Rôle de l’homme et du climat sur la baisse des apports sédimentaires au littoral de l’Oued Cheliff, et sur les événements extrêmes.

Role of man and climate on the decline of sedimentary inputs to the coast of Oued Cheliff, and on extreme events.

• Auteur / Autrice : Ali Hadour
• Direction : Gil Mahe, Mohammed Meddi
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : STE - Sciences de la Terre et de l'Eau
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 22/12/2021
• Etablissement(s) : Montpellier en cotutelle avec École nationale supérieure de l'Hydraulique de Blida
• Ecole(s) doctorale(s) : GAIA (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : HSM - Hydrosciences Montpellier
• Jury : Président / Présidente : Sylvain Ouillon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gil Mahe, Mohamed Meddi, Abdelhadi Ammari, Chrystelle Bancon-montigny, Faiza Hallouz
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sylvain Ouillon, Faiza Hallouz

Mots clés

Mots clés libres

Apport sédimentaire

Événements extrêmes

Climat

Sedimentary inputs

Extreme events

Climate

Résumé

L’apport terrestre en sédiment à la côte constitue une composante essentielle du bilan sédimentaire côtier. Il intervient dans la protection de nos objectifs socio-économiques, dans le cycle géochimique et dans l’état de santé de nombreux systèmes aquatiques. Cependant, dans un contexte de changement environnemental induit par l’effet combiné des changements climatiques et l’intensification de l’anthropisation de paysage, les mécanismes d’érosion et de sédimentation ont été modifiés, et les rendements sédimentaires des bassins versants ont été fortement impactés. L’objectif de cette thèse est d’étudier l’impact de l’action de l’homme et du climat sur la baisse des apports sédimentaires du plus grand oued du Maghreb (le Cheliff-Algérie) à la méditerranée. Les relevés instrumentaux prélevés au Cheliff et l’archive sédimentaire fluviale constituent la base de données de ce travail. Il s’agit des relevés des 50 stations pluviométriques, des chroniques hydrosédimentaires de la dernière station avant la mer et les données relatives aux caractéristiques et à l’envasement des grands barrages. Quatre carottes sédimentaires prélevées dans la basse vallée du Cheliff, dans des sites potentiellement protégés et relativement inondées, ont été également utilisées. Ce travail a permis de montrer que les apports sédimentaires de l’oued Cheliff sur une période de 55 ans sont d’ordre de 1 203 millions de tonnes, correspondant à un flux spécifique de 287 T/km2.an. Un déclin pluviométrique a été enregistré au Cheliff, à partir de 1980, entraînant un déficit évalué à 26 %. Pour une même période, les apports liquides et solides de l’oued Cheliff à la méditerranée ont été baissé d’environ 74 % et 63 %, respectivement. Cette réduction des rendements hydrosédimentaires de l’oued Cheliff a été mise en évidence d’une part par l’analyse des chroniques hydrosédimentaires, et d’autre part par la documentation de la archive sédimentaire. En effet, l’information instrumentale a montré que la baisse de la pluviométrie et l’interception par les grands barrages sont à l’origine de cette réduction. Ceci, en raison de lien étroit entre le régime hydrosédimentaire du Cheliff et la variabilité pluviométrique et l’interception des apports de nombreux affluentes très actives. On constate que, auparavant, les apports de l’oued Cheliff à la mer ont été contrôlés principalement par la variabilité de la pluviométrie.. Cependant, récemment la contribution des barrages dans la réduction des apports du Cheliff à la méditerranée est plus importante que celle de la baisse de la pluviométrie. Ceci, en raison de la forte augmentation des volumes interceptés suite à l’entré en service de nombreux barrages. Il a été aussi montré que l’apport en particule grossières (sable) a fortement régressé. De même, pour le rythme d’accumulation des dépôts qui est passé d’une moyenne d’environ 16 cm/an, enregistré entre 1952-1963, à seulement 1.31 cm/an depuis 1986. On constate que le processus d’accumulation des dépôts est intimement lié au régime hydrosédimentaire du Cheliff. Il est fortement conditionné par la variabilité pluviométrique et le nombre et la localisation des barrages. Par ailleurs, l’information incorporée dans l’archive sédimentaire reflète fidèlement la tendance du signal hydrosédimentaire de l’oued Cheliff à la méditerranée. Les débits du Cheliff vont connaître probablement une réduction drastique sous les conditions du climat futur. Ceci aura des répercussions notables sur le devenir des apports du Cheliff à la méditerranée. Mots clés : Cheliff, méditerranée, érosion, sédimentation, apports sédimentaires, pluviométrie, grands barrages, archive sédimentaire, approche paléohydrologique, paramètres hydrologiques.

Terrestrial sediment supply to the coast is an essential component of the coastal sediment budget, as it plays a role in the protection of our socio-economic objectives, in the geochemical cycle and in the health of aquatic systems. However, in a context of environmental change induced by the combined effect of climate change and the intensification of landscape anthropisation, erosion and sedimentation mechanisms have been altered, and sediment inputs to catchments have been strongly impacted. The objective of this thesis is to study the impact of human action and climate on the decrease of sedimentary contributions of the largest wadi of the Maghreb, the Cheliff, to the Mediterranean. The instrumental records taken at the Cheliff and the fluvial sedimentary archive form the basis of this work. These include records from 50 rainfall stations, hydrosedimentary records from the last station before the sea and data on the characteristics and siltation of the large dams. Four sediment cores taken in the lower Cheliff valley, in potentially protected and relatively flooded sites. Among the most important conclusions of this thesis, it was shown that the sedimentary input of the Wadi Cheliff over a period of 55 years is of the order of 1,203 million tonnes, corresponding to a specific flux of 287 T/km2.year. A decline in rainfall has been recorded in the Cheliff since 1980, resulting in a deficit of 26%. For the same period, the liquid and solid contributions of the Wadi Cheliff to the Mediterranean were reduced by about 74% and 63%. Respectively, This reduction in the hydrosedimentary yields of the Wadi Cheliff was highlighted on the one hand by the analysis of hydrosedimentary chronicles. on the other hand, by the documentation of the sedimentary archive. Indeed, the instrumental information showed that the decrease in rainfall and the interception by the large dams are at the origin of this reduction. This is due to the close link between the hydrosedimentary regime of the Cheliff and the rainfall variability and the interception of the inflows of numerous, very active tributaries. It turns out that, in the past, the inputs of the Wadi Cheliff to the sea were controlled mainly by the variability of rainfall. Thus, for long and intense droughts, the sediment input is low. In contrast, the sediment load associated with wet sequences or rainy events, occurring after a hydrological respite, is considerable. However, recently the contribution of dams in reducing the Cheliff's inputs to the Mediterranean is more important than that of the decrease in rainfall. This is due to the strong increase in intercepted volumes following the entry into service of numerous dams. It has also been shown that the input of coarse particles (sand) has decreased significantly. The same applies to the rate of accumulation of deposits, which has fallen from an average of about 16 cm/year, recorded between 1952 and 1963, to only 1.31 cm/year since 1986. It appears that the process of deposit accumulation is closely linked to the hydrosedimentary regime of the Cheliff. As it is strongly conditioned by rainfall variability and the number and location of dams. Furthermore, the information incorporated in the sedimentary archive faithfully reflects the trend of the hydrosedimentary signal from the Wadi Cheliff to the Mediterranean. The flows of the Cheliff will probably be drastically reduced under future climate conditions, which will have significant repercussions on the future of the Cheliff's contributions to the Mediterranean. Keywords: Cheliff, Mediterranean, erosion, sedimentation, sediment supply, rainfall, large dams, sediment archive, paleohydrological approach, hydrological parameters.