ARTICLE
Auteur(s) : Abir
Kacem1, Abdelkarim Daoud2,
Kamel
Zouari1
1Laboratoire radio-analyses et environnement, École
nationale d’ingénieurs de Sfax, Route Soukra Km 5, BP W, 3038 Sfax,
Tunisie
2Faculté des lettres et sciences humaines de Sfax,
Département de géographie, Route El Matar Km 4,5, BP 553, 3018
Sfax, Tunisie
Le bassin de Sisseb El Alem est localisé dans la partie est de
la Tunisie centrale. Il s’étend de la plaine de Kairouan jusqu’aux
massifs de Zaghouan. La zone d’étude est limitée par les massifs de
la dorsale tunisienne au nord et la dépression d’El Harria au
sud, à l’ouest par le synclinal de Bou Morra, le monoclinal de
Dkhila, et à l’est par l’anticlinal de Jebel Fadeloune, la ride de
Draa Souatir et la sabkhet El Kelbia (figure 1).
Les aquifères de ce bassin sont considérés parmi les plus
importants réservoirs d’eau de Tunisie. Néanmoins, la
déstabilisation de ce réservoir a commencé depuis les années 1960
avec la mise en place du grand barrage de Nebhana en 1967-1968 et
l’installation d’une conduite assurant le transfert de l’eau du
barrage vers le Sahel de Sousse. Outre les eaux du barrage, cette
conduite assure aussi le transfert des eaux captées à partir d’une
série de forages profonds. La déstabilisation du réservoir s’est
aggravée avec la construction d’une multitude de barrages
collinaires en amont du bassin d’étude et l’accroissement du nombre
de forages illicites et de puits de surface « forés »,
c’est-à-dire captant à la fois les aquifères superficiels et
profonds. Le résultat immédiat fut l’apparition d’un état de
surexploitation des nappes et la détérioration de la qualité
chimique des eaux.
Sur la base des données hydrogéologiques, des analyses
hydrochimiques et isotopiques, le présent article aborde d’abord
les caractéristiques du bassin de Sisseb El Alem, et tente
ensuite d’expliquer l’importance et le fonctionnement des
aquifères. Enfin, il présente les aspects et limites de la gestion
actuelle des ressources, fondée sur les transferts extra-régionaux,
et les perspectives d’avenir, en tenant compte de l’accroissement
de la demande en eau, des contraintes climatiques et hydrologiques,
et de la nécessité d’une gestion intégrée des ressources.
Le bassin de Sisseb El Alem : caractéristiques et
importance
Une cuvette subsidente
L’étude géologique du bassin de Sisseb El Alem [1] et l’examen
de la carte géologique de la Tunisie au 1/500 000 [2] montrent que
la stratigraphie du secteur d’étude est constituée par des séries
sédimentaires allant du Trias jusqu’au Quaternaire (figure 2).
Les formations secondaires affleurent au nord du synclinal
Nadhour Saouaf, sur les massifs de Zaghouan ainsi qu’à Jebel
Fadeloune.
Les formations tertiaires sont représentées par des séries
sédimentaires complètes allant du Paléocène jusqu’au Mio-Pliocène
continental. Ces dépôts affleurent au synclinal de Nadhour Saouaf,
au synclinal de Bou Morra, au monoclinal de Sbikha et à la ride de
Draa Souatir.
Toutefois, vers le centre du bassin, ce sont les dépôts
quaternaires qui couvrent la plus grande partie du secteur étudié.
Ils renferment les alluvions des cônes de déjection attribuées au
Quaternaire ancien et des alluvions récentes et actuelles disposées
à proximité des oueds. Parmi les sédiments quaternaires, on
constate aussi la présence de terrasses qui sont localisées dans le
synclinal de Nadhour-Saouaf, la plaine de Sisseb et plus
précisément dans les zones de Bir Chaouch, Hamadet Sidi Nadji et
Hamadet el Hassine à l’ouest du bassin.
Cette cuvette se raccorde aux reliefs qui l’entourent par des
failles [3]. Il s’agit d’abord des failles NW-SE qui bordent le
synclinal de Nadhour–Saouaf, ensuite de la faille inverse NW-SE de
Nebhana à l’ouest du bassin, et enfin de la faille orientée N-S
située à l’est de la cuvette, liée à l’effondrement de l’anticlinal
d’El Ketifa, et le décrochement de Jebel El Batène,
limitant la zone vers le sud. Ces accidents tectoniques ont été à
l’origine de l’affaissement de cette cuvette qui a débuté au
Miocène et s’est poursuivi jusqu’au Quaternaire.
Le remplissage du bassin a commencé vers l’Eocène et s’est
prolongé jusqu’à l’heure actuelle. Ainsi, l’épaisseur très
importante des dépôts de comblement s’avère favorable à la présence
des différents aquifères.
Un bassin-versant étendu
La cuvette de Sisseb El Alem bénéficie d’un bassin-versant
assez vaste qui dépasse 1 800 km2 et collecte les
eaux de ruissellement provenant de la zone septentrionale et la
zone occidentale du secteur étudié (figure 1). Mais, à
l’exception de l’oued Nebhana, tous les oueds qui drainent le
bassin sont intermittents. L’oued Nebhana se distingue par sa
pérennité qui est assurée par la présence de sources à l’aval du
grand barrage de Nebhana. Cet oued prend naissance au pied du
plateau calcaire de Kesra. En aboutissant au bassin de Sisseb
El Alem, il change sa direction WE et coule du NW vers le SE
prenant ainsi successivement les noms d’oued El Alem puis
d’oued El Ketifa. La moyenne annuelle des apports en
ruissellement de l’oued Nebhana est de
35.106 m3/an [4]. Par ailleurs, une
multitude d’oueds intermittents draine ce bassin. La partie amont
du bassin-versant est drainée par les petits oueds qui ruissellent
sur les flancs des jebels Fkirine, Bou Slam, Dghafla, Dib et
Fadeloune. Il s’agit des oueds Kseub, El Ogla, Sahel, Hdadda
et Mangoub. Tous ces cours d’eau convergent vers le centre du
bassin pour former les oueds El Khetem, El Khrioua,
Sidi Nadji et Bou Djeraff. Quant à la partie aval du
bassin, elle est drainée par l’oued El Alem-El Ketifa qui
est le prolongement de l’oued Nebhana ainsi que par les oueds Bou
Chekima et Dalloussi.
Ces oueds s’étalent dans les dépressions de Bled Saadia et
d’El Harria où les eaux sont transférées vers la sabkhet
El Kelbia par l’intermédiaire de l’oued Bogal.
Géométrie du réservoir et principaux aquifères
La cuvette de Sisseb El Alem comporte un réservoir d’eau qui
repose sur un substratum de marnes grises attribuées à l’Eocène
supérieur. La géométrie de ce substratum subit un changement de
l’amont vers l’aval du bassin hydrogéologique. Ainsi, son épaisseur
passe de 200 à 50 mètres avec un affaissement de
250 mètres. La cuvette de Sisseb El Alem est donc une
cuvette subsidente formant un important réservoir d’eau contenu
dans des formations lenticulaires perméables, dont la lithologie
varie de l’amont vers l’aval du bassin. Les principaux aquifères
sont présentés ci-après.
Formation aquifère des grès oligocènes Nadhour-Saouaf
Captée dans la partie amont du bassin, cette formation aquifère est
constituée principalement de formations perméables de grès de sable
d’une épaisseur moyenne de 100 mètres. Ces dépôts affleurent
au nord-ouest du bassin, ce qui favorise l’alimentation de
l’aquifère. Cependant, vers l’est, les formations perméables
diminuent d’épaisseur avec l’apparition de dépôts semi-perméables
de sable argileux ou d’argile sableuse.
Formation aquifère mio-plio-quaternaire Sisseb
Cette formation aquifère caractérise le centre du bassin. Elle est
constituée de dépôts détritiques lenticulaires de sable, galets et
graviers colmatés par des sédiments argileux. Il s’agit d’une
sédimentation alluviale entraînée par les oueds au cours du
remplissage de la cuvette. L’épaisseur de la série détritique d’âge
mio-plio-quaternaire augmente de l’ouest vers l’est du bassin,
passant de 100 à 150 mètres. En fait, le substratum est
atteint à une profondeur de 50 à 150 mètres aux bordures et à
250 mètres au centre de la cuvette.
Concernant la nappe phréatique Sisseb, la roche-réservoir
devient de plus en plus perméable vers l’est du bassin. Elle est
logée dans des lentilles de sables et de graviers. Quant à la nappe
profonde Sisseb, elle renferme deux niveaux perméables logés dans
des sables, des graviers et des galets.
Formation aquifère oligocène El Alem
Dans la partie aval du bassin étudié, on a constaté la présence
d’une troisième formation aquifère logée dans des sables, grès et
graviers. L’affleurement de cette formation perméable à l’ouest de
la plaine, au niveau de la région de Sbikha, favorise
l’alimentation des nappes d’eau du bassin d’El Alem. Son
épaisseur, qui est de l’ordre de 200 mètres, diminue toutefois
vers l’est jusqu’à moins de 50 mètres aux sondages 18851/4 et
18874/4. Elle devient également de plus en plus profonde et
surmontée par une formation plio-quaternaire semi-perméable séparée
par des lentilles imperméables d’argile et de marnes. Cette
variation latérale de la lithologie des sédiments provoque une
réduction dans l’épaisseur de la zone saturée. Notons enfin que la
formation aquifère des grès oligocènes El Alem est accessible
par forage de 200 à 400 mètres.
Ainsi, l’étude de la géométrie du réservoir nous a permis
d’identifier trois formations aquifères différentes. Deux
formations aquifères attribuées à l’Oligocène dans la partie amont
et aval du bassin et une formation aquifère mio-plio-quaternaire
dans la partie médiane. Ces aquifères renferment plusieurs nappes
qui constituent un réservoir d’eau très important, ce qui explique
l’intensité de son exploitation qui a débuté dès les années
1960.
Gestion actuelle des ressources des nappes de Sisseb
El Alem
Historique de l’exploitation
L’exploitation intensive des nappes de Sisseb El Alem a commencé
depuis les années 1960, dans le cadre d’un grand projet
d’aménagement hydroagricole autour du barrage de Nebhana. Les
transferts d’eau depuis le barrage s’avérant insuffisants, une
batterie de forages captant les nappes de Sisseb El Alem fut
réalisée, pour subvenir aux différents besoins dans la région du
Sahel de Sousse et du nord du Kairouanais [5]. Une superficie
supérieure à 5 000 hectares fut ainsi aménagée. Ces périmètres
irrigués sont répartis sur les gouvernorats de Kairouan, Sousse et
Monastir, particulièrement dans les secteurs de Sbikha (1
163 hectares), de Fadeloune (161 hectares) du Sahel nord
(139 hectares à Enfidha, 951 hectares à Sidi Bouali,
576 hectares à Chott Mariem et 205 hectares à Akkouda),
et du Sahel sud (121 hectares à Saheline, 63 hectares à
Ouardanine). D’autres superficies irriguées furent par la suite
aménagées dans les environs de Monastir (163 hectares à
Monastir, 814 hectares à Bembla, 156 hectares à Moknine,
175 hectares à Teboulba et 410 hectares à Bekalta).
Aujourd’hui, la superficie des périmètres irrigués dans la plaine
de Sisseb El Alem s’élève à plus de 15 000 hectares. Aux
usages agricoles de l’eau s’ajoutent ceux du tourisme et des villes
sahéliennes. Toutefois, et en raison de la diminution des apports
de Nebhana d’environ 50 % depuis 1980, plusieurs centaines
d’hectares équipés ont été abandonnés (900 hectares dans le
gouvernorat de Monastir), et les taux d’exploitation et
d’intensification des périmètres irrigués ont considérablement
chuté.
Conséquences sur le fonctionnement des nappes
Plusieurs phénomènes conjugués ont entraîné le recours de plus en
plus intense à l’exploitation des ressources des nappes, et
l’apparition d’indices de surexploitation des aquifères. D’abord,
les aléas climatiques, et particulièrement la succession d’années
de sécheresse ont entraîné l’augmentation des besoins en eau dans
les périmètres irrigués, dont la superficie n’a par ailleurs cessé
d’augmenter. Ensuite, les conditions naturelles de recharge des
nappes à partir des eaux de ruissellement ont été modifiées par
certains aménagements. Enfin, conséquence de tous ces phénomènes,
sont apparues une baisse du niveau piézométrique ainsi que la
détérioration de la qualité chimique des eaux du bassin de Sisseb
El Alem.
La surexploitation des eaux du bassin de Sisseb El Alem a débuté
en 1987. Ce phénomène traduit le déséquilibre entre le volume d’eau
qui alimente les aquifères de Sisseb et El Alem et le volume
prélevé. En effet, durant les trois dernières décennies, le nombre
total de puits de surface n’a cessé d’augmenter, passant de 766 à
1389 [6]. Ces puits sont actuellement concentrés dans la zone de
Sisseb avec une densité qui atteint 20 puits/km2.
Cette évolution du nombre de puits a évidemment entraîné une
augmentation de la quantité d’eau exploitée, qui est passée de
10,70 Mm3 en 1980 à 12 Mm3 en 1990
[6] (figure 3).
Néanmoins, bien que les agriculteurs continuent toujours à
creuser des puits, même sans autorisation, le volume d’eau exploité
est resté constant depuis l’année 1990 jusqu’aujourd’hui. Il s’agit
d’une nappe phréatique surexploitée puisque le niveau actuel
d’exploitation, estimé à 12 Mm3/an, dépasse les
ressources disponibles renouvelables, estimées à
11 Mm3/an. En fait, 90 % des puits dits de
surface sont forés par des sondages à bras pour capter la nappe
profonde ou les nappes phréatiques et profondes à la fois. De même,
suite à l’évolution du nombre de puits de surface dans la partie
septentrionale du bassin d’étude, l’exploitation de la nappe
phréatique de Nadhour-Saouaf a dépassé depuis l’année 1995 les
ressources exploitables estimées de 0,7 Mm3/an
[7].
Suite à la surexploitation de ces nappes phréatiques et à la
baisse continue du niveau piézométrique, plus de 500 puits de
surfaces sont actuellement asséchés. La plupart de ces puits sont
localisés à l’est du bassin, dans la zone de Dar Jamia et à Bled
Saidane.
Pour les nappes profondes de Sisseb et El Alem, les volumes
d’eaux prélevés ont dépassé à partir de 1987 les ressources
disponibles, qui sont estimées à 12 Mm3 /an. Depuis
cette date, les volumes pompés à partir de la batterie de forages
de Sisseb n’ont cessé d’augmenter, particulièrement lors des années
de sécheresse pour pallier le déficit pluviométrique et
l’insuffisance de la quantité d’eau stockée dans le barrage de
Nebhana pour l’alimentation du Sahel tunisien (figure 4). De même,
le nombre de forages captant les nappes profondes n’a cessé
d’augmenter puisqu’il est passé de 30 en 1987 à 50 en 2000 [8].
Durant cette période, la moyenne annuelle d’exploitation a été de
15,7 Mm3.
Cette surexploitation se manifeste par des rabattements
piézométriques excessifs et en continuelle progression à Bled
Sisseb - c’est le cas du piézomètre Moragi (9089/4), ou au
contraire, par une faible et lente régression piézométrique à
El Alem - c’est le cas du piézomètre Kodiat Lahrech (19026/4)
(figure 5).
Le rabattement du niveau piézométrique durant la période
1970-2000 varie entre 10 et 30 mètres [9]. La baisse
piézométrique la plus importante est enregistrée dans le bassin de
Sisseb et le niveau bas le plus alarmant est enregistré à Dar
Jamiaa.
Détérioration de la qualité des eaux
La qualité chimique des eaux du bassin de Sisseb El Alem est
généralement bonne. Toutefois, l’augmentation du débit d’exhaure
des eaux souterraines à El Alem a engendré un avancement du
front des eaux salées provenant de la dépression de Sbikha.
En conséquence, les puits de surface auparavant exploités sont
actuellement abandonnés à cause de la salinité élevée de leurs
eaux. En effet, la minéralisation de ces eaux s’échelonne entre1,5
et 4 g/L [10].
En outre, l’avancement de ce front des eaux salées a été à
l’origine de l’inversion du gradient de salinité des eaux profondes
d’El Alem par rapport au sens d’écoulement. En effet, la
salinité augmente pour les eaux prélevées à une faible ou moyenne
profondeur, par le biais des forages situés à l’ouest du
bassin.
En revanche, les eaux prélevées à des profondeurs qui dépassent
355 mètres à l’est du bassin, ont des teneurs en sels
inférieures à 1 g/L.
Éléments pour une gestion intégrée des ressources
En réalité, le cas des nappes de Sisseb El Alem qui
connaissent aujourd’hui une situation de surexploitation, n’est pas
unique. Des cas encore plus alarmants sont enregistrés au Sahel ou
au Cap-Bon. Cela prouve la nécessité d’appliquer une politique de
gestion visant la préservation de la durabilité de la ressource
[11].
Plusieurs moyens permettraient d’atteindre cet objectif.
Il y a d’abord la nécessité de passer d’une politique de gestion
de l’offre à une politique de gestion de la demande, afin d’alléger
la pression sur la ressource. L’agriculture étant le principal
consommateur de cette eau (80 %), ce secteur devrait
constituer la cible principale, en optant pour une meilleure
efficience de l’eau d’irrigation, par la mise en œuvre d’une
tarification la plus proche possible des coûts de mobilisation,
dans le but d’encourager l’agriculteur à appliquer les techniques
d’économie d’eau.
Ensuite, il est urgent d’assurer une meilleure gestion de la
qualité des eaux. En effet, pour faire face aux rabattements des
niveaux piézométriques et à la détérioration de la qualité chimique
des eaux, il convient de mobiliser de nouvelles ressources pour
l’alimentation des nappes, et ce par un meilleur contrôle du
ruissellement visant à favoriser l’infiltration de quantités d’eaux
supplémentaires. Actuellement, la géochimie isotopique représente
l’une des techniques d’analyses modernes en hydrogéologie qui aide
à la bonne gestion des ressources en eau. En effet, le traçage
naturel des eaux par l’isotope radioactif du carbone a permis
d’identifier les zones préférentielles de recharge. Pour l’aquifère
de Sisseb, les activités 14C les plus élevées sont
mesurées dans les eaux prélevées sur des puits ou des forages
situés à proximité des oueds, ce qui témoigne de la contribution
des eaux de ruissellement à l’alimentation des nappes. Ainsi, les
activités 14C relativement élevées des eaux profondes de
Sisseb, variant entre 30 et 50 % à l’ouest et au nord,
témoignent de la recharge de la nappe par les infiltrations à
partir du piémont de Jebel Fadeloune et les déversements de la
nappe de Nadhour-Saouaf. Les eaux profondes d’El Alem
prélevées à l’ouest du bassin montrent des activités 14C
très élevées, atteignant 90 %. Cela indique l’importance de
l’oued Nebhana comme zone préférentielle de recharge.
Enfin, la bonne identification des zones les plus favorables à
la recharge des nappes permettra de mieux gérer les extrêmes,
c’est-à-dire les périodes de sécheresse prolongée, alternant avec
des épisodes pluvieux exceptionnels. En effet, cette identification
aidera à bien localiser les petits ouvrages d’aménagement (lacs et
barrages collinaires, seuils, banquettes, ouvrages d’épandage et de
recharge), capables d’assurer un stock d’eau utilisable pendant les
périodes de pénurie, et un apport supplémentaire d’eau pour
l’alimentation des nappes lors des ruissellements.
Conclusion
Les nappes du bassin de Sisseb El Alem sont considérées parmi
les plus importantes de Tunisie centrale. Outre la nappe
phréatique, le bassin renferme deux formations aquifères attribuées
à l’Oligocène dans sa partie amont et aval, et une formation
aquifère mio-plio-quaternaire dans sa partie médiane. Exploités de
façon intensive depuis plus de trois décennies pour des transferts
d’eau vers le Sahel de Sousse, les aquifères de Sisseb El Alem
montrent aujourd’hui des signes évidents d’épuisement. Ainsi,
l’augmentation continue du pompage a eu des conséquences négatives
sur le fonctionnement des nappes, qui se manifestent
particulièrement par la baisse des niveaux piézométriques et la
détérioration de la qualité chimique des eaux. Dans ces conditions,
il apparaît que la gestion rationnelle et durable des ressources en
eau devrait tenir compte des possibilités réelles des nappes.
À cet égard, il est impératif dans l’avenir de limiter le
transfert de l’eau de ces nappes vers le Sahel, et de multiplier
les petits aménagements visant la recharge des aquifères, à partir
des zones reconnues favorables à cette opération, grâce au traçage
naturel des eaux par l’isotope radioactif du carbone.
Références
1 Hamza M. Géologie du bassin sédimentaire de Sisseb El Alem.
Tunis : Ministère de l’Agriculture, 1992.
2 Azouz A, Lajmi T. Carte géologique de la Tunisie au
1/500 000. Tunis : Office national des mines, 1985.
3 Ben Ayed N, Zargouni F. Carte sismotectonique de la
Tunisie. Tunis : Ministère de l’Éducation de l’Enseignement
supérieur et de la Recherche scientifique, 1990.
4 Baba Sy M. Hydrogéologie et ressources en eau du système
aquifère Sisseb El Alem. Mémoire de fin d’étude pour l’obtention du
diplôme d’Ingénieur principal en géologie, faculté des sciences de
Tunis, 1996.
5 Jedidi M. Croissance économique et espace urbain dans le
sahel tunisien depuis l’indépendance. Tunis : université de
Tunis, 1986.
6 Direction générale des ressources en eau. Annuaires
d’exploitation de la nappe phréatique, arrondissement de Kairouan.
Tunis : ministère de l’Agriculture, 1980, 1985, 1990, 1995,
2000.
7 Direction générale des ressources en eau. Annuaires
d’exploitation de la nappe phréatique, arrondissement de Zaghouan.
Tunis : ministère de l’Agriculture, 1980, 1985, 1990, 1995,
2000.
8 Direction générale des ressources en eau. Annuaires
d’exploitation de la nappe profonde. Tunis : ministère de
l’Agriculture, 1991, 1992, 1993, 1994, 1996, 1998, 1999.
9 Commissariat régional du développement agricole de Kairouan.
Carte d’égal rabattement du niveau piézométrique 1970-2000.
Tunis : ministère de l’Agriculture, 1986.
10 Chedly B. Le système aquifère de Sisseb El Alem :
situation actuelle et propositions d’exploitation. Tunis :
ministère de l’Agriculture, 1999.
11 Groupe Huit. Villes et développement. Tunis : Ministère
de l’Économie nationale, 1973.
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