Axe Recherche #2

Cet axe a pour objectif de caractériser le fonctionnement intégré du milieu rural, incluant les choix des agriculteurs (aménagements, assolements et successions culturales, labours, irrigation, amendements et traitements) et les processus biophysiques (consommation en eau des cultures, ruissellement et recharge des retenues, infiltration et recharge des aquifères, érosion, contamination des sols et des aquifères).
 




Action I: Analyser l’impact du mode de faire valoir sur les choix d’assolement dans le bassin versant de Lebna 
  
Intissar Ferchichi, Insaf Mekki, (INRGREF) Anne Biarnès, (IRD/LISAH) Mohamed Elloumi (INRAT) et Abdelaziz Zairi (INRGREF)

Objectifs :

Selon Mekki et al (2018), plusieurs facteurs significatifs peuvent expliquer les choix d’assolements dans le bassin versant de Lebna. Afin d’affiner notre compréhension de ces choix, on a essayé d’approfondir notre connaissance des arrangements qui existent entre les agriculteurs. Dans ce travail, on vise à comprendre comment les dynamiques foncières influencent la distribution des cultures.

Démarche/ Méthodologie :

Notre hypothèse de travail : le mode de faire valoir détermine en partie les choix d’assolements par les agriculteurs.
Méthodologie : Une analyse des dynamiques foncières (entrée exploitation) à travers des entretiens semi-directif effectués avec les agriculteurs. Ces entretiens portent sur :
- La caractérisation et l’analyse des choix d’assolement du point de vue de l’agriculteur,
- La diversité des arrangements, en termes de choix d’assolement, selon le statut foncier de chaque parcelle,
- Les dynamiques existantes du foncier (vente, achat, groupements…)

Résultats:

La distribution spatiale des cultures dans le bassin versant de Lebna est le produit d’une histoire, de trajectoires différentes des exploitations agricoles. Ces trajectoires sont basées sur deux processus : (i) le morcellement et (ii) la concentration.
La figure suivante illustre un exemple de trajectoires différentes de trois exploitations qui appartiennent à l’origine à un habous privé (biens de mainmorte)



 

 Action II: Recharge concentré des eaux souterraines dans les bassins de Lebna  et Merguellil: processus et quantification par utilisation des méthohydrogéophysiques, traceurs isotopiques et des outils géo-numériques
                
Fethi LACHAAL (CERTE), Olivier GRÜNBERGER (IRD/LISAH); Radhouane HAMDI (IRD/LISAH); Christian LEDUC (IRD/G-EAU); Sylvain MASSUEL (IRD/G-EAU), Nejmeddine OUHICHI(CERTE).   


Objectifs:

Comprendre les processus de recharge concentrée des eaux souterraines par le barrage Lebna.
Étudier les relations: eaux de surface/eaux souterraines et Barrage/Aquifère.

Méthodologie :

Dans ce travail, nous proposons de mieux comprendre les processus de recharge souterraine, les relations eaux de surface/eaux souterraines. Ceci, principalement, à l’aide i) des suivis piézométriques, ii) des méthodes hydro-géophysiques, iii) des analyses géochimiques et isotopiques et iv) des outils géo-numériques (FEFLOW et SIG).

Travaux de terrain: Lebna

Trois campagnes: Février, Avril et Mai 2018
  1. Cartographie des affleurements géologiques aux alentours de la cuvette Lebna;
  2. Investigation géophysique;
  3. Étude piézométrique de la nappe phréatique; Nivellement topographique.

Principaux résultats :

Carte géologique de la cuvette du lac Lebna

Deux coupes géologiques sur les flancs de barrage Lebna

Caractérisation géophysique et géométrique des zones de recharge à l’aval du Barrage Lebna

Calcul de volume moyen de la recharge de la nappe par le barrage sur une période de 27 ans.

 

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Action III - contaminants : occurrence antibiotiques

Olivier GRÜNBERGER (IRD/LISAH), Hanen CHAABANE (INAT) Olfa MAHJOUB, Walid CHMENGUI, Amel JEMAI (INRGREF), Serge CHIRON (IRD/LISAH).


Objectifs:

Évaluer la contamination des ressources en eau par les produits pharmaceutiques à usage humain et vétérinaire dans le milieu agricole à Kamech

Évaluer les exposition et les risques sanitaires et environnementaux potentiels associés en tenant compte des pratiques agricoles en place.


Méthodologie:

Caractérisation physico-chimique des ressources en eaux

Enquête sur les produits vétérinaires utilisés sur les élevages en place et leur usage

Analyse de quelques antibiotiques et composés traceurs dans les eaux

 

Résultats préliminaires:

Identification des produits vétérinaires, notamment les antibiotiques, utilisés sur bétails, leur voie d'administration et leur caractéristiques

Étude bibliographique en cours sur la présence des antibiotiques dans les matrices environnementales

Identification des points d'eau à échantillonner et des sources de contamination potentielles

Préparation d'une enquête sur l'usage et la gestion des produits vétérinaires dans la région.







Action IV: contaminants, transferts dans les sols

Anis Younès (IRD LISAH), Olivier Grunberger (IRD/ LISAH)


Objectifs

Étudier la pollution des eaux et des sols par les contaminations de surface.     

Caractériser les propriétés hydrauliques et de transfert de contaminants des sols.

Simuler les transferts d’eau et de contaminants dans les sols et les sous-sols avec prise en compte des incertitudes.


Démarche/méthodologie:

Réalisation d’expériences de laboratoire d’infiltration d’eau et de contaminants sur colonne de sol non perturbé prélevée sur le site d’étude (Figures 1 et 2).

Détermination des propriétés du sol par approche inverse par ajustement des résultats des simulations numériques avec les données mesurées.

Calcul des incertitudes sur les paramètres estimés ainsi que sur les sorties du modèle à l’aide de méthodes Bayésiennes.


Principaux résultats

Les modèles utilisés permettent de simuler avec précision les transferts d’eau et de contaminants dans les sols.

Les expériences de laboratoire d’infiltration ont permis une meilleure caractérisation des propriétés du sol (incertitude plus faible sur les paramètres) que les expériences de percolation-drainage.

Un comportement double milieu (mobile-immobile) a été observé pour le transfert de contaminant dans le sol étudié.


Action V  - flux : Évaluation du modèle d’évapotranspiration SEBS utilisant LANDSAT8 dans le bassin versant de Lebna»

(Rim Zitouna, (INRGREF) Hedia Chakroun, (ENIT) Frédéric Jacob, (IRD/LISAH)

Objectifs  :

L’objectif principal de cette action est prospecter l’utilisation de la télédétection pour spatialiser l’évapotranspiration réelle des cultures dans un bassin versant collinaire : cas du bassin versant de Lebna


Démarche/méthodologie :

Modélisation de l’ETR par le modèle Surface Energy Balance System, SEBS, (Su, 2002) intégrant les inputs de séries temporelles LANDSAT8 et des données météorologiques     (2015- 2016)

Comparaison des résultats des simulations des flux de chaleur sensible et chaleur latente aux observations de la tour à flux de Kamech

Établissement de carte d’évapotranspiration réelle pour l’année 2015-2016


Principaux résultats :


La confrontation du modèle SEBS avec les observations du terrain représentant quelques pixels (figure 1) s’avère cohérente pour la majorité des dates de simulation même sans apporter des corrections topographiques.

L’analyse des simulations de la chaleur sensible par le modèle SEBS a montré que la vitesse du vent a une influence importante, d’où l’importance de la prise en compte de la variabilité de la vitesse du vent à l’échelle du bassin versant.

Les informations fournies par la télédétection sont prometteuses pour la simulation des flux d’énergie de surface et particulièrement l’évapotranspiration réelle dans un milieu collinaire.

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Master2:  Fedi Sebai

Co-encadrements: :Hédia Chakroun (ENIT), Rim Zitouna-Chebbi (INRGREF), Fréderic Jacob (IRD)


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Mise en place des stations agro-climatiques
Décembre 2017

Mise en place des stations agro-climatiques à Beni Khalled et des stations de mesure de la consommation hydrique réelle du verger eddy covariance, en collaboration avec le CTA . Cette action a été conduite par Rim Zitouna en décembre 2017.