Cette étude a porté sur l'évaluation de l'impact des rejets urbains et des autres activités anthropiques sur la qualité physicochimique et bactériologique des eaux, et sur la dynamique hydrologique et sédimentaire dans les bassins versants des rivières urbaines de Bukavu affluents du lac Kivu [Kahuwa (KW), Wesha (WS), Tshula (TL), Bwindi (BN) et Nyamuhinga (NG)]. Des analyses des variables physicochimiques [température, pH, oxygène dissous (OD), conductivité électrique (CE), phosphates (PO₄^3-), ammonium (NH₄₊), nitrites (NO_2-), nitrates (NO_3-), demande biologique en oxygène (DBO₅), demande chimique en oxygène (DCO), débit liquide (Ql) et débit solide (Qs)] et bactériologiques [bactéries aérobies mésophiles (BAM), conformes totaux (CT), coliformes fécaux (CF) et streptocoques fécaux (SF)] ont été réalisées bimensuellement durant toute la période de l'étude (de 2017 à 2019) suivant les techniques standards.

Du point de vue physicochimique, la température, l'OD et la CE étaient conformes aux normes de l'OMS pour les eaux de surface, à l'exception du pH pour certains sites des rivières KW et NG où il était fortement alcalin (8,9 et 8,7). Cependant, les concentrations de PO₄^3-(0,6-1,5 mg L-1), NH4⁺ (1,0-7,2 mg L^-1), NO_2- (0.6-1,9 mg L^-1) et NO3-(50,1-85,3 mg L^-1) ont augmenté progressivement de l'amont vers l'aval et étaient très élevées par rapport aux recommandations de l'OMS, ce qui signifie que les eaux des rivières urbaines de Bukavu sont fortement polluées. Les concentrations de nutriments les plus élevées ont été enregistrées pendant la saison sèche pour toutes les rivières, à l'exception des rivières KW et NG aux sites situés à mi-chemin et en aval. Les flux moyens de nutriments collectés à basse fréquence (Fbf) et à haute fréquence (Fhf) en aval de chaque rivière étaient corrélés à 95 %, cela prouve suffisamment qu'il y a une similarité entre les deux modes d'échantillonnage. Annuellement, la quantité de nutriments exportés vers le lac Kivu a été estimé en moyenne à 0,61 km^-2 de PO₄^3-, 2,41 km^-2 de NH4⁺, 1,01 km^-2 de N0_2-et 41,01 km^-2 dg NO_3-

Du côté bactériologique, il y a eu une forte contamination fécale des eaux comparativement aux exigences de I OMS, et les niveaux d'abondance des bactéries indicatrices de contamination fécale (BIF) telles que les BAM (1,3-30,2.10⁵ UFC/mL), les CT (2,7-40,3.10³ UFC/mL), les CF (1,3-18,4.10³ UFC/mL) et les SF (0,64,1.10³ UFC/mL) variaient d'un site à l'autre et d'une saison à l'autre. Cependant, la présence de  bactéries pathogènes telles que Escherichia coii, Salmonella typhi, Streptococcus sp., Shigella dysenteriae, Aeromonas sp., Vibrio cholerae et d'autres bactéries indicatrices de contamination fécale ont été signalée. Le modèle de régression par équations structurelles (test F, p< 0,05 avec R²) a indiqué une corrélation positive significative (p< 0,05) entre les valeurs des variables physicochimiques (P0₄^3-, NH₄₊, NO_2- et NO_3-) et celles de l'abondance des BIP détectées, à l'exception de l'OD qui affecte négativement le nombre de bactéries. Les valeurs du rapport CF/SF (1,014,30) attestent en suffisance que les eaux des rivières urbaines de Bukavu sont polluées par les différentes activités anthropiques et le rapport DCO/BOD5 (1,90-2,39) les classe dans la catégorie des eaux usées d'origine domestique.

Quant à la dynamique hydrologique et sédimentaire, le débit liquide moyen était de 67,5.10³ m³ j^-1 
correspondant à un débit solide de 218,31 j^-1 Les rivières KW et NG représentaient ensemble 46,2 % de la charge liquide et 66,3 % de la charge sédimentaire. Les apports solides ont augmenté de 435 % pendant la période de l'étude, passant de 26,9.10³ à 143,8.10³ t an¹, tandis que les taux d'érosion spécifiques ont augmenté de 417 %, passant de 3,0.10³ à 15,5.10³ t km^-2 an^-1 Selon I index modifié de Foumier (IMF), le risque d'érosion hydrique des sols dans les bassins versants des rivières de Bukavu varie de la classe élevée (120-160) à la classe très élevée (>160). L'augmentation des zones urbaines et des terres cultivées a dégradé l'environnement et limité l'infiltration au profit du ruissellement, entraînant ainsi l'érosion des sols. En plus, l'analyse de l'évolution des indices pluviométriques ont mis en évidence uniquement des périodes humides et sèches dans tous les bassins versants. Les coefficients de missellement ont été très peu contrastés et corrélés avec la pluviométrie moyenne annuelle, avec des pics enregistrés en 2018 et la plus forte pluviométrie en 2019. La dynamique de l'occupation des sols révèle que ces bassins versants sont fortement affectés par les actions anthropiques. Les zones urbanisées ont évolué très rapidement (14,4 km² environ +28,5 %) au détriment des zones boisées (-3,9 km² environ -7,7 %) et des zones rurales et champs (-10,5 km² environ -20,8 %). 

Compte tenu de l'état actuel de détérioration de la qualité de l'eau dans les rivières urbaines de Bukavu, il est  urgent d'améliorer la stratégie de gestion des déchets liquides et solides dans la région, de développer un plan d'assainissement efficace le long de chaque bassin versant, installer et/ou réhabiliter les stations d'épuration des eaux usées (STEP) avec traitement biologique afin d'atténuer la pollution cumulative des rivières et lac Kivu et les risques écologiques et sanitaires dans le milieu. Vu le niveau de la vulnérabilité de ces bassins versants aux risques hydrologiques et aux érosions hydriques de sol, il est impérieux que des mesures de protection soient prises par les décideurs afin de réduire les taux de charge sédimentaire à des seuils tolérables dans les bassins versants.

Auteur: A. Bisimwa Mubwebwe, 2022