Calibration and validation of the STICS crop model for managing wheat irrigation in the semi-arid Marrakech/Al Haouz Plain

In the first part of this work, the shoot growth module and grain yield of the STICS crop model were calibrated and validated by using field data which was collected from irrigated winter wheat fields in the Haouz plain near Marrakech. The calibration was performed on the thermal units between the four phenological stages that control the dynamics of leaf area index and the thermal unit between emergence and the beginning of grain filling. The plant phenology was calibrated for three fields monitored during the 2002/03 season. Evaluation of the grain yields and the temporal evolution of leaf area index were done for six validation fields during 2003/04. The results showed the significant accuracy of the model in simulating these variables, and also indicated that the plants mainly suffered from lack of nitrogen. The results in the second part show the potential of crop modeling to schedule irrigation water, on the assumption that the plants were growing under optimal conditions of fertilization. In this case, the model was used to manage the time of irrigation according to a threshold for water deficit. Various simulations displayed logical trends in the relationship between the grain yield and both the amount and timing of irrigation water. These results were finally compared with those obtained from real irrigation practices. For the particular climate of 2003/04, the comparison showed that 70 mm and 40 mm of water could be saved in case of early and late sowing, respectively

Comparison of large aperture scintillometer and eddy covariance measurements: Can thermal infrared data be used to capture footprint-induced differences?

Eddy covariance (EC) and large aperture scintillometer (LAS) measurements were collected over an irrigated olive orchard near Marrakech, Morocco. The tall, sparse vegetation in the experimental site was relatively homogeneous, but during irrigation events spatial variability in soil humidity was large. This heterogeneity caused large differences between the source area characteristics of the EC system and the LAS, resulting in a large scatter when comparing sensible heat fluxes obtained from LAS and EC. Radiative surface temperatures were retrieved from thermal infrared satellite images from the Landsat Enhanced Thematical Mapper and Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) satellites. Using these images in combination with an analytical footprint model, footprint-weighted radiative surface temperatures for the footprints of the LAS and the EC system were calculated. Comparisons between the difference in measured sensible heat fluxes and the difference in footprint-weighted radiative surface temperature showed that for differences between the footprint-weighted radiative surface temperatures larger than 0.5 K, correlations with the difference in measured sensible heat flux were good. It was found that radiative surface temperatures, obtained from thermal infrared satellite imagery, can provide a good indication of the spatial variability of soil humidity, and can be used to identify differences between LAS and EC measurements of sensible heat fluxes resulting from this variability

The use of the scintillation technique for monitoring seasonal water consumption of olive orchards in a semi-arid region

To monitor seasonal water consumption of agricultural fields at large scale, spatially averaged surface fluxes of sensible heat (H) and latent heat (LvE) are required. The scintillation method is shown to be a promising device for obtaining the area-averaged sensible heat fluxes, on a scale of up to 10 km. These fluxes, when combined with a simple available energy model, can be used to derive area-averaged latent heat fluxes. For this purpose, a Large Aperture Scintillometer (LAS) was operated continuously for more than one year over a tall and sparse irrigated oliveyard located in south-central Marrakesh (Morocco). Due to the flood irrigation method used in the site, which induces irregular pattern of soil moisture both in space and time, the comparison between scintillometer-based estimates of daily sensible heat flux (HLAS) and those measured by the classical eddy covariance (EC) method (HEC) showed a large scatter during the irrigation events, while a good correspondence was found during homogenous conditions (dry conditions and days following the rain events). We found, that combining a simple available energy model and the LAS measurements, the latent heat can be reliably predicted at large scale in spite of the large scatter (R2 = 0.72 and RMSE = 18.25Wm2) that is obtained when comparing the LAS against the EC. This scatter is explained by different factors: the difference in terms of the source areas of the LAS and EC, the closure failure of the energy balance of the EC, and the error in available energy estimates. Additionally, the irrigation efficiency was investigated by comparing measured seasonal evapotranspiration values to those recommended by the FAO. It was found that the visual observation of the physical conditions of the plant is not sufficient to efficiently manage the irrigation, a large quantity of water is lost (37% of total irrigation). Consequently, the LAS can be considered as a potentially useful tool to monitor the water consumption in complex conditions

До питання про співвідношення праворозуміння та правової думки

У статті проаналізовано структуру праворозуміння, дано визначення поняття правова думка та вказано, що праворозуміння, як осмислення правової дійсності є складовою частиною правової думки.В статье проанализировано структуру правопонимания, дано определение понятия правовая мысль иопределено, что правопонимание как осмысление правовой действительности является составляющей правовой мысли.In the article are analyzed the structure of legal understanding, given the definition of legal thought and determined that the legal comprehension as a legal interpretation of reality is a part of legal thought

Impact de la modernisation agricole sur l'évolution piézométrique de la nappe phréatique du Haouz (Maroc central)

International audienceDans la région de Marrakech (Maroc central), la population du Haouz est constituée de 60 % de ruraux dont l'activité principale est l'agriculture. La mobilisation de plus en plus importante des ressources en eau pour l'irrigation a conduit à la mise en place d'aménagements agricoles réalisés par l'Office régional de mise en valeur du Haouz. Les prélèvements sont de 238 millions de m3, 73 % dans le Haouz pour 122 000 ha aménagés depuis 1998 et 27 % dans la Tassaout, pour 52 000 ha aménagés en 1978). L'étude, intégrée dans le programme scientifique franco-marocain Sud- Med, met en évidence les modifications du régime de la nappe phréatique dans différents secteurs sous l'influence de l'irrigation à partir des eaux de surfaces et des eaux souterraines. La variation du niveau piézométrique de la nappe du Haouz a été mesurée depuis les années 70. Des situations de baisse piézométrique coexistent avec d'autres o`u la hausse piézométrique peut atteindre 15 mètres. Ces évolutions contrastées illustrent les changements importants dans le fonctionnement hydrologique des nappes et l'importance de l'infiltration des eaux d'irrigation dans l'alimentation actuelle de la nappe. La plupart des points d'observations montrent une baisse de la nappe entre 1981 et 1987, puis dans certains secteurs, on observe des remontées piézométriques variables en fonction de la mise en eau des périmètres. La diversité des situations indique qu'il n'est pas possible d'établir une relation simple entre le fonctionnement d'un périmètre irrigué et la dynamique de la nappe phréatique. L'analyse doit ˆetre entreprise par sous-ensemble homogène (hydrogéologie, apport des eaux de surface, exploitation des eaux souterraines). En outre, une modélisation physique des écoulements souterrains est en cours afin de mieux cerner la diversité des ressources et des usages de l'eau dans le Haouz

A simple algorithm to estimate evapotranspiration from DAIS data : application to the DAISEX campaigns

DOI:10.1016/j.jhydrol.2005.03.027The knowledge of evapotranspiration is of great interest in many applications such as assessing irrigation water use. In this paper, a methodology is presented to estimate evapotranspiration using the surface energy balance model S-SEBI (Simplified Surface Energy Balance Index) and the evaporative fraction. The method is applicable under the assumptions of constant atmospheric conditions and sufficient wet and dry pixels over the image. The model uses remotely sensed parameters such as albedo, MSAVI (Modified Soil Adjusted Vegetation Index) and surface temperature and emissivity images. The methodology has been applied over the Barrax test site, located in the province of Albacete (Castilla La Mancha, Spain), in the framework of the DAISEX (Digital Airborne Imaging Spectrometer Experiment) campaigns carried out by ESA (European Space Agency). Net radiation, soil heat fluxes and evapotranspiration have been obtained from DAIS images for alfalfa, corn and grass plots. The results show that alfalfa plot gives the highest values, around 5 mm dK1, whereas corn plot gives the lowest, around 3.5 mm dK1. The proposed methodology leading to an accuracy for the daily evapotranspiration lower than 1 mm dK1

Evaluation of the Snowmelt Runoff Model in the Moroccan High Atlas mountains using two snow-cover estimates

In the centre of Morocco, the High Atlas mountain range represents the most important water storage for the neighbouring arid plains through liquid and solid precipitation. In this context, we evaluated the performance of the Snowmelt Runoff Model (SRM) on the five main tributary watersheds of the High Atlas range. Due to the very low density of climate stations in the High Atlas, snowfall and snowmelt processes are difficult to monitor using meteorological data alone. In order to compensate for the lack of in situ data, snow maps are also derived from remotely-sensed data. We compared the streamflow forecasting performance when the model is driven by one or the other estimate of snow-covered area. Both estimates are generally comparable in all watersheds, and satisfactory streamflow simulations were obtained at seasonal time scales using both snow-cover products. However, significant differences can be observed for selected storms, with more accurate streamflow predictions being obtained when the remotely-sensed data are used

Rainfall-Runoff modeling and hydrological regime analysis of a semi-arid snow-influenced catchment Case of the Rheraya river (High Atlas, Morocco) [Modélisation pluie-débit et analyse du régime d’un bassin versant semi-aride sous influence nivale Cas du bassin versant du Rheraya (Haut Atlas, Maroc)]

Le débit des rivières et la recharge des nappes dans la région de Marrakech sont étroitement liés à la dynamique hydrologique dans le Haut-Atlas. Pour anticiper les effets du changement climatique dans cette région où la demande en eau est croissante, il est essentiel de mieux connaitre la contribution respective de la fonte de la neige et des pluies au débit des oueds de montagne. Cette étude vise à modéliser les débits de l'oued Rheraya dans le Haut-Atlas marocain (225 km², altitudes comprises entre 1030 m et 4165 m) en prenant en compte la composante nivale. Pour cela, le modèle conceptuel global GR4J est appliqué sur la période 1989-2009 en y adjoignant le module CemaNeige qui simule la dynamique de la composante neigeuse de manière semi-distribuée. Ces travaux permettent d'affiner la caractérisation du régime hydrologique du bassin. La fraction enneigée simulée se révèle corrélée avec celle extraite du produit neige MODIS durant la période 2000-2009 (R2 = 0,64). De plus, l'équivalent en eau de la neige simulé est cohérent avec celui mesuré par une station automatique durant la période 2004-2006 (R2 = 0,81). Enfin, nous obtenons une simulation des débits qui reproduit bien la très forte variabilité saisonnière et interannuelle. Le Nash relativement faible par rapport aux standards habituels (0,45) peut s'expliquer par la faible qualité des mesures de débit (régime d'oued à lit instable). En conclusion, le régime hydrologique de l'oued Rheraya est pluvio-nival avec une distribution des débits unimodale dont le maximum en avril coïncide avec la fonte des neiges. C'est à ce moment que les populations en aval sont les plus vulnérables au déficit de débit car les cultures irriguées entrent en période de croissance

Analyse de la dynamique des surfaces enneigées du Haut Atlas marocain à partir des données SPOT-VEGETATION

La chaîne montagneuse du Haut Atlas marocain constitue un véritable château d'eau pour les plaines arides avoisinantes. C'est le cas de la plaine du Haouz dans la région de Marrakech, où les ressources en eaux connaissent une exploitation intensive (activités agricoles et tourisme). La gestion durable de ces ressources est ainsi une priorité pour les autorités de la région et du pays. Dans cet objectif, il est nécessaire de bien comprendre les processus et les variables permettant de décrire précisément le cycle hydrologique de la région, et en particulier la contribution respective des précipitations liquides et solides aux débits des principaux sousbassins de l'oued Tensift. Dans ce contexte, nous avons utilisé une archive de 7 années d'images SPOT-VEGETATION pour cartographier les surfaces enneigées du Haut Atlas. Les variations spatiales et temporelles de la couverture neigeuse sont analysées à l'échelle du Haut Atlas, ainsi qu'au niveau des cinq grands bassinsversants qui alimentent la plaine du Haouz. Cette analyse et la confrontation avec les mesures hydrométéorologiques disponibles permettent de conforter les estimations des surfaces enneigées. Cette étude montre l'intérêt de la télédétection pour observer durablement la variabilité intra- et interannuelle de l'enneigement dans des régions peu accessibles où le réseau d'observation climatique est insuffisant. Le potentiel de ces données pour étudier le régime hydrologique de régions semi-arides est également souligné