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UNIVERSITE DE TUNIS EL MANAR (2005)

RECHARGE ET PALEORECHARGE DU SYSTEME AQUIFERE DU SAHARA SEPTENTRIONAL

OULD BABA SY Mohamedou

Titre : RECHARGE ET PALEORECHARGE DU SYSTEME AQUIFERE DU SAHARA SEPTENTRIONAL

Auteur : OULD BABA SY Mohamedou

Université de soutenance : UNIVERSITE DE TUNIS EL MANAR

Grade : Doctorat en Géologie 2005

Résumé
Le Système Aquifère du Sahara Septentrional (SASS) s’étend sur 1.100.000 km2 entre l’Algérie, la Libye et la Tunisie. Il est constitué de deux principales couches aquifères : le Continental Intercalaire et le Complexe terminal qui renferment d’importantes réserves évaluées à 30.000×109 m3 d’eaux souterraines dont l’accumulation ne peut être expliquée par le climat actuel ; la recharge actuelle n’étant que de 1×109 m3 /an. Diverses thèses ont été émises concernant la recharge ou la paléorecharge des nappes sahariennes. Certains chercheurs de la zone aride considèrent que les nappes sahariennes sont fossiles et ne sont plus alimentées de nos jours. La thèse de l’alimentation actuelle des nappes est défendue par d’autres pour qui elle s’effectuerait à l’occasion de conditions climatiques favorables.
Notre étude de la recharge du SASS s’appuie sur trois principaux outils : a) le modèle de simulation du système aquifère multicouche du SASS utilisé pour reconstituer le comportement ancien du système ; b) le résultats des analyses isotopiques effectuées dans la région traduites sous forme de cartes des âges des eaux ; c) la modélisation des précipitations efficaces et de l’infiltration des crues d’oueds sur les zones d’affleurements perméables utiles des aquifères.
La cartographie des activités en 14C mesurées aux forages, traduite en âges- équivalents des eaux souterraines reflète, fidèlement, le schéma hydrodynamique des aquifères du Sahara septentrional. La répartition spatiale des âges au 14C révèle qu’aux zones de recharge les eaux sont jeunes, témoignant d’une alimentation actuelle. Les âges évoluent des zones de recharge vers les exutoires où les eaux sont plus anciennes indiquant une convergence vers ces derniers. De l’ordre de 500 ans près des aires d’alimentation possible, ces âges atteignent jusqu’à 40000 ans aux zones d’exutoires situées à 500 km des zones de recharge.
L’hypothèse du tarissement pur des nappes du Sahara depuis le début de l’Holocène (10000 ans BP) sans recharge, développée par certains chercheurs, a fait l’objet d’une étude particulière. Sur le modèle SASS, est établi un état naturel de référence sans pompages daté de l’an 1900. Au début de l’Holocène, les nappes étaient saturées. Pour reconstituer l’état piézométrique permanent des nappes à cette époque, les charges hydrauliques aux limites (affleurements perméables des reliefs périphériques) sont fixées aux altitudes du terrain naturel, ce qui représente là une surélévation des niveaux de 150 à 300 m. Le bilan calculé à cette époque indique une alimentation des nappes égale à 2.5×109 m3 /an. L’étude du tarissement des nappes sur les 10000 dernières années avec des conditions de recharge nulle montre que les niveaux piézométriques calculés à la date témoin (année 1900) sont considérablement inférieurs aux valeurs de référence observées, les écarts allant jusqu’à 300 m aux zones d’alimentation de l’Atlas saharien. Ces résultats, obtenus sur un modèle de simulation dont les paramètres ont par ailleurs fait l’objet d’un calage sur des séries historiques conséquentes, nous ont amenés à abandonner l’hypothèse d’un comportement en tarissement pur des nappes sahariennes. La distribution des niveaux des nappes ne peut donc s’expliquer que par une recharge actuelle en conformité avec les gradients hydrauliques observés.
La modélisation hydrologique de la recharge utilise des modèles à réservoirs sur les affleurements perméables du Continental Intercalaire dans l’Atlas saharien, principale zone d’alimentation. Sur les 13 bassins-versants que compte cette région, seuls deux présentent des observations hydrométriques. Utilisant des données hydropluviométriques journalières, les modèles ont été calés et validés sur ces deux bassins, ce qui a permis d’identifier un jeu de paramètres adopté pour les bassins analogues. Les résultats obtenus permettent d’estimer le débit d’alimentation provenant de l’Atlas saharien à 7 m3 /s. Cette estimation est proche des valeurs traditionnellement admises ici, qui se situent dans la fourchette de 4 à 8 m3 /s.

Version intégrale

Page publiée le 10 octobre 2015, mise à jour le 16 mars 2019