Influences naturelles et anthropogènes sur la dynamique des ressources hydriques dans le bassin versant du Drâa

Problématique

Le cycle de l’eau des régions semi-arides en bordure du désert est grandement dépendant des précipitations variables. Outre les conditions cadres climatiques, le développement des ressources hydriques est gouverné par l’économie de l’Homme et par son besoin en eau. La position naturelle défavorisée de la vallée du Drâa et la grande dépendance économique de l’eau, aussi bien dans l’agriculture que dans le secteur touristique, exigent une utilisation durable avec cette ressource limitée. Un concept de gestion durable ne doit pas seulement connaître l’état actuel du système, mais aussi pouvoir évaluer les répercussions de développements futurs, naturels comme anthropogènes. Il est de ce fait important de comprendre la variabilité spatio-temporelle des cours d’eau et de développer des modèles de simulation pouvant quantifier les répercussions du changement global sur les ressources hydriques.

Participants

Busche, Born, Fritzsche, S. Klose, Roth, Schulz, A. Klose

Objectifs

L’objectif de ce nœud complexe de recherche (NCR) est une évaluation quantitative des ressources hydriques naturelles pour tout le bassin versant du Drâa. Pour cela, un système de support à la prise de décision (SSPD) doit être développé. Partant d’une saisie et une modélisation de l’état actuel, les différents scénarios d’IMPETUS ainsi que des scénarios d’intervention sont calculés. Sur la base de données disponible (DRH, ORMVAO et propres travaux), les changements quantitatifs de chaque sous-système (réservoir de neige, irrigation, nappe phréatique, lac de barrage) sont estimés avec une approche de modèle conceptuelle. Le système hydrologique de la haute vallée du Drâa relativement naturel, gouverné par les précipitations se termine au lac de barrage Mansour Eddahbi, celui-ci étant d’une grande importance pour la gestion de l’eau des oasis de la moyenne vallée du Drâa. Le système hydrologique empreint anthropogènement au sud du lac de barrage est par contre prioritairement empreint par la gestion des lâchers et l’irrigation des oasis. La modélisation hydrologique de scénarios, noyau des travaux du NCR Ma-H.1, prend de ce fait en compte les conditions naturelles modifiées pour déterminer l’offre future en eau, mais également les scénarios socio-économiques pour considérer la demande en eau et les pratiques d’irrigation.

Modélisation

L’adaptation et l’application des modèles hydrologiques est au centre des travaux du NCR. Le système de modèles central SWAT (« Soil Water Assessment Tool ») est spatialement différencié et peut représenter les processus hydrologiques importants dans le domaine d’étude sur une base journalière. De plus, des modèles disciplinaires partiels sont utilisés pour effectuer un paramétrage de SWAT plus effectif et pour déterminer la qualité des modèles par une comparaison de modèle à modèle. Le réservoir de neige du Haut Atlas représente la plus importante source pour les affluents du lac de barrage Mansour-Eddahbi. De ce fait, les paramètres concernant l’hydrologie de la neige dans SWAT sont déterminés en s’appuyant étroitement sur l’UEB (« Utah Energy Balance Model ») et le SRM (« Snowmelt Runoff Model ») avec lesquels la dynamique du réservoir de neige peut déjà être reproduite de manière satisfaisante. De plus, les paramètres d’hydrologie de la nappe phréatique et dominés par la géologie sont déterminés à l’aide du modèle de nappe phréatique MODFLOW et d’études hydrogéologiques. Le paramétrage de la politique d’irrigation et des pratiques d’irrigation repose sur le dialogue avec les partenaires de coopération marocains au niveau local, régional et national. Des simulations à long terme ne sont pas possibles avec les données climatiques relevées dans le cadre d’IMPETUS, car les séries temporelles des mesures climatiques disponibles sont trop courtes et les données des stations marocaines insuffisantes pour générer des précipitations sur tout le domaine. De ce fait, les simulations climatiques à long terme de REMO (« Regional Model »)ont été traitées comme base de données climatiques pour le domaine d’étude. Un générateur de temps, ajusté spécialement pour le domaine d’étude (« Statistical Model for the Generation of Climate Data for Hydrological Applications in the Drâa region » : SMGHydraa), permet une désagrégation, qui, outre la stratification verticale des températures, l’élévation et la pente, prend également en compte la situation météorologique et des caractéristiques statistiques des mesures aux stations.

SSPD/SI/OS relativ à cd NCR

Le produit du NCR Ma.H.1 est représenté par le système de support à la prise de décision (SSPD) HYDRAA (« modèle hydrologique sur la durabilité des ressources en eau aujourd’hui et à l’avenir »), celui-ci pouvant quantifier les répercussions des scénarios d’IMPETUS, des scénarios d’intervention et d’influences définies par l’utilisateur sur la ressource « eau ». Parmi les scénarios prévus dans HYDRAA comptent les scénarios climatiques d’IMPETUS X, Y et Z, ceux-ci pouvant être librement combinables avec les scénarios socio-économiques M1, M2 et M3. De plus, il est possible, par un générateur de temps, d’intégrer de propres scénarios climatiques ainsi que de restreindre ou d’étendre les surfaces d’irrigation. L’implémentation adaptée aux besoins des scénarios d’intervention a lieu en étroit accord avec les partenaires de coopération marocains. Les mesures de renforcement des capacités ayant lieu dans le cadre du NCR Ma-H.1, ont pour objectif la formation de partenaires de coopération marocains pour l’utilisation aussi bien du SSPD que du modèle SWAT en étant la base.