le journal de l`eau et de l`environnement ljee numero special
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Revue scientifique et Technique LJEE N°19. Décembre 2011 LE JOURNAL DE L’EAU ET DE L’ENVIRONNEMENT LJEE Revue semestrielle scientifique et technique NUMERO SPECIAL Atelier Scientifique International/Workshop International Relations homme/environnement et transports solides : une approche spatialisée 7 & 8 Juin 2011, Tipasa, Algérie Organisé conjointement par : HydroSciences Montpellier (HSM) : Dr. Gil Mahé Ecole Nationale Supérieure d’Hydraulique (ENSH) de Blida : Prof. Mohamed Meddi Les programmes SIGMED (AUF) et MEDFRIEND (UNESCO) cadrent l’atelier. Avec la participation scientifique de: 1 Revue scientifique et Technique LJEE N°19. Décembre 2011 DIRECTEUR DE LA COMITE SCIENTIFIQUE INTERNATIONAL DU JOURNAL PUBLICATION M. Mohamed Said BENHAFID REDACTRICE EN CHEF Prof. Bénina TOUAÏBIA Pr. Ali Aouabed (UST. Blida) Pr. Mohamed Bezzina (C.U. K.Miliana) Pr. Lahcen Benaadidate (FST. Maroc) Pr. Zoubeida Bergaoui. (INAT. Tunisie) Pr. Noureddine Dechemi (ENP. Alger) Pr. Ennio Ferrari (Italie) Pr. Hassane Lagha (ME. Alger) Pr. Mohamed Meddi (ENSH. Blida) Pr. Hizir Onsoy (KTU. Turquie) Dr. Hocine Bendjoudi (U. Paris VI. France) Dr. Abderezak Bouanani (Univ. Tlemcen) Dr. Snejenna Dakova (Bulgarie) Dr. Mohamed Errih (USTO. Oran) Dr. Pierre Hubert (IAHS. France) Dr. Tahar Khettal (ENSH. Blida) Dr. Omar Khodjet Kesba (ENSH. Blida) Dr. Souad Lagha Bouzid (USTHB. Alger) Dr. Carmen Laslat (Espagne) Dr. Mustapha Kamel Mihoubi (ENSH. Blida) Dr. Boualem Salah. (ENSH. Blida) Dr. Eric Servat. (IRD. France) COMITE DE REDACTION Mme Fouzia DERNOUNI Mme Fadila AMMOUR Revue 19 /Décembre 2011 SECRETARIAT : Mme Yasmina LATROUS CONCEPTION : Dépôt légal : 1168 - 2004 ISSN : 1112 - 3834 PAO : ENSH Ecole Nationale Supérieure d’Hydraulique BP 31. 09000. Blida. Algérie. Tél : 213 (0) 25 39 94 47 / 90 71 Fax : 213 (0) 25 39 94 46 [email protected] [email protected] Site web : www.ensh.dz Imprimerie : Imprim Express.Blida 2 Revue scientifique et Technique LJEE N°19. Décembre 2011 COMITE SCIENTIFIQUE INTERNATIONAL DE L’ATELIER NUMERO SPECIAL Abdelghani Chehbouni : France/Egypte Atelier Scientifique International/Workshop International Relations homme/environnement et transports solides : une approche spatialisée 7 & 8 Juin 2011, Tipasa, Algérie Abdellah Laouina : Maroc Hafzullah Aksoy : Turquie Alain Laraque : France Mohamed Elshamy: Egypte Anas Emran: Maroc Azzedine Mebarki: Algérie Benina Touaibia : Algérie Boualem Remini : Algérie Christian Leduc : France Claudine Dieulin : France Damien Raclot : France Eric Roose : France Gil Mahé : France/Maroc Maria Snoussi : Maroc Mohamed Meddi: Algérie Mohamed Sinan: Maroc Mourad Arabi : Algérie Natasha Carmi : Palestine Eric Servat : France Siegfried Demuth : France/UNESCO Revue 19 /Décembre 2011 3 Sylvie Coupleux : France Telesphore Brou : France Zoubeida Bargaoui : Tunisie Revue scientifique et Technique LJEE N°19. Décembre 2011 EDITORIAL En perpétuant sa tradition, l’Ecole Nationale Supérieure de l’Hydraulique édite semestriellement sa revue internationale sur l’eau et l’environnement. L’organisation de cette revue permettra de lui donner un élan de portée internationale au vu de son comité scientifique. Cette revue reste un espace scientifique où peut s’exprimer tout scientifique universitaire ou professionnel, désireux recherches basées sur des approches de mettre en valeur ses originales problématique de l’eau et de l’environnement. touchant Seules, la des actions concrètes et la proposition en terme d’urgence de solutions visant à instaurer des approches de bonne gouvernance et de stratégie de développement durable développement pourront notamment dans les pays en voie de être adoptées. C’est l’une des raisons pour lesquelles les gouvernements et la société doivent impérativement faire face aux défis par des démarches harmonieuses, appuyées par des coopérations accrues entre les pays qui pourront instaurer des stratégies intégrées d’aménagement et de gestion de l’eau et de l’environnement. Nous espérons que cette revue sera marquée par une portée internationale englobant non seulement les problèmes liés à la crise de l’eau mais aussi à ceux liés à la protection de l’environnement. Notre objectif consiste en la préservation de la denrée vitale « l’or bleu », à promouvoir et favoriser l’intégration des principes d’un développement durable des ressources naturelles conformément à la déclaration de Rio et au programme d’action du 21e siècle (Agenda 21). Un appel est donné à tous les universitaires, chercheurs, décideurs de par le monde de publier leurs travaux dans notre revue, pour maintenir sa pérennité. Directeur de la Publication M.S BENHAFID 4 Revue scientifique et Technique LJEE N°19. Décembre 2011 INTRODUCTION Il est clair que le développement technologique a bouleversé l'environnement naturel et anthropique. L'effet de serre, le changement climatique et la pollution sont des conséquences directes, difficilement gérables si les acteurs de l'eau ne s'y penchent pas rapidement. Il est à noter que l'essentiel des ressources en eau douce mobilisables est constitué des précipitations atmosphériques (pluie, neige..), des eaux de surface (lacs, rivières, barrages) et des eaux souterraines et est menacé sérieusement par une pénurie, une pollution galopante liée à une démographie croissante et une industrialisation sans limite. La gestion efficace, rationnelle et durable de cette ressource passe par la connaissance de sa disponibilité, de sa variabilité spatio-temporelle et de sa protection. Toute pollution de l'environnement implique une pollution de la ressource tardive qu'elle soit. Que faire devant un tel danger si ce n'est la maîtrise de la recherche scientifique, face à un progrès économique prospérant et une demande en eau toujours croissante. C'est dans ce contexte précis que l'Ecole Nationale Supérieure de l'Hydraulique a lancé cette revue de portée internationale sur l'eau et l'environnement intitulée :" Le journal de l'eau et de l'Environnement " Elle est à son 19ème Numéro. Ce numéro spécial porte sur une thématique complexe qu’est l’érosion et a été débattue lors du workschop international organisé par les projets SIGMED (ENSH-IRD )et MEDFRIEND (UNESCO) en juin 2011 à Tipasa (Algérie). Nous invitons tous les acteurs de l'eau (universitaires, chercheurs, gestionnaires, décideurs) à prendre part à la revue pour sa pérennité, par des articles scientifiques et techniques. Rédactrice en chef : Prof. B. Touaïbia 5 Revue scientifique et Technique LJEE N°19. Décembre 2011 OPPORTUNITE DE LA THÉMATIQUE L’objectif général de l’atelier SIGMED & MEDFRIEND est de rassembler des chercheurs des rives de la Méditerranée sur une thématique pluri-disciplinaire autour des relations entre les activités humaines, les ressources en eau, les phénomènes d’érosion et le transport de sédiments. Plusieurs aspects des relations homme / environnement / ressources en eau / transports solides sont étudiés, en relation avec le changement climatique, les activités humaines et les pratiques agricoles, la modélisation de ces transports, et enfin la représentation cartographique du risque érosif et des variables associées au transport solide, dans une optique de prévision et d’atténuation du risque. Les relations entre activités agricoles/occupation du sol et transports solides sont peu suivies et peu ou pas quantifiées aux échelles nationales. Or c’est important dans un contexte de changement climatique et : - de modification de la répartition et parfois d’augmentation de la population rurale et des besoins en eau, - de changement des pratiques agricoles du fait de l’évolution des dynamiques sociales et de la diminution des ressources en eau, - d’augmentation du risque d’érosion du fait de la dégradation des états de surface. Une meilleure connaissance de la variabilité des flux solides en fonction des aménagements et de l’occupation du sol est indispensable, à la fois pour prédire des conséquences en aval sur les activités, l’environnement et la biodiversité, et aussi pour aider à atténuer les causes possibles de l’augmentation des flux solides à l’amont, liées aux activités agricoles 6 Revue scientifique et Technique LJEE N°19. Décembre 2011 Ces problématiques font référence à des objectifs du Plan Bleu pour relever les défis du développement durable en Méditerranée : conserver sols et paysages, mieux valoriser les ressources en eau, revaloriser les liens sociétés-environnement, et développer une recherche multidisciplinaire ouverte au dialogue avec tous les acteurs, et en particulier Sud-Sud. Cette recherche Sud-Sud est mise en œuvre notamment à travers plusieurs programmes de recherche comme le programme SIGMED, entre le Maroc, l’Algérie et la France, financé par l’AUF et l’IRD, et le programme MEDFRIEND de l’UNESCO, réseau de chercheurs qui offre un cadre scientifique international aux coopérations Sud-Sud et Sud-Nord autour de la Méditerranée. Organisé à Tipasa (Algérie), cet atelier est un lieu de rencontre entre chercheurs de toutes les rives de la Méditerranée, au sud, à l’est et au nord, qui partagent des risques environnementaux et des problématiques scientifiques identiques. Les jeunes chercheurs et doctorants sont invités en grand nombre, afin de participer à la mise en place d’un réseau durable de chercheurs internationaux dans la région, permettant à terme le renforcement des liens inter-universitaires. La publication de ce numéro spécial de Journal de l’Eau et de l’Environnement, grâce au soutien indispensable et très apprécié de l’ENSH de Blida, est une excellente opportunité pour les participants à l’atelier de valoriser leur effort de communication dans un média reconnu internationalement. Gil Mahé & Mohamed Meddi 7 Revue scientifique et Technique LJEE N°19. Décembre 2011 TOPIC OPPORTUNITY The overall objective of the workshop of Tipasa is to bring together researchers from the shores of the Mediterranean on a theme around multi-disciplinary relationships between human activities, water resources, the erosion and sediment transport. Several aspects of the relationship man / environment / water / sediment transport are studied in relation to climate change, human activities and agricultural practices, modeling of transport, and finally mapping the risk of erosion and associated variables in sediment transport, with a view to forecasting and risk mitigation. The relationship between agriculture / land use and sediment transport are not surveyed and few or not quantified at national levels. But it is important in the context of climate change: - Changes in the distribution and sometimes increase of the rural population and waterneeds, - Changes in agricultural practices because of the changing social dynamics and the decrease of water resources, -Increased risk of erosion due to degradation of surface. A better understanding of flow variability based on development infrastructures and land use is essential, both to predict effects on downstream activities, the environment and biodiversity, and also to help mitigate possible causes of the increase in solid flow upstream, relating to farming activities. These issues refer to the Blue Plan's objectives to meet the challenges of sustainable development in the Mediterranean: preserve landscapes soils, better use of water resources, upgrade the environment-society relationships, and develop a multidisciplinary research open to dialogue with all stakeholders, especially South-South. 8 Revue scientifique et Technique LJEE N°19. Décembre 2011 This South-South research is implemented notably through several research programs as the program SIGMED between Morocco, Algeria and France, funded by the AUF and the IRD, and the program MEDFRIEND of UNESCO, a network of researchers that provides a framework for international scientific cooperation South-South and South-North around the Mediterranean. This workshop is a meeting place for researchers from all sides of the Mediterranean, south, east and north, with shared environmental risks and similar scientific issues. Young researchers and PhD students are invited in large number to participate in the establishment of a sustainable network of international researchers in the region, eventually allowing the strengthening of links between universities. The publication of this special issue of Journal of Water and Environment, with the support needed and much appreciated of ENSH Blida, is an excellent opportunity for workshop participants to enhance their communication efforts in an internationally recognized media. Gil Mahé & Mohamed Meddi 9 Revue scientifique et Technique LJEE N°19. Décembre 2011 THEMATIQUE RELATIONS HOMME/ENVIRONNEMENT ET TRANSPORTS SOLIDES : UNE APPROCHE SPATIALISEE RELATIONSHIPS BETWEEN MAN, ENVIRONNEMENT AND SOLID TRANSPORT : A SPATIAL APPROACH Gil MAHE. IRD/HSM &Univ.Mohamed V. Rabat-Agdal, Maroc, [email protected] Yao Telesphore BROU. Université de la Réunion, France Hafzullah AKSOY. Technical University, Istanbul, Turkey. Mohamed MEDDI. ENSH, Blida, Algérie. Eric ROOSE. IRD, Montpellier, France. Les relations entre les activités humaines, les ressources en eau, les phénomènes d’érosion et le transport de sédiments, offrent un cadre thématique complexe propice aux études pluridisciplinaires. Elles combinent des effets locaux des pratiques agro-pastorales sur l’environnement (modification de la végétation et des états de surface des sols) sur les processus d’écoulement et d’infiltration, et des effets globaux qui sont liés à l’augmentation de la population et aux impacts du changement climatique. L‘impact des modifications à long terme et à grande échelle de l’augmentation de la pression agropastorale, du nombre croissant d’aménagements et de la variabilité/changement climatique, nécessite une approche environnementale à spectre large où doivent échanger des démographes, climatologues, géographes, hydrologues, pédologues, et autres. Ce dialogue entre disciplines devrait permettre, à partir d’une information mutualisée sur les variables et les grandeurs en jeu, et leurs interactions et impacts à des échelles variées, d’identifier des indicateurs de suivi environnemental qui tiennent compte de l’ensemble des facteurs interagissant sur le bassin-versant et ayant un impact significatif sur la production d’écoulement et d’érosion et le transport solide. L’augmentation depuis plusieurs décennies des transports solides est un problème majeur dans les pays méditerranéens, car ils provoquent un envasement accéléré des retenues, conduisant à une perte de leur volume utile, et à une réduction de leur durée d’utilisation. 10 Revue scientifique et Technique LJEE N°19. Décembre 2011 Les articles présentés sont issus de l’atelier scientifique de Tipaza en juin 2011, co-organisé par l’ENSH Blida et l’IRD/HSM, dans le cadre du programme SIGMED (Approche Spatialisée de l’Impact des activités agricoles au Maghreb sur les transports solides et les ressources en Eau de grands bassins versants – financé par l’Agence Universitaire de la Francophonie), et largement soutenu par le programme l’UNESCO dans le cadre du programme MEDFRIEND (Programme Hydrologique International). Il a pour objectifs d’étudier plusieurs aspects des relations homme / environnement / ressources en eau / transports solides : • Changement climatique et transport solide, • Liens entre transport solide et activités humaines, suivant les types de sols et pratiques agricoles, • Modélisation des transports solides, • Approches multiscalaires et modes d’appréhension des réalités géographiques, techniques d’extrapolation spatiale des informations (transfert d’échelle). Changement climatique et transport solide Dans le bassin méditerranéen, les sols sont vulnérables et fragiles face à l’agressivité climatique, à la faiblesse du couvert végétal et aux activités humaines. Le changement climatique a induit une modification des régimes pluviométriques en terme de nombre de jours de pluie, d’intensité et de répartition spatiale, ainsi qu’un accroissement des températures. Ceci a un impact direct sur les phénomènes d’érosion. Les modèles climatiques prédisent une diminution des pluies et une augmentation des évènements extrêmes, qui, combinés à une augmentation de l’évapotranspiration due à l’augmentation des températures, aura un impact négatif sur le couvert végétal. Cette dégradation de la végétation naturelle, associée à la dégradation induite par l’extension des sols cultivés et pâturés, fragilisera les sols et les rendra plus vulnérables à l’érosion. Les fortes précipitations de ces dernières années, qui arrivent après une longue période de réduction pluviométrique, ainsi que de hausse des températures, ont déjà des impacts marqués sur l’érosion. Les interventions doivent traiter les sujets inhérents à l’évaluation de l’impact des changements climatiques sur l’occupation du sol et l’érosion, sur des séries d’observations ou sur des sorties de modèles climatiques. Pour pouvoir adopter les mesures appropriées et prévenir la dégradation des sols et ses conséquences néfastes sur l’agriculture et les ouvrages hydrotechniques, l’évaluation de l’impact du changement climatique sur le phénomène d’érosion en Méditerranée est primordiale. 11 Revue scientifique et Technique LJEE N°19. Décembre 2011 Liens entre transport solide et activités humaines, types de sols et les pratiques agricoles Les activités humaines de nature agropastorales, modifient les états de surface des sols et la végétation. La construction d’aménagements modifie également le transport solide, en piégeant les sédiments dans les retenues d’eau des barrages, privant ainsi les biefs aval des retenues des sédiments qui devraient maintenir la fertilité des berges. Les sols et la végétation modifiés ont un impact sur la vulnérabilité à l’érosion des sols. Ces relations sont aussi fonction du type de sol et de la morphologie locale. Les contributions attendues doivent permettre d’éclairer les liens qui existent entre les informations morphologiques, pédologiques et le transport solide. Modélisation des transports solides La mesure de l’érosion des sols est importante pour caractériser les apports en sédiments des différents types de surfaces, et les contributions de différents environnements. On mesure les quantités de matières en suspension dans les cours d’eau pour estimer les tonnages de matières exportées par les eaux, qui vont ensuite sédimenter soit naturellement dans les estuaires et les côtes, soit artificiellement dans les retenues de barrages. Cependant, la mesure directe de l’érosion et du transport de sédiments est longue et fastidieuse. Il est rarement possible de multiplier les mesures autant qu’il serait souhaitable pour obtenir une bonne quantification du transport sédimentaire, surtout pour les bassins de grande surface. La modélisation peut permettre d’extrapoler des mesures ponctuelles sur des grands environnements. Qu’il s’agisse de modélisation à base de corrélations statistiques ou de couplage avec des modèles hydrologiques, cette méthode doit permettre une utilisation optimale des connaissances ponctuelles acquises par les équipes de recherche depuis plusieurs décennies en Méditerranée. Approches multiscalaires et modes d’appréhension des réalités géographiques L’une des difficultés dans les études des relations climat/hommes/états de surface est à la diversité des échelles spatio-temporelles à prendre en compte. Ainsi les échelles auxquelles est caractérisée la variabilité du climat sont souvent incompatibles avec les échelles des dynamiques agropastorales et démographiques. En effet, l’échelle régionale et/ou nationale est souvent privilégiée pour comprendre le comportement des régimes pluviométriques et de leur effet sur la répartition des grands types végétation. Mais pour comprendre l’effet de la variabilité climatique sur les 12 Revue scientifique et Technique LJEE N°19. Décembre 2011 états de surface et les sociétés, l’échelle régionale n’est plus appropriée, si l’on veut tenir compte de la forte hétérogénéité des milieux. Les échelles auxquelles est caractérisée la variabilité du climat sont des petites échelles géographiques, alors que les dynamiques des milieux agraires, incluant les systèmes de productions et les pratiques paysannes, ne sont perceptibles qu’au niveau des terroirs villageois, donc à grande échelle. Par ailleurs, les outils et techniques d’expressions sont variés et ne conviennent pas tous aux traitements de la diversité des objets géographiques. Par exemple en statistiques, l’information spatiale n’existe souvent pas et on gère mal les problèmes d’échelles d’où l’usage de la télédétection et des SIG incluant des méthodes géostatistiques et d’analyse spatiales. La question adressée par cette thématique est donc « quelles approches multiscalaires permettent d’identifier les échelles spatiales pertinentes dans les études des interactions homme/climat/société ? ». &&& 13
