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Vulnérabilité des ressources en eaux des aquifères côtiers en zones semi-arides – Etude comparative entre les bassins d’Essaouira (Maroc) et de la Jeffara (Tunisie) CHKIR, N. 1 , , TRABELSI, R. 2 , BAHIR, M. 3 , HADJ AMMAR, F. 2 , ZOUARI, K. 2 , CHAMCHATI, H. 3 & MONTEIRO, J. P. 4 Mots-Clés: Isotopes stables, recharge, mélange, intrusion marine, régions arides. Résumé: Les eaux souterraines des régions arides et semi-arides sont soumises aux incidences des conditions climatiques et des pressions anthropiques. Dans le cas des aquifères côtiers, la vulnérabilité qui en découle est accentuée par le risque de l’intrusion marine. L’application conjointe de plusieurs méthodologies hydrodynamiques, hydrochimiques et isotopiques à deux aquifères côtiers en régions arides au Sud Ouest du Maroc et au Sud-Est de la Tunisie a permis d’établir un diagnostic de l’état actuel de ces aquifères et des risques auxquels ils sont soumis. L’avancée du front marin est plus nette dans la Plaine de la Jeffara (Tunisie) avec des ressources importante mais une recharge récente limitée et une contribution très significative des eaux fossiles. Dans le bassin d’Essaouira, les ressources en eaux sont moins importantes mais le taux de recharge récent est plus nettement tracé par l’approche isotopique. Dans le bassin d’Essaouria, les eaux considérées anciennes sont des eaux post nucléaires alors que dans la plaine de la Jeffara, les eaux dites anciennes sont des eaux fossiles des périodes humides du Pléistocène. La plaine de la Jeffara semble donc plus vulnérable à l’intrusion marine que le bassin d’Essaouira, d’ailleurs ce phénomène est déjà identifié le long de la frange côtière. Par contre, le bassin d’Essaouira est plus vulnérable aux sécheresses climatiques car sa recharge est entièrement dépendante des eaux météoriques contrairement à la plaine de la Jeffara alimentée par les eaux fossiles. Ce constat devrait être intégré dans une stratégie de gestion dirigée vers une sauvegarde des ressources. Keywords: Stable isotopes, recharge, mixing, marine intrusion, arid regions. Abstract: Groundwaters in arid and semi-arid regions are submitted to high climatic and human constraints. In the case of coastal aquifers, their vulnerability is enhanced by marine intrusion risks. A multidisciplinary study based on hydrodynamic, hydrochemical and isotopic approaches has been carried out on two coastal aquifers in arid regions of South-western Morocco and of South-eastern Tunisia. This study allowed to diagnostic the actual aquifers state and to identify probable risks. Marine intrusion is quite clear in Jeffara plain (Tunisian basin) where water resources are important but with a low actual recharge rate and a high contribution of fossil water. In the Essaouira basin, water resources are less important while the recharge rate is more significantly identified by isotopic tracers. In this basin, what are called old waters are post nuclear waters whilst in the Jeffara basin, old waters are fossil and dated to late Pleistocene humid period. The Jeffara plain is, therefore, more vulnerable to marine intrusion than the Essaouira basin which itself is more influenced by drought periods. Palavras-chave: Isótopos estáveis, recarga, mistura, intrusão marinha, regiões áridas. Resumo: As águas subterrâneas de regiões áridas e semi-áridas são submetidas a severas condições climáticas e elevadas pressões antrópicas. No caso dos aquíferos costeiros é maior pelo risco de intrusão de águas marinhas. Este estudo constitui uma abordagem multidisciplinar, hidrodinâ- mica, hidroquímica e isotópica, de duas regiões áridas, costeiras situadas no Sudoeste de Marrocos e no Sudeste da Tunísia. Este estudo permitiu diagnosticar o estado actual e identificar os riscos prováveis. A intrusão marinha é quase evidente na planície de Jeffara (Tunísia) onde os recursos de água são importantes, mas com uma actual baixa taxa de recarga e uma alta contribuição de água fóssil. Na bacia de Essaouira, os recursos em água são menos importantes, enquanto que a taxa de recarga é muito mais significativa, de acordo com os traçadores isotópicos. Nesta bacia, as designadas águas antigas são pós-nucleares enquanto que na bacia de Jeffara, as águas antigas são fósseis, datados da parte húmida do Pleistocénico final. A bacia de Jeffara é, portanto, mais vulnerável à intrusão de água marinha que a de Essauoira a qual é mais influenciada pelos períodos de seca. Comunicações Geológicas, 2008, t. 95, pp. 107-121 1 Laboratoire de Radio-Analyses et Environnement – Dép. Géographie – Faculté des Lettres et Sciences Humaines de Sfax – Tunisie. 2 Laboratoire de Radio-Analyses et Environnement – Dép. Géologie – Ecole Nationale d’Ingénieurs de Sfax - Tunisie. 3 Laboratoire d’Hydrogéologie - Faculté des Sciences Semlalia – Marrokech – Tunisie. 4 Laboratoire d’Hydrogéologie - Faculté des Sciences de Faro – Algarve - Portugal. Auteur de correspondance/Corresponding author: Département de Géographie, Faculté des Lettres et Sciences Humaines de Sfax, Laboratoire de Radio-Analyses et Environnement – Route El Matar km 4,5 - 3029 Sfax – Tunisie - Tel/Fax : 00 216 74 677 425; [email protected] © INETI 2008. Todos os direitos reservados.

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Vulnérabilité des ressources en eaux des aquifères côtiers en zonessemi-arides – Etude comparative entre les bassins d’Essaouira

(Maroc) et de la Jeffara (Tunisie)

CHKIR, N.1,�, TRABELSI, R.2, BAHIR, M.3, HADJ AMMAR, F.2, ZOUARI, K.2, CHAMCHATI, H.3 & MONTEIRO, J. P.4

Mots-Clés: Isotopes stables, recharge, mélange, intrusion marine, régions arides.

Résumé: Les eaux souterraines des régions arides et semi-arides sont soumises aux incidences des conditions climatiques et des pressionsanthropiques. Dans le cas des aquifères côtiers, la vulnérabilité qui en découle est accentuée par le risque de l’intrusion marine. L’application conjointede plusieurs méthodologies hydrodynamiques, hydrochimiques et isotopiques à deux aquifères côtiers en régions arides au Sud Ouest du Maroc et auSud-Est de la Tunisie a permis d’établir un diagnostic de l’état actuel de ces aquifères et des risques auxquels ils sont soumis. L’avancée du front marinest plus nette dans la Plaine de la Jeffara (Tunisie) avec des ressources importante mais une recharge récente limitée et une contribution trèssignificative des eaux fossiles. Dans le bassin d’Essaouira, les ressources en eaux sont moins importantes mais le taux de recharge récent est plusnettement tracé par l’approche isotopique. Dans le bassin d’Essaouria, les eaux considérées anciennes sont des eaux post nucléaires alors que dans laplaine de la Jeffara, les eaux dites anciennes sont des eaux fossiles des périodes humides du Pléistocène. La plaine de la Jeffara semble donc plusvulnérable à l’intrusion marine que le bassin d’Essaouira, d’ailleurs ce phénomène est déjà identifié le long de la frange côtière. Par contre, le bassind’Essaouira est plus vulnérable aux sécheresses climatiques car sa recharge est entièrement dépendante des eaux météoriques contrairement à la plainede la Jeffara alimentée par les eaux fossiles. Ce constat devrait être intégré dans une stratégie de gestion dirigée vers une sauvegarde des ressources.

Keywords: Stable isotopes, recharge, mixing, marine intrusion, arid regions.

Abstract: Groundwaters in arid and semi-arid regions are submitted to high climatic and human constraints. In the case of coastal aquifers,their vulnerability is enhanced by marine intrusion risks. A multidisciplinary study based on hydrodynamic, hydrochemical and isotopic approacheshas been carried out on two coastal aquifers in arid regions of South-western Morocco and of South-eastern Tunisia. This study allowed to diagnosticthe actual aquifers state and to identify probable risks. Marine intrusion is quite clear in Jeffara plain (Tunisian basin) where water resources areimportant but with a low actual recharge rate and a high contribution of fossil water. In the Essaouira basin, water resources are less important whilethe recharge rate is more significantly identified by isotopic tracers. In this basin, what are called old waters are post nuclear waters whilst in the Jeffarabasin, old waters are fossil and dated to late Pleistocene humid period. The Jeffara plain is, therefore, more vulnerable to marine intrusion than theEssaouira basin which itself is more influenced by drought periods.

Palavras-chave: Isótopos estáveis, recarga, mistura, intrusão marinha, regiões áridas.

Resumo: As águas subterrâneas de regiões áridas e semi-áridas são submetidas a severas condições climáticas e elevadas pressões antrópicas.No caso dos aquíferos costeiros é maior pelo risco de intrusão de águas marinhas. Este estudo constitui uma abordagem multidisciplinar, hidrodinâ-mica, hidroquímica e isotópica, de duas regiões áridas, costeiras situadas no Sudoeste de Marrocos e no Sudeste da Tunísia. Este estudo permitiudiagnosticar o estado actual e identificar os riscos prováveis. A intrusão marinha é quase evidente na planície de Jeffara (Tunísia) onde os recursos deágua são importantes, mas com uma actual baixa taxa de recarga e uma alta contribuição de água fóssil. Na bacia de Essaouira, os recursos em águasão menos importantes, enquanto que a taxa de recarga é muito mais significativa, de acordo com os traçadores isotópicos. Nesta bacia, as designadaságuas antigas são pós-nucleares enquanto que na bacia de Jeffara, as águas antigas são fósseis, datados da parte húmida do Pleistocénico final. A baciade Jeffara é, portanto, mais vulnerável à intrusão de água marinha que a de Essauoira a qual é mais influenciada pelos períodos de seca.

Comunicações Geológicas, 2008, t. 95, pp. 107-121

1 Laboratoire de Radio-Analyses et Environnement – Dép. Géographie – Faculté des Lettres et Sciences Humaines de Sfax – Tunisie.2 Laboratoire de Radio-Analyses et Environnement – Dép. Géologie – Ecole Nationale d’Ingénieurs de Sfax - Tunisie.3 Laboratoire d’Hydrogéologie - Faculté des Sciences Semlalia – Marrokech – Tunisie.4 Laboratoire d’Hydrogéologie - Faculté des Sciences de Faro – Algarve - Portugal.� Auteur de correspondance/Corresponding author:

Département de Géographie, Faculté des Lettres et Sciences Humaines de Sfax, Laboratoire de Radio-Analyses et Environnement – Route El Matarkm 4,5 - 3029 Sfax – Tunisie - Tel/Fax : 00 216 74 677 425; [email protected]

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1. INTRODUCTION

La rareté relative des ressources en eau autour de laMéditerranée, leur fragilité et leur inégale répartition fontnaître un risque majeur de pénurie qui s’accentue conti-nuellement face aux pressions démographiques et auxbesoins croissants de l’essor socio-économique. Ce cons-tat général prend toute son importance dans les pays duSud de la Méditerranée, où se concentrent actuellementprès de 60 % de la population mondiale "pauvre en eau",disposant selon les normes internationales d'une ressour-ce moyenne annuelle par habitant comprise entre 500 et1 000 m3 (MARGAT, 2004). Dans ces régions, l’insuffisancedes ressources en eaux de surface et leur irrégularité tem-porelle incite les populations locales à exploiter les res-sources souterraines souvent sans réelle conscience deleur vulnérabilité. Ces ressources sont souvent exploitéesà la limite de leur disponibilité, elles enregistrent alorsdes baisses piézométriques considérables et une dégrada-tion de leur qualité par salinisation ou par contamination.De plus, dans les milieux arides et semi-arides, ces res-sources souterraines restent tributaires des conditions cli-matiques et sont donc caractérisées par des taux de re-nouvellement très faibles et très sensibles aux changementsclimatiques. Les aquifères côtiers sont particulièrementvulnérables face aux développements des activités anth-ropiques. Aux risques d’épuisement et de dégradationqualitative de la ressource, se superpose le risque d’intru-sion marine, phénomène quasi irréversible, sauf recoursà des techniques très difficiles à mettre en place aussibien financièrement que techniquement. La combinaisonde plusieurs méthodologies hydrogéologiques devraitcontribuer à un meilleur diagnostic de l’état des aquifè-res. Ainsi, les traceurs géochimiques complétés par lestraceurs isotopiques permettent de caractériser les res-sources en eaux de ces aquifères et d’identifier les méca-nismes qui y prennent place afin de détecter une éventuelleavancée du front marin.

Nous nous proposons de comparer l’état des ressour-ces en eaux du bassin d’Essaouira au Sud-Ouest du Maroc(FEKRI et al., 1993; BAHIR et al., 2000; JALAL et al., 2001;MENNANI et al., 2001; BAHIR et al., 2001a; BAHIR et al.,2001b; BAHIR et al., 2002) et du bassin de la Jeffara auSud-Est de la Tunisie (ERESS, 1972; ABIDI, 2004; CHARFI,2004; HADJ AMMAR, 2007; TRABELSI, 2008; ZOUARI et al.,2008, TRABELSI et al., 2008). Ces deux systèmes aquifè-res sont soumis à des conditions géographiques et clima-tiques comparables. Cependant, le bassin d’Essaouira auMaroc montre un état de surexploitation beaucoup plus

avancé que celui de la Jeffara en Tunisie. Une comparai-son des méthodologies appliquées à ces deux bassins de-vrait permettre de dégager une ligne directrice pour l’uti-lisation des traceurs géochimiques et isotopiques dans lacaractérisation des aquifères côtiers en zones arides etsemi-arides.

2. LES SITES D’ETUDES

2.1. Contexte géographique

La région étudiée au Maroc est dite «zone synclinaled'Essaouira», elle fait partie du littoral Atlantique Maro-cain et s’étend sur une superficie d’environ 300km2. Elleest limitée au Nord par l'oued Ksob, au Sud par l'ouedTidzi, à l'Est par le diapir de Tidzi et à l'Ouest par l'OcéanAtlantique (Fig.1a). Elle est peu accidentée et se caractéri-se par un relief de collines basses, modelées par un réseauhydrographique peu dense. En l'absence d'un réseau de sur-face pérenne important, les eaux souterraines sont la prin-cipale source d’approvisionnement pour les besoins domes-tiques et à moindre degré pour l’agriculture et l’industrie.

En Tunisie, la région étudiée est la plaine de la Jeffarasituée au Sud Est de la Tunisie et largement ouverte surla Méditerranée orientale par le golfe de Gabès. Limitéeà l’Ouest par les hauteurs des Matmatas et les reliefs duDahar, qui représentent une discontinuité orographiqueavec le domaine saharien, cette zone mi-plateau de pié-mont mi-plaine littorale, s’incline régulièrement vers la mer.Le littoral se distingue par une interpénétration terre-meravec une grande île (Jerba), deux presqu’îles (El JorfAkkara), une mer intérieure (mer de Bou Ghrara) et unelagune (Bhiret el Bibane) (Fig.1b). Cette plaine dont lasuperficie est de l’ordre de 15000 km2 englobe plusieursvilles secondaires du pays dont la ville de Gabès, grandpôle industriel chimique, la ville de Médenine ainsi quel’île de Jerba, site touristique de première importancepour le pays.

Les deux zones étudiées, la zone synclinale d’Essaouiraau Maroc et la plaine de la Jeffara en Tunisie, sont sou-mises à des climats de contact marqués par une grandevariabilité à nuance sub-aride à aride avec des précipita-tions très irrégulières qui ne dépassent pas les 300 mm/anen moyenne (BAHIR et al., 2001a, HADJ AMMAR, 2007).Les faibles précipitations et leur variabilité ainsi que l'im-portante reprise par évaporation due à des températuresmoyennes élevées donnent lieu à des bilans hydriquesdéficitaires qui dépassent 650 mm par an.

108 CHKIR N.; TRABELSI R.; BAHIR, M.; HADJ AMMAR F.; ZOUARI K.; CHAMCHATI, H.; MONTEIRO J. P.

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Vulnérabilité des ressources en eaux des aquifères côtiers en zones semi-arides – Etude comparative entre les bassinsd’Essaouira (Maroc) et de la Jeffara (Tunisie) 109

Fig.

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2.2. Contexte géologique

Dans le secteur d’étude du bassin d’Essaouira (Maroc),les principales structures géologiques sont représentées àl’Est et au Sud par le diapir de Tidzi orienté NNE-SSW(sur 20 km) depuis l'oued Ksob jusqu’à l’oued Tidzi où ilprend une direction E-O et à l’Ouest par l'anticlinal d'Es-saouira à cœur triasique, masqué par les recouvrementsplio-quaternaires et mis en évidence par géophysique. Deplus, une intense fracturation de direction générale N110découpe les formations carbonatées du Crétacé. Danscette zone, les ressources en eau souterraine sont conte-nues dans deux réservoirs principaux: le Plio-Quaternai-re et le Turonien (Fig.2a). Le Plio-Quaternaire à matricede grès calcaire marin ou dunaire présente une conductivi-té hydraulique primaire par porosité et renferme une nappelibre importante dont le mur est formé, dans la structuresynclinale, par les marnes du Sénonien. Ce niveau est prin-

cipalement exploité en domaine rural pour assurer l’ali-mentation en eau potable, les besoins domestiques (BAHIR

et al., 2000) et à moindre importance pour les besoinsagricoles. Le Turonien renferme une nappe très rapidementcaptive sous les marnes sénoniennes dans la structure syn-clinale et probablement en contact direct avec le Plio-Qua-ternaire sur les bordures de cette structure, au Nord versl’oued Ksob, à l’Ouest à l’approche du diapir caché d’Es-saouira, à l’Est et au Sud au voisinage du diapir de Tidzi.Ce niveau est sollicité depuis la fin des années 80 par desforages profonds surtout destinés aux besoins en eau dela ville d’Essaouira et de quelques villages importants.

La zone d’étude de la plaine côtière de la Jeffara(Tunisie) peut être subdivisée en deux domaines:

– La Jeffara interne marquée par la présence des ter-rasses continentales qui s’étend sous forme d’un plateauà faible pendage ouest et sud à partir de la faille de Mé-denine jusqu’au piémont oriental du Dahar.

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Fig. 2a – Coupe géologique du synclinal d'Essaouira.

– Geological cross section along the Essaouira synclinal.

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– La Jeffara maritime marquée par des dépôts quater-naires marins et qui s’étend le long de la bande côtière,caractérisée par la présence d’un réseau de failles conju-guées dont les plus importantes sont les failles d’effon-drement associées à la faille de Médenine d’orientationNW-SE donnant une tectonique en gradins.

La complexité géologique de la zone d’étude est prin-cipalement due à la conjugaison de trois phénomènesnaturels: la grande variabilité lithologique des formationsaquifères; la complexité tectonique due à une fracturationpluridirectionnelle donnant des compartiments soulevéset d’autres effondrés; l’érosion post-tectonique cause dela karstification des calcaires des compartiments affais-sés et de la réduction de leur épaisseur dans les comparti-ments soulevés. Cette configuration structurale particuliè-re est matérialisée par un système aquifère multicouchelogé dans les formations carbonatées du Sénonien, duTuronien et du Jurassique, et les formations détritiquesdu Trias et du Mio-Plio-Quaternaire. Faisant partie de cesystème aquifère, la nappe phréatique de la Jeffara occu-pe toute la plaine côtière (Fig. 2b). Elle est logée:

– dans les calcaires sub-affleurants du Sénonien infé-rieur à l’Ouest du bassin et aux piémonts du Dahar,

– dans les niveaux alluvionnaires et détritiques duQuaternaire issus d’une ancienne activité alluvionnairede la plaine de la Jeffara,

– dans les sables et les sables argileux du Mio-Pliocènesurtout le long de zone côtière.

La structuration en horst et graben ainsi que l’effon-drement de la plaine côtière contrôle l’épaisseur de laformation aquifère mais en général cette épaisseur aug-mente vers la mer.

2.3. Piézomètrie

Les écoulements des deux zones d’étude se font prin-cipalement vers le littoral c'est-à-dire vers l’Est, vers laMéditerranée dans le cas de la plaine de la Jeffara enTunisie et vers l’Ouest, vers l’océan atlantique dans le casdu bassin d’Essaouira.

La carte piézométrique de la nappe plio-quaternairedu bassin d’Essaouira réalisée en mars 2004 (Fig.3a),montre un sens d'écoulement général du SE vers le NW,imposé par l’inclinaison de son substratum. Toutefoisvers l'aval les eaux divergent pour contourner l’anticlinalcaché d'Essaouira orienté NE-SW. La nappe est alors sé-parée en deux compartiments: Le compartiment nord ades lignes de courant orientées d'une façon identique àl'écoulement global, tandis que le compartiment sudmontre des lignes d'écoulement plutôt dirigées de l'Estvers l'Ouest. Le niveau piézométrique est à 180 m d'alti-tude en amont où le gradient hydraulique est fort, del'ordre de 2%, en raison de la forte inclinaison du mur del’aquifère liée à la montée du diapir de Tidzi. Le gradienthydraulique diminue vers le centre de la zone où il ne dé-

Vulnérabilité des ressources en eaux des aquifères côtiers en zones semi-arides – Etude comparative entre les bassinsd’Essaouira (Maroc) et de la Jeffara (Tunisie) 111

Fig. 2b – Coupe lithostratigraphique le long du système aquifère de la Jeffara de Gabès.

– Lithostratigraphic cross section along the Jeffara aquifer system (OSS, 2003).

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passe pas 0,3%. Ensuite, il tend à augmenter vers l'avalpour atteindre de nouveau 2% à la verticale de l’anticli-nal caché qui rétrécit la section de l'aquifère (MENNANI,2001). Le long du littoral, le nombre de points de mesurene permet pas de tracer une isopièze mais les mesures(Point 45, 3 et 11/51) révèlent des niveaux pièzométriquesproches du niveau de la mer ainsi qu’une salinisationimportante des eaux indiquant une avancée du front marin.

L’avancée du front marin est plus nette pour le bassinde la Jeffara. La carte piézométrique établie pour l’année2004-2005 (Fig.3b), a été comparée celle de 1950 etmontre que l’écoulement général de la nappe phréatiquede la Jeffara continue de se faire à partir des reliefs deDahar et de la région d’El Hamma, situés à l’Ouest, versla Méditerranée à l’Est. Cependant, la migration del’isopièze 0 m à l’intérieur du continent a engendré l’in-version du gradient hydraulique surtout au niveau des ré-gions de Gabès Sud, d’El Jorf et Ajim là où les niveauxpiézométriques sont au dessous du niveau de la mer. Lemélange des eaux de la nappe avec l’eau de mer est attestépar leur salinité élevée.

3. ETUDE HYDROCHIMIQUE

La composition chimique d’une eau joue un rôle im-portant dans la détermination de ses potentialités d’usages(eau potable, irrigation, industrie, etc…). La qualité deseaux, son évolution dans le temps et dans l’espace est in-fluencée par l’effet de la dissolution des formations géo-logiques mais aussi par les rejets industriels et l’activitéagricole. Il s’agit ici de présenter les résultats des étudeshydrochimiques réalisées sur les deux bassins d’Essaouira(Maroc) et de la plaine de la Jeffara (Tunisie) afin de mettreen évidence des éventuels points communs susceptiblesd’expliquer la vulnérabilité de ces eaux.

Les prélèvements sont effectués selon une répartitionet une fréquence différente d’un site à un autre, dépen-dant de la nature des eaux et du type des formations captées.Trois paramètres physico-chimiques (T°, pH, conductivité)ont été mesurés in situ, immédiatement après le prélève-ment de l’échantillon à l’aide d’un appareil portatif mul-tiparamètres. Les analyses chimiques ont été exécutéesselon les protocoles standard au Laboratoire de Radio-

112 CHKIR N.; TRABELSI R.; BAHIR, M.; HADJ AMMAR F.; ZOUARI K.; CHAMCHATI, H.; MONTEIRO J. P.

Fig. 3a – Carte piézométrique de la nappe plio-quaternaire de la zone synclinale d'Essaouira (Maroc) en mars 2004.

– Piezometric map of Mio-Quaternary aquifer in the Essaouira synclinal (Morocco) in march 2004.

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Vulnérabilité des ressources en eaux des aquifères côtiers en zones semi-arides – Etude comparative entre les bassinsd’Essaouira (Maroc) et de la Jeffara (Tunisie) 113

Analyses et Environnement de l’Ecole d’Ingénieurs deSfax dans le cas des donnés tunisiennes et au Laboratoirede l’Institut Technologique et Nucléaire de Lisbonnedans le cas des données marocaines.

Dans le bassin d’Essaouira (Maroc), un échantillonnageportant sur une quarantaine de points d'eau, puits, forageset sources captant le Plio-Quaternaire et le Turonien a étéréalisé (Tableau 1). Plusieurs études pour la caractérisa-tion hydrochimique et l’identification des origines de laminéralisation des eaux du bassin de la Jeffara ont permisde mettre en évidence la complexité des processus qui in-terviennent dans cet aquifère (CHARFI, 2004; BEL HADJ

AMMAR, 2007; TRABELSI et al., 2008). 25 échantillonsrépartis entre la nappe des alluvions du Mio-Plio-quater-naire et celle du Turonien sont présentés (Tableau 2). Ceséchantillons sont extraits de la base de données du projetinterrégional de l’IAEA RAF/8/035 dans lequel le Labo-ratoire de Radio-Analyses et Environnement est parte-naire tunisien.

La totalité des points d’eau échantillonnés pour lesdeux bassins sont caractérisés par des températures infé-rieures à 30°C, donc qualifiés d’hypothermales. Lavariation de température n’est pas liée à la profondeur ouau lithofaciès, elle semble simplement refléter la varia-tion de la température extérieure ainsi que les conditionsde recharge des aquifères.

La mesure de pH des eaux de la Jeffara de Gabès et dubassin d’Essaouira montre des valeurs qui diffèrent d’unforage à un autre indépendamment des aquifères captés.Ces valeurs oscillent entre 7 et 8,2 et entre 7 et 8,8respectivement pour le bassin de la Jeffara et d’Essaouira.

L’ordre de grandeur des conductivité hydrauliquesdiffère entre les différents aquifères captés. Les eaux dela nappe plio-quaternaire du bassin d’Essaouira présen-tent des conductivités électriques très variables allant de798 µs/cm (puits 27/51) jusqu’à 6940 ms/cm (puits 21/51)(Tableau n°1). Malgré cette forte variabilité, les eauxforment une seule et même famille et se caractérisent parle faciès chloruré-sodique. Il existe d’ailleurs une bonnecorrélation entre la conductivité électrique et les teneursen chlorures et en sodium. Les conductivités électriquesles plus faibles se situent dans le quart NE immédiate-ment au Sud de l’oued Ksob; elles augmentent assez ré-gulièrement vers le SW pour atteindre un maximum prèsdu diapir caché d’Essaouira dans le quart Sud-Ouest. Au-delà de cette structure, vers l’Ouest, les conductivités élec-triques observées diminuent sauf pour le puits n°11/51qui est situé en bordure de l’océan. L’étude détaillée desprocessus géochimiques a montré que l’acquisition de laminéralisation (Tableau n°3) se fait d’une part au contactdes terrains détritiques de l’aquifère Plio-Quaternaire con-tenant des éléments arrachés aux reliefs triasiques de l’Estet ceci en fonction du temps de séjour et d’autre part aucontact direct avec les évaporites du diapir caché d’Es-saouira (JALAL, 2001). Contrairement à la nappe plio--quaternaire, les eaux du Turonien ont des conductivitésélectriques assez homogènes comprises entre 2000 µs/cmet 2500 µs/cm (Tableau 1). Les échantillons de la nappeturonienne présentent le même profil chimique chloruré--sodique que celui des eaux plio-quaternaires et il est doncdifficile de les distinguer, par leurs seules minéralisations.

Les eaux du bassin de la Jeffara présentent des con-ductivités variant entre 930 (pt n°8) et 7220 µs/cm (pt n°5).La répartition des eaux est nettement homogène avec unfaciès à dominance chloruré-sulfaté-sodique à calcique.Ce faciès indique une dissolution évaporitique riche ensels et en gypse et traduit ainsi l’influence de la matricecarbonatée et le lessivage du gypse et l’anhydrite par leseaux météoriques avant leur infiltration (CHARFI, 2004).Certains forages ont montré des concentrations élevéesen sodium dues à leur proximité à la mer et aux dépres-sions salines fermées (sebkhas) (Tableau n°4).

La minéralisation des eaux de la Jeffara peuvent êtreréparties selon deux zones: i) une zone de forte salinitépouvant atteindre plus de 4 g/l et ayant été expliquée par

Fig. 3b – Carte piézométrique de la nappe phréatique de la Jeffara en 2004.

– Piezometric map of shallow aquifer of the Jeffara basin in 2004.

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114 CHKIR N.; TRABELSI R.; BAHIR, M.; HADJ AMMAR F.; ZOUARI K.; CHAMCHATI, H.; MONTEIRO J. P.

la drainance verticale des eaux du Continental Intercalaireou par l’avancée du marin et par l’influence des dépres-sions salines fermées pour les points d’eaux situés le longdu littoral; ii) une zone plus au Sud, au niveau des pied-

monts des Matmatas (zone de recharge de la nappe), oùla salinité augmente dans le sens d’écoulement, suite auxlessivages des terrains carbonatés et évaporitiques ren-contrés au cours de l’écoulement des eaux.

TABLEAU 1

Données physico-chimique du Bassin d’Essaouira – Maroc (Campagne 2004).

Physical and chemical data of Essaouira basin – Morocco (2004 sampling campain.

N°Ech N°IRE X Y Z N.P. H Cond. T°C pH Aquifère(m) (m) (m) (µs/cm)

Point 1 149/51 85,1 105,8 40 36 4 3280 23,4 7,28 PQ*

Point.2 132/51 89,75 98,25 99 26.2 72.8 1260 18,6 8,47 PQ

Point 4 M98 89 100 125 84 41 2330 22,2 7,34 PQ

Ech.5 15/51 86 97 70 5 65 3240 18,7 7,46 PQ

Ech.6 11/51 80,45 96,45 8 3 5 1940 21,7 7,25 PQ

Ech.14 21/51 89,4 91,4 89,6 62,6 27 6940 22 7,05 PQ

Ech.29 327/51 88,8 88,8 130 21.1 108.9 2390 22,6 7,58 PQ

Ech.30 27/51 95,5 91,3 208 28 180 798 22,6 7,54 PQ

Ech.31 M24 95 91,5 200 174 26 4660 27,7 7,5 PQ

Ech.32 28/51 97,2 91,8 225 177 48 1080 23,1 7,99 PQ

Ech.33 140/51 87,3 103,6 60 8,5 51,5 2010 23,7 6,82 PQ

Ech.34 148/51 85,7 102,05 60 14 46 1590 20,4 7,35 PQ

Ech.37 389/51(M65) 91,6 96,8 105 64 41 4600 24,2 7,35 PQ

Ech.38 134/51 91,65 97,6 101 37 64 3040 23 7,5 PQ

Ech.39 53/51 92,7 104,18 75 61 14 1490 21,6 7,26 PQ

Ech.40 93/51 92,37 101,9 98 70 28 1750 23 7,39 PQ

Ech.41 puits particul. 97,6 101,2 108 87,5 20,5 1890 21,2 7,18 PQ

Ech.36 oued amont 86 106 20 oued 2160 20,9 8,01 oued amont

Ech.42 oued aval 100,5 100,4 111 oued 1840 25,8 8,8 oued aval

Ech.44 272/51 97,17 100,76 105,5 36 69.5 2000 21,2 7,43 PQ.

Point 3 386/51 92 98,65 105 30 75 2240 17,3 7,66 Turonien

Ech.28 363/51 89,75 88,2 150 60 90 2410 19,9 7,71 Turonien

Ech.35 157/51 86,55 105,3 30 source 1950 23,8 7,42 Turonien

Ech.43 390/51 97 100 105,5 26.2 79.3 1820 27,5 7,15 Turonien

Ech.45 346/51 97,25 100,7 105 26 79 1950 26,5 7,16 Turonien

* PQ: nappe du Plio-QuaternairePlio-Quaternary level.

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Vulnérabilité des ressources en eaux des aquifères côtiers en zones semi-arides – Etude comparative entre les bassinsd’Essaouira (Maroc) et de la Jeffara (Tunisie) 115

4. ETUDE ISOTOPIQUE

Dans ces conditions et afin de mieux connaître le fonc-tionnement de ces aquifère et malgré l'apport conséquentdes études hydrogéologiques réalisées sur le bassin, une

approche combinée entre les méthodes de l'hydrodyna-mique et de la géochimie isotopique a été suivie depuisde nombreuses années. Elle a permis : d’identifier l’originedes eaux souterraines et de localiser les aires naturellesde recharge ainsi que les liens entre aquifères (échanges

TABLEAU 2

Données physico-chimique du Bassin de la Jeffara – Tunisie (Base de données du projet interrégional de l’IAEA RAF8/035).

Physical and chemical data of Jeffara basin (Database of IAEA RAF8/035 inter regional project) - Tunisia.

N° Nom X Y H Prof. Cond. T°C pH Aquifère(m) (m) (m) (µs/cm)

1 Khaoui ben Izar 32,454 11,385 102,56 85 3120 14,9 7,7 MPQ (Ouara)

2 Mhijra 32,625 11,189 100 87 3750 14,3 8,0 MPQ (Ouara)

3 Oued Bribech 32,720 11,448 25 43 5400 20,8 7,3 MPQ (Ouara)

4 Toual Ech Chih 32,494 11,149 146 130 5850 25,7 7,5 MPQ (Ouara)

5 Ghorifa 32,501 11,014 120 90 7220 25,5 7,7 MPQ(Médenine)

6 Hmilet el Mzar 33,157 10,654 98,19 128 2620 14,7 7,8 MPQ(Médenine)

7 Kalifa Ghaghaz 33,366 10,426 15 50 5720 24,3 7,4 MPQ(Médenine)

8 Lartaa 32,418 11,021 146 172 930 24,8 8,2 MPQ(Médenine)

9 Mechhed Rouag 32,861 11,355 46 203 7,5 MPQ(Médenine)

10 Med Abacha 33,280 10,538 24 80 3120 25,1 7,5 MPQ(Médenine)

11 Mongi El Baci 33,342 10,527 100 56 2800 23,9 8,1 MPQ(Médenine)

12 Touama 32,607 10,954 117 80 5000 25,3 7,9 MPQ(Médenine)

13 Aéroport Militaire 33,709 9,942 135 544 3720 25,7 7,4 Turonien

14 Beni Zelten 3 33,550 10,464 210 67 3450 23,7 7,18 Turonien

15 Beni Zelten 3 33,532 10,105 210 67 3080 24,5 7,0 Turonien

16 Gourai 33,769 9,901 107 550 4060 31 7,5 Turonien

17 Henchir Jehha 33,714 9,973 113 571 3740 25 7,55 Turonien

18 Henchir Jehha 33,806 9,974 113 571 3770 24 7,5 Turonien

19 Lymaoua5 33,705 10,104 67,8 140 3900 27 7,6 Turonien

20 Pépiniere Tounine 33,631 10,190 225 70 9650 20 8,0 Turonien

21 Beni Zelten Sonede 33,570 10,096 210 150 2610 22,7 7,21 Turonien

22 El Hamma Mziraa 33,867 9,762 63,29 564,2 4490 29,5 7,86 Turonien

23 Matmata 5 33,687 10,324 4690 20,2 7,48 Turonien

24 Matmata Aéroport 33,707 9,942 3750 24,8 7,53 Turonien

25 Zaten 33,660 10,120 711,8 136 1730 7,8 Turonien

* MPQ : nappe du Mio-Plio-Quaternaire.Mio-Plio-Quaternary level.

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116 CHKIR N.; TRABELSI R.; BAHIR, M.; HADJ AMMAR F.; ZOUARI K.; CHAMCHATI, H.; MONTEIRO J. P.

TABLEAU 3

Hydrochimie des eaux du bassin d’Essaouira (Maroc).

Hydrochemical data of Essaouira basin (Morocco).

Point HCO3- Cl- NO3

- SO4- Ca++ Mg++ Na+ K+

Aquifèred'eau (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l)140/51 363.6 738.4 42.5 177.8 179.6 56.6 333.5 3.1 PQ11/51 263.5 1654.3 133.4 290.7 172.4 101.0 736.0 35.1 PQ20/51 209.8 1029.5 106.3 221.2 159.2 76.3 471.5 7.0 PQM20 383.1 972.7 22.5 163.9 164.0 61.9 414.0 9.8 PQ28/51 339.2 1136.0 70.6 137.5 227.2 109.4 333.5 3.5 PQ125/51 226.9 1228.3 58.5 106.4 279.6 63.1 368.0 3.1 PQ135/51 219.6 788.0 62.0 164.8 155.2 73.7 287.5 2.3 PQ116/51 285.5 671.0 165.5 143.5 194.4 69.1 299.0 1.9 PQ104/51 268.4 546.7 1.6 168.3 152.0 53.3 287.5 3.5 PQ33/51 285.5 646.1 115.2 84.3 172.0 43.2 299.0 2.3 PQ261/51 266.0 436.7 79.6 178.4 146.8 48.7 241.5 2.3 PQ327/51 162.3 422.5 273.2 78.6 92.0 27.8 253.0 5.1 PQ149/51 353.8 1075.7 216.3 104.8 101.3 655.5 4.7 PQ272/51 295.2 600.0 243.3 108.0 98.4 253 2.7 PQ

M5 205.0 429.6 100.1 112.8 55.2 200.1 12.1 PQ3/51 412.4 646.1 163.4 117.2 52.6 391.0 4.7 PQM10 390.4 777.5 131.8 184.4 19.4 402.5 4.7 PQ

133/51 307.4 1462.6 402.2 295.2 150.0 678.5 3.5 PQ18/51 302.6 1693.4 418.3 320.8 76.8 713.0 3.1 PQ132/51 226.9 830.7 163.4 185.6 75.1 322.0 2.3 PQ137/51 175.7 1320.6 129.3 248.0 91.2 471.5 3.9 PQ138/51 192.8 1487.5 166.4 298.4 104.6 517.5 3.9 PQ21/51 207.4 1728.9 162.0 376.0 61.4 586.5 2.3 PQ124/51 241.6 586.8 45.5 140.4 67.9 218.5 2.0 PQ126/51 222.0 1189.3 132.0 306.0 64.1 356.5 3.1 PQ127/51 180.6 1359.7 131.5 325.6 106.3 391.0 2.7 PQM31 102.5 1221.2 147.9 291.2 121.7 368.0 2.7 PQM33 346.5 436.7 187.1 107.2 73.0 167.9 1.2 PQ

130/51 324.5 500.6 205.9 112.0 77.3 299.0 1.2 PQ49/51 369.7 532.5 244.6 102.0 104.4 287.5 1.6 PQ93/51 339.2 489.9 202.9 111.2 128.6 230.0 1.6 PQ103/51 314.8 532.5 213.3 112.2 85.2 207.0 2.7 PQ260/51 287.9 539.6 238.9 109.6 71.3 218.5 2.3 PQ227/51 295.2 600.0 243.3 108.0 98.4 253.0 2.7 PQ27/51 358.7 433.1 229.4 108.0 106.1 165.6 2.3 PQ236/51 342.8 582.2 241.4 120.0 118.1 264.5 2.0 PQ386/51 268.4 404.7 30.4 189.3 90.4 69.1 241.5 5.1 Turonien363/51 331.8 553.1 16.0 89.8 128.0 59.5 276.0 2.7 Turonien157/51 419.7 607.1 197.5 139.6 84.5 299.0 3.5 Turonien346/51 366.0 564.5 245.7 147.2 74.9 230.0 3.1 Turonien65/51 400.2 642.6 197.7 140.8 99.4 299.0 3.1 Turonien

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par drainance) ; de contribuer à l’explication de l'origine de laminéralisation, notamment dans les secteurs les plus salées.

Dans les deux bassins d’Essaouira et de la Jeffara, lefonctionnement hydrodynamique est fortement influencépar les éléments structuraux qui commandent les écoulements.

Dans un tel contexte, les isotopes stables constituent unoutil performant pour déterminer l'origine et l'histoire deseaux, les aires de recharges et les relations entre les nappes.

Dans le bassin d’Essaouira (Fig. 4a), les teneurs iso-topiques des eaux plio-quaternaires sont comprises entre

Vulnérabilité des ressources en eaux des aquifères côtiers en zones semi-arides – Etude comparative entre les bassinsd’Essaouira (Maroc) et de la Jeffara (Tunisie) 117

TABLEAU 4

Hydrochimie des eaux du bassin de la Jeffara (Tunisie) (Base de données du projet interrégional de l’IAEA RAF/8/035).

Hydrochemical data of Jeffara basin (Database of IAEA RAF8/035 inter regional project) - Tunisia

N° Nom HCO3- Cl- NO3

- SO4- Ca++ Mg++ Na+ K+

Aquifère(mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l)

1 Khaoui ben Izar 146,4 495,8 0,0 1017,8 281,5 76,7 447,9 51,4 MPQ (Ouara)

2 Mhijra 115,9 427,1 0,0 2335,6 594,4 134,0 456,5 35,9 MPQ (Ouara)

3 Oued Bribech 152,5 824,1 0,0 2999,0 828,6 173,5 870,3 107,4 MPQ (Ouara)

4 Toual Ech Chih 158,6 937,8 0,0 2239,1 767,8 192,0 540,5 0,0 MPQ (Ouara)

5 Ghorifa 134,2 1302,0 0,0 2223,1 814,7 133,4 845,7 27,6 MPQ(Médenine)

6 Hmilet el Mzar 115,9 535,4 0,0 859,3 192,9 69,4 479,9 11,4 MPQ(Médenine)

7 Kalifa Ghaghaz 183,0 1059,0 169,7 1869,7 711,9 210,3 667,4 17,7 MPQ(Médenine)

8 Lartaa 152,5 129,3 58,7 157,5 140,4 13,7 78,4 4,9 MPQ(Médenine)

9 Mechhed Rouag 219,6 2855,4 0,0 2947,6 817,8 282,2 1750,3 106,5 MPQ(Médenine)

10 Med Abacha 146,4 410,6 0,0 727,7 202,0 88,1 327,7 21,8 MPQ(Médenine)

11 Mongi El Baci 140,3 391,7 0,0 745,7 287,9 83,8 236,7 0,0 MPQ(Médenine)

12 Touama 122,0 484,7 776,1 2365,1 521,4 199,0 444,9 0,0 MPQ(Médenine)

13 Aéroport Militaire 91,5 618,6 0,0 1228,7 369,0 99,2 451,8 27,3 Turonien

14 Beni Zelten 3 176,9 376,63 0 1386,13 382,60 119,58 268,12 0 Turonien

15 Beni Zelten 3 226,0 337,7 0,0 1120,1 383,1 95,4 281,3 31,8 Turonien

16 Gourai 134,2 547,1 0,0 1131,3 388,2 87,4 397,1 16,0 Turonien

17 Henchir Jehha 122 567,23 0 1263,00 302,85 111,08 394,27 0 Turonien

18 Henchir Jehha 232,0 464,8 23,0 1244,8 353,0 89,8 367,8 20,3 Turonien

19 Lymaoua5 36,6 484,2 0,0 1023,6 301,7 85,2 357,7 10,7 Turonien

20 Pepiniere Tounine 152,5 1995,7 0,0 2455,1 842,6 353,0 884,7 89,5 Turonien

21 Beni Zelten Sonède 183 400,54 0 891,48 257,22 110,14 243,12 0 Turonien

22 El Hamma Mziraa 36,6 859,58 0 1131,75 332,35 82,35 588,26 0 Turonien

23 Matmata 5 122 939,92 0 1402,16 382,60 157,76 550,42 0 Turonien

24 Matmata Aéroport 122 584,28 0 1154,15 300,48 105,08 408,31 0 Turonien

25 Zaten 66 298,00 365,00 54,00 66,00 253,00 9 Turonien

* MPQ : nappe du Mio-Plio-Quaternaire.Mio-Plio-Quaternary level.

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-3,7 et -4,7 δ18O ‰ vs SMOW si l’on exclut le point 11/51en bordure d’océan qui est atteint par le biseau salé. Cellesdes eaux de la nappe turonienne sont comprises entre -4,88et -5,25 δ18O ‰ vs SMOW et beaucoup plus regroupéesautour de la valeur plus appauvrie de -5 δ18O ‰ vs SMOW.

Le diagramme de corrélation oxygène 18 vs deutériumpour les eaux du bassin d’Essaouira permet de définir unedroite météorique locale d’équation: δ2H = 7,95xδ18O+11,3(n = 11, r = 0,97) proche de la Droite des eaux MétéoriquesMondiale (DMM) de pente 8 avec un excès en deutériumvoisin de 10. Elle caractérise les précipitations d’origineocéanique. L’équation de cette droite a été calculée sanstenir compte des trois points d’eau (65/51, 272/51 et ouedKsob) identifiés comme évaporés parce qu’ils se placenten dessous de la droite météorique. Le point le plus éloignéde la droite et donc le plus marqué par le fractionnementisotopique de l’évaporation correspond à l’oued Ksob enétiage avancé. On remarquera que les deux autres pointsmarqués par l’évaporation appartiennent à l’aquifère plio--quaternaire et se trouvent à proximité immédiate de l'oued.Ceci confirme l’alimentation par l’eau de la rivière déjàmise en évidence dans le quart NE du secteur par la pié-

zométrie et la minéralisation plus faible de l’aquifère.Les autres points d’eau analysés s’alignent sur la droitemétéorique ce qui signifie que l’alimentation des deuxaquifères et surtout celle de l’aquifère turonien s’effectuerapidement sans évaporation notable.

Les isotopes stables dans le système aquifère de laJeffara montrent des teneurs en oxygène-18 qui variententre -7,34‰ et -4,08‰ avec une moyenne de -6,22 ‰ vs‰ SMOW et des teneurs en deutérium variant entre -54,20et -27,60 ‰ avec une moyenne de -41,32 ‰ vs ‰ SMOWsi l’on exclut le forage de ElHamma Mziraa. La distributiondes points d’eaux sur le diagramme de corrélation oxygène18 vs deutérium montre un pôle appauvri en isotopes stablesreprésenté par les eaux les plus profondes de la nappelogée dans les dolomies du Turonien (Fig. 4b). Ces pointsd’eaux sont essentiellement localisés dans la zone d’Elhammaet au Nord du bassin de la Jeffara dans la partie la plusconfinée de la nappe du Turnien. Ce pôle témoigne dumélange, identifié depuis les premières études hydrogéo-logiques effectuées dans la région (ERESS, 1972), deseaux de cette nappe avec celle de la nappe du ContinentalIntercalaire principalement par drainance verticale le long

118 CHKIR N.; TRABELSI R.; BAHIR, M.; HADJ AMMAR F.; ZOUARI K.; CHAMCHATI, H.; MONTEIRO J. P.

Fig. 4a – Diagramme isotopique des eaux du bassin d’Essaouira.

– Isotopic diagram of Essaouira basin waters (BAHIR, 2004).

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des failles de la région. C’est le cas du forage ElHammaMziraa (δ18O=-8,31 ‰ vs SMOW et δ2H=-57,77 ‰ vsSMOW) dont les eaux très appauvries sont captées à plusde 560 m de profondeur. Un deuxième groupe d’eaux dela nappe du Turonien se place entre les droites météori-ques mondiale (d=10) et locale (d=13,5), témoignant d’unprocessus de recharge récent. Ces eaux sont captées à desprofondeurs plus proches de la surface, elles se situentprincipalement vers le Sud-Est et le Sud-Ouest indiquantdes zones plus influencées par la recharge locale à traversles reliefs du Dahar.

Les eaux de la nappe du Mio-Plio-Quaternaire, repré-sentées ici par 12 points échantillonnées principalementdans la Jeffara de Médenine, montrent une distributionplus homogène des isotopes stables le long des droitesmétéoriques mondiale et locale indiquant une rechargerécente. Certains points montrent un enrichissement et seplacent en dessous de ces droites. Ce sont des eaux ayantété soumises à un processus d’évaporation lors de leurinfiltration, ces eaux sont principalement localisées le longde la frange côtière et à proximité des dépressions salinesfermées (sebkhas) et sont des eaux captées dans les niveaux

les moins profonds. Cette situation est représentative dela majorité des premiers niveaux aquifères de la Jeffaraau fur et à mesure que l’on s’éloigne de la faille d’ElHammale long de laquelle se déversent les eaux du ContinentalIntercalaire (ZOUARI et al., 2008).

5. CONCLUSION

Cette étude comparative entre deux bassins soumis àdes conditions d’aridité similaires montre que la complé-mentarité des approches hydrodynamiques, hydrochimi-ques et isotopiques peut aboutir au diagnostic de l’état devulnérabilité des aquifères face à l’accentuation des pres-sions anthropiques et climatiques. Malgré des conditionsgéologiques très différentes entre un synclinal où les for-mations se superposent (Bassin d’Essaouira au Maorc) etun bassin tourmenté par les failles multidirectionnelles(Bassin de la Jeffara en Tunisie), l’analyse conjointe desdonnées hydrochimiques et isotopiques a permis de loca-liser les zones où les risques de dégradation des ressour-ces sont les plus importants. Dans le cas des deux bassins

Vulnérabilité des ressources en eaux des aquifères côtiers en zones semi-arides – Etude comparative entre les bassinsd’Essaouira (Maroc) et de la Jeffara (Tunisie) 119

Fig. 5a – Diagramme isotopique des eaux de la Jeffara de Médenine et de la nappe du Turonien.

– Isotopic diagram of Jeffara basin waters (RAF/8/035).

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d’Essaouira (Maroc) et de la Jeffara (Tunisie), le facteurprépondérant de cette vulnérabilité reste le déséquilibreentre le taux de recharge et le taux d’exploitation actuels.

Dans le cas du bassin d’Essaouira, la nappe du Plio--Quaternaire témoigne d’une recharge actuelle mais elleest menacée par une intrusion marine due à la surexploi-tation des ressources. Ce déséquilibre entraîne une trèsforte vulnérabilité de cette nappe face aux changementsclimatiques que subira très probablement l’Afrique duNord. Par contre, la nappe turonienne du bassin d’Es-saouira, caractérisée par des ressources importantes, té-moigne d’une recharge ancienne antérieure aux essaisnucléaires mais d’une recharge récente très faible. Sa vul-nérabilité serait donc plus liée aux pressions anthropiquesqu’à la variation des conditions climatiques. La mise aupoint d’une stratégie d’exploitation rationnelle pourrait doncpermettre de valoriser ses eaux tout en sauvegardant sespotentialités à long terme.

La situation est différente pour le bassin de la Jeffara.Les conditions structurales très complexes ont engendréune fragmentation des aquifères avec des variations delithofaciès latérales et verticales et communicant pardes relais hydrogéologiques. Il est difficile d’isoler descompartiments indépendants d’un point de vue hydro-dynamique. Cependant, les deux aquifères présentésdans cette étude peuvent être considérés comme repré-sentatifs des ressources disponibles dans cette plaine.

La nappe du Mio-Plio-Quaternaire est une nappeproche de la surface où l’exploitation est très intensivepour répondre aux divers besoins de la populationlocale, et où la recharge récente mise en évidence par lasignature isotopique de ces eaux reste insuffisante pouréquilibrer cette surexploitation et l’intrusion marine quien a résulté. La nappe logée dans les dolomies duTuronien montre deux zones différentes: une zone où larecharge est essentiellement assurée par les eauxfossiles du Continental Intercalaire datées des périodeshumides du Pléistocène et dont l’exploitation doit êtreeffectuée avec le souci de la gestion d’une ressourceminière exhaustive et quasi non renouvelable; une zonemieux rechargée par les eaux météoriques actuelles parles affleurements des reliefs du Dahar.

La disponibilité des ressources en eaux souterrainesdans les milieux arides où les ressources de surface sontlimitées permettent le développement des activités hu-maines même si ces ressources doivent être considéréescomme peu renouvelable et donc fortement vulnérablesface aux changements climatiques et aux pressionsanthropiques. La gestion rationnelle ainsi que le recoursà des ressources non conventionnelles tels que les eauxde mer dessalées pour l’alimentation en eaux potable oules eaux usées épurées pour l’agriculture doivent êtreconsidérée actuellement comme une priorité afin d’éviterde déclencher des situations de pénurie d’eau.

120 CHKIR N.; TRABELSI R.; BAHIR, M.; HADJ AMMAR F.; ZOUARI K.; CHAMCHATI, H.; MONTEIRO J. P.

TABLEAU 5

Comparaison de la vulnérabilité des eaux souterraines des bassins d’Essaouira (Maroc) et de la Jeffara (Tunisie).

Comparison between groundwater vulnerability of Essaouira (Morroco) and Jeffara (Tunisia) basins.

Bassin d’Essaouira (Maroc) Bassin de la Jeffara (Tunisie)Essaouira basin (Morroco) Jeffara basin (Tunisia)

Système multicouche continu Système multicouche compartimenté

Nappe Plio-Quaternaire

Nappe Mio--plio-QuaternaireNappe Turonienne

du Dahar

Exploitation intensive >> Recharge récente (Intrusion marine avérée le long du littoral)

Vulnérabilité aux changements climatiques(� des précipitations ⇒ � de la recharge actuelle)

Nappe TuronienneNappe Turonienne

D’ElHamma

Recharge post moderne ou fossile

Vulnérabilité aux pressions anthropiques

(� de la demande ⇒ � des réserves quasi non renouvelables)

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Vulnérabilité des ressources en eaux des aquifères côtiers en zones semi-arides – Etude comparative entre les bassinsd’Essaouira (Maroc) et de la Jeffara (Tunisie) 121

Artigo recebido em Novembro de 2008Aceite em Dezembro de 2008