Impacts de la variabilité climatique sur l’hydrologie et la gestion des ressources en eau du bassin versant de l’Oued Mekerra (Nord-ouest algérien)

Abstract

La sècheresse est considérée comme une réalité évidente dans les régions méditerranéennes et particulièrement le Nord-ouest algérien. Le présent travail permet de mettre en évidence l'existence de ce phénomène à l’échelle spatiotemporelle, et à évaluer son impact sur le régime hydrologique au niveau du bassin versant de l’Oued Mekerra. Ce bassin s’étend sur une superficie de 3616 km², a reçu des précipitations annuelles moyennes de 311.6mm sur une période de 41 années (1968/1969-2008/2009). Durant cette étude, différents tests et indices utilisant les données pluviométriques et hydrométriques sont adoptés. Les résultats obtenus pour toutes les stations retenues dans cette étude, montrent l'existence des ruptures entre 1974 et 1981. Ces ruptures s'accompagnent d'une diminution de la pluviométrie de 26.8% (aval) à 61.5% (amont), et plus de 35% pour les écoulements indiquant la sévérité de la sècheresse qui a affecté la région depuis 1978. Par ailleurs, l’évolution spatiale de la sécheresse durant la période (1978/1979-2008/2009) fait apparaitre l’humidité de la moyenne Mekerra par rapport aux parties aval et amont de la Mekerra. L’étude des effets de la variabilité climatique sur les ressources en eau amène à calibrer les paramètres du modèle GR1A pour les trois sous-bassins de l’oued Mekerra, en utilisant plusieurs sous-périodes, afin de comparer la variation du critère de Nash autour de la date de rupture (1978/1979) et par conséquent l’impact de la variabilité climatique sur l’hydrologie. Ainsi, il nous a paru important, voire indispensable de tester la période après-rupture avec des pas de temps mensuel et journalier. Cependant, à l’échelle journalière, nous avons jugé utile de comparer en premier temps, la performance et la robustesse d’un modèle semi-distribué (SWAT), avec un modèle global (GR4J) pour faire apparaitre l’impact de la variabilité climatique sur la gestion des ressources en eau et représenter par la suite l’évolution spatiale des différentes composantes du bilan hydrologique. Les résultats obtenus montrent que le modèle GR1A est validé pour l’ensemble des sous bassins durant la période 1978/1979-2008/2009, ce qui explique clairement l’impact de la variabilité climatique sur l’hydrologie de l’oued Mekerra. En plus, la diminution progressive du coefficient de correction de l’évapotranspiration de l’amont vers l’aval, traduit une perte d’eau en profondeur, particulièrement dans la partie amont karstique du bassin. Par ailleurs, le GR2M, offre des résultats satisfaisants. Toutefois, l’humidité exceptionnelle des années 2007-2008 et 2008-2009 influence la qualité de la validation. A l’échelle de temps journalier, la comparaison des performances entre GR4J et SWAT illustre clairement la fiabilité et la précision de l’approche semi-distribuée et sa capacité à reproduire le comportement hydrologique à l’échelle temporelle. Aussi, la représentation spatiale des différentes composantes du bilan hydrologique donne des résultats qui semblent concluants. Cependant, la qualité prédictive des deux modèles est influencée par les crues extrêmes qui surviennent durant la période de validation. La prédétermination des valeurs des crues extrêmes fait ressortir que les lames d’eau écoulées sont d’autant plus importantes qu’elles sont rares. En plus, l’étude des crues extrêmes à travers les sous bassins de la Mekerra met en évidence les phénomènes des pertes au niveau de l’amont et basse Mekerra. En comparant les résultats obtenus avec ceux du GR1A, du point de vue de rétention moyenne pour les trois sous bassin de la Mekerra, nous constatons que la plaine alluviale de Sidi Bel Abbes constitue un potentiel hydrique important au niveau du Nord-Ouest algérien, dont la relation avec l'oued Mekerra est permanente pendant toute l'année ce qui contribue à équilibrer le régime hydrologique de l’oued.