MANUEL D’ÉCOLOGIE, 2ÈME ANNÉE, OPTION HUMANITÉS SCIENTIFIQUES

Edition 2025 / Enseignement primaire, secondaire et technique en RDC

PRÉLIMINAIRES

0.1. Note aux Enseignants et Préface

📘 Ce manuel pédagogique constitue l’outil de référence pour l’enseignement de l’Écologie en deuxième année des Humanités Scientifiques en République Démocratique du Congo. Il s’aligne rigoureusement sur le Programme National du Domaine d’Apprentissage des Sciences (DAS), spécifiquement les matrices MSVT 4.5, 4.6 et 4.7. L’ouvrage adopte une approche par compétences, délaissant l’accumulation encyclopédique pour privilégier la compréhension systémique des interactions entre l’homme et son environnement. L’enseignant y trouvera une progression didactique structurée, allant de l’analyse des pollutions à la gestion des déchets, en passant par la dynamique érosive, fléau majeur de nos tissus urbains et ruraux.

0.2. Profil de Sortie et Compétences Visées

🎯 Au terme de ce cours, l’apprenant doit démontrer une capacité opérationnelle à analyser et résoudre des problèmes environnementaux concrets. Il sera apte à identifier les différentes formes de pollution affectant les écosystèmes congolais, à expliquer les mécanismes de l’érosion hydrique et éolienne, et à proposer des stratégies de gestion durable des déchets. Les compétences visées incluent la maîtrise des concepts d’écotoxicologie, la planification de la lutte antiérosive et l’élaboration de protocoles de recyclage adaptés aux réalités locales, de Lubumbashi à Mbandaka.

0.3. Méthodologie et Approche par Situations

⚙️ La méthodologie privilégie l’investigation scientifique et l’ancrage local. Chaque chapitre s’ouvre sur une situation-problème tirée de l’observation directe de l’environnement congolais, incitant l’élève à mobiliser ses acquis pour construire de nouveaux savoirs. L’approche combine les sorties de terrain pour observer les sites érodés ou les décharges, les analyses documentaires et les expérimentations pratiques. Elle vise à transformer l’élève en acteur conscient de la préservation de la biodiversité et de la salubrité publique.

PARTIE 1 : POLLUTIONS ET DÉGRADATION DES MILIEUX (MSVT 4.5)

🏭 Aperçu de la Partie 1 Cette première partie analyse les altérations de la biosphère provoquées par les activités humaines et naturelles. Elle définit les concepts fondamentaux de la pollution avant d’examiner spécifiquement les contaminants affectant l’hydrosphère, l’atmosphère et la qualité sonore de nos milieux de vie. L’étude met en exergue les conséquences sanitaires et écologiques de ces perturbations, en s’appuyant sur des cas précis observés dans les zones minières, industrielles et urbaines de la RDC.

Chapitre 1 : Fondements et Typologie des Pollutions

1.1. Concepts de Pollution et de Nuisance

⚠️ Aperçu Ce sous-chapitre établit la distinction sémantique et fonctionnelle entre pollution et nuisance. L’élève définit la pollution comme une modification défavorable du milieu naturel par l’introduction de substances chimiques, physiques ou biologiques. Il analyse la notion de seuil de toxicité et de capacité de charge des écosystèmes. L’étude aborde les nuisances comme des facteurs perturbant la qualité de vie sans nécessairement induire une toxicité létale immédiate, mais affectant le bien-être social et physiologique.

1.2. Classification des Polluants

🧪 Aperçu L’enseignement catégorise les polluants selon leur nature et leur persistance. L’élève distingue les polluants biodégradables des polluants rémanents qui s’accumulent dans les chaînes trophiques. Il classifie les agents polluants en catégories chimiques (métaux lourds, pesticides), physiques (chaleur, radiations) et biologiques (bactéries pathogènes, espèces invasives). Cette classification permet d’anticiper l’impact environnemental des rejets industriels du Katanga ou des activités agricoles du Kongo Central.

1.3. Pollution des Sols et Lithosphère

🚜 Aperçu Cette section examine la dégradation de la couche arable par les intrants chimiques et les déchets solides. L’élève étudie l’impact de l’utilisation intensive d’engrais et de pesticides dans les exploitations agricoles du plateau de Bateke sur la microbiologie du sol. Il analyse les phénomènes de bioaccumulation des métaux lourds dans les sols à proximité des sites miniers de Kolwezi, compromettant la sécurité alimentaire des cultures vivrières.

1.4. Impacts Sanitaires et Écologiques Globaux

hosp Aperçu Le chapitre se clôture par une synthèse des conséquences macroscopiques de la pollution. L’élève établit le lien de causalité entre la dégradation de l’environnement et l’émergence de pathologies spécifiques au sein des populations congolaises. Il analyse la perte de biodiversité, la destruction des habitats naturels et les coûts économiques engendrés par la dépollution et les soins de santé, démontrant l’interdépendance entre santé environnementale et santé publique.

Chapitre 2 : Pollution des Eaux et de l’Hydrosphère

2.1. Caractérisation des Eaux Usées et Rejets

💧 Aperçu L’élève identifie les sources de contamination des eaux de surface et souterraines. Il distingue les eaux usées domestiques (eaux vannes et ménagères) des effluents industriels et agricoles. L’étude se focalise sur la composition physico-chimique des rejets liquides, incluant la charge organique, les nitrates et les phosphates, responsables de l’altération de la qualité de l’eau dans des rivières comme la N’djili à Kinshasa ou la rivière Tshikapa.

2.2. Eutrophisation et Asphyxie des Cours d’Eau

🌿 Aperçu Ce sous-chapitre détaille le processus d’enrichissement excessif des eaux en nutriments. L’élève décrit la prolifération des algues et des plantes aquatiques, telle que la Jacinthe d’eau sur le fleuve Congo, qui conduit à la consommation de l’oxygène dissous. Il analyse les conséquences de cette hypoxie sur la faune aquatique, entraînant la mort des poissons et la perturbation de l’équilibre écologique des milieux lentiques et lotiques.

2.3. Contamination Chimique et Métaux Lourds

⚗️ Aperçu L’enseignement aborde la pollution toxique générée par les activités industrielles et artisanales. L’élève étudie le cycle du mercure utilisé dans l’orpaillage en Ituri et son accumulation dans les tissus des organismes aquatiques (biomagnification). Il analyse également l’impact des déversements d’hydrocarbures et des effluents acides miniers sur la potabilité de l’eau et la survie des espèces endémiques.

2.4. Maladies Hydriques et Prévention

microbe Aperçu Le chapitre s’achève sur les risques sanitaires liés à l’eau souillée. L’élève établit la corrélation directe entre la consommation d’eau polluée et la prévalence de maladies comme le choléra, la typhoïde et la dysenterie amibienne. Il identifie les vecteurs biologiques présents dans les eaux stagnantes et propose des mesures de prévention, incluant le traitement des eaux et la protection des périmètres de captage.

Chapitre 3 : Pollution Atmosphérique et Sonore

3.1. Polluants Atmosphériques et Sources d’Émission

revolving_cars Aperçu L’élève inventorie les principaux gaz et particules altérant la qualité de l’air. Il identifie les sources d’émission fixes (industries, incinération des déchets) et mobiles (parc automobile vétuste). L’étude focalise sur les oxydes d’azote, le dioxyde de soufre et les particules fines (PM2.5) présents dans l’atmosphère des grandes agglomérations comme Kinshasa et Lubumbashi, analysant leur origine anthropique.

3.2. Effet de Serre et Changements Climatiques

co2 Aperçu Ce sous-chapitre explique le mécanisme physique de l’effet de serre et son intensification par les activités humaines. L’élève analyse le rôle du dioxyde de carbone et du méthane dans le réchauffement global. Il évalue les conséquences de ces changements climatiques sur les régimes pluviométriques en RDC, la perturbation des saisons culturales et la résilience des écosystèmes forestiers du Bassin du Congo.

3.3. Conséquences Respiratoires et Environnementales

lungs Aperçu L’enseignement traite des impacts directs de la pollution de l’air sur la physiologie humaine et la végétation. L’élève décrit les pathologies respiratoires chroniques (asthme, bronchites) exacerbées par la qualité médiocre de l’air. Il étudie également les phénomènes de pluies acides, résultant de la combinaison des polluants atmosphériques avec l’humidité, et leurs effets corrosifs sur les infrastructures et les sols agricoles.

3.4. Nuisances Sonores et Pollution Acoustique

speaker Aperçu Le chapitre conclut par l’analyse de la pollution sonore, souvent négligée mais omniprésente en milieu urbain. L’élève identifie les sources de bruits (circulation, bars, industries, groupes électrogènes) et mesure leur intensité en décibels. Il détermine les conséquences physiologiques (surdité, hypertension) et psychologiques (stress, troubles du sommeil) de l’exposition prolongée au bruit, proposant des mesures de régulation acoustique.

PARTIE 2 : DYNAMIQUE ÉROSIVE ET CONSERVATION DES SOLS (MSVT 4.6)

⛰️ Aperçu de la Partie 2 Cette partie se consacre à l’étude de l’érosion, phénomène géologique amplifié par l’action anthropique, menaçant l’intégrité des infrastructures et des terres arables en RDC. Elle analyse les mécanismes physiques de l’érosion, identifie les facteurs de vulnérabilité des sols et développe les techniques de lutte antiérosive. L’objectif est de doter l’élève des compétences nécessaires pour diagnostiquer les risques érosifs et planifier des interventions de stabilisation des sites menacés.

Chapitre 4 : Mécanismes et Processus de l’Érosion

4.1. Érosion Hydrique et Ruissellement

rain Aperçu L’élève décompose le processus de l’érosion par l’eau en trois phases : détachement, transport et sédimentation. Il analyse l’énergie cinétique des gouttes de pluie (effet splash) et la force tractrice du ruissellement. L’étude différencie l’érosion en nappe, qui décape uniformément la surface, de l’érosion linéaire qui creuse des rigoles et des ravines profondes, comme observé dans les quartiers collinaires de Kinshasa (Selembao, Ngaliema).

4.2. Érosion Éolienne et Déflation

wind Aperçu Ce sous-chapitre examine l’action du vent sur les sols dénudés. L’élève décrit les mécanismes de déflation (enlèvement des particules fines) et de corrasion (abrasion par les particules transportées). Bien que moins spectaculaire que l’érosion hydrique en zone équatoriale, ce phénomène est analysé dans le contexte des zones de savanes sèches ou des sols agricoles surexploités durant la saison sèche.

4.3. Érosion Chimique et Altération des Roches

rock Aperçu L’enseignement aborde la dissolution des minéraux du sol par les eaux d’infiltration. L’élève étudie les processus d’hydrolyse et d’oxydation qui fragilisent la cohésion des roches mères. Il comprend comment l’altération chimique prépare le terrain à l’érosion mécanique, particulièrement dans les zones tropicales humides où les sols ferrallitiques sont lessivés intensément.

4.4. Gravité et Mouvements de Terrain

landslide Aperçu Le chapitre se termine par l’étude des mouvements de masse. L’élève analyse les glissements de terrain, les éboulements et la solifluxion. Il identifie le rôle de la gravité combinée à la saturation des sols en eau, expliquant les catastrophes fréquentes sur les pentes instables de Bukavu ou de Matadi lors des pluies diluviennes.

Chapitre 5 : Facteurs de Risque et Causes de l’Érosion

5.1. Facteurs Naturels : Topographie et Climat

mountain Aperçu L’élève évalue l’influence de la pente et de l’intensité pluviométrique sur la vitesse de l’érosion. Il analyse la texture et la structure du sol pour déterminer sa rodibilité (susceptibilité à l’érosion). L’étude démontre que les sols sableux du Kasaï ou de Kinshasa sont naturellement plus vulnérables que les sols argileux ou humifères compacts.

5.2. Déforestation et Perte du Couvert Végétal

tree Aperçu Ce sous-chapitre met en évidence le rôle protecteur de la végétation. L’élève explique comment la canopée intercepte l’énergie des pluies et comment les racines structurent le sol. Il établit le lien direct entre le déboisement massif pour le bois de chauffe ou l’agriculture sur brûlis et l’accélération fulgurante des processus érosifs dans les zones périurbaines.

5.3. Urbanisation Anarchique et Imperméabilisation

city Aperçu L’enseignement critique les modes d’occupation de l’espace. L’élève analyse les conséquences de l’imperméabilisation des sols par les constructions et les routes sans systèmes de drainage adéquats. Il identifie l’absence de canalisation des eaux pluviales et les constructions en zones non aedificandi comme des catalyseurs majeurs de la formation de têtes d’érosion.

5.4. Pratiques Agricoles Inadaptées

plough Aperçu Le chapitre conclut sur l’impact de l’agriculture. L’élève examine les effets du labour dans le sens de la pente, du surpâturage et de l’absence de jachère. Il comprend comment ces pratiques détruisent la structure grumeleuse du sol et réduisent sa capacité d’infiltration, augmentant le volume et la vitesse du ruissellement superficiel.

Chapitre 6 : Techniques de Lutte et Gestion des Sols

6.1. Méthodes Biologiques et Revégétalisation

seedling Aperçu L’élève étudie les techniques douces de stabilisation. Il apprend à sélectionner des espèces végétales à enracinement profond et rapide (vétiver, bambous) pour fixer les talus. L’étude promeut le reboisement, l’agroforesterie et l’enherbement comme moyens durables de restaurer la protection naturelle des sols contre l’agressivité climatique.

6.2. Aménagements Mécaniques et Génie Civil

bricks Aperçu Ce sous-chapitre détaille les infrastructures de lutte antiérosive. L’élève conçoit théoriquement des dispositifs tels que les terrasses radicales, les fossés de rétention (tranchées isohypses) et les digues filtrantes. Il analyse le dimensionnement des collecteurs d’eau et des bassins de rétention nécessaires pour maîtriser les débits de pointe lors des orages.

6.3. Techniques Culturales Conservatoires

crop Aperçu L’enseignement présente l’agriculture de conservation. L’élève explore les avantages du labour minimum, du paillage (mulching) et de la culture en courbes de niveau. Il comprend comment ces pratiques maintiennent la matière organique du sol, améliorent la porosité et réduisent la vitesse d’écoulement de l’eau sur les parcelles agricoles.

6.4. Planification Urbaine et Législation

law Aperçu Le chapitre s’achève sur la gestion administrative du territoire. L’élève prend conscience de la nécessité d’un plan d’urbanisme rigoureux interdisant les constructions sur les sites vulnérables. Il analyse les textes légaux régissant l’environnement en RDC et le rôle des communautés locales dans la surveillance et la maintenance des ouvrages antiérosifs.

PARTIE 3 : GESTION DES DÉCHETS ET ÉCONOMIE CIRCULAIRE (MSVT 4.7)

♻️ Aperçu de la Partie 3 La troisième partie aborde la problématique cruciale des déchets, reflet de nos modes de consommation et défi sanitaire majeur. Elle classifie les déchets selon leurs propriétés physico-chimiques, analyse les filières d’évacuation et de traitement, et promeut les stratégies de valorisation. L’objectif est de transformer la perception du déchet, passant d’une nuisance à éliminer à une ressource à valoriser, dans une logique d’économie circulaire adaptée aux contextes urbains et ruraux congolais.

Chapitre 7 : Typologie et Caractérisation des Déchets

7.1. Déchets Biodégradables et Organiques

apple Aperçu L’élève identifie les déchets fermentescibles issus de la cuisine, des marchés et de l’agriculture. Il analyse leur composition riche en eau et en matière organique, comprenant leur cycle de décomposition naturel. L’étude souligne que ces déchets, majoritaires dans les poubelles congolaises, constituent la matière première idéale pour le compostage et la production de biogaz.

7.2. Déchets Non-Biodégradables et Inertes

plastic Aperçu Ce sous-chapitre traite des matériaux résistants à la décomposition biologique. L’élève classifie les plastiques, verres, métaux et gravats. Il analyse la persistance de ces matériaux dans l’environnement, illustrée par la pollution plastique des rivières et des sols. La distinction entre matériaux recyclables et déchets ultimes est établie pour orienter les stratégies de tri.

7.3. Déchets Dangereux et Toxiques

biohazard Aperçu L’enseignement se focalise sur les déchets présentant un risque direct pour la santé et l’environnement. L’élève identifie les déchets biomédicaux des hôpitaux, les piles, les huiles usagées et les produits chimiques périmés. Il comprend les protocoles spécifiques de manipulation et de stockage nécessaires pour éviter la contamination des nappes phréatiques et les intoxications.

7.4. Déchets Liquides et Effluents

toilet Aperçu Le chapitre conclut par l’étude des déchets sous forme liquide. L’élève analyse les eaux vannes, les boues de vidange et les effluents industriels. Il distingue ces déchets des eaux de ruissellement et comprend la nécessité de systèmes d’assainissement spécifiques (fosses septiques, stations d’épuration) pour traiter ces volumes avant leur rejet dans le milieu naturel.

Chapitre 8 : Collecte et Évacuation des Déchets

8.1. Pré-collecte et Conditionnement à la Source

bin Aperçu L’élève étudie les modes de gestion des déchets au niveau des ménages et des institutions. Il analyse l’importance du tri sélectif à la source et de l’utilisation de contenants appropriés (poubelles fermées, sacs standardisés). L’étude critique les pratiques de rejet dans les caniveaux ou les cours d’eau, fréquentes dans les quartiers non desservis.

8.2. Systèmes de Collecte et Transport

truck Aperçu Ce sous-chapitre examine la logistique de l’évacuation. L’élève compare les systèmes de collecte porte-à-porte, les points de regroupement volontaire et les stations de transfert. Il analyse les défis logistiques liés à l’état de la voirie et à la densité urbaine dans des villes comme Mbuji-Mayi ou Goma, évaluant l’efficacité des opérateurs publics et privés.

8.3. Décharges Contrôlées et Enfouissement Technique

landfill Aperçu L’enseignement définit les normes d’un Centre d’Enfouissement Technique (CET). L’élève distingue la décharge contrôlée du dépotoir sauvage. Il étudie les principes d’étanchéité des sols, de drainage des lixiviats (jus de déchets) et de captage du biogaz pour minimiser l’impact environnemental du stockage final des déchets.

8.4. Incinération et Traitement Thermique

fire Aperçu Le chapitre s’achève sur les méthodes de réduction de volume par le feu. L’élève analyse les avantages de l’incinération pour les déchets hospitaliers et certains déchets industriels. Il étudie également les risques de pollution atmosphérique (dioxines) liés au brûlage à l’air libre, pratique courante mais nocive, et les technologies de filtration des fumées.

Chapitre 9 : Valorisation et Recyclage

9.1. Compostage et Amendement Organique

leaf Aperçu L’élève maîtrise le processus biologique de transformation des déchets organiques en humus. Il apprend les paramètres à contrôler (aération, humidité, rapport Carbone/Azote) pour réussir un compostage domestique ou communautaire. L’application du compost comme fertilisant naturel est présentée comme une alternative écologique aux engrais chimiques pour l’agriculture urbaine.

9.2. Recyclage des Matières Plastiques et Métalliques

recycle Aperçu Ce sous-chapitre explore les filières industrielles et artisanales de recyclage. L’élève étudie les étapes de collecte, tri, nettoyage et transformation des plastiques (PET, PEHD) en granulés ou en nouveaux objets (pavés, bassines). Il analyse l’économie de la récupération des métaux (ferraille, aluminium) et son impact sur la réduction de l’extraction minière.

9.3. Méthanisation et Production d’Énergie

energy Aperçu L’enseignement présente la valorisation énergétique des déchets. L’élève comprend le principe de la digestion anaérobie produisant du biogaz (méthane) à partir de déchets organiques ou de boues de latrines. Il étudie les applications de ce gaz pour la cuisson ou l’éclairage, offrant une solution énergétique durable pour les communautés rurales.

9.4. Réemploi et Économie Circulaire

repair Aperçu Le chapitre conclut sur le concept de prolongement de la durée de vie des objets. L’élève analyse les pratiques de réparation, de réutilisation (bouteilles consignées) et de détournement d’usage. Il intègre les principes de l’économie circulaire qui vise à découpler la croissance économique de la consommation de ressources finies, un modèle pertinent pour le développement durable de la RDC.

ANNEXES

A.1. Cadre Légal de l’Environnement en RDC

⚖️ Aperçu Cette annexe synthétise les textes juridiques fondamentaux, notamment la Loi n° 11/009 du 09 juillet 2011 portant principes fondamentaux relatifs à la protection de l’environnement. Elle résume les obligations des citoyens et des entreprises en matière de gestion des déchets, de protection des eaux et de lutte contre les nuisances, fournissant un référentiel civique à l’élève.

A.2. Guide Pratique de Compostage et de Tri

manual Aperçu Un manuel technique illustré détaillant étape par étape la construction d’un composteur domestique et les consignes de tri des déchets ménagers. Il fournit des tableaux clairs sur les déchets compostables et non compostables, ainsi que des astuces pour accélérer le processus de décomposition, servant de support pour les travaux pratiques.

A.3. Fiches Techniques des Essences Antiérosives

tree Aperçu Un recueil botanique présentant les caractéristiques des plantes utilisées dans la lutte antiérosive (Vétiver, Bambou, Acacia, Leucaena). Chaque fiche précise les conditions écologiques de croissance, les méthodes de multiplication et les techniques de plantation pour la stabilisation des talus et des ravins.

A.4. Indicateurs Biologiques de Pollution

fish Aperçu Une présentation des organismes vivants (bio-indicateurs) dont la présence ou l’absence renseigne sur la qualité de l’environnement. L’annexe décrit les macro-invertébrés aquatiques sensibles à la pollution de l’eau et les lichens sensibles à la pollution de l’air, offrant des outils simples pour l’évaluation environnementale participative.