Dissertations / Theses on the topic 'Zone semi-aride'

L'objectif du présent travail a été de déterminer les facteurs majeurs à l'origine de l'érosion des sols affectant la région des montagnes centrales située dans les territoires palestiniens. Ainsi, nous avons étudié l'effet de l'utilisation des différents terrains sur les propriétés du sol et choisi les meilleurs outils de modélisation pour prédire l'érosion des sols dans la région. L'analyse des paramètres pluviométriques a été effectuée ainsi que le calcul des paramètres pris en compte dans la modélisation de l'érosion des sols: érodibilité des sols et érosivité des précipitations. De même, l'analyse statistique a été réalisée pour vérifier l'effet des différents types d'utilisation de terrains sur les propriétés de sol, l'écoulement et l'érosion ainsi que pour définir la relation qui les relie. Deux logiciels "Hillslope" du projet de prévision d'érosion par l'eau (WEPP) et Réseau de Neurones Artificiels (RNA) ont été utilisés pour simuler l'écoulement et l'érosion des sols en s'appuyant sur divers scénarii. Concernant le RNA, une étude approfondie à base d'analyses de sensibilité utilisant la capacité de sensibilité d'analyse de RNA et d'analyse statistique, a été réalisée pour choisir les variables d'entrée les plus influentes. L'étude a montré que l'érosion dans le secteur d'étude dépend fortement de taux et de la durée des précipitations ainsi que son intensité comme souvent mentionnée dans la littérature. Les résultats obtenus par le modèle WEPP sont faibles en comparaison aux valeurs observées. Par contre, le modèle RNA donne des résultats très satisfaisants. Ainsi, le modèle global RNA, incluant l'ensemble des données issues des différents terrains utilisés, représente le meilIeur modèle en raison des résultats obtenus très proches de ceux mesurés. Le travail de thèse comporte cinq chapitres qui présentent successivement une synthèse bibliographique sur l'érosion des sols, la zone d'étude, une analyse des données de pluie, une analyse des mesures effectuées sur cinq parcelles et enfin la vérification de différents modèles sur les données collectées.

Les aérosols minéraux constituent une des plus importantes sources en masse des aérosols atmosphériques. Ces particules ont différents impacts sur l'environnement : elles exercent un forçage radiatif, et peuvent intervenir dans la chimie hétérogène atmosphérique, ainsi que dans la dynamique des nuages. Elles jouent aussi un rôle dans la redistribution de matière à l'échelle globale, notamment par leur dépôt loin des zones sources. L'estimation des quantités d'aérosols minéraux présents dans l'atmosphère, et donc de leurs flux d'émission, qui se font sous l'action du vent en zones arides et semi-arides, demeure l'objet de fortes incertitudes. Si les émissions de particules minérales en zones arides sont relativement bien contraintes à l'heure actuelle, les processus d'érosion éolienne en zones semi-arides sont plus complexes, en raison notamment de la dynamique des états de surface. L'objectif de cette étude est de quantifier les émissions d'aérosols minéraux par érosion éolienne en zone semi-aride sahélienne, et plus précisément d'estimer l'impact de la végétation saisonnière sur ces émissions, sans prendre en compte à ce stade les perturbations induites par l'action de l'homme. Nous avons mis en œuvre des outils de modélisation pour simuler le couvert végétal saisonnier et l'émission d'aérosols par érosion éolienne. La zone d'étude est la ceinture sahélienne, de 10°N à 20°N et de 20°W à 35°E. Les résolutions spatiales retenues sont de 0.10° à 0.25° et 0.5°, et la résolution temporelle de 1 à 10 jours. Afin de pouvoir tenir compte de la variabilité interannuelle des phénomènes observés, la couverture temporelle de l'étude est de 4 ans, sur la période 2004-2007. En régions semi-arides, la disponibilité en eau est le principal facteur limitant le développement de la végétation. Trois produits d'estimation des précipitations issus d'observations satellitaires (CMORPH, RFE2.0 et TRMM3B42) ont donc été comparés entre eux et comparés à des mesures de pluviomètres spatialement interpolées (AGHRYMET), au cours de la saison des pluies au Sahel. Trois critères de comparaisons ont été définis pour qualifier leur pertinence en termes de dynamique de la végétation (distribution spatiale, fréquence journalière et quantités des précipitations). Les trois produits sélectionnés montrent un bon accord sur la ceinture sahélienne, et ce pour les trois critères. De plus, le niveau d'accord est stable au cours du temps, de l'échelle intrasaisonnière à l'échelle interannuelle. La végétation est simulée avec le modèle STEP, conçu spécifiquement pour reproduire la dynamique de la végétation sahélienne. Les simulations sont réalisées en utilisant en entrée les trois champs de pluie issus de l'étape précédente. Les résultats sont comparés à des observations régionales issues de mesures satellitaires (LAI MODIS). Les critères de comparaisons sont déterminés pour leur pertinence en termes de caractérisation de l'état de la surface (limite nord, dates de démarrage et de maximum, et valeurs du maximum de végétation). Ces comparaisons montrent la capacité du modèle utilisé à reproduire la dynamique régionale annuelle. Les différentes phases du cycle végétatif sont bien restituées, avec toutefois des réserves sur le démarrage précis de la pousse. Les émissions d'aérosols désertiques sont simulées en utilisant le modèle DPM, qui repose sur la description explicite des processus physiques mis en jeu. Les caractéristiques des états de surface en l'absence de végétation (rugosité, types de sol) sont décrites en se basant sur des produits de surface satellitaires et de données issus de d'analyses géomorphologiques. En période végétative, les caractéristiques du couvert végétal simulé (hauteur, taux de couverture) sont converties en termes de rugosité dynamique de la surface. L'effet de l'humidité gravimétrique de la couche superficielle du sol est également pris en compte. L'impact de ces différents facteurs est alors illustré, notamment les différences dues à la présence du couvert végétal, en termes d'émissions d'aérosols minéraux, dans une zone définie comme la " frange émissive saisonnièrement végétalisée ", et dont l'étendue varie selon l'année et le produit de pluie utilisé en forçage. Pour la période 2004 à 2007, la strate herbacée saisonnière présente ainsi une capacité d'inhibition des émissions de l'ordre de 8 à 28% en masse du flux total annuel de cette frange, qui lui peut varier de 1 à 30 Mt environ.

Dans une region semi-aride du nord-mexique, le principal objectif de ce travail de these est d'analyser le fonctionnement de petites retenues (presones) et d'etablir quel pourrait etre leur role dans un systeme d'exploitation oriente vers l'elevage extensif bien maitrise par une gestion rationnelle des paturages. Situe en zone semi-aride avec une precipitation moyenne annuelle de 450 mm, le ranch atotonilco correspond bien a ce type de systeme d'exploitation. Dans ce ranch, d'une superficie de 450 km 2, pour maitriser la gestion des paturages et abreuver le betail, un important equipement, comprenant en particulier 61 presones, 68 forages, 280 abreuvoirs et plus de 200 km de clotures, a ete installe depuis 1920. Les cinq annees d'observations faites dans le ranch ont permis de degager les principales caracteristiques pluviometriques de cette region. A l'echelle des evenements pluvieux, l'analyse des relations entre les lames ruisselees et les variables pluviometriques, sur 7 petits bassins versants situes en amont de presones, montre tres nettement le role de l'intensite des pluies dans la genese du ruissellement, ce qui nous a conduit a la construction d'un modele global deterministe quadratique a 5 parametres utilise pour reconstituer, sur trois bassins versants, 13 annees d'apports journaliers venant s'ajouter aux 3 annees observees. Les etudes menees sur l'ensemble du systeme d'abreuvement montre que l'eau des retenues est actuellement tres peu utilisee par le betail : 1,3% du volume stocke a ete utilise par les animaux en 1996 et 1997. Trois modifications sont proposees pour favoriser l'utilisation de l'eau des presones : connecter les retenues au reseau de distribution de l'eau, surcreuser et impermeabiliser leur cuvettes. Ces modifications sont analysees dans leurs effets sur le bilan d'eau par simulation du fonctionnement de quelques retenues. Neuf indices sont utilises pour evaluer les performances individuelles et globales des presones.

Les aquifères quaternaires du Grand Yaéré ont fait l'objet de nouvelles investigations hydrogéologiques dont les résultats portent sur leurs redéfinitions et leurs fonctionnements. L'identification géologique et hydrogéologique du milieu a révélé l'existence d'un aquifère de type monocouche dans le piémont et de type bicouche dans les Yaérés. L'alimentation des aquifères du piémont à partir des précipitations et des eaux de surface est mise en évidence par l'étude piézométrique et confirmée respectivement par la composition isotopique et la chimie des eaux souterraines. A l'exception des nappes perchées, la relation oxygène18/ deutérium des eaux souterraines dans les Yaérés montre que la recharge des nappes ne se fait pas par infiltration directe des précipitations. L'étude piézométrique complétée par la chimie et les isotopes suggère que l'infiltration dans les niveaux aquifères superficiels s'effectue dans les zones de stagnation des eaux de surface. Les teneurs en isotopes lourds des eaux profondes quant à elles témoignent une alimentation à partir des eaux du système aquifère du piémont et du cordon sableux. Le cordon sableux Limani-Yagoua jadis considéré comme stérile, joue donc le rôle de régulateur dans la reconstitution des niveaux d'eau des nappes sous-jacentes. Les études géologique et géochimique permettent clairement de mettre en cause l'existence d'anomalies piézométriques ou "nappes en creux", attribuées à l'effet d'évaporation, dans les Yaérés. Sur la base des données hydrodynamiques et hydroclimatiques, l'ordre de grandeur des ressources et des réserves en eaux souterraines de la région a été défini. L'exploitation des eaux souterraines est surtout pratiquée à partir des nappes alluviales superficielles. Les aquifères profonds constituent une solution envisageable dans des secteurs à nappes superficielles inextistantes ou peu importantes. A la suite d'un bilan des connaissances sur les risques de pollution des eaux souterraines, un plan de prévention et de protection des nappes est proposé.

Le bassin hydrogéologique du Zeroud est un bassin endoréique qui appartient au domaine du Sahel, séparé du domaine atlasique par le linéament tectonique de direction nord-sud. Il est régie par un climat semi-aride et est caractérisé par un réseau de surface assez développé, dominé par l'oued Zeroud. Le système aquifère multicouche du bassin du Zeroud est caractérisé par la complexité de son hydrodynamisme lié à deux facteurs naturel (structure) et anthropique (aménagement de l'oued Zeroud). Cette étude repose sur l'analyse chimique (majeurs) et isotopique (18O, 2H, 3H, 13C, 14C) des eaux souterraines (mio-plio-quaternaire), des eaux des précipitations et des eaux des réservoirs de surface. Les données hydrochimique et isotopique ont permis de mettre en évidence deux sens d'écoulement souterrain : Ouest-Est (proposé par l'hydrogéologie) et du lit mineur de l'oued Zeroud en direction sud et nord. Le lit de l'oued Zeroud constitue par conséquent un grand axe de recharge du système aquifère. Pour les aquifères profonds, sa contribution à la recharge est limitée à la partie amont. La nappe superficielle profite cependant, des apports de l'oued Zeroud tout le long de son lit, des écoulements de l'oued El Mansoura et de l'infiltration des pluies locales sur toute l'étendue de la plaine et aux piedmont des reliefs de bordure. Les datations des eaux souterraines par le radiocarbone indiquent des temps de résidence variants, dans l'ensemble du système, de l'Actuel à des âges supérieurs à 35 ka B. P. . La recharge des réserves profondes a été effectuée principalement au cours des phases humides de l'Holocène et du Pléistocène tardif. Des mélanges entre des masses d'eau récente et ancienne et une stratification verticale des eaux sont mis en évidence. La vitesse de transit des eaux profondes, estimée à partir des âges carbone-14, varie entre 1 et 45 m/an. L'hétérogénéité des données géochimiques et isotopiques dans les eaux profondes témoigne de la présence d'au moins trois niveaux aquifères dans le système profond. Un aquifère "confiné", de type chloruré-sodique, de qualité meilleure exploitée dans la partie sud du bassin du Zeroud est mis en évidence. La dissolution des minéraux évaporitiques et carbonates constitue le processus dominant dans l'acquisition de la minéralisation. Les eaux de l'oued Zeroud contribuent également à la salinisation des eaux exploitées aux environs de son lit
The hydrogeologic basin of the Zeroud is an endoreic basin that belongs to the Sahel field, separated to the Atlasic field by the north-southern tectonic outline. It is governed by a semi-arid climate and it is characterized by enough developed surface network, dominated by the Zeroud wadi. The multilayered aquifer system of the Zeroud basin is characterized by the complexity of its hydro-dynamics due to both natural (structure) and anthropic (management) features. This study is based on the chemical (major) and isotopic analyses (18O, 2H, 3H, 13C, 14C) of the groundwater (mio-plio quaternary), of the precipitations and of the surface reservoirs waters. The hydrochemical and isotopic data shows two underground flow directions: West-East (identified by hydrogeology) and from the minor bed of Zeroud wadi towards the South and the North. Therefore, the Zeroud bed constitutes a big axis of the recharge of the aquifer system. The contribution of the wadi floods to the recharge of the deeper groundwater is limited at the upstream part of the basin. However, the recharge of the shallow aquifer take place from the Zeroud floods in all the bed area, from the El Mansoura wadi floods and from the local rainfall infiltration throughout the basin and in the border relief piedmonts. The radiocarbon dating of the groundwater indicate a variable times of residence on the whole aquifer system, from the Actual age to ages superior than 35 B. P. Ka. The recharge of the deeper reserves has been done mainly during the humid phases of the Holocene and the Tardif Pleistocene. Mixing between recent and old water masses and vertical stratification of waters were identified. The transit velocity of the deeper waters, calculated from carbon-14 ages, vary between 1 and 45 m/year. The heterogeneity of the chemical and isotopic data in the deeper waters indicated the presence of more than three aquifer levels in the deep system. A "confined" aquifer, which characterised by chloride-sodium water type and a good quality, exploited only in the southern part of the Zeroud basin was identified. The dissolution of evaporate and carbonate minerals constitutes the dominant process in the acquisition of the mineralisation. The waters of Zeroud water contribute also to the salinisation of waters around its bed

La plaine du Souss est délimitée au nord par le Haut-Atlas, au sud par l’Anti-Atlas et à l’estpar le massif cristallin de Siroua. Les principales formations géologiques sont des marnocalcaireset conglomérats assez perméables, les calcaires du Turonien qui leur sont sousjacentset le lit fossile de l’oued Souss composé d’alluvions sablo-graveleuses trèsperméables.La nappe du Souss est la plus importante du sud du Maroc, elle est très exploitée par unsecteur agricole exportateur, la surexploitation de la nappe s’est traduite par une baissecontinue des niveaux. Depuis 1970, les prélèvements dépassent de loin les ressourcesrenouvelables de la nappe (déficit : 185 Mm3 en 1976, 358 Mm3 en 1998, 228 Mm3 en 2003).Le barrage d’Aoulouz est principalement destiné à la recharge artificielle de la nappe par deslâchers d’eaux stockées pendant les périodes pluvieuses. En zone semi-aride, une estimationprécise de la recharge est souvent délicate, la variabilité spatio-temporelle de la recharge étantgénéralement forte et les processus variés.Ce travail a permis de mieux caractériser l’impact de la recharge sur la nappe et d’évaluer letemps de séjour et le renouvellement des eaux souterraines.L’évolution de la piézométrie à la suite des lâchers d’eau à partir du barrage Aoulouz montredes remontées locales du niveau piézométrique sur la haute plaine, environ 85% des eauxlâchées à partir du barrage d’Aoulouz s’infiltrent 80 km entre Aoulouz et Taroudant.Toutefois, le niveau général de la nappe continue de baisser.Le faciès géochimique est principalement bicarbonaté calcique (dissolution des carbonates), etpar endroits sulfaté calcique (évaporites au pied du Haut-Atlas). Les eaux de surface ont unfaciès bicarbonaté calcique et magnésien acquis lors de leur circulation sur des calcaires et desdolomies.[...]
The Souss valley is bounded to the North by the High Atlas, to the South by the Anti-Atlasand to the East by the Siroua crystalline massif. The main geological formations arecalcareous marls of the Plio-Quaternary, the Turonian limestones that underlie them, and thefossil bed of River Souss formed by sands, sandstones and gravels from high permeabilityalluvium.The Souss aquifer is the most significant aquifer in southern Morocco, highly exploited by anagricultural exporting activity. Groundwater overexploitation induced a decreases ofpiezometric heads. Since 1970, water demand far exceeds renewable groundwater resources(balance defecit: 185 Mm3 in 1976, 358 Mm3 in 1998, and 228 Mm3 in 2003).The mean role of the Aoulouz dam is the artificial recharge of the Souss plain by release ofwater stored during rainy periods in the plain.In semi-arid areas, estimating recharge is often difficult, the spatial and temporal variabilitiesof recharge are generally high, and processes are varied.This work has enabled to characterize the impact of artificial recharge and to estimate therenewal of water in the aquifer.Water releases from Aoulouz dam has permitted an increase of the piezometric level on thehigh plain, about 85% of the water released are unfiltered in the first 80 Km between Aoulouzand Taroudant cities. However, the general water level decline goes on.The geochemical facies is mainly calcium bicarbonate type (dissolution of limestone), andlocally calcium sulphate type (evaporites of the High Atlas). Surface waters are a calcium andmagnesium bicarbonate types, acquired during their flow through limestones and dolomitesoutcrops.[...]

L'objet de cette recherche est d'estimer l'impact des politiques de prix sur les systèmes de production agricoles dans les hauts plateaux semi-arides algériens. Deux périodes sont étudiées, celle de la planification impérative allant de l'indépendance au début des années 1980 puis la suivante qui a abouti au programme d'ajustement structurel agricole (PASA) en 1994. Trois travaux complémentaires nous ont permis de mesurer l'impact des prix; le calcul des budgets de cultures et d'élevage sur un cycle climatique, l'application d'un programme linéaire à des exploitations statistiques moyennes et enfin l'analyse de comportement des exploitations agricoles à partir de données d'enquêtes. Les systèmes de production agricoles dans les hauts plateaux sont restés fondamentalement extensifs, à base de céréales, jachère, élevage ovin, même si avec la vérité des prix une minorité d'exploitations agricoles a amélioré les itinéraires techniques et augmenté l'intensité culturale. La contrainte climatique s'avère trop importante pour espérer l'intensification céréalière à grande échelle sans un apport d'eau artificiel pour une irrigation d'appoint d'autant plus que les prix relatifs sont demeurés en faveur de la viande. Au total, la priorité accordée aux céréales par les politiques agricoles successives, n'a pas engendré l'amélioration de la productivité de la céréaliculture des hauts plateaux; elle a par contre empêché le développement agricole des autres zones mieux dotées en eaux.

Le sud-tunisien est une region a deficit hydrique soumise a l'avancee du sahara. Les taux d'evaporation et de recharge des nappes profondes et superficielles dans cette region sont difficiles a evaluer par bilan. Les transits d'eau en zone non saturee ont ete etudies a l'aide des teneurs en oxygene 18 et deuterium (isotopes stables), en tritium (radioactif) et en ions, en deux sites: chott fedjej et djebel dissa ou l'on compare les profils isotopiques a ceux precedemment etudies par zouari (1983), et dissa arrosage ou l'on a recherche les traceurs isotopiques et chimiques injectes par aranyossy (1978) en 1977. De nombreux traceurs d'injection ont ete deceles notamment les isotopes de l'eau et l'ion chlorure. L'etude des differents profils des deux zones non saturees des sites hamma et dissa permet l'estimation de l'evaporation a travers la zone non saturee par modele isotopique (barnes et allison, 1983, 1984); 3) et par bilan des chlorures pour le site arrosage. A dissa, les valeurs de flux evaporatoire, parfois difficiles a apprecier a cause de la presence d'eau provenant du gypse dans les profils, s'etablissent de 0,1 a 1,0 mm. D##1 d'apres la methode isotopique et 0,05 a 1,90 mm. D##1 d'apres les bilans chimiques

Le travail presente s'inscrit dans le contexte de l'experience hapex-sahel dont l'une des finalites est la parametrisation de l'hydrologie de surface en zone semi-aride. Cet objectif demande necessairement une connaissance des etats de surface (humidite et rugosite du sol, couverture vegetale), qui influencent le bilan hydrique. L'apport de la teledetection spatiale pour un suivi des parametres de surface est presente par l'utilisation du diffusiometre vent a bord de ers-1. Concu pour determiner les caracteristiques du vent au-dessus des oceans, l'aptitude du capteur pour des applications terrestres est analysee. La zone d'etude couvre un pixel du diffusiometre vent autour du site central est de la campagne hapex. Une analyse qualitative du coefficient de retrodiffusion pris dans differentes plages angulaires, indique que le signal mesure a l'echelle satellitaire repond bien au concept theorique de retrodiffusion, mis au point sur des sites controles. L'extraction des parametres de surface peut etre envisagee. La methodologie repose sur une etude de synergie visible, proche infra-rouge et micro-onde active. L'albedo de simple diffusion du couvert suit l'evolution de la vegetation, contrairement aux resultats obtenus en micro-onde passive sur une zone semi-aride d'afrique australe. Afin d'ameliorer l'estimation de l'humidite du sol, une prise en compte de la variabilite de la rugosite de surface s'impose. Une parametrisation simple du coefficient de retrodiffusion est proposee. Elle permet d'acceder a la reponse de la rugosite de surface a un angle d'incidence donne. Ce signal traduit beaucoup plus le concept de rugosite a grandes echelles que les parametres physiques de rugosite. Les resultats d'humidite estimee indiquent l'importance de la rugosite de surface aussi bien pour un sol nu que pour un sol vegetalise

Monographie de la geochimie du bassin versant de la medjerda (tunisie). Rappel de l'hydrologie. Detection des sources de pollution primaire (gypse, halite) et secondaire (rejets miniers: plomb, zinc, cadmium, mercure, arsenic ; rejets industriels et domestiques: na, k, p, matieres azotees, dbo). Identification, quantification des apports polluants, dans l'eau et les sediments des lacs de barrage. Role de ceux-ci dans le piegeage des polluants. Impact des pollutions sur les aquiferes souterrains. Evaluation et critique des zones de traitement des eaux usees de diverses origines. Probleme de la salinisation des zones irriguees. Prospective des amenagements antipollution et antisalinisation

Le bassin hydrologique du chott-chergui est un bassin endoreique qui fait partie d'une vaste unite geographique, les hautes plaines steppiques. Il s'agit d'un domaine semi-desertique, compris entre le tell, au nord, et l'atlas saharien, au sud. Cette etude repose sur l'analyse chimique (majeurs et traces) et isotopique (#2h, #1#8o, #3h, #1#3c, #1#4c) des eaux souterraines prelevees dans trois niveaux aquiferes (le jurassique moyen, le senonien et le tertiaire) ainsi que sur la modelisation isotopique des transferts d'eaux dans la zone non saturee. Les eaux souterraines du chergui sont, dans l'ensemble, caracterisees par un facies chimique du type chlorure sulfate, calcique et magnesien. Deux domaines differents de salinite peuvent etre distingues. L'un correspond a la partie amont (bordures du bassin et sa partie ouest), ou la mineralisation est faible, l'autre a la partie aval (partie orientale du bassin), ou la mineralisation est plus forte. La distribution spatiale de la salinite obeit donc a un gradient centripete vers la partie orientale du chott stricto-sensu, conformement a ce que l'on pouvait attendre d'un ecoulement endoreique. Le mode d'acquisition de la mineralisation des eaux souterraines est regi par la dissolution du gypse et de la halite sur l'ensemble du bassin a laquelle se surimpose dans la partie amont une mise en solution de mineraux carbonates. L'etude isotopique montre que les eaux souterraines du chergui peuvent etre subdivisees en deux ensembles: un ensemble d'eaux relativement recentes (0-3000 ans), aux teneurs isotopiques assez dispersees, prelevees dans les horizons superficiels ou en bordures, une masse homogene d'eaux anciennes (> 10 ka), aux teneurs isotopiques plus basses, issues des formations aquiferes du jurassique moyen, senonien et tertiaire profond, prelevees dans l'axe du bassin. Une inter-communication est mise en evidence entre les niveaux aquiferes du jurassique moyen, senonien et tertiaire profond. La confrontation des donnees isotopiques avec les donnees chimiques, montre que la concentration en sels est acquise principalement par voie de dissolution des mineraux. Ceci est clair pour les eaux anciennes profondes, alors que pour les eaux souterraines superficielles, collectees dans le tertiaire, les phenomenes de dissolution et d'evaporation sont etroitement lies. L'existence d'un flux ascendant des eaux profondes au travers des formations tertiaires peut etre deduit de la relation #2h vs #1#8o. Les eaux ascendantes sont ensuite soumises a l'evaporation dans les niveaux superficiels du tertiaire. Une etude du flux evaporatoire fondee sur la modelisation de profils isotopiques obtenus dans la zone non saturee donne une estimation du taux d'evaporation comprise entre 12 et 50 mm. An#-#1, selon la profondeur de la nappe superficielle

L'objectif de ce travail est d'étudier l'effet de l'eau douce utilisée pour l'irrigation sur la productivité de la variété cv - coton D22, et les changements de rendement et de salinité des sols. La partie l décrit l'expérience et la collecte de données en 1999. La partie II décrit le calibrage du modèle SALTMED et les validations en utilisant des données d'expérience de terrain de 2003 et de 2004. La partie III est consacrée à appliquer le modèle et sa capacité à prévoir le rendement fmal pour 1999, sous différents niveaux de salinité de l'eau par des systèmes d'irrigation par goutte à goutte, et de 1994 à 1996 pour une quantité différente d'irrigation. Partie une: les effets de quatre méthodes d'irrigation (sillon, bassin, aspersion et goutte à goutte) sur le rendement de graine coton (cv de variété - coton D22) ont été étudiés. L'impact des méthodes d'irrigation sur la salinité du sol et sur la qualité de l'eau de drainage a été également analysé. La conductivité électrique (EC) de l'eau de rivière de l'Euphrate utilisée pour l'irrigation oscille entre 0. 73 et 1. 55 dS m-1. L'EC moyenne de l'extrait saturé de sol de l'eau était de 4 dS m-1. Cette valeur est située dans les limites permises et appropriées de la plupart des récoltes tolérantes au sel, particulièrement pour le coton. Le rendement de la récolte est de 2. 84, 2. 3, 2. 83 et 4. 44 tonnes ha-1 sous respectivement, une irrigation par sillon, par bassin, par aspersion et par goutte à goutte. Partie deux: le modèle SALTMED a été calibré sur les données de l'année 1999, en utilisant quatre méthodes d'irrigation. Le calibrage s'est principalement concentré sur la prévision de rendement. Après un calibrage réussi, le même ensemble de paramètres de récolte (coefficient de récolte (Kc), coefficient basique de récolte (Kcb), fraction de couverture(Fc), le potentiel osmotique (π50) auquel l'absorption d'eau potentielle est réduite de 50%) aussi bien que les paramètres calibrés de sol ont été employés pour le modèle appliqué au centre de recherches d'AImria en 2003 et 2004. Partie trois: après son calibrage et une validation réussis avec une irrigation d'eau douce, le modèle SALTMED a été soumis à une confrontation avec des données de terrain de plusieurs saisons de croissance au centre de recherches d'AIrnria. Le coton, de variété cv - coton D22, appartient aux génotypes du G. Hirsutum L, et a été cultivé selon diverses stratégies de gestion de l'eau. Le modèle a prévu, avec succès, l'impact de la salinité sur le rendement, l'absorption d'eau, la distribution de l'humidité et la distribution de la salinité du sol. Les résultats ont indiqué que l'eau d'irrigation de 6 dS m-1 a seulement réduit le rendement de 20%. Les résultats prouvent que la relation entre le rendement et la salinité de l'eau d'irrigation est non linéaire et est mieux décrite par une fonction polynôme. L'utilisation du rendement normal, obtenue en divisant simplement les valeurs données par les valeurs équivalentes obtenues sous 100% d'eau douce, élimine l'effet des facteurs externes (saisons, climat, sol, etc. ) et produit des résultats plus conformes et plus fiables. Aucune différence significative n'a été enregistrée entre les rendements selon les différentes méthodes d'irrigation bien qu'ils aient reçu différentes quantités d'eau. Ceci signifie qu'il y avait de la surirrigation, ce qui a eu comme conséquence une basse efficacité d'irrigation.

L'olivier est un agrosystème pérenne clé pour l'économie du pourtour méditerranéen avec des pratiques culturales contrastées (sec épars/irrigué intensive, co-planté...). Connu pour ses mécanismes d'adaptations au stress hydrique et sa capacité de survivre durant de longues périodes à conditions limitantes en eau de sol, l'oléiculture pluviale est dominante dans cette zone, notamment en Tunisie et l'écartement entre les arbres est une fonction de la distribution de la pluviométrie (un nombre important de pieds à l'hectare au Nord (6 m) et des oliveraies très éparses au Sud (25 m)) assurant un volume de sol exploré par les racines supposé être suffisant pour satisfaire les besoins en eau des oliviers. Il est cependant soumis à une forte pression climatique du fait des sécheresses récurrentes dont la fréquence et l'intensité risquent de s'accentuer dans les décennies qui viennent. La réponse de ces couverts épars, où l'eau est un facteur limitant, à ces changements climatiques est méconnue. Dans ce contexte, ce travail vise à améliorer notre connaissance des processus physiques régissant le cycle hydrologique et le développement de la végétation dans une oliveraie pluviale au centre de la Tunisie. L'objectif de cette thèse est double : i/tester la vulnérabilité de ces oliveraies éparses face aux conditions extrêmes futures et ii/proposer des solutions aux agriculteurs à court (par exemple l'irrigation localisée de complément) et à long termes (notamment la diminution des écartements entre les arbres ou l'extension des périmètres irrigués). Pour répondre à ces objectifs, nous avons besoin de bien caractériser le fonctionnement thermo-hydrique des oliviers, d'identifier la possibilité de suivre leur état hydrique actuel et de prédire leurs réponses à des conditions hydriques futures plus sévères. Dans un premier temps, un protocole expérimental dédié qui comprend des mesures par la méthode de fluctuations turbulentes et la méthode de flux de sève a été mis en place. Les données collectées qui renseignent sur les échanges d'énergie et de matière au sein du continuum sol-plante-atmosphère, ont été analysées et leur cohérence a été vérifiée à travers une étude des différentes composantes des bilans hydrique et énergétique à différentes échelles spatiales et temporelles. En plus de mesures directes, des mesures de proxidétection ont été sélectionnées afin d'analyser l'apport de cet outil puissant. Des relations entre les indices de stress hydrique estimés (par exemple l'écart entre la transpiration réelle et potentielle) et les indicateurs de proxidétection (la température de surface et le photochemical reflectance index) ont été donc établies pour détecter les seuils critiques au-delà des quels un apport en eau devient indispensable pour la survie de la plante. Dans un second temps, un modèle d'échanges sol-plante-atmosphère ISBA a été calé et validé en s'appuyant sur l'important jeu de données observé pour reproduire le fonctionnement des oliviers. Cette étude souligne que le caractère épars des oliviers est néanmoins un défi pour l'application de ces outils car la fraction de couverture de végétation (moins de 7 % pour notre site de Nasrallah) est telle que la surface est dominée par le fonctionnement du sol nu. Des ajustements ont été donc proposés voire apportés aux méthodes utilisées pour les adapter à ce faible taux de couvert végétal. La base de données utilisée pour cette étude est publiée sous le DOI : 10.6096/MISTRALS-SICMED.1479
The olive tree is a key perennial agrosystem for the economy of the Mediterranean basin with contrasting farming practices (rainfed sparse/intensive irrigated, co-planted ...). Known for its mechanisms of adaptation to water stress and its ability to survive for long periods under soil water limiting conditions, rainfed olive cultivation is dominant in this area, especially in Tunisia and the spacing between trees is a function of the distribution of the precipitation (from high density of plantation in the North (6 m) to very sparse in the South (25 m)) ensuring a volume of soil explored by the roots that is assumed to be enough to satisfy the water needs of the olive trees. However, it is subject to severe climatic pressure due to widespread dry spells, for which the frequency and intensity is likely to increase in the coming decades. The response of these sparse covers, where water is a limiting factor, to these climatic changes is unrecognized. In this context, this work aims to improve the current understanding of the physical processes governing the hydrological cycle and the development of vegetation in rainfed groves in central Tunisia. There is a twofold purpose: I / to test the vulnerability of these sparse olive groves to future conditions and ii / to make a decision support to farmers for the short (i.e., localized supplementary irrigation) and in the long term (in particular a decrease of the spacing between trees or the extension of irrigated area). To meet these goals, it is necessary to characterize the thermo-hydric functioning of olive trees, to identify the possibility of monitoring their current water status and to predict their responses to more severe future water conditions. As a first step, a dedicated experimental set up that includes eddy covariance and sap flow measurements has been installed. The collected data, which provide information on the exchange of energy and matter within the soil-plant-atmosphere continuum, were analyzed and their consistency was verified through a study of the different components of the water and energy balances at different spatial and time scales. In addition to direct measurements, proxidetection measurements are available and allow investigating the benefit of this powerful tool. Relationships between the estimated water stress indices (e.g., the difference between actual and potential transpiration) and the proxidetection indicators (surface temperature and photochemical reflectance index) were therefore established to detect critical thresholds beyond which a water supply becomes essential for the survival of the plant. In a second step, a soil-plant-atmosphere ISBA exchange model was calibrated and validated based on the large data set observed to reproduce the functioning of olive trees. This study emphasizes that the sparse nature of olive trees is nevertheless a challenge for the application of these tools because the fraction of vegetation cover (less than 7% for our Nasrallah site) is such that the surface is dominated by the bare soil functioning. Adjustments have therefore been proposed or even applied to these methods to adapt them to this low fraction vegetation cover. The database used in this study is published under the DOI: 10.6096/MISTRALS-SICMED.1479

Situe dans le constantinois (algerie), entre la chaine littorale kabyle et les massifs meridionaux du tell, soumis sur une grande partie de sa superficie a un climat de type mediterraneen semi-aride, le bassin de l'oued rhumel d'une superficie de 5400 km#2 environ constitue un systeme hydrologique interessant par ses ressources potentielles en eau. L'accroissement demographique et le developpement urbain et industriel ont suscite un grand interet ces dernieres annees pour la ressource en eau superficielle du bassin, mais cette ressource pose deja de graves problemes de qualite. Ce travail a pour but, a partir de l'etude des caracteristiques geologiques, hydro-climatologiques et des mesures physico-chimiques effectuees sur les eaux de l'oued rhumel pendant la periode d'octobre 1984 a septembre 1988, d'ameliorer la connaissance des donnees hydrogeochimiques d'une region en voie de developpement a climat mediterraneen semi-aride et de fournir une synthese sur le fonctionnement hydrochimique de l'oued rhumel. L'etude hydrogeologique a permis trois formations aquiferes principales representant l'essentiel de la ressource en eau souterraine. Il s'agit des calcaires neritiques du cretace qui forment un aquifere a permeabilite de fissure et offrent la possibilite d'existence de drains karstiques, des formations fluvio-lacustres du mio-pliocene qui constituent un aquifere poreux continu ou discontinu et des formations alluvionnaires qui forment un aquifere poreux phreatique en relation hydrologique avec le reseau hydrographique du rhumel. L'etude hydro-climatologique a mis en evidence une forme variabilite intermensuelle et interannuelle de la pluie. Par consequent, une extreme irregularite des debits caracterise le regime essentiellement pluvial de l'oued rhumel. La lame d'eau precipitee moyenne pour la periode 1984/1988 est estimee a 450 mm/an et la lame d'eau moyenne ecoulee a l'exutoire du bassin est d'environ 60 mm/an. L'evapotranspiration reelle representent 86% des precipitations et les reserves souterraines alimentant le tarissement sont estimees par defaut a 18. 6 millions de m#3/an (3. 5 mm/an). L'examen des variations spatio-temporelles des parametres physico-chimiques et chimiques indicateurs de la pollution (o#2, dbo#5, dco, nh#4) par la methode d'analyse en composantes principales, a permis de degager 3 principaux facteurs determinants pour le chimisme des eaux de l'oued. Le premier facteur est la salinite de l'eau. Ce facteur correspond au chimisme acquis dans les formations salees du trias et du mio-pliocene et depend de l'hydraulicite de l'oued. Le second semble estompe par l'importance du mio-pliocene et du trias. Le troisieme facteur est lie aux apports superficiels et rejets urbains et industriels. Malgre le faible debit de l'oued, l'erosion chimique globale des ions majeurs sur le bassin est elevee d'environ 46 t/km#2/an, soit 2 fois le taux d'erosion chimique moyen a l'echelle mondiale pour les regions drainees vers les oceans: 24 t/km#2/an (meybeck, 1984). Enfin, l'accroissement regulier des rejets urbains et industriels dans l'oued rhumel, constitue un risque reel pour la ressource en eau de la region constantinoise. En effet les teneurs en azote, phosphore et salinite globale dans les eaux de l'oued sont a la limite de la tolerance pour usage en irrigation

Au Sénégal, la baisse des abats pluviométriques depuis les années 1960 et les actions anthropiques (culture extensive arachidière, faiblesse des apports d'engrais, exploitation de bois d'énergie et d'œuvre et de fourrages. . . ) ont contribué au recul des formations végétales, lequel a exacerbé les processus érosifs. Dans la zone semi-aride du pays, ces derniers ont entraîné l'altération des propriétés physiques, chimiques et biologiques des sols. Les principales manifestations de cette dégradation sont la généralisation du ravinement, la mise en nue des cuirasses ferrugineuses, la baisse des productions et des rendements agricoles et la raréfaction du bois d'énergie et d'œuvre et l'exode rural. Les stratégies traditionnelles de LAE, bien que pertinentes, n'ont pu infléchir la dynamique de l'érosion des sols. Elles ont bénéficié de l'appui de structures d'encadrement. Ces dernières ont développées des actions modernes de LAE et proposé des pratiques culturales plus adaptées au contexte climatique et pédologique (réalisation de cordons, de digues et micro-digues, construction de fosses compostières, labours isohypses. . . ). Les impacts écologiques et socio-économiques de stratégies ci-dessus mentionnées, même s'ils n'ont pas stoppé l'érosion des sols, ont permis entre autres : de mieux valoriser les eaux de pluies, de protéger les sols agricoles, d'améliorer les rendements et les productions agricoles et forestières, de mieux aménager les terroirs villageois, de renforcer la place de la femme dans la communauté villageoise
In Senegal, there has been a vast decrease in most vegetation and an exacerbation of erosion processes. These problems are the result of two things : the decrease in rain that has occurred since the 1960's and the effects of human manipulation of the soil, including an extensive use of the soil to grow peanuts, a lack of fertilizer, and the exploitation of wood (used for providing energy, building structures and producing hay. ) These activities have alterated significantly the physical, chemical and biological properties of the soil. This degradation is evidenced by gully erosion, the exposure of iron hardpans, the decrease in agricultural production, the increasing scarcity of wood for energy and construction, and the mass depature of rural inhabitants moving to the city. The traditional strategies of AEL (Agronomy and Environment Laboratory), although in some ways effective, have not been able to change the dynamics of soil erosion. Various organizations – using the AEL's most recent research – have developed cultural practices that are more in sync with the region's climate and soil. Their projects include the construction of sandbanks, dikes, compost pits and ploughings isohypses. Despite the fact that the above-mentioned measures were unable to stop erosion, they have contributed to the improvement of the region's soils in a number of other ways. Most notably, they have managed to: use rain water in a more effective way, offer better protection for agricultural soil, increase agricultural and forestal production and output, structure the land in villages more effectively, reinforce the place of the woman in the village community

Située au Nord-Ouest de la Tunisie centrale, le bassin de Foussana du gouvernorat de Kasserine constitue une zone de transition entre la région tellienne pluvieuse au Nord et la région saharienne au Sud. Il est bordé par une série de reliefs de formes et de directions variées. Dans cette région aride à semi-aride, l’eau souterraine représente la principale réserve et ressource de production d’eau. Du point de vue tectonique, le bassin de Foussana est caractérisé par la présence de multiples failles. Les failles de direction NW-SE, dont la plus importante est celle qui s’aligne parallèlement à l’Oued Hatab (Faille de Foussana). Les failles qui bordent le fossé du côté est et du côté Ouest se placent dans la famille directionnelle NW-SE. Les failles de direction NE-SW, dont la plus importante est celle qui borde Jebel Chambi du côté sud, montrent une activité décrochante senestre à composante normale. Les failles de direction EW constituent la troisième famille de fracture ayant contrôlé l’évolution de cette structure effondrée. Le bassin d’effondrement de Foussana formé par le jeu de failles de direction NW-SE constitue une fosse subsidente comblée de dépôts MioPlioQuaternaires à caractère continental et renferment plusieurs niveaux aquifères avec des intercommunications latérales entre les grés miocènes et les niveaux Plio-Quaternaires le long des failles de bordure et par drainance le long de l’axe de la fosse matérialisé par l’oued El Hatab. Le Quaternaire couvre toute la cuvette. Sa constitution varie selon les régions, en bordure, nous retrouvons les éboulis de pente formés de gros éléments de calcaire sub- arrondis, parfois bien cimentés par de l’argile rouge. Ces dépôts laissent la place au centre de la cuvette de l’Oued Hatab à des dépôts plus fins constitués de sol sableux ou argilo - sableux avec une certaine proportion de limon. Dans les régions de bordure, les dépôts du PlioQuaternaire très grossiers sont directement superposés aux grès miocènes. Les aquifères profond du Pliocène (PQ2) et superficiel du Quaternaires (PQ1) sont susceptibles de constituer un aquifère unique, puisque leurs résistivités sont presque semblables, leurs salinités sont voisines, et leurs piézométries sont confondues. Les grès Miocènes varient d’une région à l’autre selon qu’on est dans les zones de bordures ou dans des fosses. Ils sont libres au Nord et au Sud de la plaine séparés par les deux grands accidents tectoniques. Les grès en affleurement sont non seulement plus grossiers mais aussi plus homogènes, ce qui attribue aux aquifères libres une grande perméabilité, contrairement aux aquifères des grès en charge où les alternances fréquentes d’argiles et de marnes réduisent énormément ce paramètre. Cette homogénéité croit également en profondeur. Dans l’optique de caractériser le fonctionnement du système hydrogéologique multicouche et de calculer un bilan hydrologique pour le système aquifère, une méthodologie multi techniques couplant l’ hydrochimie, l’isotopie et l’hydrodynamisme a été déployée. L’analyse détaillée des données hydrochimiques recueillies a mis en évidence la grande variabilité du fond géochimique local, directement fonction de la stratigraphie. Cette complexité stratigraphique induit une vision hydrogéologique complexe de nombreux corps aquifères. L’évolution de la chimie des eaux révèle la prépondérance du phénomène de dissolution des minéraux évaporitiques et la précipitation de la calcite comme principal mécanisme de contrôle de l’hydrochimie devant les phénomènes d’échange de base et par la pollution anthropique induit par la présence des nitrates. En conséquence il n’a pas été possible de déduire de l’hydrochimie des eaux les preuves d’une recharge par drainance ascendante depuis l’aquifère du Miocene vers les aquifères superficiels, bien que la similarité des faciès hydrochimiques tend à consolider l’hypothèse d’une origine unique des eaux, sans toutefois permettre une identification des chemins d’écoulement
The study area lies in the northern part of central Tunisia and extends over about 650 km2. It is located betweenthe rainy Tellian region in the North and the Saharan region in the South. The Foussana Basin is a typical closedinland basin surrounded by high mountains where the precipitation varies over space and time as a result oftopography and seasonality.The main outcrop that marks the watershed of Foussana basin is the quaternary alluvium, which is surrounded byCretaceous reef of deposits covering folds Mountains bounding. The Foussana basin is composed of two aquifers,the PlioQuaternary and the Miocene aquifers. The PlioQuaternary aquifer consists of clayey sand, coarse sand andsandstone deposits. This aquifer is composed of two permeable levels PlioQuaternary Aquifer (PQ1) and PlioceneAquifer (PQ2), which are separated by interbedded sandy marl. The Miocene aquifer consists of sandstone andcoarse sands. This aquifer constitutes an important water source in the study area because of its relativelysignificant thickness and its water quality. It‘s separated to the PlioQuaternary aquifer by a clay layer. The differentaquifers communicate through faults.The groundwater flows occurs from the borders to the center of the basin,i.e. from the surrounding hills to the depression area. The main source of aquifer recharge is infiltration of rainfalland dam water.Groundwater samples with low TDS values, which typically correspond to outcrops of the Miocene aquifer andsome samples of the first PlioQuaternary aquifer PQ1, are typically of SO4-Ca-HCO3-Na water type. In contrast,groundwater samples with high TDS values, most of which were collected in the PlioQuaternary aquifer (PQ1 andPQ2) and groundwater of the Confined Miocene, are typically of SO4-Ca-Na-Mg water type. The main sources ofthe water mineralization in the Foussana basin are the water-rock interaction processes i.e. dissolution ofevaporates and cation-exchange process.The isotopic signatures permit to classify the studied groundwaters into different groups. The PlioQuaternaryaquifer groundwater was classified into two groups. These are the non-evaporated groundwater, which ischaracterized by depleted δ18O and δ2H contents highlighting the importance of modern recharge at higher altitude,and the mixing process with the deep aquifer of the Miocene. The evaporated groundwater that exhibits enrichedstable isotope contents, these enriched values could be related to the evaporation process, which occurs possiblyin the upper part of the unsaturated zone of the PlioQuaternary aquifer (depression area).The Miocene aquifersgroundwaters are classified into two groups. The first group is characterized by relatively depleted isotope contentscorresponding to outcropping Miocene in the border indicating the altitude effect. The second group isdistinguished by relatively depleted contents of stable isotopes corresponding to the confined Miocene reflectinga palaeoclimatic origin. Tritium data permit to identify recent groundwaters originating from a mixture ofcontemporaneous and post-nuclear recharge; and ancient groundwaters deriving from pre-nuclear recharge.Radiocarbon activities decrease from 80 pmc in the recharge area to less than 3 pmc in the confined aquiferproviding ages from present day to 30 000 years BP.In conclusion, a conceptual model has been produced to describe the functioning of the aquifers. The modelling isused as a tool to synthesise the data and the functioning hypothesis. It gives a visualization mean and can put inevidence the aspects, which should be deepened in next works

Cette etude cherche a determiner sous quelles conditions economiques l'eau souterraine peut etre utilisee a des fins agricoles dans le sahel. Auparavant on a cherche a definir la place de l'eau dans la crise de l'agriculture. Puis on a examine le role que l'eau souterraine peut jouer dans la resolution de cette crise

La vallée de la Komadougou Yobé constitue un site privilégié de recharge de l'aquifère quaternaire du bassin du lac Tchad. Depuis les années 1980, le développement des cultures de rente (p. ex. poivron) a conduit à un doublement des surfaces irriguées (1995-2005) dans sa partie aval. Afin de quantifier la recharge supplémentaire induite, une modélisation des flux hydriques verticaux dans la zone non-saturée (0-8 m) a été engagée. La première étape, objet de ce travail de thèse, consiste à décrire l'organisation spatiale et les propriétés hydrodynamiques des corps sédimentaires constitutifs de l'alluvium.Des forages à travers les formations superficielles mettent en évidence des alternances sable-sable argileux dans la totalité de la zone non-saturée, conséquence des migrations du lit mineur de la Komadougou Yobé. Le calcul de la corrélation entre les forages indique une forte analogie avec les hétérogénéités identifiées en surface à partir de données de télédétection (Landsat 7 binarisée). Ces données sont donc utilisées pour l'apprentissage de statistiques multipoints représentatives des hétérogénéités et un modèle géologique 3D de l'alluvium est généré via l'algorithme snesim.Des suivis neutroniques de l'humidité le long de plusieurs profils caractéristiques des différentes unités sédimentaires associées à ce modèle sont réalisés pour des conditions de flux contrôlées en surface. A partir de simulations numériques 1D, des jeux de paramètres hydrodynamiques permettant de reproduire les humidités mesurées sont déterminés par une approche de type Monte-Carlo. Des densités de probabilité intégrant l'incertitude sur les mesures sont obtenues pour les paramètres de Mualem - van Genuchten décrivant les courbes de rétention et de conductivité hydraulique des sédiments.Une procédure 1D-distribuée est utilisée pour simuler les écoulements non-saturés verticaux au sein de plusieurs réalisations du modèle géologique et pour différents jeux de paramètres hydrodynamiques probables. La recharge diffuse calculée se montre particulièrement sensible au paramètre de pression d'entrée d'air attribué aux dépôts superficiels, siège des principales interactions sol-plante-atmosphère, ainsi qu'aux contrastes verticaux de conductivité hydraulique
The downstream part of the Komadugu Yobe River is an important recharge area for the Lake Chad Quaternary aquifer. Since the 1980s, cash crop development (e.g. sweet pepper) has led to the doubling (1995-2005) of irrigated surfaces in the vicinity of the river. A modeling approach of vertical water fluxes through the vadose zone (0-8 m) was designed to quantify the related increase in groundwater recharge. The first step, which is the main topic of this PhD thesis, consisted in describing both spatial arrangement and hydrodynamic properties of the sedimentary bodies that make up the alluvium.Boreholes in surficial deposits highlighted sandy to clayey alternations within the whole unsaturated zone; this was interpreted as the result of frequent migrations of the River channel. Spatial correlation between bore logs showed strong similarities with heterogeneities depicted on ground by means of remote sensing data (binarized Landsat 7 image). This data were therefore used to train multiple-point statistics representative of heterogeneities, and a 3D geological model was generated through the snesim algorithm.For each representative sedimentary unit, soil moisture under controlled hydraulic surface conditions was monitored by vertical neutron probe soundings. Using 1D numerical simulations, different data sets of hydrodynamic properties that reproduced moisture measurements were determined by a Monte-Carlo approach. Probability density functions including measurement uncertainties were deduced for the Mualem - van Genuchten parameters which describe both retention and hydraulic conductivity curves.A 1D-distributed procedure was applied for modeling vertical flows in the unsaturated zone within several geological model realizations with different probable sets of hydrodynamics parameters. The simulated diffuse recharge was shown to be particularly sensitive to two main parameters: air-entry pressure linked to superficial deposits, where soil-plant-atmosphere interactions do occur, and vertical hydraulic conductivity contrasts within the alluvium

Le palmier-dattier constitue une des rares cultures à vocation alimentaire adaptées aux conditions climatiques extrêmes (sécheresse, salinité), telles que rencontrées à Djibouti. Dans un contexte de ressources en eau fortement limitées, la connaissance des modalités de l’alimentation hydrique du palmier dattier est essentielle. L’objectif de ce travail de recherche est d’acquérir cette connaissance, dans le contexte pédoclimatique de Djibouti, par la réalisation d’un suivi in situ du fonctionnement hydrique du système sol-palmier, à l’échelle d’un individu, et la quantification du puits racinaire du palmier-dattier. Un palmier-dattier, pleinement développé, a été instrumenté à l’échelle de la cuvette d’irrigation, à l’aide de plusieurs tubes d’accès de sonde à neutrons, pour le suivi de la teneur en eau volumique du sol, et de plusieurs tensiomètres, répartis de 10 à 160 cm de profondeur. Trois expériences d’infiltration/redistribution a été réalisées successivement, la première sans altérer le fonctionnement du système sol-palmier, la seconde après avoir coupé le palmier, tout en permettant l’évaporation de la surface du sol, la dernière après avoir couvert la surface du sol afin d’empêcher l’évaporation. Les résultats mettent en évidence une forte hétérogénéité des propriétés hydriques du sol, avec une stratification liée au contexte sédimentaire littoral. L’impact du puits racinaire sur la dynamique hydrique du sol est observé jusqu’à 80 cm de profondeur. Pour la période fraîche, les besoins en eau du palmier dattier sont estimés à 130 L par jour, avec une fréquence d’irrigation d’une fois toutes les 2 semaines. Pour la première fois, le coefficient cultural du palmier dattier (kc = 1,39) a été établi dans les conditions climatiques de Djibouti. Les résultats obtenus contribueront à une meilleure gestion de l’irrigation et à une meilleure maîtrise du risque de salinisation du sol dans le contexte pédoclimatique de la République de Djibouti
Date palm is one of the few food crops adapted to the extreme weather conditions (drought, salinity), such as encountered in Djibouti. In the context of highly limited water resources, knowledge of the date palm water requirements is essential. The objective of this research was to determine the date palm water requirements, in the Djibouti pedoclimatic context, using in situ monitoring of water transport in the soil-plantatmosphere system, at the scale of a single date palm tree, and to quantify the date palm root water uptake. A fully developed date palm tree was instrumented at the irrigation basin scale, using several access tubes for neutron probe for monitoring the soil volumetric water content, and several tensiometers, installed from 10 to 160 cm depth. Three infiltration/redistribution experiments have been performed successively, the first without alteration of the soil-plant system, the second after cutting off a date palm tree while allowing the surface evaporation, the last with covering the soil surface to avoid evaporation. The results show large heterogeneity in soil hydraulic properties, with stratification linked to the coastline sedimentary context. The root water uptake is observed up to 80 cm depth. The date palm water requirements in the fresh period are estimated at 130 liters per day with a frequency of irrigation of one time every two weeks. For the first time, the date palm cultural coefficient has been established in the Djibouti climatic conditions (kc = 1.39). The obtained results will contribute to better management of irrigation and to improve the control of soil salinization in the pedoclimatic context of the Republic of Djibouti

Caractéristiques des pâturages naturels de la zone sahélienne du Sénégal et méthodes d'étude des pâturages naturels. Etude expérimentale pour une parcelle de 750 ha d'un ranch de reelevage, au centre du Sénégal entre la zone sylvopastorale du Ferlo et le bassin arachidier: description du tapis herbacé, productivité, choix des espèces par les ovins et les bovins, digestibilité du régime (in vitro, in vivo).

Modéliser le comportement des aquifères est primordial, notamment en Inde, où l'on observe une diminution drastique des niveaux piézométriques du fait des prélèvements intensifs de l'irrigation agricole. L'objectif de ce doctorat est de simuler la distribution spatiale de la percolation (infiltration profonde) à l'échelle du bassin versant. Ce travail, effectué dans le cadre du programme de coopération franco-indien initié par le BRGM, est appliqué au bassin versant de Maheshwaram, situé dans l'Etat de l'Andhra Pradesh. L'outil numérique choisi est le système de modélisation « POWER » (Planner Oriented Watershed modeling system for Environmental Responses) développé au sein du LTHE et en collaboration avec l'entreprise d'hydro-informatique Hydrowide. La première étape de l'étude consiste en un travail de terrain, visant à estimer in-situ les différents paramètres hydrodynamiques des sols (e.g., conductivité hydraulique à saturation, paramètres de rétention en eau), ainsi que les propriétés texturales des sols (e.g., granulométrie, épaisseurs des horizons du profil des sols). Afin d'extrapoler ensuite ces observations expérimentales à l'échelle spatiale de la modélisation, une procédure spécifique mariant la géologie, la pédologie, la physique du sol, l'information sur la topographie et la technique de la classification floue est développée. Les diverses propriétés de ces sols sont alors résumées dans la Carte des Sols, nécessaire au système de modélisation POWER. Les résultats numériques sont ensuite présentés. Le bassin versant est discrétisé en 3171 entités irrégulières selon la procédure-SIG spécifique de POWER, qui tient compte du MNT, de la carte des sols et de l'occupation des sols. Le modèle est calibré à l'aide de cinq profils d'humidité des sols mesurés localement avec une sonde à neutrons. La distribution spatiale de la percolation sur le bassin versant est enfin calculée au pas de temps journalier sur les années 2001 à 2003.

Les enquetes, menees aupres de 361 exploitations de la somalie centrale et de 131 concessions du yatenga, ont permis d'etablir une typologie des unites de production agro-pastorales. Les performances des petits ruminants somaliens sont significativement liees aux conditions climatiques: l'age a la premiere parturition est superieur a deux ans; l'intervalle de mise-bas avoisine 14 mois; la fecondite est faible: 62% chez les ovins et 65% chez les caprins; la mortalite est elevee chez les jeunes animaux avant sevrage (13 a 51%). Les releves barymetriques et la description des robes (4653 animaux) ont permis la caracterisation des populations ovines et caprines. Chez les ovins et les caprins mossi et peul, les parametres zootechniques sont les suivants: l'age a la premiere parturition est de 15,0 mois chez les mossi, et de 13,9 et 14,7 mois chez les ovins et caprins peul; l'intervalle de mise-bas est de 9,4 et 9,5 mois chez les deux especes mossi et de 9,6 et 10,9 mois chez les brebis et chevres peul; le taux de reproduction annuel est de 1,36 et 1,51 chez les petits ruminants mossi et 1,33 et 1,7 chez les brebis et chevres peul; le taux de mortalite atteint 17,1% chez les agneaux et 20,6% chez les chevreaux. L'evolution des donnees ponderales et les effets des facteurs de variations sont analyses et discutes. Les resultats de la simulation demographique et economique confirment l'augmentation sensible de revenu net par reproductrice grace a la mise en uvre des techniques suivantes: plan de prophylaxie, enrichissement des sous-produits de recoltes a l'uree, supplementation minerale, embouche intensive des jeunes ovins males, choix des reproducteurs, controle de l'abreuvement. Les structures de developpement, capables de gerer ces techniques nouvelles, pourraient etre des associations de paysans ou d'eleveurs

Une augmentation à long terme des réserves de l'aquifère dans la région de Niamey a été mise en évidence en dépit de la sécheresse qui sévit dans cette région depuis 30 ans. Les profondes modifications environnementales depuis 50 ans sont à l'origine d'un accroissement du ruissellement et indirectement de l'augmentation de la recharge de la nappe libre. Le manque de données significatives sur le ruissellement à large échelle et l'absence de relation simple avérée entre la recharge et la pluviométrie a conduit les travaux de caractérisation de la hausse de la nappe phréatique vers une confrontation des modélisations de surface avec les données piézométriques.
Dans cet objectif, une régionalisation du modèle de fine échelle abc-rwf a été réalisée à partir d'un jeu simulé de 50 bassins endoréiques, pour lesquels des relations entres les descripteurs physiographiques et le ruissellement calculé sont apparues significatives. La formulation d'une fonction représentant fidèlement le ruissellement simulé d'un bassin, peut être étendue à un ensemble de bassins par l'adjonction de fonctions prédictives non linéaires paramétrées sur la base de seulement 5 descripteurs physiographiques des bassins. Le modèle de méso-échelle Zarbhy permet ainsi un calcul simplifié du ruissellement des 377 bassins endoréiques identifiés sur les 5000 km² du bassin tout en limitant l'imprécision supplémentaire par rapport au modèle abc rwf.
La réalisation du couplage surface-souterrain soulève une insuffisance de la recharge forcée par le ruissellement calculé sur certaines années pour permettre la simulation de la hausse de la nappe dans des gammes de paramétrisation admissibles. Bien que l'extrême variabilité des processus hydrologiques disparaisse en partie à l'échelle régionale, la variabilité intersaisonnière demeure encore difficile à reproduire.
Le schéma de la recharge ponctuelle spatialement distribuée est compatible avec la modélisation hydrodynamique réalisée, qui dans son état actuel ne permet cependant pas de quantifier avec précision l'influence de la recharge indirecte sur la dynamique de hausse de la nappe.
Face à l'insuffisance de la recharge calculée, une étude combinant géophysique électrique, géochimie et modélisation hydrologique a été entreprise. Elle suggère le lessivage d'une bande minéralisée entre 5 et 10 m de profondeur à l'aplomb des multiples chenaux sableux de la zone d'épandage de Wankama. Cette expérimentation prometteuse ouvre la voie à de nouvelles investigations vers la caractérisation des processus de recharge. L'existence d'une infiltration profonde (>25 m) au moins épisodique, sous les zones d'épandage sableuses peut être envisagée.

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Le stress hydrique, l'imprévisibilité des précipitations de pluie, des températures élevées et des sols peu profonds couverture presque complète cristalline faible infiltration provoque l'état de Paraíba a plus de 70% de son territoire dans une zone appelée comme semi-aride. Pendant des siècles, certains de ces facteurs ou ensemble, ont été identifiés comme la principale cause de la stagnation économique et social du Nord-Est brésilien. Sous la fausse illusion que les problèmes de cette région serait uniquement liée à des questions caractère climatique, les actions du gouvernement étaient presque toujours liées aux grands projets, principalement axés sur la construction de barrages, publics et privés. Cette forme d'action largement connu que la politique de construction de barrages faisait partie d'une idéologie qui a été fondée sur deux idées fausses. Le premier était le développement du Nord-Est ne serait possible que par la lutte contre la sécheresse, et la seconde, c'est que ce combat était seulement possible à travers exclusivement technique. Seulement à la fin du XXe siècle, mais précisément à partir des années 70 et 80 avec la montée des organisations non gouvernementales et la participation effective de la société civile dans le but de résoudre des problèmes locaux est en train alternatives qui voient le territoire du nord-est, et non comme un problème de région, mais cette fois comme un espace viable, tant à l'égard des matières naturelles, sociales et économiques. Ainsi, la récupération et l'utilisation des technologies sociales dans le semi-aride Paraiba, en grande partie à l'initiative des ONG, peuvent fixer un nouveau délai pour la région. En fait, il crée l'espoir que grâce à ces techniques, ici qualifié de Social Technologies Hydro, parvient à être un changement de paradigme, permettant une véritable coexistence avec le semi-aride, compte tenu de toutes ses particularités et ses potentialités. En raison de ce positionnement idéologique, nous croyons que la sécheresse terme, pilier idéologique de la historique «La sécheresse de l'industrie", maintenant ne correspond plus à la région parce que leurs idéologies et des actions qui se reflète sur le territoire nord-est n'étaient pas suffisants pour répondre aux demandes locales.
A deficiência hídrica, imprevisibilidade da precipitação pluviometria, altas temperaturas e os solos poucos profundos, com cobertura quase que totalmente cristalina, de baixa infiltração, fazem com que o estado da Paraíba tenha mais de 70% de seu território numa área denominada como semiárida. Durante séculos alguns destes fatores, ou sua totalidade, foram apontados como principal culpado pela estagnação econômica e social do Nordeste brasileiro. Sob a falsa ilusão de que os problemas desta região estariam unicamente relacionados à questões de caráter climático, as ações governamentais estiveram quase sempre relacionadas aos grandes projetos centrados principalmente na construção de açudes, públicos e privados. Esta forma de atuação conhecida amplamente como política de açudagem, fez parte de uma ideologia que tinha como premissa duas ideias equivocadas. A primeira era que o desenvolvimento do Nordeste só seria possível através do combate às secas, e a segunda, que esse combate só era viável através, exclusivamente, da técnica. Somente no final do século XX, mais precisamente entre as décadas de 80 e 90 com o surgimento das Organizações Não- Governamentais, e a efetiva participação da sociedade civil na tentativa de resolver os problemas locais é que surgem alternativas que enxergam o território Nordestino, não mais como uma região problema, mas desta vez como um espaço viável, tanto no que diz respeito a questões naturais, sociais e econômicas. Desta forma, o resgate e utilização das Tecnologias Sociais no semiárido paraibano, por iniciativa em grande parte das ONGs, podem configurar um novo momento para a região. Na verdade, cria-se a expectativa de que, com a utilização destas técnicas, aqui denominadas como Tecnologias Sociais Hídricas, gere-se uma mudança no paradigma, possibilitando uma verdadeira convivência com o semiárido, considerando todas as suas peculiaridades e potencialidades. Como resultado deste posicionamento ideológico, acreditamos que o termo combate à seca, pilar ideológico da histórica “Indústria das Secas”, já não cabe mais na região, pois as suas ideologias e ações refletidas no território nordestino não foram suficientes para atender as demandas locais.

Cette étude traite de la structure, de certains aspects du fonctionnement et de l'évolution des phytocénoses sahéliennes du bassin versant d'Oursi, situé au nord du Burkina Faso. Après avoir· rappelé les conditions sahéliennes (aridité climatique, édaphique, saisonalité, variabilité. . . ) le problème du déséquilibre entre les besoins d'une population en expansion et les ressources limitées du milieu est posé. L'étude aborde ensuite la méthodologie relative à la précision des mesures dans l'estimation des phytomasses épigée et hypogée par les techniques classiques de la récolte et radiométrique. Les résultats recueillis de 1976 à 1984 à l' échelle de la station écologique, du bassin versant et de la région portent sur : ( 1) la structure de la végétation ( spectre floristique et biologique de la strate herbacée, densité et structure démographique du peuplement ligneux) (2) la mise en place du peuplement herbacée (productiondes semences propriétés germinatives, établissement des plantules) ; ( 3) la phénologie, la productivité de la végétation épigée et hypogée et, leur déterminisme écologique. Une expression de la production en fonction des précipitations est proposée pour estimer· la production et la capacité de charge fréquentielles ; ( 4) les conditions de la dégradation et les capacités de régénération de la végétation définies par les effets de la mise en défens sur la flore, la phytomasse, l' efficience en eau, la densité des ligneux et par les effets d'aménagements (travail du sol, reboisement. . . ). Ces caractéristiques de structure et de dynamique actuelle associées à certains aspects de la dynamique historique (évolution climatique, occupation ancienne) permettent d' élaborer un modèle de la dynamique du système écologique sahélien. Celui-ci montre que ce système écologique est d'une grande complexité qui sous une relative homogénéité physionomique masque une grande diversité floristique, structurale, fonctionnelle et évolutive. Sous l'effet conjugué de la persistance de la sécheresse et surtout de l' anthropisation, ce système écologique est le siège de processus de dégradation conduisant à sa désertisation progressive. A l'issue de cette analyse des axes prioritaires de recherches (définition des caractéristiques de l' équilibre écologique, de leur seuil de rupture, des conditions de régénération et de restauration. . . ) sont proposés
This work mainly deals with the spin crossover phenomenon in cobalt (II} molecular chemistry. The synthesis of a series of five and six coordinated complexes, with Schiff bases as equatorial ligands and various apical ones, are reported. The temperature dependances of magnetic susceptibilities and EPR spectra are used to study the influence of the environment on the metal ion spin state. The behaviours observed are interpreted on the basie of simple models. Evidence is provided for thermally induced s = 1/2 - s -= 3/2 spin crossavers. In other respects, a correlation can be established between the geometry and spin state of these complexes and their ability to activate molecular oxygen. In order to specify the spin-crossover mechanism, structural and thermodynamic techniques are used: the ingle-crystal X-ray structure of one of the compounds is reported; the mean variation of metal-ligand diatances upon transition is evaluated by X-ray absorption spectroscopy; enthalpy and heat capacity changes, measured by t ose, are compared with the values calculated on the basis of a phenomenological model. A new means of detecting the crossover, by using its effect r. N he EPR spectrum of a Cu (II)doping ion, is described in the case of an iron(II)complex

Le recours à la caractérisation des états hydrique, géométrique et physique de surface du sol est essentiel dans la gestion et la conservation des ressources naturelles dans les régions agricoles semi-aride. Dans ce contexte, les travaux de cette thèse visent à estimer la variabilité spatio-temporelle des paramètres de surfaces agricoles nues (humidité, rugosité et texture) moyennant des données radars multi-temporelles acquises en bande X à haute résolution spatiale. Une nouvelle description de l'état géométrique des sols est d'abord proposée à travers l'estimation d'un nouveau paramètre de rugosité, le paramètre Zg, estimé en fonction de trois paramètres statistiques de rugosité (écart type des hauteurs "s", longueur de corrélation "l" et la forme de la fonction de corrélation). Les simulations des signaux radar montrent une très forte corrélation avec ce paramètre de rugosité. L'apport du paramètre Zg est confirmé à travers une large base de données expérimentale et spatiale acquises sur différents sites en France. Le deuxième volet de cette thèse présente une analyse des sensibilités des signaux radars issus de capteurs (TerraSAR-X et COSMO-SkyMed), aux paramètres de surface (l'humidité et les trois paramètres de rugosité : s, Zs=s2/l et Zg). Une forte corrélation est observée entre les mesures radars acquises à différentes configurations (polarisations HH et VV, et à 26° et 36°d'incidences) et tous les paramètres du sol. Cette analyse est suivie par des comparaisons des coefficients de rétrodiffusion réels et simulés à partir des modèles physique et semi empirique couramment utilisés : Modèle d'équation intégrale " IEM " de Fung et al., 1992, Modèle de Dubois (Dubois et al., 1995) et le Modèle IEM empiriquement calibré par Baghdadi et al., 2011. Le dernier modèle a montré une forte cohérence avec les mesures radar. Dans le troisième volet, une méthode empirique de détection de changement est développée, en combinant les images radars TerraSAR-X avec des données d'humidités ponctuelles dérivées du réseau des 7 capteurs repartis sur la zone d'étude en continue, pour spatialiser l'état hydrique du sol. La performance de l'algorithme proposé, est évaluée et validée sur de nombreuses parcelles de référence. La spatialisation de la teneur en argile des sols est déduite à partir du calcul de la moyenne des cartes de l'état hydrique du sol (une erreur quadratique moyenne équivalent à 108 g/kg). Pour cartographier la rugosité des sols, des relations empiriques reliant le signal radar aux paramètres de rugosité (Ecart type des hauteurs et le paramètre Zg) étaient élaborées. En inversant les mesures radars, les cartes de rugosité qui en résultent, ont permis de distinguer différents états de surface des sols (labourés, dégradés ou en jachère). Dans le dernier volet, un modèle d'estimation du bilan hydrique des sols agricoles nus " MHYSAN " qui simule l'évaporation et l'état hydrique surfacique est développé. Cette dernière partie souligne le potentiel de calibrer un modèle hydrologique des sols en assimilant les produits d'humidité radars
The characterization of geometric, water and physical surface soil parameters for semi-arid regions is a key requirement for sustainable agricultural management and natural resources conservation. In this context, the current study aims to estimate the spatio-temporal variability of soil properties (soil moisture, roughness and texture) using multi-temporal X-band radar images acquired at high spatial resolution over bare agricultural site in Tunisia. In the first section of this work, a new roughness parameter was proposed; it was the Zg parameter which combines the three most commonly used soil parameters: root mean surface height "s", correlation length "l", and correlation function shape, into just one parameter. A strong correlation was observed between this new parameter and the radar backscattering simulations. The parameter Zg was validated using large database acquired at several agricultural sites in France. Secondly, the sensitivity of X-band TerraSAR-X and COSMO-SkyMed sensors to soil moisture and different roughness parameters (s, Zs=s2/l and Zg parameters) was analyzed. The radar measurements acquired at different configurations (HH and VV polarizations, incidence angles of 26° and 36°) were found to be highly sensitive to the various soil parameters of interest. After that, the performance of different physical and semi-empirical backscattering models (IEM, Baghdadi-calibrated IEM and Dubois models) is compared with SAR measurements. Considerable improvements in the IEM model performance were observed using the Baghdadi-calibrated version of this model. Thirdly, an empirical change detection approach was developed using TerraSAR-X data and ground auxiliary thetaprobe network measurements for the retrieval of surface soil moisture at a high spatial resolution. The accuracy of the soil moisture retrieval algorithm was determined, and validated successfully over numerous test fields. Maps of soil clay percentages at the studied site were derived from the mean of the seven soil moisture radar outputs (a root mean square error equal to 108 g/kg). To retrieve surface soil roughness, empirical expressions were established between backscattering TerraSAR-X coefficients data and the roughness parameters (s and Zg). By inversing radar signals, resulting surface roughness maps have revealed that is possible to use spatial roughness variability observations at plot scale to identify soil surface changes between multi-temporal images. Finally, a Bare Soil HYdrological balance Model "MHYSAN" was developed to estimate surface evaporation fluxes and soil moisture time series over our study site. The present section of this work highlighted the feasibility of calibrating our proposed MHYSAN model through the use of multi-temporal TerraSAR-X moisture products

310 especes de champignons appartenant a 121 genres representant les myxomycetes, zygomycetes, ascomycetes et deuteromycetes, ont ete repertories au cours d'une etude portant sur 213 recoltes de feces collectes dans les zones desertiques africaines. Un inventaire commente est donne