Recherche d’indicateurs de ruissellement et des risques d’érosion au moyen de tests d’infiltrométrie dans le bassin versant du Rhéraya (Haut-Atlas occidental, Maroc)

L’objectif de ce travail est d’étudier les risques de ruissellement et d’érosion dans le bassin versant du Rhéraya (Haut-Atlas du Maroc) au moyen d’un irrigateur manuel à rampe sur 1 m2. Nous recherchons des indicateurs faciles à déterminer directement sur le terrain (états de surface du sol) ou à partir des tests en laboratoire (stabilité des agrégats, texture, matière organique), qui soient bien corrélés avec l’infiltrabilité et la turbidité issues des tests d’infiltrométrie. Pour les différents sols affleurant dans le bassin, les résultats ont mis en évidence une grande variabilité de l’infiltrabilité (de 1 à 70 mm.h‑1) et de turbidité des eaux de ruissellement (de 1,5 à 325 g.L‑1). La turbidité a pu être mesurée correctement grâce à la mise au point d’un nouveau dispositif de collecte des eaux de ruissellement de l’irrigateur. Bien que l’infiltrabilité et le ruissellement soient la résultante d’interactions entre toutes les caractéristiques physiques du sol, certaines apparaissent dominantes dans notre contexte. Nous montrons ainsi que l’infiltrabilité est déterminée principalement par la texture et l’ouverture de la surface du sol et que la turbidité est due essentiellement à la surface de sol nu exposée au ruissellement. Ces indicateurs cartographiables offrent la possibilité d’une spatialisation des risques d’érosion au niveau du bassin versant.The objective of this study was to investigate the risks of runoff and erosion of soils in the Rheraya catchment (High Atlas, Morocco) using infiltrometer tests on 1 m2 plots. We were looking for indicators that are easily obtained directly from field observations (ground surface features) or by laboratory tests (aggregate stability, soil texture and organic matter), and are well correlated with infiltrability and turbidity measurements from the infiltrometer tests. For the various soils present in the study area, the results show a large variability of infiltrability values (from 1 to 70 mm·h-1) and turbidity (from 1.5 to 325 g·L-1). The turbidity was correctly measured thanks to the development of a new runoff collector that doesn’t disturb the soil. Although runoff and erosion are the result of interactions among many parameters, some of these appear to be dominant in our case. The measurements show that the infiltrability was correlated mainly with texture and soil surface opening, whereas turbidity was related to the surface of bare soil that was exposed to runoff. These indicators may be used to determine the spatialization of potential erosion in the Rheraya catchment

Numerical analysis of a model for Nickel-Iron alloy electrodeposition on rotating disk electrode

International audienceTo better understand the nickel-iron electrodeposition process, we have developed one-dimensional numerical model. This model addresses dissociation, diffusion, electromigration, convection and deposition of multiple ion species.\ The reaction mechanism in this model differs in that $$ and $Fe^{2+}$ are the electroactive species and $NiOH^{+}$ and $$ are not involved whatsover.\ To take account of the anisot-ropic behaviour of the solution we introduce a domain decomposition numerical method. Simulations with experimental data shows that our model can predict characteristic features of the nickel-iron system

Effets des plantations forestières sur banquettes sur le ruissellement et l'érosion par rapport aux parcours dans les montagnes semi arides du Haut-Atlas de Marrakech (Maroc)

L’érosion hydrique est un phénomène qui porte préjudice aux ressources en eau et en sol des bassins versants du Maroc. L’objectif de ce travail est de quantifier l’effet des aménagements (replantations forestières de pins essentiellement, associées à la création de banquettes) à partir de mesures réalisées sur parcelles d’érosion (150 m²) sous pluies naturelles installées sur deux types de sols contrastés et importants dans le bassin versant de l’oued Rhéraya (argilites permo-triasiques et substrat magmatique), situé dans le Haut Atlas Occidental du Maroc.Cinq années d’observations ont montré que dans la majorité du bassin les évènements provoquant du ruissellement sont rares et ne produisent que peu de sédiments (entre 0.03 et 1.1 t. ha-1. an-1). Par contre, le ruissellement est plus fréquent et l’érosion nettement plus importante sur le sol nu des ravines argileuses (340 t. ha-1. an-1). Les plantations de pins sur banquettes sur argilites rouges ont montré leur efficacité pour le blocage du ruissellement et de l’érosion lorsqu’elles sont encore fonctionnelles. Inversement, les banquettes non entretenues (banquettes comblées de sédiments et sol sans végétation observées sur substrat magmatique) augmentent le ruissellement et l’érosion.Water erosion has a strong negative impact on soil and water resources in Morocco. The objective of this work is to quantify effect of management (Pine Plantation associated with the creation of graded terrasses) from measurements on erosion plots (150 m²) with natural rainfall installed on two contrasting soil types in the Rheraya watershed (red clay Permo-Triassic and magmatics rocks) in the Western High Atlas of Morocco.Five years of observation have shown that on the majority of the catchment, rainfall events causing runoff are rare and produce little sediments (between 0.03 and 1.1 t. ha-1. an-1). Conversely, runoff is more frequent and erosion much higher in gullies on red clay (340 t. ha-1. an-1). The pine plantations associated with embankments and ditches showed their strong effectiveness for blocking runoff and erosion when they are still functional. Conversely, those that were not maintained, with ditches filled with sediments, have no more or even a strong negative effect

Variabilité spatio-temporelle de la teneur en carbone du sol en milieu agricole carbonaté : exemples d'apports de la spectroscopie proche infrarouge

Effective protection of environmental resources requires an understanding of spatial and temporalvariation of soil properties, and its causes and its consequences. However, the acquisition of data on thisvariability requires datasets whose achievement is limited by the cost of physico-chemical analyses, and also insome cases by the amount of material available. For studies related to carbon sequestration in soils and theirvulnerability to land use and climate changes, additional limitations appear in carbonate soils as organic formsand inorganic carbon must be distinguished. Assuming that the near-infrared spectroscopy (NIRS) could helpovercome these limitations, this paper presents some results obtained with NIRS through two examples ofstudies in carbonate environment, one in the watershed the Rheraya (High Atlas of Morocco) and the other inthe plain of Languedoc (France). These examples show that depending on the particular case studied andphysicochemical methods implemented a procedure for prediction by NIRS may be efficient to predict the Corgand inefficient for predicting carbonates or moderately efficient in predicting the Corg and very efficient to predictthe carbonates.La protection efficace des ressources environnementales nécessite une bonne connaissancedes variations spatiales et temporelles des propriétés des sols, ainsi que de ses causes et de sesconséquences. Cependant, l'acquisition de données sur cette variabilité nécessite des jeux dedonnées dont l'obtention est limitée par le coût des analyses physico-chimiques, mais aussi, danscertains cas, par la quantité de matériau disponible. Pour les études liées à la séquestration ducarbone dans les sols et à leur vulnérabilité aux changements d’usage et aux changementsclimatiques, des limites supplémentaires apparaissent dans les sols carbonatés, car les formesorganiques et inorganiques du carbone doivent être distinguées. Partant de l’hypothèse que laspectroscopie proche infrarouge (SPIR) pourrait permettre de dépasser ces limites, cettecommunication présente quelques résultats obtenus avec la SPIR à travers deux exemples d'étudesen milieu agricole carbonaté, l’un dans le bassin versant de la Rhéraya (Haut-Atlas du Maroc) etl’autre dans la plaine languedocienne (France). Ces exemples montrent notamment que selon le casétudié et les méthodes physico-chimiques mises en œuvre, une procédure de prédiction par SPIRpeut être soit efficiente pour prédire le Corg et non efficiente pour prédire les carbonates, soitmoyennement efficiente pour prédire le Corg et très efficiente pour prédire les carbonate

An integrated modelling and remote sensing approach for hydrological study in arid and semi-arid regions : the SUDMED programme

Recent efforts have been concentrated in the development of models to understand and predict the impact of environmental changes on hydrological cycle and water resources in arid and semi-arid regions. In this context, remote sensing data have been widely used to initialize, to force, or to control the simulations of these models. However, for several reasons, including the difficulty in establishing relationships between observational and model variables, the potential offered by satellite data has not been fully used. As a matter of fact, a few hydrological studies that use remote sensing data emanating from different sources (sensors, platforms) have been performed. In this context, the SUDMED programme has been designed in 2002 to address the issue of improving our understanding about the hydrological functioning of the Tensift basin, which is a semi-arid basin situated in central Morocco. The first goal is model development and/or refinement, for investigating the hydrological responses to future scenario about climate change and human pressure. The second aim is the effective use of remote sensing observations in conjunction with process models, to provide operational prognostics for improving water-resource management. The objective of this paper is to present the SUDMED programme, its objectives, and its thrust areas, and to provide an overview of the results obtained in the first phase of the programme (2002-2006). Finally, the lessons learned, future objectives, and unsolved issues are presented

Lutte antiérosive

Face à la pression démographique et foncière dans les pays en développement, la productivité des terres connaît actuellement une forte baisse dans de nombreuses régions tropicales. Par ailleurs, la succession rapprochée des tempêtes cycloniques entraîne l'appauvrissement extrême de certaines populations du fait de la dégradation des terres et des inondations des plaines où se développent les principales agglomérations. Telles sont les problématiques étudiées par l'IRD et le réseau Érosion de l'AUF dont ce CD présente les derniers travaux. Initialement réunies dans la perspective d'un colloque à Haïti (annulé suite au séisme de 2010), les contributions publiées ici portent sur des études de cas à Haïti, mais aussi à Madagascar, au Maghreb ou au Vietnam, soit au total une soixantaine de communications et une série de documents récents issus des réflexions des experts. Structuré en six thèmes, ce CD constitue ainsi une source bibliographique précieuse pour les décideurs, les experts, les ONG, les acteurs de la société civile et les chercheurs concernés par la gestion durable de l'eau et la restauration de la productivité des sols (GCES)

Spatial variability of the relationships of runoff and sediment yield with weather types throughout the Mediterranean basin

Summarization: Soil degradation by water is a serious environmental problem worldwide, with specific climatic factors being the major causes. We investigated the relationships between synoptic atmospheric patterns (i.e. weather types, WTs) and runoff, erosion and sediment yield throughout the Mediterranean basin by analyzing a large database of natural rainfall events at 68 research sites in 9 countries. Principal Component Analysis (PCA) was used to identify spatial relationships of the different WTs including three hydro-sedimentary variables: rainfall, runoff, and sediment yield (SY, used to refer to both soil erosion measured at plot scale and sediment yield registered at catchment scale). The results indicated 4 spatial classes of rainfall and runoff: (a) northern sites dependent on North (N) and North West (NW) flows; (b) eastern sites dependent on E and NE flows; (c) southern sites dependent on S and SE flows; and, finally, (d) western sites dependent on W and SW flows. Conversely, three spatial classes are identified for SY characterized by: (a) N and NE flows in northern sites (b) E flows in eastern sites, and (c) W and SW flows in western sites. Most of the rainfall, runoff and SY occurred during a small number of daily events, and just a few WTs accounted for large percentages of the total. Our results confirm that characterization by WT improves understanding of the general conditions under which runoff and SY occur, and provides useful information for understanding the spatial variability of runoff, and SY throughout the Mediterranean basin. The approach used here could be useful to aid of the design of regional water management and soil conservation measures.Παρουσιάστηκε στο: Journal of Hydrolog