économie du pays avec environ
6% du PIB du pays. Il faut noter que l’approvisionnement en eau potable de la communauté
locale de Gounkoto dépend des eaux souterraines (puits traditionnels et forages) et la demande
ne fait qu’augmenter. Or, les impacts des activités minières sur les aquifères et les milieux
humides sont encore mal appréhendés. De nombreux pays sont ainsi confrontés à une
dégradation des ressources en eau douce, tant sur la quantité que sur la qualité. S’inscrivant
dans cet élan, la présente étude vise à évaluer l’évolution quantitative et qualitative des eaux
souterraines autours de la mine d’or de Gounkoto depuis sa transition vers la mine souterraine.
Les travaux de terrain ont consisté d’échantillonner les eaux souterraines autours de la mine et
de mesurer leurs niveaux piézométriques. Les données issues des analyses physico-chimiques
de ces échantillons ont été traité avec la méthode statistique de Mann-kendall. Ce test de
tendance bilatérale a permis d’observer des tendances croissantes de pH, d’alcalinité, de CE, de
TDS et de fer dans certains piézomètres au cours de la période 2021 à 2023. Des tendances pour
d’autres paramètres commencent aussi à être observé de fin 2022 à 2023. Malgré ces résultats,
les eaux souterraines de la mine n’ont pas présenté, pour le moment, d’impacts significatifs lié
à la mine souterraine sur la qualité des eaux souterraines de Gounkoto. Quant à l’aspect
quantitative, les traitements des données piézométriques sur Excel, ArcGIS Pro et Surfer ont
fait remarquée une hausse piézométrique de la nappe mais qui semble débuter bien avant la
mine souterraine. Les bilans hydriques estimés à l’aide de la méthode de Tornthwait ont fait
remarqués un gain d’eau pour la nappe. Aussi les données piézométriques traitées ont permis
de confirmer la direction préférentielle des écoulements des eaux souterraines qui est de E-W
mais, avec une déviation vers le côté nord de la mine.
Mots clés : Industrie minière, aquifère, statistique de Mann-Kendall, hydrogéochimie, norme,
bilan hydrique, piézométrie.

v
ABSTRACT
In Mali, the mining industry is central to the country's economy, accounting for around 6% of
GDP. It should be noted that the drinking water activities of the local community of Gounkoto
depend on groundwater (traditional wells and boreholes), and this demand is only increasing.
However, the impact of mining activities on aquifers and wetlands is still poorly understood.
As a result, many countries are faced with a deterioration in the quantity and quality of their
freshwater resources. Against this backdrop, the present study aims to assess the quantitative
and qualitative evolution of groundwater around the Gounkoto gold mine since its transition to
underground mining. Field work consisted in sampling the groundwater around the mine and
measuring its piezometric levels. Data from the physico-chemical analyses of these samples
were processed using the Mann-Kendall statistical method. This two-sided trend test showed
increasing trends in pH, alkalinity, EC, TDS and iron in selected piezometers over the period
2021 to 2023. Trends for other parameters are also beginning to be observed from late 2022 to
2023. Despite these results, the mine's groundwater has not, for the time being, shown any
significant impacts related to the underground mine on Gounkoto's groundwater quality. As for
the quantitative aspect, piezometric data processing in Excel, ArcGIS and Surfer has revealed
a piezometric rise in the water table, which seems to have begun well before the underground
mine. Water balances estimated using the Tornthwait method showed a gain for the water table.
The piezometric data also confirmed the preferential E-W groundwater flow direction, with a
deviation towards the north side of the mine.
Keywords: Mining, aquifer, Mann-Kendall statistics, hydrogeochemistry, norm, water balance,
piezometry.