Importance relative des processus de transformation des nutriments à grande échelle (cas du bassin versant de la Tafna).

Abstract

األهمية النسبية لعمليات تحول المغذيات على نطاق واسع )حالة مستجمع مياه تافنة( ملخص يعد تلوث األنظمة البيئية المائية بالنترات قضية رئيسية ، حيث يمثل مشكلة للبيئة وصحة اإلنسان على حد سواء، لذلك يعد البحث في هذا السياق ضروريًا ويساهم بشكل كامل في توفير البيانات للتحكم بشكل أفضل في المشكلة. الهدف النهائي من هذا البحث هو تسليط الضوء على مساهمة المنطقة شبه الجوفية في األداء الكيميائي الحيوي على مستوى التربة وخاصة حركية النترات والعوامل المؤثرة فيها على نطاق مستجمعات المياه. 3 لفهم هذا الدور في الزمان والمكان ، تم قياس المعلمات الهيدروجيوكيميائية ، وال سيما تركيزات النترات NO( (N ، -شهريًا بين فبراير 3102 وأبريل 3102 في المياه السطحية والمياه البينية والمياه الجوفية على امتداد 071 كم من منبع الوادي إلى المصب في الوادي الرئيسي تافنة وروافده وادي يسر ووادي الشولي. كان التغير الطولي الهام للنترات في المنطقة شبه الجوفية مرتبطًا بترتيب الوديان والمسافة من المنبع. باإلضافة إلى ذلك ، أظهرت الدراسة وجود فرق كبير بين تركيزات نترات riffle) R (و (P (pools لوادي تافنة و كشف تحليل المكونات الرئيسية (PCA (عن التأثير الكبير للزراعة على تركيزات النترات. وقد مكّنت هذه الدراسة من تحديد مواقع المناطق شبه الجوفية التي تعمل كمصدر أو مخزن للنترات )النقاط الساخنة( وكذلك من تحديد الفترة الهيدرولوجية والعمليات المعنية بذلك. لقد أظهرت على نطاق واسع أن المناطق شبه الجوفية الغنية بالنترات تساهم في زيادة تركيزاته في مواقع صعود المياه ويمكن أن تكون مصدرًا مهمًا للنترات للمياه السطحية اسفل مجرى الوادي ، خاصةً خالل فترات انخفاض مياه وادي تافنة حين يمكن أن يجف على السطح. وبالتالي فإن هذه النتائج تسلط الضوء على أهمية دور المناطق شبه الجوفية في نوعية المياه على مستوى المستجمعات )انتاج النيتروجين وعملية االحتفاظ به(. الكلمات المفتاحية: مستجمعات المياه .شبه الجوفية .نترات . مصدر. مخزن . مبادالت. تافنة. شمال غرب الجزائر Importance relative des processus de transformation des nutriments à grande échelle (cas du bassin versant de la Tafna). Résumé La contamination des écosystèmes aquatiques par les nitrates représente un enjeu majeur, posant à la fois un problème pour l’environnement et pour la santé humaine. De ce fait, les recherches dans ce contexte sont nécessaires et contribuent pleinement à fournir des données pour une meilleure maîtrise du problème. Le but ultime de cette recherche est de mettre en évidence la contribution de la zone hyporhéique dans le fonctionnement biogéochimique particulièrement la dynamique des nitrates et les facteurs de contrôle à l’échelle du bassin versant. Pour comprendre ce rôle dans le temps et l'espace, des paramètres hydrogéochimiques, en particulier les concentrations en nitrates (NO3 -N), ont été mesurés mensuellement entre février 2013 et avril 2014 dans les eaux de surface, les eaux interstitielles et les eaux souterraines long de 170 km à partir de la source de la rivière jusqu’à l’exutoire dans le cours d’eau principal la Tafna et ses affluents Isser et Chouly. L'évolution longitudinale significative du NO3 -N dans la ZH était liée à l'ordre des cours d'eau et à la distance par rapport à la source. De plus, l'étude a montré une différence significative entre les concentrations en nitrates des seuils (R) et des mouilles (P) de l'oued Tafna. L'analyse en composantes principales (ACP) a révélé l'impact considérable de l'agriculture sur les concentrations en nitrate. Cette étude a permis de localiser les zones hyporhéiques fonctionnant comme source ou puits de nitrate hotspots ainsi que déterminer la période hydrologique hotmoments et les processus en cause. Elle a montré à grande échelle que la ZH riche en nitrates contribuait à augmenter ses concentrations dans les sites d'upwelling et pourrait être une source importante de nitrates pour l’eau de surface en aval, particulièrement pendant les périodes de basses eaux où la Tafna peut s’assécher à la surface. Ainsi, ces résultats soulignent l'importance du fonctionnement des zones hyporhéiques dans la qualité de l’eau du bassin versant (processus d'enrichissement et de rétention de l'azote). Mots-clés : Bassin versant. Hyporhéique . Nitrate. Source. Puits. Échanges. Tafna. Nord-Ouest algérien Relative importance of large-scale nutrient transformation processes (case of the Tafna watershed) Abstract The contamination of aquatic ecosystems by nitrates represents a major challenge, posing both a problem for the environment and for human health. As a result, research in this context is necessary and contributes fully to providing data for better control of the problem. The ultimate goal of this research is to highlight the contribution of the hyporheic zone in the biogeochemical functioning particularly the nitrate dynamics at the catchment scale. To understand this role through time and space, hydrogeochemical parameters, particularly nitrate concentrations (NO3-N), were measured monthly between February 2013 and April 2014 in surface water (SW), interstitial water (IW) and groundwater (GW) along a 170 km stretch from the river’s source to the outlet into the main stream of the Tafna River and its Isser and Chouly tributaries. The significant longitudinal evolution of NO3-N in the HZ was related to stream order and distance from the source. Moreover, the study indicated a significant difference between nitrate concentrations in the riffles (R) and pools (P) of the Tafna wadi. Principal component analysis (PCA) revealed the considerable impact of agriculture on nitrate concentrations. This study made it possible to locate the hyporheic zones functioning as source or sink of nitrate "hotspots" as well as to determine the hydrological period "hotmoments" and the processes involved. This study indicated on a large scale that nitrate-rich HZ contributed to increasing surface nitrate concentrations in upwelling sites and could be an important nitrate source for downstream SW, particularly during low-water (LW) periods when the Tafna can run dry on the surface. Thus these results underline the importance of hyporheic zones functioning to the water quality of the watershed (process of enrichment and retention of nitrogen). Keywords Catchment . Hyporheic . Nitrate . Source . Sink. Exchange . Tafna. Algerian northwest