Rôle des ravines dans les flux de sédiments à l’échelle des petits Bassins Versants Abir BEN SLIMANE1,2, Damien RACLOT2, Olivier EVRARD3, Mustapha SANAA1, Irène LEFEVRE3, Mehdi AHMADI3, Yves LE BISSONNAIS2 . 1 INAT ; 2 UMR LISAH ; 3 LSCE Atelier scientifique International “Relations homme/environnement et transports solides : une approche spatialisée” Alger 7 et 8 juin 2011

Plan Contexte et Objectifs Matériel et Méthodes Résultats et Conclusion

Formes d’érosion hydrique: Contexte: L’érosion hydrique= la principale menace de la ressource en sol Une fois que le ruissellement est déclenché, l’érosion Hydrique peut prendre différentes formes. Formes d’érosion hydrique: Érosion en nappe Érosion concentrée (rigoles) Ravinement Érosion latérale des berges fluviales

Problématique en Tunisie 74% de la surface agricole utile est touchée par l’érosion des sols. (Ministère de l’Agriculture et des ressources hydrauliques ) Stratégies Nationales de conservation des eaux et des sols: Retenues collinaires Parfois complétées par aménagement de versant (banquettes par ex.) Peu de sensibilisation sur les « bonnes pratiques » notamment en agriculture Problème: envasement de certaines retenues Quels processus en cause ? D’où vient le sol venant combler les retenues (parcelles ou ravines ?) sachant qu’il y’a une forte densité ravinaire sur la dorsale Tunisienne et le Cap Bon Quelle stratégie adéquate de lutte contre l’érosion (bonne pratique agricole à la parcelle ou aménagements ???)

Objectifs: Quantifier, à l’échelle des petits bassins versants (0.1-10 km2) en Tunisie, le % de sédiments provenant des parcelles agricoles (en surface)/des ravines (en profondeur) Identification les facteurs impliqués dans les différences des comportements observées à l’échelle des petits bassins versants étudiés.

Matériels et Méthodes 6 6

Matériel: =>Bassins Versants de la Dorsale Tunisienne et le Cap Bon. =>5 Bassins suivis hydrologiquement =>Bassins « barrés » avec accès à l’historique des flux de matière (moyennant des carottages réalisés au cours de ce projet dans les sédiments piégés par les retenues) Fidh Ali El Hnach Sbaihia El Melah Kamech Tableau : Caractéristiques des sites d’études. Lac surface (ha) Géologie Activités anthropiques Réseau hydrographique Taux d'érosion (t/ha/an) El Melah 61 Grés, argile Arboriculture – non aménagé F 13 Fid ali 245 calcaires, argiles gypseuses Cultures annuelles- Aménagé (rive gauche) D 40 Kamech 263 marnes, grès Cultivé – non aménagé 16 Sbaihia 355 marnes, calcaires, argiles Forêt - cultures annuelles- Aménagé M 11 El Hnach 381 calcaires, marnes et argiles Cultivé- Aménagé 14

Matériel: Exemples de carottes prélevées et découpées Exemple Carottage sur le bassin versant de Sbaihia (Zaghouan) (2011)

Exemples de carottes prélevées et découpées à partir du lacs étudiés Matériel: Exemples de carottes prélevées et découpées à partir du lacs étudiés Informations sur le long-terme car depuis création de la retenue vers les année 1994. Informations potentielles sur séquences successives de dépôts

Mettre en place la méthode de « traçage des sources de sédiments». Méthodologie: Démarche : Mettre en place la méthode de « traçage des sources de sédiments». Mettre en relation des résultats avec le contexte (pédo/géologie, pente, mise en culture, aménagements…) des différents Bassins . Principe : Technique de traçage Utiliser un ou plusieurs éléments permettant de connaître l’origine des sédiments =Un traceur. Définition d’un traceur: Un traceur pédologique ou empreinte digitale = « Empreintes caractéristiques des sols suffisamment conservatrices et stables pouvant être reconnues dans des écosystèmes adjacents au sol » Mourier (2008). Un bon traceur doit avoir des valeurs contrastées selon les sources que l’on cherche à dissocier et doit Être le Plus conservatif possible ou avec une interaction que l’on sait corriger .

Méthodologie:Traçage des sources de sédiments (Étapes de la démarche) Cette démarche mise en place comporte les étapes suivantes : Identification des traceurs potentiels au vu des objectifs de l'étude, de la littérature et des spécificités du terrain ; Pour notre étude les traceurs utilisés sont: L’activité des radionucléides (Cs137, Pb210,Th234, Ra226, Ra228, Th228,K40 et Be7); l’azote total, le phosphore total, et le carbone organique total. Analyse des traceurs dans les échantillons prélevés dans les 2 sources (surface et profondeur du sol) et dans les carottes de sédiments piégés par les retenues collinaires. 3. Mise en oeuvre d'une technique de traçage développée par Walling (1999) et étendue par Ahmadi (2010).

Méthodologie:Traçage des sources de sédiments (le Modèle de mélange) Identification des traceurs discriminants Test de Kruskal Wallis Identification de la combinaison de traceurs la plus discriminante Test de Lambda Wilks Application du modèle de mélange sur cette combinaison de traceurs Mixing model + une procédure Monté-Carlo (pour prendre en compte la variabilité dans la caractérisation des sources)

Résultats et conclusion

El Hnach El Melah Sbaihia Sbaihia Kamech Fidh Ali

1. Résultats du Mixing model: 5 bassins versants Prédominance de l’érosion de surface On observe une variabilité des résultats du Mixing model d’un bassin à un autre. Pratiquement les mêmes traceurs sont retenus dans les différents Bassins versants .

1. Résultats du Mixing model: 5 bassins versants

2. Facteurs explicatifs des résultats du Mixing Model pour les 5 bassins versants étudiés. 2. En fonction de la pente => Plus l’indice global de pente augmente, plus l’érosion de profondeur augmente aussi.

2. Facteurs explicatifs des résultats du Mixing Model pour les 5 bassins versants étudiés. 1. En fonction des terres cultivées => Plus le % de terre cultivée augmente, plus le % l’érosion de profondeur diminue.

3. En fonction du pourcentage des terres cultivées non aménagées: 2. Facteurs explicatifs des résultats du Mixing Model pour les 5 bassins versants étudiés. 3. En fonction du pourcentage des terres cultivées non aménagées: => Plus le pourcentage des terres cultivées non aménagées augmente, plus l’érosion de profondeur diminue.

Conclusion et perspectives : Conclusions: - Faisabilité d’une technique directe et rapide de traçage des sources de sédiments ( carottes). - Érosion de surface prédomine. - Influence multivariée de comportements. Perspectives: Développement méthodo sur plus de bassins versants ( post-thèse). Vers la prise en compte du connectivité du réseau. Impact du lieu de prélèvement des carottes.

Merci pour votre Attention