1er Workshop AMETHYST

24-26 novembre 2014, Auditorium de INAT, Tunis, Tunisie

Programme scientifique

Lundi 24 Novembre 2014

08:00- 18 :00 Visite terrain, site de Merguellil

Mardi 25 Novembre 2014

08:00- 09:00 Enregistrement

09:00- 09:20 Ouverture du workshop (Directeur de l’INAT, Représentant l’IRD en Tunisie)

09:20- 09:40 Présentation du projet AMETHYST- M. Zribi

09:40-10:00 Bases de données SIG/Meteo pour Amethyst- M. Le Page, B. Mougenot, R.

Calvez, S. Khabba, Z. Lili-Chabaane et al.

10h :10 :30 Pause Café

Session 1

animateurs : Lionel Jarlan, Marielle Montginoul

10:30 Estimation de l’utilisation de l’eau par les couverts agricoles du Merguellil :

observations in-situ et utilisation de la télédétection thermique basse résolution.-

G. Boulet

10:50 La demande en eau des ménages dans les pays du sud de la méditerranée :

évolution et vulnérabilité face aux changements anthropiques et climatiques. Point

bibliographique et premières enquêtes-ménages en Tunisie.- M. Favre, B.

Barraqué, M. Montginoul

11 :10 Calibration et validation du modèle AquaCrop pour l'estimation de

l'évapotranspiration et du rendement du blé en région semi-aride (Tensift Al

Haouz, Maroc): application à la gestion d'irrigation- J. Toumi, S. Khabba, S. Er-

Raki, J. Ezzahar, L. Jarlan, A. Chehbouni

11:30 Innovating irrigated schemes in central Tunisia: crossing the Oasis and fertility

management, Burte J., BenAissa N., Braiki H., Izzedine H., Bouazizi, N.

11:50 Le marché du faire-valoir indirect et stratégies d’adaptation des acteurs face aux

risques en agriculture irriguée en Tunisie- H. Amichi, S. Morardet, F. Faidani, M.

Ghileb

12:10 Comparaison d’outils simples (méthode FAO-56 et modèle TSEB) pour

l’estimation de l’évapotranspiration des cultures irriguées en région semi-aride

méditerranéennes- Diarra A, Jarlan L., Er-Raki S., Khabba S., Tavernier A., Le

Page M., Kharrou H., Chehbouni A.

12:30-14:00 Déjeuner

Session 2

Animateurs : Zohra Lili-Chabaane, Gilles Boulet

14:00 Caractérisation des cultures arborées en pluvial et irrigué dans la plaine de

Kairouan pour l’estimation spatialisée de leur consommation en eau.- B.

Mougenot, G. Boulet, N. Touhami, P. Fanise, V. Le Dantec, Z. Lili Chabaane.

14:20 L’évolution de la réserve en eau dans la plaine de Kairouan ou le principe d’une

sélection pas naturelle- S. Massuel, H. Jerbi, J. Riaux, N. Ben Aissa, J. Burte, Z.

Jenhaoui, H. Habaieb, R. Calvez

14:40 Office de Mise en Valeur Agricole Régional du Haouz – collaboration avec LMI

TREMA et le projet AMETHYST- Mohamed-Hakim Kharrou

15:00 Travaux SIM, Szczypta, C., Gascoin, S., Habets, F., Saaidi, A., Marchane, A.,

Simmoneaux, V., Berjamy, B., Fakir, Y., Hanich, L., Boulet, G., et Jarlan,

15:20 Eaux superficielles et eaux souterraines dans le Haouz de Marrakech: stratégies

d'acteurs dans le périmètre H2- O. Tanouti et F. Molle

15:40 Determinants climatiques de la variabilite interannuelle des rendements en cereales et prevision precoce. CAS DU MAROC.- L. Jarlan, J. Abaoui, B. Duchemin, Y. Tourre, A. Ouldbba, S. Mangiarotti, H. Kharrou, S. Khabba, R. Balaghi, M. Le Page, A. Mokssit, A. Chehbouni

16:00–16:20 Pause Café

Sessions 3

Animateurs : Said Khabba, Christian Leduc

16:20 Eléments pour une histoire comparée des aménagements hydro-agricoles dans le Haouz de Marrakech et la région de Kairouan, M. El Faïz.

16:40 Plus ça change, plus c’est la même chose : réflexions sur l’histoire des retenues

collinaires du bassin du Merguellil (Tunisie Centrale), J. Riaux (IRD, UMR G-eau),

M. Cheikh-Rouhou (INAT), A. Ogilvie (IRD, UMR G-eau), Z. Jenhaoui (IRD-Tunis).

17:00 Evaluation du produit de surface enneigée MODIS pour le suivi de la dynamique

du couvert neigeux sur l’Atlas marocain (2000-2013)- Marchane A.

17:20 Analyse de l’effet de la sécheresse sur la dynamique du couvert végétal, avec

l’utilisation des séries temporelles SPOT-VGT et TERRA-MODIS.- M. Zribi,

R.Amri, G. Dridi, Z. Lili-Chabaane.

Session Poster (17:40-19:00)

Caractérisation hydrodynamique des sols de la plaine de Kairouan par des tests d’infiltration et

d’évaporation- M. Shabou, G. Boulet, B. Mougenot, Z. Lili Chabaane

Estimation de la dynamique et du rendement des céréales sur la plaine de Kairouan en utilisant le

modèle agro-météorologique SAFY et les données SPOT-HRV- Chahbi, A., Zribi, M., Lili-

Chabaane, Z., Duchemain, B., Mougenot, B.

Suivi du bilan hydrique des cultures par couplage du modèle FAO-56 avec des séries temporelles

de NDVI haute résolution.Application à l’estimation spatialisée des volumes d’irrigation.- S.

SAADI, V. Simonneaux, G. Boulet, Z. Lili-Chabaane.

Potentiel des données TerraSAR-X et COSMO-SkyMed pour l’estimation des paramètres

physiques des sols nus agricoles- A. Gorrab, M. Zribi, N. Baghdadi, Z. Lili Chabaane et B.

Mougenot

Toward a Web-service for irrigation decision at the plot scale based on Remote Sensing - Le Page M., Khabba S., Kharrou M.H., Er-Raki S., Jarlan L.

Validation directe et indirecte des produits satellitaires- J.-C. Calvet, F. Camacho, A. Barbu, E. Gelati, D. Fairbairn, C. Meurey, R. Lacaze

Validation du Système d’Analyse Fournissant des Renseignements A la Neige (SAFRAN) sur le

bassin versant du Tensift- A. Saadi, L.Jarlan, L.Hanich, F.Habets, E.Martin

Evaluation of the new land-surface multi-energy balance scheme (ISBA-MEB) within a semi-arid

context- A. Boone, A. Napoly, et E. Martin

Estimation de la partition du flux d’évapotranspiration évaporation du sol et transpiration de la

végétation dans le continuum sol-plante-atmosphère: modèle Aquacrop et techniques isotopiques-

G. Aouade, J. Ezzahar, A. Benkaddour, H. Marah, S. Er-Raki, J. Toumi, S. Khabba, L. Jarlan

Les exploitations familiales de la plaine de Kairouan : stratégies de mises en valeur des plateaux

et des bas-fonds- Kchouk S., Braiki H., Burte J., Habaieb H.

Relation entre température, précipitation, enneigement et l’oscillation nord atlantique sur l’Atlas

marocain- Marchane A.

Pollution des eaux souterraines et des sols : Cas de la ferme Agafay - Haouz Central, Maroc- S.

Sefiani, A. El Mandour, N. Laftouhi, N. Khalil, S. Kamal,

L. Hanich, S. Khabba, L. Jarlan, A.

Hamaoui, H. Aït Hajji, O. Merlin

Evaluation environnementale des pratiques agricoles des systèmes irrigués de Tunisie centrale,

M. Jouini

Evaluation environnementale participative des usages de l’eau et d’un territoire : cas d’étude sur

le bassin versant de Merguellil (Tunisie centrale)- BRAIKI Houssem, HABAIEB Hamadi,

BOUARFA Sami, BURTE Julien

Modèle conceptuel de fonctionnement du bassin de Merguellil- Jerbi Hamza, Massuel Sylvain,

Tarhouni Jamila, Lachaal Fethi

Evapotranspiration d’un verger d’oranger en conditions semi-arides: mesure et modélisation- S.

Khabba, S. Er-Raki, M. Le Page, L. Jarlan

Bases de données SIG/Meteo pour Amethyst

Michel Le Page, Bernard Mougenot, Rogez Calvez, Said Khabba, Zohra Lili-Chabaane et al.

CESBIO, G-EAU, UCAM, INAT

La mise en place d’un système d’échanges des données entre les partenaires du projet est vitale.

Dans le cas de l’information géographique et des données météo, un dispositif web permet de visiter

l’information disponible (métadonnées). En terme de données elles mêmes, un SIG en ligne a été mis

en place d’une part pour le Tensift et d’autre part pour le Merguellil. Enfin, les données des stations

météo complètes, de pluie et de micro-météo ont été compilées par différents responsables, qui se

chargeront d’assurer l’échange entre fournisseur et utilisateur de la donnée.

Nous présenterons une liste des données disponibles ainsi que les dispositifs web mis en place sur le

site Web d’Amethyst.

Estimation de l’utilisation de l’eau par les couverts agricoles du Merguellil : observations in-situ et

utilisation de la télédétection thermique basse résolution

G. Boulet

CESBIO

Si les transferts d’eau et d’énergie au sein du continuum sol-végétation-atmsophère sont

raisonnablement bien décrits par les modèles existants pour les couverts irrigués homogènes

(céréales notamment), la robustesse et la précision de ces modèles pour les couverts hétérogènes ou

les cultures pluviales sensibles aux sécheresses restent limitées. Il s’agit ici de présenter à la fois le

protocole expérimental construit pour répondre aux enjeux de représentation du fonctionnement et

la quantification de l’ETR pour les couverts en pluvial mais aussi de tirer partie des données satellites

disponibles depuis le début des années 2000. L’utilisation des données des stations de flux pour

évaluer la capacité des différentes algorithmes d’EVASPA pour simuler non seulement l’ETR mais

également le stress hydrique ainsi que ses composantes évaporation et transpiration sera décrit. On

montrera également les premiers résultats de validation de l’estimation régionale de l’ETR à partir

des données MODIS et des premiers mois de données de flux de chaleur latente intégré sous le

transect du scintillomètre à très large ouverture (XLAS) dans la plaine du Merguellil.

La demande en eau des ménages dans les pays du sud de la méditerranée : évolution et

vulnérabilité face aux changements anthropiques et climatiques. Point bibliographique et

premières enquêtes-ménages en Tunisie.

Marine Favre, Bernard Barraqué, Marielle Montginoul

G-EAU

Le travail présenté est réalisé dans le cadre d’une thèse ayant débuté le 1er octobre 2013 portant sur

la « demande en eau des ménages dans les pays du sud de la méditerranée : évolution et

vulnérabilité face aux changements anthropiques et climatiques ». Elle vise à analyser l’évolution

historique de la demande en eau potable dans les pays du sud de la Méditerranée et caractériser les

facteurs explicatifs de la consommation en eau dans le présent pour mieux estimer la consommation

en eau future et donc prévoir les outils de gestion de l’eau adaptés. Au cours de cette première

année, ont été réalisés une recherche bibliographique et des premières enquêtes auprès de ménages

tunisiens que nous allons maintenant décrire tour à tour.

Un premier travail bibliographique a permis de situer la Tunisie et le Maroc par rapport aux pratiques

de pays voisins du sud de la Méditerranée en termes de demande en eau et d’outils de gestion de la

demande. On observe une tendance à la diminution des consommations unitaires des ménages

abonnés (Ayadi et al. 2002 ; Ben Zaied 2013 ; Limam 2007 ; Maria et Giraud 2008) pouvant

s’expliquer par plusieurs facteurs : économies d’eau, installation de compteurs supplémentaires sur

un branchement, intégration de nouveaux abonnés plus petits consommateurs, forages par les gros

consommateurs (Maria et Giraud 2008). En Tunisie, cette baisse est le fait de la diminution des

usagers consommant dans les tranches supérieures qui ont été les plus impactés par les réformes

tarifaires (Ben Zaied 2013 ; Ayadi et al. 2002 ; Binet & Ben Zaïd 2011 ; Matoussi et Baranzini 1998

cité par Chohin-Kuper et al. 2002).

La tarification demeure le premier instrument de gestion de la demande. Tandis que le Maroc figure

quant à lui dans la moyenne des pratiques régionales (entre 0,75 et 0,91 US$/m³ pour 10m³ ; ONEE

2014, RADEEMA 2013, LYDEC 2013), la grille tarifaire appliquée en Tunisie figure parmi les moins

incitatives à l’économie d’eau en dépit de nombreuses augmentations tarifaires que la SONEDE a

appliquées depuis une quinzaine d’années (0,38 US$/m³ pour 10 m³ ; Gafrej 2014, Ministère de

l’Equipement et de l'Environnement 2013).

Un second travail (en cours) a consisté jusqu’à présent en la réalisation d’une enquête auprès de

ménages tunisiens (objectif visé : interroger entre 300 à 400 ménages) pour connaître les pratiques

d’alimentation en eau, évaluer le niveau des consommations et le prix payé, appréhender la

vulnérabilité et la capacité d’adaptation au changement des ménages. Le plan de sondage tient

compte des particularités du terrain et notamment de l’existence de plusieurs systèmes

d’alimentation en eau potable (réseau SONEDE / réseau GDA / absence de système / alimentation

autonome) et différents modes d’accès (branchement individuel au réseau SONEDE ou GDA dont

illicites, borne fontaine au réseau SONEDE ou GDA, puits ou sondage). Le choix des localités s’est fait

en concertation avec la SONEDE et le CRDA : ont été retenues 5 localités rurales desservies par des

GDA, 3 localités urbaines desservies par la SONEDE, 1 localité rurale non desservie, 3 localités rurales

desservies par la SONEDE.

Eléments de bibliographie consultés

Ayadi, M., Krishnakumar, J., & Matoussi, M. S. (2002). A Panel Data Analysis of Residential

Water Demand in Presence of Nonlinear Progressive Tariffs. Cahiers Du Département

D’économétrie, Faculté Des Sciences Économiques et Sociales, Université de Genève, 2002.06,

32.

Ben Zaied, Y. (2013). A long-run analysis of residential water consumption. Economics Bulletin,

33(1), 536–544.

Binet, M., & Ben Zaïd, Y. (2011). A seasonal integration and cointegration analysis of residential

water demand in Tunisia. Working Paper, University of Rennes 1, CREM-CNRS, WP 2011-

22(November), 1–19.

Chohin-Kuper, A., Rieu, T., & Montginoul, M. (2002). Les outils économiques pour la gestion de

la demande en eau en Méditerranée. In Plan Bleu (Ed.), Avancées de la gestion de la demande

en eau en région Méditerranée (pp. 1–34). Fiuggi, Italie.

Gafrej, R. (2014, January 30). Le prix d’une gestion peu efficace. Lapresse.tn, pp. 1–2. Tunis.

Limam, A. (2007). Tarification progressive, outil de gestion de la demande en eau : cas de l’eau

potable en Tunisie. In Plan Bleu (Ed.), 3ème atelier régional sur l’eau et le développement

durable en Méditerranée. Zaragoza, Spain.

Maria, A., & Giraud, P.-N. (2008). Partenariat public-privé, politiques de résorption de l’habitat

précaire, et extension des services essentiels au Maroc. Gouvernance Mondiale, (16).

Ministère de l’Equipement et de l'Environnement. Arrêté du ministre des finances et du

ministre de l’équipeemnt et de l'environnement du 15 août 2013, fixant les montants des

redevances d'assainissement (2013).

Calibration et validation du modèle AquaCrop pour l'estimation de l'évapotranspiration et du

rendement du blé en région semi-aride (Tensift Al Haouz, Maroc): application à la gestion

d'irrigation

J. Toumi1, S. Khabba1, S. Er-Raki2, J. Ezzahar3, L. Jarlan4, A. Chehbouni4

1 LMME, Département de Physique, Faculté des Sciences Semlalia, Marrakech, Maroc

2 LP2M2E, Département de Physique Appliquée, Faculté des Sciences et Techniques Marrakech, Maroc

3 Ecole Nationale des Sciences Appliquées (ENSA) de Safi, Maroc

4 CESBIO, Centre d’Etudes Spatiales de la BIOsphère, Toulouse, France

L'objectif de cette étude est de tester la capacité du modèle AquaCrop à prédire la fraction du

couvert (CC), l'évapotranspiration réelle (ETa), l'humidité du sol (SM) et le rendement en grains (GY)

pour le blé d'hiver irrigué par le gravitaire en région semi-aride du Tensift Al Haouz (Maroc). La

calibration du modèle a été réalisée sur les données de trois parcelles de blé (2002-2003). Un jeu de

données complémentaires recueillis sur six parcelles durant la saison agricole 2003/2004, est utilisé

pour la validation. Les résultats obtenus ont montré que la calibration et la validation sont faites de

manière satisfaisante. Les valeurs de l'erreur moyenne (MBE) sont 2,85%, 14,98%, 8,43% et 3,75%

respectivement pour CC, ETa, SM et GY. Pour la validation ces valeurs sont 3,41%, 14,32%, 3,41% et

7,42%. A près sa calibration, le modèle AquaCrop a montré une bonne attitude à gérer l'irrigation en

fonction du coefficient de stress toléré.

Innovating irrigated schemes in central Tunisia: crossing the Oasis and fertility management

Burte Julien2, BenAissa Nadhira1., Braiki Houssem1, 2, Izzedine Houssem1,2 , Bouazizi, Nabiha1

1: INAT

2 : UMR G-EAU, CIRAD

The development of irrigation in the semiarid regions raises the issue of sustainable management of

water and soil resources that are particularly fragile there. This is particularly the case in large

Mediterranean plains where "groundwater economy" is a powerful but also high natural resource

consuming economic engine. In Merguellil Basin (central Tunisia), the all-out expansion of irrigated

schemes is gaining momentum in response to different inductions (land constraints, securing

production requirement, reduced labor, etc ...). The hypothesis of this work is that the specific

constraints existing in central Tunisia leads to the emergence of innovative family farming systems.

The objective of this paper is to highlight and analyze irrigated farming systems that are innovative

environmentally but also viable in the other two dimensions of sustainability. First, a territorial and

diachronic systemic analysis of the study areas was performed in order to characterize their

structure, reveal their evolution and highlight innovative farming systems. This diagnosis associated

participating observation, measures and analyzes (water / soil). A more detailed analysis of

innovating systems was then carried out at the farm level. Compared agriculture and World Bank

Capitals Methods were used as conceptual framework. The origins, consequences and conditions of

dissemination of innovation were analyzed. Several innovative systems have been highlighted. The

capability of farmers adapting to the constraints is clear. One example is the designing of multi-tiered

agricultural systems, inspired by the oasis experience (Olive tree replacing the date palm). The many

innovations of this system have focused on both technical, environmental and economic aspects.

Keywords: innovation, sustainability, multi-tiered agricultural system, soil exhaustion, irrigated

schemes

Le marché du faire-valoir indirect et stratégies d’adaptation des acteurs face aux risques en

agriculture irriguée en Tunisie

Hichem Amichi, Sylvie Morardet, Fadwa Faidani, Malek Ghileb

(1) INAT

(2) G-EAU-IRSTEA

L’irrigation individuelle à partir des eaux souterraines connait depuis quelques années un important

essor en Tunisie et présente une alternative à l’irrigation par les eaux de surface et/ou souterraines

jugée contraignante car souvent organisée collectivement. Elle ouvre ainsi de nouveaux territoires à

l’exploitation agricole intensive particulièrement dans les plaines semi-arides tunisiennes.

L’économie agricole créée autour de l’accès à l’eau souterraine est en nette expansion dans le

contexte de post-révolution que connait actuellement le pays. Elle est encouragée par l’existence de

marchés urbains ou d’exportation demandeurs en produits agricoles, particulièrement en produits

maraîchers. Ces nouvelles opportunités, permises notamment par le développement des forages,

redonnent de la valeur au foncier agricole dans des plaines semi-arides réservées auparavant aux

céréales et à l’élevage extensif. Nous montrons, à travers l’étude de cas de la plaine de Kairouan en

Tunisie centrale, que ces terres devenues potentiellement irrigables attirent de nouveaux acteurs

économiques disposant de ressources financières d’origine non agricole. Nous montrons également

que dans un contexte où les dotations foncières individuelles et les capacités de gestion des acteurs

sont hétérogènes et en l’absence d’un marché d’achat-vente efficient, la rencontre entre ces

différents acteurs autour du foncier se fait dans le cadre d’un marché du faire-valoir indirect via une

diversité de contrats agraires (location, multiples figures du métayage). Nous montrons également le

rôle joué par ces dispositifs contractuels dans la gestion des risques et dans l’adaptation des acteurs

à un contexte agricole rapidement changeant.

Mots clés : marché du faire-valoir indirect, stratégies d’adaptation, risques agricoles, agriculture

irriguée, Tunisie.

Comparaison d’outils simples (méthode FAO-56 et modèle TSEB) pour l’estimation de

l’évapotranspiration des cultures irriguées en région semi-aride méditerranéennes

Diarra A.1, Jarlan L.2, Er-Raki S.3, Khabba S.1, Tavernier A.2, Le Page M.2, Kharrou H.3, Chehbouni A.1

1 Faculté des Sciences Semlalia, Université Cadi Ayyad, Av. A. Khattabi, BP 549, 40000 Marrakech.

2 CESBIO, Bpi 2801, 18 avenue Edouard Belin, 31401 Toulouse Cedex 9.

3 Faculté des Sciences et Techniques, Université Cadi Ayyad, Av. A. Khattabi, BP 549, 40000

Marrakech, Maroc.

4 Office Régional de Mise en Valeur Agricole du Haouz (ORMVAH), Marrakech, Maroc.

Au Maroc, l’agriculture occupe une place importante dans l’économie nationale, mais ce secteur est

un grand consommateur d’eau. L’objectif de ce travail est d’évaluer deux approches différentes pour

l’estimation de l’évapotranspiration des cultures irriguées en région semi-aride (le modèle TSEB basé

sur la résolution du bilan d’énergie et la méthode FAO-56, à travers le logiciel SAMIR, basé sur la

modulation de la demande évaporative). Dans cet objectif, une expérience a été menée sur un

périmètre irrigué proche de Marrakech (Maroc) pendant la saison agricole 2011-2012. Deux parcelles

échantillonnant les deux cultures dominantes du périmètre (blé et betterave) ont été instrumentées

avec un système d’eddy-covariance et des sondes de mesures de température et d’humidité du sol.

Une série d’image SPOT5 et ASTER ont été acquises en parallèle. Dans une première partie, nous

présentons l’analyse expérimentale des données : relations NDVI et surface foliaire, correction des

flux à l’interface-sol-végétation atmosphère et validation des produits « kinetic temperature » du

capteur ASTER. Dans un deuxième temps, les deux approches ont été appliquées à l’échelle

stationnelle et à l’échelle du périmètre irrigué pour 3 dates où des campagnes de mesures

spatialisées de l’humidité superficielle du sol ont été menées en parallèle des acquisitions ASTER. A

l’échelle stationnelle, les deux modèles offrent des performances comparables (à titre d’exemple :

RMSE de 0.51 mm/jour et 0.45 mm/jour pour, respectivement, TSEB et FAO-56 sur le site de

betterave) je crois c’est mieux de citer aussi le RMSE pour le blé mais plusieurs déficiences sont mises

en évidence : une tendance à la sous-estimation en début de saison quand l’évaporation du sol est

dominante pour la FAO-56 et à la fin de la saison liée à la mauvaise estimation du stress hydrique ; le

modèle TSEB a quant à lui un comportement relativement lisse en période de stress où la FAO-56

offre une meilleure détection. Enfin, à l’échelle du périmètre, la partition de l’évapotranspiration

entre évaporation du sol et transpiration de la végétation est évaluée indirectement par

confrontation entre évaporation simulée et mesures d’humidité superficielle pour les dates

d’acquisition ASTER disponible. En conclusion, le modèle TSEB apparaît comme particulièrement

performant pour la prédiction de l’évapotranspiration à l’échelle saisonnière même si quelques

difficultés en période de stress sont mises en évidence ; d’autant plus que, contrairement à la FAO-

56, aucune information sur la quantité d’eau apportée n’est nécessaire.

Caractérisation des cultures arborées en pluvial et irrigué dans la plaine de Kairouan pour

l’estimation spatialisée de leur consommation en eau.

Bernard Mougenot(1), Gilles Boulet(1), Nadhima Touhami(2), Pascal Fanise(1), Valérie Le Dantec(1), Zohra

Lili Chabaane(2).

(1) CESBIO (UMR 5126, UPS-CNRS-CNES-IRD), Toulouse, (2) INAT (Institut Agronomique de Tunis)

Les couverts arborés épars de la plaine de Kairouan sont largement dominés par l’olivier. L’oliveraie

représente aussi l’occupation du sol dominante de toute la moitié sud non désertique de la Tunisie

avec des enjeux économiques et sociaux importants. La tendance actuelle est à l’intensification et la

diversification des cultures arborées en irrigué : en remplacement des systèmes céréales-

maraichage, en densification ou en plantations associées. Un dispositif de suivi du fonctionnement

fin d’une oliveraie en pluvial a été mis en place depuis 2012. Une approche intégrée par

scintillométrie a été choisie en irrigué au vu de la complexité des systèmes combinant vergers

irrigués et cultures annuelles pour lesquelles le fonctionnement est maintenant bien connu. Le

dispositif en pluvial sera décrit ainsi que les jeux de données disponibles. La très haute résolution

spatiale métrique ou infra-métrique est un moyen d’obtenir des caractéristiques quantitatives des

arbres pour améliorer la validation sur de grandes surfaces de l’estimation de leur consommation en

eau obtenue par imagerie à basse résolution. Nous montrerons les premiers résultats obtenus sur le

site olivier instrumenté et pour la cartographie des vergers en relation avec les pratiques d’irrigation

du complément exceptionnel jusqu’à l’intensif. Par ailleurs des simulations 3D du bilan radiatif de la

parcelle instrumentée seront présentées en relation les mesures instrumentales et par satellite.

L’évolution de la réserve en eau dans la plaine de Kairouan ou le principe d’une sélection pas

naturelle

S. Massuel, H. Jerbi, J. Riaux, N. Ben Aissa, J. Burte, Z. Jenhaoui, H. Habaieb, R. Calvez

1-UMR G-EAU, Tunis, Tunisia

2-INAT, Tunis, Tunisia

3-INRGREF, Tunis, Tunisia

En zones méditerranéennes et semi-arides, le recours aux eaux souterraines pour l’irrigation

cristallise des enjeux environnementaux, économiques et sociopolitiques cruciaux. C’est le cas de la

plaine de Kairouan en Tunisie centrale, où l’extension rapide de l’agriculture irriguée à partir de la

grande nappe alluviale a conduit au développement d’une nouvelle agriculture, productrice de

richesses mais consommatrice de ressources. La baisse de la nappe atteint jusqu’à 30m en 40ans

d’exploitation intensive, ce qui ne représente cependant qu’environ 10% de la réserve totale

estimée. Ce constat relativise le discours actuel sur la nécessité de préservation de la ressource qui

succède aux encouragements à l’intensification de l’exploitation. L’analyse de la situation de

l’agriculture irriguée vis-à-vis de la ressource en eau souterraine conduit raisonnablement à recentrer

la gestion du risque de pénurie vers celle d’une course impitoyable à l’accès à l’eau.

Office de Mise en Valeur Agricole Régional du Haouz – collaboration avec LMI TREMA et le projet

AMETHYST

Mohamed-Hakim Kharrou

ORMVAH, Office Régional de Mise en Valeur Agricole du Haouz, Marrakech, Maroc.

L'Office Régional de Mise en Valeur Agricole du Haouz (ORMVAH) a pour mission l’étude et la

réalisation des grands aménagements hydro-agricoles et leur gestion, ainsi que le développement

agricole dans sa zone d’action (le Haouz, centre du Maroc). L’ORMVAH réalise des mesures

hydrauliques et dispose de son propre réseau de mesures météorologiques et d’un laboratoire

d’analyse de qualité des eaux et des sols. Il est le propriétaire officiel régional des données irrigation,

des bilans de mise en culture et de rendement. Actuellement, l’ORMVAH est l’un des acteurs

principaux de la réalisation du plan national « Maroc vert ». Dans ce cadre, les deux ambitions

agricoles fortes de l’ORMVAH sont : 1°) à la gestion efficiente de l’eau d’irrigation par la gestion de la

demande à la place de la gestion de l’offre. Dans ce contexte, la conversion de l’irrigation du

gravitaire vers la localisée a une place particulière. 2°) l’adaptation aux changements climatiques:

Reconversion des céréales vers des systèmes plus adaptés (système pastoral et arboriculture). Pour

avoir des éléments prospectives d’aide à la réalisation de ces objectifs, l’ORMVAH est associe à

plusieurs programmes de recherche, en particulier le LMI TREMA et le projet ANR-AMETHYST. Il

espère, en particulier, d’acquérir des outils de suivi de l’irrigation (efficience, prévision, optimisation

planification).

Travaux SIM-site de Tensift

Szczypta, C., Gascoin, S., Habets, F., Saaidi, A., Marchane, A., Simmoneaux, V., Berjamy, B., Fakir, Y.,

Hanich, L., Boulet, G., et Jarlan, L.

1-CESBIO

2-UCAM

3-ABHT

Dans le cadre de l'ANR Amethyst, ce travail consiste à mettre en place et adapter une chaîne de

prévision hydro-météorologique à base mécaniste pour quantifier les débits au niveau de l'exutoire

du bassin versant de la Rheraya (région de Marrakech, Maroc). L'objectif est de pouvoir quantifier,

par ce biais, la ressource en eau disponible pour la plaine du Tensift, en aval de ce sous bassin de

montagne pilote fortement instrumenté. Les données météorologiques observées sur 6 stations

(Asni, Aremdt, Tachedert, Oukaimeden, Imskerbour et Neltner) ont été spatialisées sur l'ensemble du

bassin de la Rheraya grâce au code MicroMet (Liston and Elder, 2006), sur la période hydrologique

septembre 2003 - août 2012. Ces forçages spatialisés ont ensuite été utilisés en entrée du modèle de

surface ISBA, au sein de la plateforme de modélisation SURFEX. Enfin, les simulations de

ruissellement et de drainage issues d'ISBA ont été forcées en entrée du modèle hydrologique RAPID

pour simuler les débits. Afin de qualifier les simulations obtenues, les débits produits ont été

comparés à une série de débits observées au niveau de l'exutoire du bassin sur la période 2003-2009.

Malgré des décalages temporels (non systématiques), et des biais sur les valeurs de débits, les

premiers résultats restent encourageants du fait de la complexité hydroclimatique du bassin étudié.

Cette validation a été complétée par une comparaison entre les fractions enneigées journalières

simulées par SURFEX et les observations satellitaires MODIS, sur l'ensemble de la période 2003-2012.

Les deux jeux de données sont globalement cohérents même si les premiers résultats montrent que

le modèle a tendance à sous-estimer l'étendue du manteau neigeux.

Eaux superficielles et eaux souterraines dans le Haouz de Marrakech: stratégies d'acteurs dans le

périmètre H2

Oumaima Tanouti (1) et François Molle (2)

1-Université Kadi Ayyad-Marrakech

2-UMR-GRED

Les apports en eau d'irrigation distribués par le canal Rocade sont en diminution constante depuis

une vingtaine d'années. Le recours aux eaux souterraines pour compenser cette baisse est lui-même

rendu de plus en plus difficile par la baisse de la nappe et les coûts d'exhaure correspondants. La

petite agriculture subit donc cette double contrainte et ne survit qu'à travers des stratégies de

diversification économique ou une intensification de l'agriculture qui demande néanmoins du capital

qu'elle n'est pas souvent à même d'apporter. Ces difficultés par rapport à la ressource en eau doivent

être analysées en parallèle à la pression sur la terre. Le marché de la terre dans le Haouz a connu une

bulle de spéculation mais reste l'objet d'une forte demande de la part d'investisseurs qui visent soit

le développement de plantations (au moins sur le court terme), soit le développement d'unités

résidentielles ou de projets touristiques. L'évolution de l'usage du sol dans le Haouz en général et

dans le périmètre H2 en particulier doit être analysée comme la résultante de la pression conjointe

sur les ressources en eau et en terre.

Determinants climatiques de la variabilite interannuelle des rendements en cereales et prevision

precoce. CAS DU MAROC.

Lionel Jarlan1, Jaouad Abaoui2, Benoit Duchemin1, Yves Tourre 3, Abdelaziz Ouldbba2, Sylvain

Mangiarotti 1, Hakim Kharrou 4, Saïd Khabba 5, Riad Balaghi 6, Michel Le Page 1, Abdalah Mokssit1,

Abdelghani Chehbouni1

1) Centre d’Etudes Spatiales de la Biosphère, Toulouse, France

2) Direction de la Météorologie Nationale, Casablanca, Morocco

3) LDEO, Columbia University, New York

4) Office Regional de Mise en Valeur de l’Eau Agricole du Haouz, Marrakech, Maroc

5) Faculté des Sciences de Semlalia, Université Cadi Ayyad, Marrakech, Maroc

6) Institut National des Sciences Agronomiques, Rabat, Maroc

Compte tenu de l'importance de la production de blé pour l'économie marocaine, il est important

pour les décideurs de pouvoir disposer d’informations précises sur la production de blé tôt dans la

saison afin d'anticiper les besoins en importation. Dans cette étude, nous avons analysé (1) les

rendements en blé tendre (1983-2008) de la province de Settat (2) les précipitations et les

températures mesurées sur la station de Settat ; (3) les Indices végétation NDVI à 10 jours du capteur

AVHRR ; ( 4 ) plusieurs indices témoignant de la dynamique atmosphérique et les champs spatio-

temporel de géopotentiels à 500 hPa et (5) plusieurs indices témoignant de la dynamique des

températures de surface des océans (TSO) ainsi que les champs spatio-temporel de TSO. Il a été

démontré que les relations entre les précipitations et les températures à plusieurs stades critiques du

développement du blé, d’une part, et les rendements en grain, d’autre pat, déjà observées à l'échelle

de la parcelle par plusieurs auteurs, sont également significatives au niveau de la province agricole.

L'Oscillation Nord Atlantique au tout début de la saison de croissance en novembre est également

liée aux rendements. Un motif spatial de corrélation intéressant a également été mis en évidence

entre les champs de TSO dans l’Atlantique Equatorial et Tropical plus tôt dans l’année, en octobre, et

les rendements. Les potentialités de prévision saisonnière des rendements en grains basée sur le

climat à grande échelle sont analysées en comparant deux approches de régression : la régression

linéaire multiple (MLR) et les machines à vecteur de support (MVS). La prévisibilité est étudiée pour

des modèles construits de décembre à mars (de 5 mois à 2 mois avant la récolte) avec des critères

statistiques draconiens pour limiter la complexité des modèles. Le meilleur modèle est naturellement

obtenu pour une prévision en Mars avec un coefficient ajusté r² et une erreur quadratique moyenne

de, respectivement, 0,92 et 2,0 quintaux/hectare. En outre, l'approche MVS surpasse les modèles

MLR pour tous les cas étudiés. Notre conclusion est que l'utilisation d'indices et de variables

témoignant de la dynamique atmosphérique et océanique à l’échelle régionale peut permettre une

prévision plus précoce qu’avec les prédicteurs classiquement utilisés (température, précipitations et

indices de végétation) pour le développement de ce type de modèles.

Eléments pour une histoire comparée des aménagements hydro-agricoles dans le Haouz de

Marrakech et la région de Kairouan

Mohammed El Faïz

Université Cadi Ayyad -Marrakech

L’eau a eu dans le passé, et continue à avoir de nos jours, une importance telle que son histoire nous

offre une bonne grille de lecture, permettant de comprendre les processus qui commandent la

naissance et le devenir des sociétés locales. Dans le cas de Marrakech et son hinterland, le Haouz, le

lien entre la question hydraulique et la Grande Histoire se vérifie beaucoup plus que dans les autres

régions du Maroc en raison de l’ancienneté de l’irrigation et de l’originalité des systèmes d’adduction

de l’eau potable. La présentation orale se propose de revenir sur la longue histoire des

aménagements hydro-agricoles dans cette région, relever les réalisations et s’arrêter sur les facteurs

de blocage. Au-delà du rappel de quelques leçons de l’expérience marocaine, il s’agit aussi

d’entrevoir les axes possibles d’une étude comparative avec l’évolution des ménagements hydro-

agricoles dans la région de Kairouan.

Plus ça change, plus c’est la même chose : réflexions sur l’histoire des retenues collinaires du

bassin du Merguellil (Tunisie Centrale).

J. Riaux (IRD, UMR G-eau), M. Cheikh-Rouhou (INAT), A. Ogilvie (IRD, UMR G-eau), Z. Jenhaoui (IRD-

Tunis).

En Tunisie, depuis les années 1960, des aménagements de Conservation des Eaux et des Sols

(retenues collinaires, barrages et banquettes) sont construits massivement dans le cadre de

programmes de développement rural des bassins amont. Dans les années 1980, un programme de

construction de 1000 retenues collinaires avait été fixé pour la « dorsale » tunisienne ; 700 ont été

construites entre 1960 et maintenant.

Les objectifs affichés de ces aménagements sont multiples et parfois contradictoires, ils sont

également évolutifs dans le temps : favoriser le développement local par des chantiers de travail puis

par le développement de l’agriculture irriguée, préserver les ressources en sols puis les ressources en

eau (lutter contre l’érosion, favoriser une réalimentation des nappes par infiltration), préserver les

grands ouvrages hydrauliques (limiter l’envasement). Petit à petit le discours de justification qui

accompagne ces aménagements est passé de la gestion des bassins versants, au développement

rural intégré, puis au développement durable, alors que les actions sont demeurées globalement les

mêmes. Aujourd’hui, les agents des administrations en charge de ces ouvrages, accompagnés par les

bailleurs internationaux, continuent de s’interroger sur la meilleure manière de les façonner, de les

calibrer. Pourtant, l’efficacité des aménagements à remplir les multiples objectifs qu’on leur assigne

a été largement remise en question au cours des dernières décennies, comme en témoigne l’état de

l’art. D’ailleurs, les agents de différentes administrations impliquées dans les projets de

développement rural confirment ces doutes et ont un avis relativement mitigé sur l’efficacité de ces

ouvrages. Dans ce contexte, comment se fait-il que la construction de retenues collinaires mobilise

toujours une large part des financements destinés au développement rural ?

Nous examinerons cette question à travers l’exemple du bassin amont du Merguellil étudié dans le

cadre des programmes AMETHYST (ANR TRANSMED) et DYSYHME (SICMED). Nos observations

associent l’analyse ethnographique des relations que les riverains des retenues collinaires

entretiennent avec ces objets techniques d’une part, et l’analyse des politiques de développement

rural menées depuis l’Indépendance sur le bassin du Merguellil. Ces observations permettent de

mettre en lumière les problèmes posés par ce type d’aménagements : des problèmes techniques (par

ex. envasement rapide, caractéristiques de remplissage, défaillances dans la construction) et des

problèmes sociopolitiques (par ex. conflits, abus de pouvoir, problèmes de disponibilité de l’eau).

Toutefois, à travers les paroles de nos interlocuteurs sur le terrain, nous constatons que malgré des

problèmes qui rendent difficile la valorisation agro-économique de ces ouvrages, les retenues sont

considérées comme un bienfait. Ce paradoxe apparent est résolu par l’analyse des discours où l’on

voit se dessiner des fonctions politiques et sociales, symboliques, pour ces ouvrages techniques.

Nous démontrerons alors que si les retenues collinaires n’ont pas l’efficacité attendue, elles sont tout

de même efficaces, mais pour d’autres fonctions que celles qu’on leur assignait. Cette forme

d’efficacité (sociopolitique et symbolique) concerne autant les « bénéficiaires » de ces ouvrages, que

les administrations qui les programment. Ces constats nous permettront d’avancer des hypothèses

sur l’incroyable longévité de ces ouvrages hydrauliques dans les politiques de développement rural

des collines de Kairouan.

Evaluation du produit de surface enneigée MODIS pour le suivi de la dynamique du couvert

neigeux sur l’Atlas marocain (2000-2013)

Marchane A.1

1Laboratoire de Géoressources - Unité associée au CNRST (URAC42), Département des Sciences de la

Terre, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cadi Ayyad, Av. A. Khattabi, BP 549, 40000

Marrakech, Morocco.

Dans les zones semi-arides méditerranéennes, la neige en montagne représente une importante

source d'approvisionnement en eau pour de nombreuses personnes vivant en aval. Cette étude a

évalué les produits journaliers MODIS de fraction de surface neige enneigée sur les sept bassins

versants marocains au fonctionnement pluvio-nival. Dans cet objectif, plus de 4760 images MODIS

(produits MOD10A1 version 5) de Septembre 2000 to Juin 2013 ont été filtrées sur la base d’un

algorithme de recherche de voisinage dans l’espace et dans le temps visant à réduire la couverture

nuageuse et le problème de la discrimination entre la neige et de nuages. Le nombre de pixels

identifiés comme nuageux a été réduit de 96%, passant de 22,6% à 0,8%. Les données in situ de cinq

stations de neige couvrant 24 saisons complètes ont ensuite été utilisées pour étudier la précision

relative des produits MODIS. La précision globale est égale à 89% (avec un seuil de 0,1 m. sur la

hauteur de la neige). Bien que légèrement inférieur à celui des études de validation déjà publiées, ce

chiffre reste satisfaisant compte tenu de la forte dynamique du couvert neigeux dans la région. Les

dates de début et de fin de saison sont correctement estimées avec, respectivement, 11.4 jours et

9.4 jours d’erreur moyenne. Les surfaces enneigées MODIS ont été également confrontées à une

série de 15 images claires acquises par le capteur de FORMOSAT à une résolution de 8 m de Février à

Juin 2009 sur le sous-bassin de la Rheraya à proximité de Marrakech. La comparaison des deux jeux

de données est satisfaisante avec un coefficient de corrélation de r = 0,97 et un biais négatif modéré.

Enfin, les produits de couverture de neige ont été utilisés pour analyser la variabilité spatio-

temporelle de la couverture de neige dans la région au moyen d'indicateurs saisonnier, dont le début

et la date d’ablation, la durée de la couverture neigeuse et l'étendue maximale de la couverture de

neige: (1 ) la dynamique est caractérisée par une très forte variabilité inter-annuelle avec un

coefficient de variation de la couverture neigeuse maximale atteignant 77%; (2) il n'existe aucune

preuve d'une tendance statistiquement significative à long terme même si les résultats ont indiqué

que la durée de la couverture neigeuse a augmenté en hiver (Février-Mars) et, dans une moindre

mesure, a diminué au printemps (Avril-Mai) pour la période 2000-2013. L'étude conclut que le

produit MODIS journalier peut être utilisé avec une confiance raisonnable pour cartographier la

couverture de neige dans le sud de la Méditerranée, malgré des conditions de détection difficiles.

Analyse de l’effet de la sécheresse sur la dynamique du couvert végétal, avec l’utilisation des séries

temporelles SPOT-VGT et TERRA-MODIS.

M. Zribi, R. Amri, G. Dridi, Z. Lili-Chabaane

(1) CESBIO (UMR 5126, UPS-CNRS-CNES-IRD), Toulouse, (2) INAT (Institut Agronomique de Tunis)

L’analyse de la dynamique du couvert végétal est essentielle en zones semi-arides, particulièrement à

cause des fréquents évènements de sécheresse. Dans cette étude, des séries de mesures multi-

temporelles de l’indice NDVI, dérivées des satellites SPOT-VGT et TERRA-MODIS sont exploitées pour

l’évaluation de la dynamique du couvert sur la plaine de Kairouan. Une forte cohérence est observée

entre indices proposés par les deux capteurs. L’effet de la sécheresse est en premier évalué à travers

une approche basée sur la Transformé de Fourier à Court Terme. Pour les sols agricoles, l’analyse des

cycles de végétation, combinée à l’occupation du sol a montré un effet combiné climat-agriculteurs.

Une cartographie de l’anomalie des estimations mensuelles du NDVI est proposée. Elle affiche une

forte corrélation avec l’indice de précipitation SPI.

Caractérisation hydrodynamique des sols de la plaine de Kairouan par des tests d’infiltration et

d’évaporation

Marouen Shabou (1,2), Gilles Boulet (2), Bernard Mougenot (2), Zohra Lili Chabaane (1),

(1) Université de Carthage / INAT, 43, Avenue Charles Nicolle 1082 – Tunis - Mahrajène, Tunisie, (2)

CESBIO (UPS/CNRS/CNES/IRD), 18 Avenue. Edouard Belin, bpi 2801, 31401 Toulouse cedex 9, France

Les méthodes traditionnelles de caractérisation des sols sont souvent gourmandes en temps, et

difficiles à appliquer sur les grandes surfaces. L’objectif de notre papier est l’estimation des

paramètres hydrodynamiques de l’horizon de surface du sol qui sont principalement la conductivité

hydraulique à saturation « Ks » et la pression d’entrée d’air « hg » à l’aide de deux méthodes. La

première est une méthode simplifiée d’infiltration, facile à implémenter et peu couteuse : la

méthode «Beerkan». Elle s’appuie sur la connaissance de la distribution granulométrique du sol, sa

densité et sur le cumul de la lame d’eau infiltrée en fonction du temps. Les premiers résultats ont été

obtenus sur les différentes classes de texture de sol de la plaine de Kairouan. Pour les sols de texture

fine, les valeurs de conductivité hydraulique à saturation sont élevées par rapport aux valeurs citées

dans la bibliographie du fait de la structure du sol. L’intégration des observations terrain de la

structure du sol nous a permis de définir trois classes combinées texture du sol et structure : une

classe des oliviers en pluvial avec une croute en surface, classe des oliviers en pluvial avec une

surface travaillée depuis un certain temps et une classe des parcelles de céréales de texture fine et

avec résidu de récolte et fissures. L’analyse des résultats obtenus sur ces trois classes, a montrée que

les paramètres hydrodynamiques du sol « Ks » et « hg » sont fortement influencés par la structure du

sol. La seconde méthode est basée sur le lien entre les propriétés de diffusion de l’eau dans le sol et

le stress hydrique : « test d’évaporation ». Elle consiste à analyser les chronique de ressuyage d’un

sol nu après un événement pluvieux et de détecter le temps de stress en utilisant les données de

télédétection (albédo, température, humidité "radar"…). L’application de cette méthode sur deux

types de sols (un sol argileux et un sol sableux), nous a permis de définir les intervalles de variation

de la conductivité hydraulique à saturation « Ks » et de la pression d’entrée d’air « hg ». Ces deux

paramètres seront par la suite spatialisés en se basant sur une carte du contenu en argile établie à

partir des données satellites acquises sur la plaine de Kairouan.

Estimation de la dynamique et du rendement des céréales sur la plaine de Kairouan en utilisant le

modèle agro-météorologique SAFY et les données SPOT-HRV

Chahbi, A. (1-2), Zribi, M. (1), Lili-Chabaane, Z. (2), Duchemain, B. (1), Mougenot, B. (1)

(1).CESBIO (CNRS/UPS/IRD/CNES), France; (2).Université de Carthage / INAT, TUNISIE

En zones semi-arides et particulièrement dans les zones irriguées, le suivie du couvert végétale est un

enjeu majeur. Ainsi suivre la capacité de production des plantes et plus particulièrement des céréales

est nécessaire. La télédétection est un outil très intéressant pour donner une information sur le

développement du couvert végétal. Dans ce contexte, notre objectif est d'analyser les

caractéristiques des céréales pluviales et irriguées. Ainsi, on a eu recours au modèle agro-

météorologique SAFY « Simple Algorithm For Yield Estimate ». Ce modèle de culture est conçu pour

simuler la dynamique de l’indice foliaire LAI et le rendement des céréales à l’échelle parcellaire.

L’application de ce modèle a été établie en premier lieu à l’échelle parcellaire et en second lieu à

l’échelle régionale en se basant sur les données de télédétection (images SPOT-HRV). Les résultats

ont montré que le modèle SAFY simule avec précision la variation du LAI le long du cycle végétatif,

mais on a une faible corrélation avec les rendements mesurés et estimés. Ainsi, on a développé une

nouvelle approche qui vise à améliorer le modèle SAFY. Cette approche est basée sur l’estimation du

rendement en grain en fonction de l’aire du LAI de la période maximale. C’est une approche

robuste où on a une bonne corrélation entre les rendements mesurés et estimé.

Mots clés : Céréale, rendement, télédétection, SAFY.

Potentiel des données TerraSAR-X et COSMO-SkyMed pour l’estimation des paramètres physiques

des sols nus agricoles

Azza Gorrab1, 2, Mehrez Zribi1, Nicolas Baghdadi3, Bernard Mougenot1 et Zohra Lili Chabaane2

1- CESBIO (CNRS/UPS/IRD/CNES), 18 av. Edouard Belin, bpi 2801, 31401 Toulouse cedex

9, France, E-mail : azzagorrab@gmail.com Tel: (33) 5 61 55 85 25, Fax : (33) 5 61 55 8500

2- INAT/Université de Carthage, 43 av. Charles Nicolle 1082, Tunis, Mahrajène Tunisie

3- IRSTEA, UMR TETIS, 500 rue François Breton, 34093 Montpellier cedex 5, France

Résumé :

Nous proposons dans cette étude d’analyser le potentiel des mesures SAR (COSMO-SkyMed et

TerraSAR-X) pour la restitution des paramètres physiques du sol. Plusieurs mesures expérimentale et

spatiale ont été réalisées durant la période Novembre 2013-Janvier 2014 sur notre site d’étude

localisé dans la Tunisie centrale (Kairouan). On dispose ainsi d’un réseau de différents capteurs de

mesures d’humidité qui couvre quasiment tout le site. Une analyse statistique de la sensibilité du

signal radar rétrodiffusé en fonction de l’humidité du sol et de différents paramètres de

rugosité (l’écart type de hauteurs « s », le paramètre « Zs» et le paramètre « Zg » a été effectuée

pour différentes configurations radar (polarisation, incidence). Les résultats montrent une bonne

sensibilité des données radars réelles vis-à-vis ces paramètres. Une relation linéaire a été révélée

entre l’humidité volumique et le signal radar avec la forte corrélation obtenue à partir des mesures

d’humidité gravimétrique. Une relation logarithmique est observée entre les coefficients de

rétrodiffusion et les paramètres de rugosité avec la forte dynamique obtenue avec « Zg ». On a ainsi

évalué la performance des différents modèles de rétrodiffusion (IEM, IEM calibré par Baghdadi et al.,

2011 et de Dubois). Les résultats montrent des limitations de modèle IEM et de Dubois face à des

améliorations significatives avec la version IEM calibré.

Mots clé : humidité du sol, rugosité du sol, TerraSAR-X, COSMO-SkyMed

Toward a Web-service for irrigation decision at the plot scale based on Remote Sensing.

Le Page Michel1, Khabba S.2, Kharrou M.H.4, Er-Raki S.3, Jarlan L.1

(1) CESBIO, Unité Mixte de Recherche (CNRS, UPS, CNES, IRD), Toulouse, France,

(2) LMME, Faculté des Sciences Semlalia, Université Cadi Ayyad de Marrakech, Marrakech, Maroc

(3) LP2M2E, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cadi Ayyad de Marrakech, Marrakech,

Maroc

(4) ORMVAH, Office Régional de Mise en Valeur Agricole du Haouz, Marrakech, Maroc

During the 2012/13 winter, an experiment of irrigation scheduling in near-real-time and real

conditions was realized on durum wheat in the Haouz plain (Marrakesh, Morocco). For this

experiment, the irrigation of a reference plot was driven by the farmer according to an irrigation

scheduling mainly empirical while the test plot irrigations were managed following the FAO-56

method driven by remote sensing. The images were issued from the SPOT4 (Take5) data set, which

aimed at delivering image time series at a decametric resolution with less than 5-days satellite

overpass similar to the time series that ESA Sentinel-2 satellites will produce in the coming years. The

scheduling of irrigations events based on remote sensing and modeling was successfully carried out

until harvesting. Secondly, with a RMSE of 0.91 mm/day, the comparison between daily actual

evapotranspiration measured by eddy-covariance with the one simulated is satisfactory, but even

better at a five days integration (0.59 mm/day). Finally, despite a chaotic beginning of the

experiment (the experimental plot was not irrigated for the elimination of a slaking crust which

prevented a good emergence), our plot has caught up and we got pretty much similar performances

in grain yield with 14% less irrigation water. This experiment open interesting perspectives for

operational scheduling of flooding irrigation sectors that dominate in semi-arid Mediterranean.

Following this experiment, the idea of a web service was born. A prototype based on Landsat-8

imagery has been built. It aims at simplifying has much as possible the parameterization of the hydric

budget, as well as providing interesting information for the irrigation decision process. The farmer

draw its plots on a Google Map like map server, then he responds to four basic questions: Soil

texture, Crop, Sowing Date, and the type of irrigation. The farmer will further be able to fine tune the

parameters. All along the life of the crop, the server is in charge of collect the necessary data

(weather, satellite imagery), to carry out the calculations, and suggest recommendations for date

and quantity of the next irrigation.

Validation directe et indirecte des produits satellitaires

J.-C. Calvet, F. Camacho, A. Barbu, E. Gelati, D. Fairbairn, C. Meurey, R. Lacaze

Résumé :

L'utilisation de données in situ pour la validation des produits satellitaires est indispensable.

L'utilisation des mesures de LAI du site de Mergellil est un très bon exemple. En parallèle à la

validation directe des produits, il est nécessaire d'utiliser une validation indirecte basée sur des

modèles ou sur l'intégration des produits satellitaires dans les modèles. En effet, les mesures in situ

ne couvrent généralement que de petites régions sur des périodes courtes. L'assimilation de données

permet de mieux caractériser les incertitudes associées aux produits satellitaires sur de longues

périodes de temps et à l'échelle mondiale. D'autre part, cette technique permet de vérifier la

cohérence de divers produits satellitaires, correspondant à des variables biophysique de nature

différente (par exemple LAI, FAPAR, humidité du sol, albédo de surface, température de surface).

Cela est illustré par la chaîne LDAS-France, utilisée dans Copernicus Global Land service.

Validation du Système d’Analyse Fournissant des Renseignements A la Neige (SAFRAN) sur le

bassin versant du Tensift

A.SAAIDI1, L.JARLAN2, L.HANICH3, F.HABETS4, E.MARTIN5

1Direction de la Météorologie Nationale, Casablanca, Maroc

2 Centre d'Etudes Spatiales de la BIOsphère, Toulouse, France

3Université Cadi Ayyad Faculté des Sciences et Techniques, Marrakech, Maroc

4UMR-SISYPHE Mines-Paristech, Paris, France

5CNRM/Météo-France, Toulouse, France

Le Maroc, de par ses caractéristiques climatiques et géographiques, est sujet à des phénomènes

extrêmes tels les inondations et les crues, qui sont appelés, dans la perspective d’un climat

réchauffé, à devenir plus fréquent. Il existe donc, au Maroc, un réel besoin pour la mise en place

d’outils de modélisation à base physique susceptibles d’améliorer notre connaissance du

fonctionnement hydrologique des bassins versants.

Dans l’objectif de mettre en place la chaine hydrométéorologique SAFRAN-ISBA-MODCOU (SIM ;

Habets et al. 2008), qui simule les bilans hydriques et énergétiques ainsi que les débits des rivières et

les niveaux des nappes, le modèle d’analyse météorologique SAFRAN a été testé et validé sur le

bassin versant du Tensift au fonctionnement pluvio-nival avec un château d’eau de montagne et un

usage dominant de l’eau par l’agriculture irriguée en plaine.

Le Système d’Analyse Fournissant des Renseignements A la Neige (SAFRAN) (Lemoigne, 2002 ;

Quintana-Segui et al. 2008) est un système qui permet l’analyse au pas de temps horaire de huit

paramètres météorologiques de surface : la température à 2 mètres, le vent à 10 mètres, l’humidité

relative à 2 mètres, la quantité et la phase des précipitations, les rayonnements solaires et infrarouge

ainsi que la nébulosité. L’analyse SAFRAN se fait par zones géographiquement et climatologiquement

homogènes et prend en compte l’ensemble des observations (sol et altitude) et des analyses de

sorties de modèle atmosphérique.

La validation de SAFRAN sur le bassin du Tensift s’est effectuée sur la période 2004-2008 en utilisant

deux approches : dépendante et indépendante. Les principaux résultats ont souligné la bonne

cohérence de l’analyse SAFRAN pour la température et pour l’humidité spécifique: le biais est

inférieur à 2°C pour la température et à 1.9 g/kg pour l’humidité spécifique. L’analyse des

précipitations, et dans une moindre mesure du vent, est entachée d’erreurs plus élevées, surtout en

montagne où la densité de stations est faible et la variabilité plus importante (Le biais calculé pour

les précipitations à la station de montagne AGNOUS atteint 4mm/jour). Néanmoins, compte tenu de

l’éparsité du réseau, la ré-analyse SAFRAN offre des champs de variables météorologiques de qualité

acceptable pour le forçage de modèle hydro-météorologique.

Evaluation of the new land-surface multi-energy balance scheme (ISBA-MEB) within a semi-arid

context

A. Boone, A. Napoly, et E. Martin

GMME/CNRM-GAME, Météo-France, Toulouse

We present local scale evaluations of the new multi-energy balance scheme option within the

Interactions between the Surface, Biosphere and Atmosphere land surface model (ISBA-MEB) which

is a part of the SURFEX platform. The surface energy fluxes and soil thermodynamics

parameterizations are evaluated using data from several local scale sites within the Tensift (Morocco)

and Merguellil (Tunisia) basins, with focus on the new explicit canopy and surface litter

parameterizations. Comparisons with the default ISBA scheme are also presented, along with

perspectives for future improvements (such as improving the representation of irrigation).

Estimation de la partition du flux d’évapotranspiration évaporation du sol et transpiration de la

végétation dans le continuum sol-plante-atmosphère: modèle Aquacrop et techniques isotopiques

G. Aouade1, J. Ezzahar2, A. Benkaddour1, H. Marah3, S. Er-Raki1, J. Toumi4, S. Khabba4, L. Jarlan5

1 Faculté des Sciences et Techniques, Université Cadi Ayyad, Marrakech, Maroc

2 Ecole Nationale des Sciences Appliquées de Safi, Maroc

3Unité Eau et climat, Centre National d’Énergie des Science et Techniques Nucléaire, Rabat, Maroc

4 LMME, Faculté des Sciences Semlalia, Université Cadi Ayyad, Marrakech, Maroc

5 CESBIO, Centre d’Etudes Spatiales de la BIOsphère, Toulouse, France

L’objectif principal de ce travail est l’évaluation de la partition de l’évapotranspiration en évaporation

du sol et transpiration de la végétation prédite par le modèle Aquacrop. Ce dernier simule les

échanges d’énergie et d’eau à l’interface biosphère-atmosphère. Des données isotopiques et

météorologiques ont été collectées dans le cadre du laboratoire LMI TREMA sur un site de blé

(Région Tensift Al Haouz/Maroc) sur lesquelles s’appuie l’évaluation du modèle. La comparaison

entre les valeurs de la partition estimées par le modèle et celles mesurées a montré un bon accord

malgré quelques déviations mineures. Ces dernières peuvent être expliquées par le fait que le

modèle ne fait pas la distinction entre le blé et les végétaux sauvages qui poussent dans le champ.

Ces résultats peuvent être considérés très encourageants si on les compare avec ceux établis dans la

littérature en utilisant d’autres modèles. Par la suite, ce modèle a été utilisé pour étudier l’efficience

d’irrigation via l’application de l’équation du bilan hydrique. Les résultats ont montré que la méthode

d’irrigation n’est pas adéquate. En effet, une grande quantité d’eau, de l’ordre de 37% de l’irrigation,

se perd par infiltration et évaporation du sol.

Les exploitations familiales de la plaine de Kairouan : stratégies de mises en valeur des plateaux et

des bas-fonds.

Kchouk Sarra 1,2, Braiki Houssem1,2 , , Burte Julien 2 , Habaieb Hamadi 1

1: INAT

2 : UMR G-EAU, CIRAD

Sur la plaine de Kairouan, l’agriculture essentiellement pluviale et de gestion des eaux d’inondations

d’avant les années 1970, cède progressivement la place à une agriculture d’exportation, irriguée

intensivement à partir de l’eau de la nappe alluviale. Ce changement a été impulsé par une nouvelle

politique hydro-agricole adoptée durant les années 1970 permettant la mise en place des Périmètres

Publics Irrigués, basée sur l’exploitation de la ressource en eaux souterraines. Ces périmètres ont été

installés essentiellement sur les terres de plaine, laissant à la marge les terres de bas-fonds qui

restent tributaires dans leur irrigation des eaux de pluie. La compétition accrue pour l’accès aux

terres de la plaine devenues irriguées a contraint des jeunes ruraux a réinvestir les terres de bas-

fonds, moins convoitées. Ils y développement des pratiques culturales nouvelles et de stratégies de

production agricole diversifiées. A partir d’une approche historique comparative, on s’intéressera

aux stratégies de mise en valeur des plateaux de la plaine et des bas-fonds inondables afin de mettre

en lumière les évènements majeurs ayant conditionné les évolutions des stratégies des agriculteurs

et leur perception différenciée de ces terres. Ce travail s’est appuyé sur une approche systémique

d’agriculture comparée et diachronique, associant l’analyse de documents d’archives et l’observation

de terrain à des enquêtes auprès des agriculteurs, dans la région d’Abida Ouest dans la plaine de

Kairouan.

Mots clés : bas-fonds, stratégies d'exploitation, trajectoire d’acteurs, Tunisie.

Relation entre température, précipitation, enneigement et l’oscillation nord atlantique sur l’Atlas

marocain

Marchane A.1

1Laboratoire de Géoressources - Unité associée au CNRST (URAC42), Département des Sciences de la

Terre, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cadi Ayyad, Av. A. Khattabi, BP 549, 40000

Marrakech, Morocco.

Le manteau neigeux contribue de manière significative à la disponibilité des ressources en eau en

aval pour de nombreux bassins versants en Afrique du Nord semi-aride. L'objectif de ce travail était

double: (1) une revisite des relations entre précipitations et température d’une part et l’oscillation

nord atlantique (ONA) d’autre part et (2) une analyse des liens entre l’ONA et l’enneigement sur

l’Atlas marocain. Pour ce faire, nous avons analysé les produits quotidiens de fraction de surface

enneigée (produits MOD10A1) sur la période 2000-2013 ; les données météorologiques de 37

stations (1993-2011) au Maroc ; les ré-analyses NCEP de température de l'air à 2 m. et du taux de

précipitation ; un indice mensuel de l’ONA. Les liens linéaires recherchés par simple analyse de

corrélation montrent que la phase négative de l’ONA (1) est clairement associée à des précipitations

supérieures à la normale sur la face Atlantique du Maroc mais ces liens s’étiolent rapidement à la fin

de l’hiver et dés que l’on rentre à l’intérieur des terres ; (2) est associée à des températures plus

douces en hiver, liens qui persistent au printemps et sur l’ensemble de la moitié nord du pays. Dans

un deuxième temps, l’analyse des relations entre enneigement et ONA montrent que, contrairement

aux précipitations liquides, la phase positive de l’ONA est favorable à une durée de l’enneigement

plus longue, principalement en retardant la date d’ablation totale au printemps grâce à des

températures plus froides. Ces résultats fournissent des éléments de compréhension sur l’impact de

l’ONA sur le timing de la saison neigeuse au Maroc et ont des implications directes pour la prévision

saisonnière de la surface enneigée.

Pollution des eaux souterraines et des sols : Cas de la ferme Agafay - Haouz Central, Maroc

S. Sefiani 1, A. El Mandour1, N. Laftouhi1, N. Khalil1, S. Kamal1, L. Hanich2, S. Khabba3, L. Jarlan4, A.

Hamaoui5, H. Aït Hajji5, O. Merlin4

1 Laboratoire de GEOHYD, Faculté des Sciences Semlalia, BP 2390, 40000 Marrakech, Maroc.

2 Laboratoire de Géoressources, Faculté des Sciences et Techniques de Marrakech, BP 549,

Marrakech, Maroc

3 LMME, Département de Physique, Faculté des Sciences Semlalia, Marrakech, Maroc

4 CESBIO, Centre d’Etudes Spatiales de la BIOsphère, Toulouse, France

5 Ferme d’Agafay, Marrakech Maroc.

L’aquifère de la plaine du Haouz constitue l’unique et principale ressource en eaux douces

souterraines dans la région de Marrakech. Les périmètres irrigués du Haouz ainsi que le

développement d’exploitations agricoles parallèles, peuvent amener à une dégradation de ces

ressources tant sur le plan quantité que qualité.

L’objectif de ce travail est de présenter la méthodologie adoptée pour évaluer l’état de pollution des

sols, sous différentes cultures, en se concentrant essentiellement sur les nitrates et leur devenir dans

le sol au-delà de la zone racinaire.

Dans cette étude, 73 points d’échantillonnage uniformément répartis sur la région d’étude ont été

prélevés dans la zone non saturée (0-30 cm). De plus, quinze positions ont été sélectionnées pour la

réalisation des profils verticaux (0-20, 20-40, 40-60, 60-80 et 80-100 cm) sous différents porte-greffes

au niveau d’une parcelle prise comme parcelle d’essai. Les variations des éléments chimiques, leurs

l’impact sur le type de porte-greffes et la variation des polluants à travers les différents horizons du

sol sont analysés. A terme, l’objectif ultime de notre étude est d’apprécier le lessivage des nitrates

vers les eaux souterraines.

Evaluation environnementale des pratiques agricoles des systèmes irrigués de Tunisie centrale.

M. Jouini (1)

(1) INAT

L'évaluation de la qualité du sol a été identifiés comme un objectif important pour la science du sol

moderne, qui peut jouer un rôle important dans le maintien ou l'amélioration de la qualité des sols et

la production agricole. Cependant, les pratiques agricoles inadéquates peuvent affecter

négativement la qualité du sol, ce qui contribue à l'érosion et la dégradation des sols. Alors,

comment évaluer les impact des pratiques agricoles et des aménagements de conservation sur la

qualité des sols dans un paysage complexe, un bassin versant, dans un climat semi-aride. Pour

répondre à cette question, on a choisit la méthode de l'analyse de cycle de vie comme la meilleure

méthode pour atteindre nos objectifs. L’ACV est une méthode normalisée au niveau international

(ISO 14040 et 14044) qui est utilisée pour évaluer les impacts environnementaux potentiels d'un

produit. Sa pratique et sa diffusion actuelles est de plus en plus performante et reconnu et elle peut

être utilisé au sein de démarche de développement durable. Les objectifs de cette thèse sont :

caractériser le système socio-environnemental de l’amont du bassin versant du Merguellil, une

importante zone de recharge des aquifères, et Analyser l’évolution de l’exploitation des ressources,

des usages et leurs interactions et évolution conjointe ; caractériser et quantifier les impacts

environnementaux des principales pratiques agricoles (sol, eau) par ACV et enfin développer une

approche d’évaluation environnementale innovante mobilisant des outils participatifs.

Evaluation environnementale participative des usages de l’eau et d’un territoire : cas d’étude sur le

bassin versant de Merguellil (Tunisie centrale)

BRAIKI Houssem1,2, HABAIEB Hamadi1, BOUARFA Sami3, BURTE Julien2

1: INAT

2 : UMR G-EAU, CIRAD

3 : UMR G-EAU, IRESTEA

Résumé - L’évaluation environnementale est aujourd’hui un élément indispensable des politiques

environnementales et de développement. Cependant, les méthodes les plus éprouvées comme l’ACV

ont été construites dans le contexte des pays du Nord. Elles ne sont généralement pas applicables au

Sud pour trois raisons en particulier : 1) le manque de données hydro-socio-environnementales

fiables, y compris statistiques, 2) la proéminence des questions socioéconomiques sur les

préoccupations environnementales et la méconnaissance de la perception des acteurs locaux sur ces

questions, 3) la difficulté d’identifier des indicateurs pertinents (sur le plan scientifique et des

acteurs) et mobilisables. Se pose alors la question de comment faire une évaluation

environnementale dans un tel contexte. L’hypothèse de la thèse est que le couplage d’une démarche

d’évaluation environnementale à une approche participative peut permettre de faire une meilleure

évaluation, plus efficace et partagée. Cette approche permettra en particulier de 1) mobiliser les

savoirs et les perceptions des acteurs locaux et les croiser avec les savoirs scientifiques pour

améliorer la qualité de l’inventaire des fonctions environnementales et des flux associés (obtention

d’informations, de données manquantes..), 2) choisir des échelles spatiales et temporelles et des

indicateurs appropriés aux visions et perceptions de acteurs, 3) faciliter les discussions entre les

différents types d’acteurs sur les impacts environnementaux des différents usages de l’eau et du

territoire et 4) faciliter l’appropriation par les acteurs de ses résultats en permettant le débat entre

les différents types d’acteurs.

Mots clés : évaluation environnementale, approche participative, acteurs, Tunisie centrale

Modèle conceptuel de fonctionnement du bassin de Merguellil

Jerbi Hamza (1), Massuel Sylvain (2), Tarhouni Jamila (1), Lachaal Fethi (1)

1: INAT

2 : UMR G-EAU

Une composante très importante dans la conceptualisation du système aquifère d'un bassin

hydrogéologique est la quantification des termes de son bilan. Des nombreuses investigations

antérieures se sont penchées sur l’étude du bilan d’eau dans le bassin de Merguellil, cependant les

chiffres proposés conditionnent souvent la quantité d’eau de manière fragmentée en temps et en

espace. Or le discernement du processus en jeu dans le bassin du Merguellil impose l’élaboration

d’un modèle conceptuel global qui tient en compte toutes les entrées et les sorties du système.

D'une façon générale un modèle à bilan est étroitement tributaire de l'état de connaissance au

moment de son élaboration c'est pour cette raison qu'une étude de synthèse et d'actualisation de

toutes les données hydrogéologiques existantes a été poursuivie ici. Un grand travail a été consacré

pour l'analyse l'ajustement et la confrontation des différentes estimations proposées. Les résultats

reflètent la plausibilité des estimations puisque l’écart entre les entrées et les sorties n'était pas

aberrant. Certains points d’ambigüité méritent d’être clarifier afin de vérifier la fiabilité de résultats.

Ce bilan offre la possibilité d’interroger sur les lacunes de connaissance du fonctionnement du

système dans le bassin de Merguellil, il représente également un point d'entrée pour planifier les

actions de recherches à prendre ultérieurement.

Evapotranspiration d’un verger d’oranger en conditions semi-arides: mesure et modélisation

S. Khabba1, S. Er-Raki2, M. Le Page3, L. Jarlan3

1 LMME, Faculté des Sciences Semlalia, Marrakech, Maroc;

2 LP2M2E, Faculté des Sciences et Techniques, Marrakech, Maroc;

3 CESBIO, Centre d’Etudes Spatiales de la BIOsphère, Toulouse, France;

Ce travail présente une étude mêlant analyse expérimentale et modélisation pour l’estimation des

besoins en eau (évapotranspiration) d'un verger d'oranger irrigué par un système de goutte-à-goutte

en conditions semi-arides. L'étude expérimentale a été réalisée, de 2007 à 2010, sur un verger de

mandarine situé à Agafay, à 35 km au sud-ouest de Marrakech. Un système d’Eddy covariance a été

installé pour contrôler en continu les flux verticaux de chaleur sensible (Hec) et de chaleur latente

(ETec). En parallèle, les différentes composantes du bilan radiatif à la surface et le flux thermique

dans le sol sont également mesurées. La modélisation de l’évapotranspiration actuelle (ETact) a été

réalisée par le modèle résistif de Penman-Monteith. La comparaison entre ETec et ETact a montré

de bonnes relations pour les données horaires et journalières. Pour les quatre années d'étude, les

coefficients de détermination (R2) sont supérieurs à 0,78 et les régressions linéaires sont très proches

de la première bissectrice.