l'aridité en Tunisie présaharienne r - . / '. . . Jaquette : photo de Richard ESCADAFAL Maquette : Pascal BARON Imprimerie : S.S.C. Bondy llM.!/•·~~J;IA AREA SERY. BIBLIOGRAFICI E DOCUMENTALI DEPCIA X 67 ·' TRAVAUX ET DOCUMENTS DE L'O.R.S.T.O.M. n°150 Ouvrage publié en collaboration avec le Centre d'i:tudes Phytosociologiques et t:cologiques Louis Emberger du C.N.R.S. L'ARIDITE EN TUNISIE PRESAHARIENNE Climat, sol, végétation et aménagement Christian FLORET Roger PONT ANIER Ecologue au C.N.R.S. Pédologue à l'O.R.S.T.O.M. Centre d 'Etudes Phytosociologiq ues et Ecologiques Louis Emberger Montpellier Paris O.R.S.T.O.M. - Paris - 1982 \ TABLE DES MATIÈRES AVANT PROPOS Page 1 INTRODUCTION 5 SECTION I - L'ARIDITE ET SA PROBLEMATIQUE 19 1. LA ZONE ARIDE ET LA TUNISIE PRESAHARIENNE 21 1.1. LA ZONE ARIDE ET LES PRINCIPAUX DETERMINISMES DE L'ARIDITE 21 1.2. LE CAS DE LA TUNISIE PRESAHARIENNE 23 2. CLIMAT ET ARIDITE EN TUNISIE PRESAHARIENNE 25 2.1. TRAITS GENERAUX DU CLIMAT 25 2.2. LA PLUVIOSITE ET SA VARIABILITE 29 2.2.1. Généralités sur le régime des pluies 29 2.2.2. Lois de répartition des hauteurs de pluies annuelles et saisonnières 35 2.2.3. Successions d'années pluvieuses ou sèches 37 2.2.4. Début et fin de lapériodeàes pluies 38 2.2.5. Variabilité spatiale des pluies 40 2.2.6. Variation de la pluviosité au cours du temps 40 2.3. LE REGIME THERMIQUE ET LA DEMANDE EVAPORATIVE DE L'ATMOSPHERE 43 2.3.1. Chaleur et forte évaporation estivales caractéristiques du climat 43 2.3.2. Les régimes thermiques 44 2.3.3. La demande évaporative àe l'atmosphère : ETP 50 2.4. INDICES ET CRIT~RES D'ARIDITE A LA TUNISIZ PRSSAHARIENNE CLIMATIQUE. APPLICATION 51 2 .4-.-1. La classification des homoclimats de Meigs ( 1952) 51 2.4.2. Le quotient de sécheresse de BUDYKO, son expression cartographique par HENNING et FLOHN 53 2.4.3. Carte de arides la répartition mondiale des régions 54 Page 2.4.4. Le quotient pluviothermique d'Emberger. La classification bioclimatique 2.5. VARIABILITE INTERANNUELLE ET SPATIALE DE L'ARIDITE 3. ARIDITE ET RESSOURCES EN EAU 3 .1. 55 58 60 LA CAPTURE DES EAUX DE RUISSELLEMENT : MOYEN EFFICACE ET TRADITIONNEL DE PREVENTION CONTRE L'ARIDITE 60 3. 2. LES NAPPES SOUTERRAINES : MOYEN MOINS ALEATOIRES MAIS PLUS FRAGILE DE PREVENTION ET DE LUTTE CONTRE L'ARIDITE 62 3.2.1. Les nappes phréatiques 64 3.2.2. Les nappes profondes 64 3.3. PERSPECTIVES 66 4. ARIDITE ET UTILISATION DES TERRES EN TUNISIE PRESAHARIENNE 67 4 .1. L'ELEVAGE TRANSHUMANT. : MODE TRADITIONNEL DE PREVENTION CONTRE L'ARIDITE ; SES DIFFICULTES FACE A LA SEDENTARISATION HUMAINE 67 4.2. L'ARIDOCULTURE 70 4.2.1. La céréaliculture 70 4.2.2. L'olivier 71 4.3. L'IRRIGATION 72 4.4. LES MODIFICATIONS ACTUELLES DES MODES DE VIE 73 SECTION II - LES SOLS DE LA TUNISIE PRESAHARIENNE 1. LA COUVERTURE PEDOLOGIQUE 79 1.1.PAYSAGES ET SOLS 1.2. 75 79 1.1.1. Le matériau originel 79 1.1.2. Les paysages morphologiques 81 CARACTERISTIQUES ATLASIQUE DES SOLS DES DOMAINES STEPPIQUE ET 86 1.2.1. Quelques processus et caractères pédogénétiques généraux des sols de la Tunisie présaharienne 87 1.2.2. Caractères des principaux sols 95 1.2.3. Classification des sols 110 1.2.4. Répartition des principaux sols 115 Page 1.3. TENDANCES ACTUELLES PEDOLOGIQUE DE L'EVOLUTION DE LA COUVERTURE 1.3.1. Dégradation des sols 116 1.3.2. L'érosion hydrique 118 1.3.3. L'érosion éolienne 119 1.3.4. Dégradation des sols par l'irrigation 122 1.3.5. Régénération des sols 122 1.3.6. Quelques exemples de genèse actuelle des sols 123 1.3.7. Sensibilité des sols et désertisation 129 1.4. CONCLUSION 2. L'EAU ET LE SOL 2 .1. 116 EFFICACITE DES PRECIPITATIONS ET RECHARGE EN EAU DES SOLS 130 133 136 2.2. REGIME HYDRIQUE DES SOLS 139 2.3. DISPONIBILITE DE L'EAU DU SOL POUR LA VEGETATION 142 2.4. EVAPOTRANSPIRATION REELLE 145 2.4.1. Approche globale 145 2.4.2. Evapotranspiration moyenne journalière 150 2.5. CONCLUSIONS 153 2.5.1. Comportement hydrique des sols 153 2.5.2. Aridité édaphique 154 2. 5. 3. Conséquence du régime hydrique sur 1 'évolution des sols 157 3. RESSOURCES EN SOLS DES DOMAINES STEPPIQUE ET ATLASIQUE 159 3.1. PRINCIPES DE CLASSEMENT DES RESSOURCES EN SOLS EN ZONE ARIDE 160 3.2. CON1_RAINTES D'AMENAGEMENT ET VARIABLES EDAPHIQUES 163 3.2.1. Epaisseur de la couche meuble 163 3.2.2. Texture et nature de la couche meuble 164 3.2.3. Nature de l'assise 165 3.2.4. Salure 165 3.2.5. Pente 166 3.3. LE CLASSEMENT DES RESSOURCES EN SOLS ; LEUR CARTOGRAPHIE 3.3.1. Pondération des variables édaphiques 167 3.3.2. Compensations de facteurs 167 3. 3. 3. Application à la cartographie des ressources en sol 168 3.4. CONCLUSION SECTION Page 167 III PHYTOMASSE, PRODUCTION ET DYNAMIQUE DE LA VEGETATION EN TUNISIE PRESAHARIENNE 1. ADAPTATION DE LA VEGETATION A L'ARIDITE 172 175 179 1.1. LA FLORE 179 1.2. TYPES BIOLOGIQUES ET ADAPTATION A LA SECHERESSE 180 1.2.1. Spectres biologiques de RAUNKIAER 180 1.2.2. Espèces aridopassives, aridoactives 183 1.2.3. Types biochimiques de photosynthèse 185 1.2.4. Germination 188 1.2.5. Systèmes racinaires 190 1.3. LES SYSTEMES ECOLOGIQUES PRINCIPAUX ET LEUR STRUCTURE 192 1.3.1. Caractérisation sommaire 192 1.3.2. Structure 196 1.4. CONCLUSION 2. PHYTOMASSE DES PRINCIPAUX SYSTEMES ECOLOGIQUES 199 203 2.1. GENERALITES 203 2.2. METHODES D'ETUDE DE LA PHYTOMASSE SUR PIED 205 2.2.1. Relations entre le poids, le diamètre et la hauteur des individus de diverses espèces 205 2.2.2. Méthode utilisée 206 2.3. RESULTATS ET DISCUSSION 207 2.3.1. Phytomasse aérienne 207 2.3.2. Phytomasse souterraine 210 2.4. PHYTOMASSE ET VALEUR PASTORALE 212 2.5. CONCLUSION 215 Page 3. PRODUCTION VEGETALE DE QUELQUES SYSTEMES ECOLOGIQUES 217 3.1. INTRODUCTION 217 3.2. LOCALISATION ET REPRESENTATIVITE DES STATIONS 219 3. 3. CARACTERISTIQUE DE LA VEGETATION ET DES SOLS DES STATIONS 219 3.3.1. Steppes des plaines sableuses (RK , RK , RK , rk ) 2 1 2 3 224 3.3.2. Steppes des zones sableuses de piemont (RK -Dissa) 2 227 3.3.3. Friche postculturale d'un glacis limoneux (AA ) 1 227 3.3.4. Steppes des zones gypseuses (AZ ) 2 229 230 3.4. LE DISPOSITIF EXPERIMENTAL 3.4.1. Généralités sur le dispositif et les méthodes de mesure utilisées 3. 4. 2. 230 Suivi des variations saisonnières des réserves en eau du sol et àétermination de l'ETR 231 3.4.3. Mesures de l'évolution de la phytomasse aérienne et critique de mesures 232 235 3.5. RESULTATS DES MESURES 3.5.1. Données climatiques 235 3.5.2. Evolution de la phytomasse et des réserves en eau du sol. Production 237 3.5.3. Perte de phytomasse 250 3.5.4. la litière Comparaison de la production primaire annuelle en Tunisie présaharienne à celle d'autres régions arides 3.6. CLIMAT ET PRODUCTION PRIMAIRE 3.6.1. Importance des principaux paramètres climatiques 3.6.2. Production primaire et répartition des pluies 253 256 256 259 3.7. SOL ET PRODUCTION PRIMAIRE 265 3.8. EFEI.CA.CITE DES SYSTEMES ECOLOGIQUES 268 3.8.1. Efficacité vis-à-vis des pluies annuelles 268 3.8.2. Efficacité vis-à-vis de l'eau évapotranspirée 272 3.8.3. Efficacité photosynthétique.Rendement énergétique 283 3.8.4. Efficacité en fonction de la phytomasse sur pied 285 "" 3.9. PRODUCTION PRIMAIRE ET RESSOURCES PASTORALES Page 287 3.10. CONCLUSION 292 295 4. DYNAMIQUE DE LA VEGETATION ET ARIDITE 4.1. GENERALITES 295 4.2. DEGRADATION DE LA VEGETATION 298 4.2.1. Causes de la dégradation et leurs effets 298 4.2.2. Dégradation de la végétation et type de substrat 300 302 4.3. REGENERATION DE LA VEGETATION 4. 4. 4.3.1. Méthodes d'étude utilisées 304 4.3.2. Résultats, intérêt de la mise en défens 306 DISCUSSION SUR LA DYNAMIQUE PHYTO-ECOLOGIQUE EN ZONE ARIDE SECTION IV - DEUX ETUDES DE CAS : 1 - LA DESERTISATION; SON ETUDE EN TUNISIE 2 - BASES ECOLOGIQUES DE L'AMENAGEMENT AGRO-PASTORAL EN ZONE PRESAHARIENNE APPLICATION A UNE ZONE TEST 1. LA DESERTISATION ; SON ETUDE EN TUNISIE 1.1. LES PROCESSUS DE LA DESERTISATION 1. 2. CAUSES, INDICES ET CRITERES DE LA DESERTISATION EVALUATION SON 1.2.1. Les causes de la désertisation 1.2.2. Indices et critères ; évaluation de la désertisation 1.3. ETAT ACTUEL DE LA DESERTISATION 1.4. LA SENSIBILITE A LA DESERTISATION 1.4.1. Evaluation de la sensibilité du milieu 1.4.2. Cartographie de la sensibilité à la désertisation 1.5. CONCLUSION 314 Page 2. BASES ECOLOGIQUES DE L'AMENAGEMENT AGRO-PASTORAL EN ZONE-PRE345 SAHARIENNE ; APPLICATION A UNE ZONE-TEST 2.1. INTRODUCTION 345 2.2. CHOIX ET REPRESENTATIVITE DE LA ZONE 346 2.3. ZONAGE ET CARACTERISATION DES SYSTEMES ECOLOGIQUES 347 2.4. ETAT ACTUEL DES PRINCIPALES RESSOURCES NATURELLES 351 2.4.1. Ressources en sols 351 2.4.2. Ressources en eaux 352 2.4.3. Ressources végétales et animales 353 2.5. LA DYNAMIQUE DES SYSTEMES ECOLOGIQUES 355 2.6. EVOLUTION PREVISIBLE DE L'OCCUPATION DES TERRES ET DES RESSOURCES NATURELLES 2. 7. PROPOSITIONS POUR MODIFIER LA DYNAMIQUE ACTUELLE AMENAGEMENT SUR DES BASES ECOLOGIQUES 360 UN 363 2.7.1. Scénarios d'aménagement 363 2. 7. 2. 368 Effets des aménagements simulés au terme de vingt cinq ans 2.8. CONCLUSION 373 CONCLUSIONS GENERALES 1. RAPPEL DES PRINCIPAUX RESULTATS DU DIAGNOSTIC REALISE 375 379 1.1. ARIDITE CLIMATIQUE ET ARIDITE EDAPHIQUE 379 1.2. L'EAU ET LE SOL 383 1.3. VEGETATION, PHYTOMASSE, PRODUCTION VEGETALE, EFFICACITE BIOLOGIQUE 386 1.4. DYNAMIQUE. DESEQUILIBRES 387 2. ARIDITE ET AMENAGEMENT 391 2.1. PRINCIPES 391 2.2. CARACTERISTIQUES FAVORABLES DU MILIEU 391 2.3. QUELQUES EBAUCHES DE SOLUTION 394 L Page 3. CRITIQUE ET PROSPECTIVE 401 3.1. REPRESENTATIVITE DE L'ETUDE ET EXTENSION POSSIBLE 401 3.2. RECHERCHES A ENTREPRENDRE 403 - BIBLIOGRAPHIE 407 - GLOSSAIRE DES TERMES VERNACULAIRES 443 ANNEXES 445 - ANNEXE 1. DESCRIPTIONS ET ANALYSES DE PROFILS DE SOL 447 - ANNEXE 2. DONNEES CONCERNANT LA VEGETATION 517 - ANNEXE 3. DONNEES CLIMATIQUES RECUEILLIES 537 -