1 MEGNOUNIF Abdesselam & GHENIM Abderrahmane Nekkache International Scientific Workshop 7 & 8 juin 2011 Relation man /environment and sediment transport : a spatial approach Session 1 Climate change and sediment transport Influence du changement climatique sur la production des sédiments Cas du bassin de la Haute Tafna Université Aboubekr Nelkaid Tlemcen Laboratoire EOLE Eau et Ouvrages dans Leur Environnent 1 2 MEGNOUNIF Abdesselam & GHENIM Abderrahmane Nekkache Etude de l’influence du changement climatique sur la production des sédiments Cas du bassin de la Haute Tafna Variables de forçage Climat Caractéristiques physiques Nature du sol Erodibilité Précipitation Température Vent, … Action anthropique Pratiques culturales Sol Couverture végétale Urbanisation Variables d’état Mécanisme Etat hydrique du sol Morphométrie Rotation des cultures Compacité Pente Densité Réseau Drainage, … 2 3 MEGNOUNIF Abdesselam & GHENIM Abderrahmane Nekkache Etude de l’influence du changement climatique sur la production des sédiments Cas du bassin de la Haute Tafna Bassin versant ASS (t km─2 an─1) Auteurs B.V. Mondiaux 225 (superficie 88 600 000 Milliman & Syvistky (1992) km2) 1000 - 5000 Walling (1984) Maghreb 265-2569 Maghreb (drainé vers l’océan) 610 Maghreb (drainé vers la méditerranée) 400 Heusch & Milliès-Lacroix (1971) Probst & Amiotte-Suchet (1992) Maroc Oued Sous 750 Snoussi et al. (1990) Oued Inaouène 2142 Sibari et al. (2001) l’Oued Moulouya 336 Merzouki (1992) Tunisie 750-1500 Tebaga 318 Probst & Amiotte-Suchet (1992) Tunisie Bergaoui et al. (1998) 3 4 MEGNOUNIF Abdesselam & GHENIM Abderrahmane Nekkache Etude de l’influence du changement climatique sur la production des sédiments Cas du bassin de la Haute Tafna Bassin versant O. Mazafran ASS (t km─2 an─1) Auteurs 104 Algérois Bourouba, (1997) O. Isser O. Mina 1064 65 - 212 Achite & Meddi (2005) Algérie Centre O. O. Ebda 1875 Meddi (1999) O. Leham 1610 Bourouba (1998) O. Logman 2300 O. Agrioun 7200 Probst & Amiotte-S. (1992) Oriental N.W O. Mellah 373 Khanchoul & Jansson (2008) La Tafna 150 SOGREAH (1983) O. Isser 445 Terfous et al. (1999) 126 Terfous et al. (2001) Affluent O. Mouilah 165 Ghenim et al. (2008) Tafna 1120 Megnounif et al. (2003) O. Sebdou 937 Bouanani (2004) 4 5 MEGNOUNIF Abdesselam & GHENIM Abderrahmane Nekkache Etude de l’influence du changement climatique sur la production des sédiments Cas du bassin de la Haute Tafna Au Maghreb, le changement climatique est ressenti particulièrement par un déficit dans les apports pluviométriques En Algérie, une sécheresse est confirmée vers les années 1970 (Laborde 1993 ; Meddi et Hubert 2003) Le déficit est plus accentué au Nord Ouest: 50% (Aït Mouhoub,1998) A plus de 36% 27% (Ghénim et al., 2010) (Meddi et Meddi 2009) 5 6 MEGNOUNIF Abdesselam & GHENIM Abderrahmane Nekkache Etude de l’influence du changement climatique sur la production des sédiments Cas du bassin de la Haute Tafna 2° 1° BENI SAF Zone d'étude N MER MEDITERRANNEE Algérie 35° Climat semi-aride Méditerranéen GHAZAOUET Oue d TLEMCEN h la Superficie 256 km2 Périmètre 78 km Alt. max 1465 m OULED MIMOUN MAGHNIA OUJDA ED U SEBDOU d Oue 0 B.V de la Haute Tafna 2 (256 km ) OU DO BE Ba Khe mis NI B rrage A HD EL O i ou M B SE MAROC d ue Caractéristiques Oued Isser Oued Sikkak fna Ta Cours d'eau Frontière Algéro-Marocaine Station pluviométrique 20 40 KM Station hydrométrique Barrage Fig. Situation générale du BV de la Haute Tafna C. Compacité 1,37 Altitude max 1465 m I.P.G. 1,46 I.P.R 0,016 6 7 MEGNOUNIF Abdesselam & GHENIM Abderrahmane Nekkache Etude de l’influence du changement climatique sur la production des sédiments Cas du bassin de la Haute Tafna 15% 12% 9% 6% 3% 0% Sept Oct Nov Déc Janv Fev Mars Avr Mai Juin Juil Août Fig. Contribution mensuelle moyenne des précipitations (1939-40 à 2008-09) moy % Cum% S 3,8% O 7,2% 7,2% N 9,3% 16,5% D 14,0% 30,5% J 14,3% 44,8% F 12,5% 57,2% M 14,1% 71,3% A 11,9% 83,2% M 9,0% 92,2% J 2,3% J 0,7% A 1,0% 7 8 MEGNOUNIF Abdesselam & GHENIM Abderrahmane Nekkache Etude de l’influence du changement climatique sur la production des sédiments Cas du bassin de la Haute Tafna Cumul annuel des précipitations 40000 Coefficient de proportionnalité 1976-77 aavant (536.7) et aaprès (394.6) 30000 20000 y = 394,6x + 4979 R² = 0,998 y = 536,7x - 376,3 R² = 0,999 a avant a après 26.5% a avant 10000 1999-00 1989-90 1979-80 1969-70 1959-60 1949-50 1939-40 0 Comparaison des moyennes Mavant = 530.4 mm Maprès = 393.4 mm Fig. Evolution des précipitations M avant M après annuelles (sept 1939-août 2009) 25.8% D M avant 8 9 MEGNOUNIF Abdesselam & GHENIM Abderrahmane Nekkache Etude de l’influence du changement climatique sur la production des sédiments Cas du bassin de la Haute Tafna 35000 Coefficient de proportionnalité saison humide 30000 y = 0.928x + 36.21 R² = 0.999 25000 aavant (0.064) et aaprès (0.121) a avant a après 47% 20000 15000 10000 a avant 5000 a après 0 3000 1993-94 saison sèche 2500 2000 a avant 1.9X Comparaison des moyennes y = 0,064x + 45,29 R² = 0,994 1500 1000 Mavant = 31.9 mm y = 0.121x - 1425. R² = 0.972 500 0 0 10000 1.9 20000 30000 40000 Fig. Cumul précipitations saisons en fonction cumuls annuels (Sept 39-Août 09) Maprès = 53.91 mm D M avant M après 69% M avant 9 10 MEGNOUNIF Abdesselam & GHENIM Abderrahmane Nekkache Etude de l’influence du changement climatique sur la production des sédiments Cas du bassin de la Haute Tafna x103 tonnes 4000 88-89 93-94 3500 3000 2500 2000 y = 0,869x - 55,1 1500 R² = 0,988 1000 500 0 0 400 y = 8,412x - 3436 R² = 0,981 Coefficient de proportionnalité aavant (0.869) et aaprès (8.412) a avant a après 8.7 9.7 X a avant a après a avant 800 1200 Fig. Cumul apport annuel des sédiments en fonctions du cumul des apports annuels en eau (1973-74 à 2003-04) M après M avant 6,6 9.7 Comparaison des moyennes Mavant = 31.3x103 tonnes Maprès = 206.7x103 tonnes D M avant M après 5.6 M avant 10 11 MEGNOUNIF Abdesselam & GHENIM Abderrahmane Nekkache Etude de l’influence du changement climatique sur la production des sédiments Cas du bassin de la Haute Tafna A la lumière des résultats obtenus, deux questions importantes s’imposent : 1) L’accroissement observé dans la production des sédiments est-il une conséquence directe de la sécheresse ? 2) Le comportement des saisons a-t-il influencé la production des sédiments ? 11 12 MEGNOUNIF Abdesselam & GHENIM Abderrahmane Nekkache Etude de l’influence du changement climatique sur la production des sédiments Cas du bassin de la Haute Tafna 3500 3000 Humide Sèche Annuelle Remarques 2500 •Perte d’homogénéité fin des années 1980 2000 1500 • Accélération de la production des sédiments à partir de 1988 1000 500 0 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 00 02 04 Fig. Cumul annuel et saisonniers des apports en sédiments 12 13 MEGNOUNIF Abdesselam & GHENIM Abderrahmane Nekkache Etude de l’influence du changement climatique sur la production des sédiments Cas du bassin de la Haute Tafna Cumul apport liquide saison humide et sèche 800 Saison humide y = 0,799x + 5,965 R² = 0,999 700 600 • Homogénéité des apports liquides saisonniers • Contribution moyenne de la saison sèche est de 25% 500 Saison sèche y = 0,200x - 5,965 R² = 0,994 400 300 200 100 0 0 200 400 600 800 Cumul apport liquide annuel 1000 Fig. Cumul des apports liquides saisonniers par rapport au cumul des apports annuels 13 14 MEGNOUNIF Abdesselam & GHENIM Abderrahmane Nekkache Etude de l’influence du changement climatique sur la production des sédiments Cas du bassin de la Haute Tafna 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 y = 0.2507x - 7.2785 R² = 0.9921 0 200 400 600 800 Fig. Cumul apport liquide saison sèche en fonction du cumul des apports liquides de la saison humide 14 15 MEGNOUNIF Abdesselam & GHENIM Abderrahmane Nekkache Etude de l’influence du changement climatique sur la production des sédiments Cas du bassin de la Haute Tafna 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Après 88-89 y=0,777x-7,224 R2 =0,995 88-89 4x Avant 88-89 y=0,193x-0,341 R2 =0,947 0 5 10 15 20 25 Fig. Cumul du taux de contribution de la saison sèche en fonction du cumul du taux de contribution de la saison humide des apports en sédiments 15 16 MEGNOUNIF Abdesselam & GHENIM Abderrahmane Nekkache Etude de l’influence du changement climatique sur la production des sédiments Cas du bassin de la Haute Tafna Conclusion 1. Sur le plan interannuel • Rupture d’homogénéité observé dès les années 1970 • Répercussion sur la production des sédiments 16 17 MEGNOUNIF Abdesselam & GHENIM Abderrahmane Nekkache Etude de l’influence du changement climatique sur la production des sédiments Cas du bassin de la Haute Tafna 2. Sur le plan saisonnier • La saison sèche ne représente que 8% de la pluviométrie annuelle • La saison sèche génère 25% de l’apport liquide. • Les saisons sèche et humide ont des comportements différents. 17 18 MEGNOUNIF Abdesselam & GHENIM Abderrahmane Nekkache Etude de l’influence du changement climatique sur la production des sédiments Cas du bassin de la Haute Tafna 3. En réponse à nos interrogations qui nous ont poussé à entamer cette étude: 1. La sècheresse et le changement de comportement des saisons ont augmenté la susceptibilité du bassin versant à l’érosion et au transport des sédiments. 2. Le changement de comportement des saisons a eu un effet amplifié sur la production des sédiments 3. Après la date de rupture (1988-89), la production des sédiments à été multiplié par 10. 18