Désertification et modélisation de la sensibilité à l'érosion éolienne dans la Jeffara (Tunisie méridionale) : approche par télédétection et SIG.

Desertification and modeling of sensitivity to wind erosion in Jeffara (southern Tunisia) : approach by remote sensing and GIS.

• Auteur / Autrice : Nesrine Arrak
• Direction : Frédéric Léone, Hédi Ben Ouezdou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Geographie et aménagement de l'espace
• Date : Soutenance le 18/11/2022
• Etablissement(s) : Montpellier 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Territoires, Temps, Sociétés et Développement (Montpellier ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de géographie et d’aménagement de Montpellier (Montpellier) - Laboratoire de Géographie et d'Aménagement de Montpellier / LAGAM
• Jury : Président / Présidente : Yann Callot
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Aziza Ghram Messedi, Stéphanie Defossez
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Noômène Ferhi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Érosion éolienne

Tunisie

Climat aride

Mots clés libres

Desertification

Modélisation

Télédétection

Tunisie méridionale

Indices radiometriques

Sensibilite a l'erosion eolienne

Zones arides

Ensablement

Dynamique spatio-temporelle

Utilisations du sol

Accumulations éoliennes

Télédétection

SIG

Jeffara

Desertification

Modeling

Remote sensing

South of tunisia

Radiometric indices

Sensitivity to wind erosion

Arid areas

Silting

Patio-temporal dynamics

Land uses

Wind accumulations

Sensitivity to wind erosion

GIS

Jeffara

Résumé

Depuis la seconde moitié du vingtième siècle, les régions arides de la Tunisie méridionale sont le siège d’une dégradation générale des ressources naturelles voire de leur désertification. Les zones arides constituent un terrain favorable pour le déclenchement et l’accentuation du risque de désertification et ses principales manifestations. La fragilité des écosystèmes dans ces régions, qui est due essentiellement à des conditions climatiques et physiques défavorables associées à des activités et à des occupations humaines inappropriées et intensives, facilite l’accélération et la propagation de ce phénomène. La Jeffara qui fait partie de la Tunisieméridionale est considérée parmi les zones vulnérables. Cette région a subi des transformations très notables qui se manifestent essentiellement par les changements des modes de gestion et de d’utilisation de l’espace. Ces transformations entrainent des modifications profondes du paysage et cela se traduit particulièrement par la régression du couvert végétal et l’augmentation de l’intensité des processus d’érosion, pouvant mener à la désertification. En effet, l’anthropisation continue de la Jeffara a causé la détérioration de la végétation qui protège un sol sablo-limoneux, a favorisé l’intensification de la déflation, a provoqué la dynamique éolienne et a également renforcé la sensibilité à l’érosion éolienne dans cette région. Toutefois, la progression de la superficie occupée par les zones de cultures a été mise en corrélation avec l’extension spatiale des zones occupées par le dépôt éolien. Cette corrélation montre bien le rôle des pratiques agro-pastorales dans l’intensification et l’accélération de la dynamique éolienne. L’objectif visé dans ce travail est de contribuer à la mise au point de deux démarches complémentaires. La première consiste à suivre la dynamique des principaux modes d’utilisation du sol et des accumulations éoliennes au cours d’une période bien déterminée (33 ans). La deuxième méthode est quantitative et consiste à estimer le niveau de sensibilité à l’érosion éolienne dans la Jeffara méridionale à travers la mise en place d’un modèle. Les deux démarches sont engagées soit pour suivre la dynamique spatio-temporelle, soit pour déterminer le niveau de sensibilité à l’érosion éolienne. Elles sont basées essentiellement sur les données radiométrique issue des images satellitaires traitées (Multi-Capteurs : TM, OLI et MSI). Nous avons recouru au calcul de plusieurs indices radiométriques (IB, IC, SAVI, IR, TGSI et EMI), aux classifications (orientée objet et non supervisé), et aux travaux de terrains afin d’atteindre nos principaux objectifs d’étude. L’étude de la dynamique spatio-temporelle des principaux types d’utilisation/occupation du sol, sur la période 1985-2018, nous mène à conclure que la Jeffara méridionale tend plus vers une dégradation de son milieu naturel voire vers sa désertification. La superficie occupée par les cultures a noté une progression de 271,5 km2 (15.6%) en 1985 à 606 km2 (34.8%) en 2018. Tandis que la superficie occupée par les parcours a noté une régression de 1447.2 km2 (83%) à 1042,6 km2 (59.8%) en 2018. Les fronts de mise en culture /ou de pression ont connu une dynamique progressive qui s’étend vers la plaine centrale de la zone d’étude. Cette anthropisation excessive a contribué à l’accélération des processus de l’érosion éolienne. Ainsi, à travers le suivi des zones occupées par le dépôt éolien, nous avons constaté l’importance des activités humaines dans l’activation de la dynamique éolienne (déflation/dépôt) et également dans le renforcement de lasensibilité à l’érosion éolienne. La Jeffara méridionale est considérée comme une zone à forte sensibilité à l’érosion éolienne (32.5% de la superficie totale), cette sensibilité est de plus en plus intensifiée par les activités inappropriées exercées par l’Homme.

Since the second half of the twentieth century, the arid regions of southern Tunisia have been the site of a general degradation of natural resources and even of their desertification. Arid zones are a favorable ground for triggering and accentuating the risk of desertification and its main manifestations. The fragility of ecosystems in these regions, which is mainly due to adverse climatic and physical conditions associated with inappropriate and intensive human activities and occupations, facilitates the acceleration and spread of this phenomenon. The Jeffara, which is part of southern Tunisia, is considered a vulnerable area. This region has undergone very significant changes, mainly as a result of changes in the way space is managed and used. These transformations lead to profound changes in the landscape and this is particularly reflected in the decline in vegetation cover and the increase in the intensity of erosion processes, which can lead to desertification. Indeed, the continued anthropization of the Jeffara caused the deterioration of the vegetation that protects a sandy-soil, favored the intensification of deflation, caused the wind dynamics and also increased the sensitivity to wind erosion in this region. However, the increase in the area occupied by the cropping areas was correlated with the spatial extent of the areas occupied by the wind deposition. This correlation shows the role of agro-pastoral practices in the intensification and acceleration of wind dynamics. The objective of this work is to contribute to the development of two complementary approaches. The first is to track the dynamics of key land use patterns and wind accumulations over a well-defined period of time (33 years). The second method is quantitative and involves estimating the level of sensitivity to wind erosion in the southern Jeffara through the implementation of a model. Both approaches are undertaken either to monitor the spatial-temporal dynamics or to determine the level of sensitivity to wind erosion. They are mainly based on radiometric data from processed satellite images (Multi-Sensors: TM, OLI and MSI). We used the calculation of several radiometric indices (IB, IC, SAVI, IR, TGSI and EMI), classifications (object-oriented and unsupervised), and fieldwork to achieve our main study objectives. The study of the spatial-temporal dynamics of the main types of land use/occupation, overthe period 1985-2018, leads us to conclude that the southern Jeffara tends more towards a degradation of its natural environment or towards its desertification. Crop area increased from 271.5 km2 (15.6%) in 1985 to 606 km2 (34.8%) in 2018. While the area occupied by the routes decreased from 1447.2 km2 (83%) to 1042.6 km2 (59.8%) in 2018. The cultivation/pressure fronts have experienced a progressive dynamic that extends towards the central plain of the study area. This excessive anthropization has contributed to the acceleration of wind erosion processes. Thus, through the monitoring of areas occupied by wind deposition, we have seen the importance of human activities in activating wind dynamics (deflation/deposition) and also in increasing the sensitivity to wind erosion. The southern Jeffara is considered as an area with high sensitivity towind erosion (32.5% of the total area), this sensitivity is increasingly intensified by inappropriate human activities.