John Libbey Eurotext

Science et changements planétaires / Sécheresse

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Contribution à une étude bioclimatique de la steppe à Artemisia herba-alba Asso. dans l’Oranie (Algérie occidentale) Volume 11, numéro 2, Juin 2000

Le climat est un facteur très important en raison de son influence prépondérante sur les zones steppiques.

Présenter la climatologie de la zone afin de situer les stations étudiées par rapport au contexte climatique général est une nécessité.

De nombreux travaux sur la climatologie et la bioclimatologie ont été réalisés sur l'Algérie en général et sur l'Oranie en particulier [1-22]. L'ensemble de ces auteurs s'accordent à reconnaître l'intégration du climat algérien au climat méditerranéen.

D'après Seltzer [2], l'augmentation des pluies d'ouest est due au passage de vents au nord de la Tunisie. Durant la saison hivernale des perturbations affectent davantage l'Est algérien. L'Atlas marocain et le Sud de l'Espagne limitent l'influence atlantique sur l'Ouest du pays.

Dans l'Ouest algérien et plus précisément sur les piémonts des monts de Tlemcen et dans la steppe, la saison estivale sèche et chaude dure 6 mois. Le semestre hivernal est pluvieux et froid. La pluie et la température sont la charnière du climat, elles influent directement sur la végétation [23].

Sur la région interviennent de façon plus ou moins marquée des facteurs biotiques (feux, mise en culture dans le Sud, pâturages) qui se traduisent non par des modifications importantes de la composition floristique globale des peuplements végétaux mais plutôt par l'altération de ses caractéristiques quantitatives (masse de végétation présente, dominance de certains types biologiques).

La zone d'étude est caractérisée sur le plan climatique à partir de séries de données météorologiques fournies par les différentes stations. Les données de 1913 à 1938 ont été obtenues à partir du recueil météorologique de Seltzer (1946) [2], celles de 1970 à 1990 sont fournies par les postes météorologiques situés dans la région.

Cette étude bioclimatique détermine dans quel étage climatique se développent les formations végétales à Artemisia herba-alba dans la zone steppique. Elle présente aussi les possibles modifications climatiques constatées entre le début et la fin du siècle. L'étude axée sur une comparaison des conditions climatiques (récentes et anciennes) comprend l'examen des régimes pluviométriques, des températures avec les écarts thermiques, les amplitudes thermiques, l'indice de continentalité et enfin la synthèse bioclimatique.

Situation géographique de la région

La région se localise dans la partie occidentale de l'Ouest algérien (figure 1). Elle fait partie d'un secteur appelé « hautes plaines ».

La région Nord s'oppose d'une façon nette par sa richesse et la variété de ses paysages à l'aridité et la monotonie relative des vastes plaines qui s'étendent plus au sud. Elle est encadrée de montagnes, au nord-ouest par les monts de Sidi-Djilali (Djebel Tenouchfi 1 840 m), au sud-ouest par les monts d'El-Abed (1 450 m), au sud-est par les monts d'El-Gor (Djebel El-Hariga, 1 600 m).

Sur le plan administratif, la région est partagée entre les wilayas de Tlemcen et de Naama. Les wilayas de Sidi-Bel-Abbès et de Saida limitent la région au nord-est.

La région est traversée par la route nationale n° 22 qui relie Tlemcen aux agglomérations du Sud (Sebdou, El-Aricha, Mecheria et Béchar). Cette région s'allonge au nord avec une latitude de 34°38' nord, à l'est avec une longitude de 1°16'.

Paramètres climatiques

Précipitations

* Aperçu général

L'origine des pluies intéressant les zones steppiques est double : d'une part, les pluies dues aux vents humides de secteur nord durant la saison froide, dont l'influence diminue au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la mer [2] ; d'autre part, les pluies orageuses liées aux perturbations atmosphériques engendrées par les dépressions en provenance des régions sahariennes [6].

Il est à remarquer que les précipitations sur les steppes algériennes, en particulier la zone d'étude (Sidi Djilali, El-Aouedj, El-Aricha), sont soumises à l'influence de l'altitude. Le gradient est compris entre 5 et 10 % d'accroissement par 100 m d'élévation.

Les massifs les plus élevés engendrent un déficit pluviométrique sur les régions situées en piémont sud et, sur les versants des massifs eux-mêmes à altitude égale, il existe une variation importante au sud [2, 13, 24, 25]. La variation est de l'ordre de 10 à 15 % entre les versants exposés aux pluies et ceux qui sont localisés en situation « d'ombre pluviale » [25].

* Régimes annuels

Afin d'établir des comparaisons entre stations de la zone d'étude, il nous a semblé important de ne prendre en considération que les stations présentant des données complètes pour une période déterminée ; c'est le cas des stations :

- Sidi-Djilali de 1973 à 1996 ;

- El-Aricha de 1973 à 1996 ;

L'examen des régimes de précipitations annuelles amène à distinguer quatre phases dans la station Sidi Djilali (figure 2) :

- une première phase de 1973 à 1976 marquée par une baisse linéaire des précipitations de 550 à 160 mm ;

- une deuxième phase de 1976 à 1978 marquée par une tendance à la stabilité des précipitations à 150 mm ;

- une troisième phase comprenant deux parties différentes : ascendante de 1978 à 1981 avec des précipitations oscillant entre 150 et 400 mm, et descendante de 1981 à 1984 avec des précipitations oscillant entre 400 et 200 mm ;

- une quatrième phase de 1982 à 1996 : ascendante de 1982 à 1990 avec des précipitations oscillant entre 350 et 500 mm, et descendante de 1991 à 1996 avec des précipitations variant entre 400 et 250 mm.

La station d'El-Aricha présente des précipitations variant entre 87 mm pour l'année 1986 et 190 mm pour l'année 1977 :

- la première phase s'étalant de 1973 à 1981 est marquée par des précipitations très variables ;

- la deuxième phase de 1981 à 1984 est caractérisée par de faibles précipitations ;

- la troisième phase montre un renouveau dans la hausse des précipitations et qui se stabilise vers la fin des six dernières années.

La variabilité interannuelle est relativement plus importante pour El-Aricha que pour Sidi-Djilali. Cette dernière bénéficie pour une part importante des précipitations d'origine orographique.

* Régimes mensuels

Le choix de la station d'observation d'El-Aouedj pour étudier les régimes mensuels pluviométriques nous a paru important car la plupart de nos relevés floristiques des peuplements à Artemisia-herba-alba se localisent dans le bassin versant d'El-Aouedj (figure 3).

Les régimes pluviométriques mensuels se distinguent par deux maximas pluviométriques, le premier en mars (62 mm en 1973) ; c'est le plus important, provoqué par le passage de dépressions des fronts polaires. Le second intervient au début de l'hiver en novembre (38 mm) ; ce phénomène est provoqué par le passage du front des alizés et les pluies orageuses du front, qui tombent sur les reliefs. Les hauteurs mensuelles montrent de grandes amplitudes, variant de 0 à 62 mm en 1973. Les pluies sont localisées et souvent violentes, et la majeure partie de la pluie tombe sous forme d'averse.

Températures

* Écarts thermiques

L'analyse des écarts thermiques dans la zone d'étude met en relief des températures assez élevées durant l'été.

Les maximas thermiques moyens varient entre 29 et 35 °C pour la période 1913-1938 et entre 31 à 38 °C pour la période récente 1970-1990.

En hiver, les températures minimales de la région connaissent des valeurs relativement basses.

Leurs valeurs de « m » augmentent entre les deux périodes de référence. Ces valeurs oscillent entre - 1,5 et 2,6 °C comme moyenne des minimas « m » pour les stations d'El-Aricha et de Mekmen Benamar. Les minimas actuels varient entre - 1 °C à El-Aricha et 3,8 °C à Sebdou. La température varie de 0,6 °C pour 100 m d'altitude.

* Amplitude thermique moyenne, indice de continentalité

La classification thermique des climats proposée par Debrach [26] est fondée sur l'amplitude M-m :

- climat insulaire : M-m < 15 °C ;

- climat littoral : 15 °C < M-m < 25 °C ;

- climat semi-continental : 25 °C < M-m < 35 °C ;

- climat continental : 35 °C < M-m.

Partant de cette classification, la région d'étude reste soumise aux amplitudes comprises entre 29 et 33,65 °C à Sebdou et Sidi-Djilali, alors qu'elle s'élève à 35 °C et plus à El-Aricha, Mecheria et Mekmen Benamar.

Vents

On ne peut apprécier directement les vents faute de données précises. Devant une pareille carence il nous paraît raisonnable en première approximation de nous borner à des constatations et à des observations pouvant expliquer certains faits.

Les vents qui soufflent sur la zone ont selon leur direction diverses origines.

* Vents du Nord

En hiver, ces vents secs et froids pénètrent la zone d'étude par les monts de Tlemcen ; ils favorisent les chutes de neige à plus de 1 400 mètres d'altitude (Sidi-Djilali). De mars-avril à octobre, ces vents sont chauds et parfois humides par suite de leur passage sur la mer ; ce phénomène réduit relativement la chaleur de l'été dans la zone de Sebdou.

* Vents d'Ouest

Ce sont les vents dominants. Ils soufflent du sud-ouest au nord-ouest. Une grande partie des précipitations provient de l'ascendance forcée de ces masses d'air sur les monts de Tlemcen, ce qui permet à la zone de Sidi Djilali d'être relativement arrosée. Ils sont fréquents pendant les mois de novembre à février.

* Vents du Sud

Secs et chauds, les vents du Sud qui soufflent surtout au printemps et en automne, quelquefois en été, ramènent avec eux une quantité appréciable de sable et de limon.

Seltzer précise effectivement que les vents forts augmentent l'évaporation tout en éliminant l'humidité [2]. Ce fait majeur nous permet d'avancer que ce sont surtout ces vents du Sud-Ouest qui dominent dans la zone d'étude toute l'année.

Synthèse bioclimatique

Diagrammes ombrothermiques (figure 4)

Les diagrammes ombrothermiques de Bagnouls et Gaussen [5] permettent de comparer l'évolution des valeurs des températures et des précipitations. À ce sujet, Emberger précise : « un climat peut être météorologiquement méditerranéen, posséder la courbe pluviométrique méditerranéenne caractéristique, sans l'être écologiquement ni biologiquement, si la sécheresse estivale n'est pas accentuée » [3].

* Méthode

Les courbes des diagrammes ombrothermiques précisent que la longueur de l'été sec est chaud et ses variations varient selon les stations. Un mois est considéré comme sec lorsque la courbe des températures (T) est supérieure à celles des précipitations (P), et P = 2T.

* Interprétation (figure 4)

Nous avons établi les diagrammes ombrothermiques pour quatre stations pour les deux périodes. Toutes les stations sont caractérisées par une saison sèche qui s'étend sur 5 mois, voire 12 mois dans certains cas. C'est dans la zone d'El-Aouedj, Ras El-Ma et Mekmen Benamar qu'elle est la plus longue, où elle s'étale du mois de mars à celui de décembre, voire toute l'année dans la dernière station (Mekmen Benamar) ; cependant, on remarque une légère diminution de la période de sécheresse à Sidi Djilali.

Quotient pluviothermique et étages bioclimatiques d'Emberger (figure 5)

Les précipitations excercent une action prépondérante pour la définition de la sécheresse globale du climat [13].

Les limites de séparation entre les différents étages climatiques restent encore imprécises. Il est intéressant de signaler qu'il ne s'agit pas de lignes au sens géométrique du mot, mais plutôt de bandes de transition mixte. À ce titre, Emberger a bien précisé que, sur le diagramme, les limites ont été tracées là où le changement de la végétation a été observé [4].

Le quotient d'Emberger est spécifique du climat méditerranéen, il est le plus fréquemment utilisé en Afrique du Nord. Le quotient Q2 a été formulé de la façon suivante :

Q2 = [ 2000P / M2 - m2]

La valeur (M + m)/2 du fait de son expression en degrés Kelvin varie peu : Stewart [8] l'assimile à une constante k = 3,43, d'où le quotient

Q3 = 3,43 x [P / M - m]

M et m s'expriment en degré Celsius, Emberger a mentionné qu'un climat ne peut être caractérisé si à la valeur de Q2 ne vient pas s'ajouter celle de « m » [4]. Les stations météorologiques de même Q2 peuvent être différenciées par leurs valeurs de « m ».

Le Q2 nous a permis de localiser nos stations météorologiques sur le climagramme d'Emberger. Cet auteur a mis au point un zonage du bioclimat méditerranéen du plus sec vers le plus humide en combinant les données climatologiques et celles de la végétation.

On distingue le plus souvent les étages bioclimatiques saharien, aride, semi-aride, sub-humide et humide.

Chaque étage comprend une stratification verticale. Par exemple, l'étage bioclimatique aride est subdivisé en aride supérieur, aride moyen et aride inférieur en fonction des précipitations [13].

Emberger a borné chacun des étages bioclimatiques en sous-étages selon la valeur de « m » [3].

L'observation du climagramme pluviothermique montre un déplacement signicatif des stations vers la droite faisant apparaître une légère élévation des valeurs des températures moyennes minimales « m ».

La région d'étude subit des températures minimales comprises entre - 2,2 et 5,8 °C. Le Houérou et al. considèrent que les steppes algériennes sont encadrées par les isothermes « m » - 2 et 6 °C, et que M-m varie peu et reste sensiblement égale à 34,6 °C [13]. Ces températures expliquent l'absence de certaines espèces dont la vie est liée aux hivers tempérés.

CONCLUSION

On a pu réaliser une interprétation simple à une macro ou une méso-échelle et des comparaisons entre des stations éloignées. Des corrélations ont pu être établies entre le climat et la végétation.

Le climat a marqué la steppe à Artemisia herba-alba qui cède souvent la place à des formations herbacées basses où dominent nitratophytes et thérophytes ; on assiste même à une prolifération d'espèces épineuses et toxiques. Le processus de dématorralisation et de désertisation semblent s'accélérer dans la région. On constate par ailleurs que la ressource végétale, bois ou biomasse fourragère, est en voie de disparition. La régression du tapis végétal durant ces dernières décennies dans la région est caractérisée par la sécheresse, l'homme et son troupeau [21, 22].

Les données climatologiques mettent en évidence deux saisons bien distinctes. La première longue et sèche, la deuxième brève et humide. Cette dernière se caractérise par des oscillations pluviométriques mensuelles, rythmées par de courtes périodes de sécheresse et par des chutes de pluies torrentielles.

L'analyse de la situation bioclimatique montre une grande variation entre la période ancienne (1913-1938) et la période récente (1970-1990) ; à cet effet le climagramme pluviothermique d'Emberger replace ainsi l'aire de la steppe à Artemisia herba-alba avec une nette régression verticale.

La période sèche peut atteindre 9 mois sur les plateaux, moins sur les monts de Sidi-Djilali et Mékaidou. Les effets de l'été xérothère sont atténués par l'humidité relative, notamment lorsqu'un couvert forestier ou préforestier existe.

La station de Sidi-Djilali, malgré la chute relative de la valeur de Q2 reste toujours sous étage semi-aride inférieur à hiver frais en raison de la relative conservation du couvert végétal.

L'homme a toujours et continue encore d'excercer son action sur les piémonts et les hautes plaines steppiques par l'intermédiaire du pastoralisme et de l'agriculture. Il intervient d'une manière brutale dans les systèmes écologiques dynamiques formés. L'élevage pratiqué dans la région constitue un grave danger pour les matorrals clairsemés.

Les terrains de parcours entrent actuellement dans une phase de déperdition qui prend une allure fort inquiétante, trouvant son origine dans deux pratiques humaines irrationnelles, le défrichement (au profit d'une culture céréalière) et le surpâturage.

À titre de comparaison, la situation biclimatique de Artemisia herba-alba en Tunisie (Méditerranée orientale) se trouve dans les zones arides et désertiques de ce pays au sud d'une ligne joignant les deux zones, une zone dite aride avec une moyenne de précipitations annuelles comprises entre 100 et 350 mm et une zone désertique avec une moyenne inférieure à 100 mm. La steppe d'Artemisia herba-alba en Tunisie occupe de grandes surfaces. Elle se localise sur le plateau inférieur et se trouve dans l'étage bioclimatique aride [27].