Abhatoo - Centre Nationale de Documentation

Dans le contexte des changements climatiques perceptibles actuellement, ce travail de thèse vise principalement à évaluer l’impact de ces changements climatiques sur les ressources en eau, et ce au niveau des périmètres irrigués du Loukkos et du Gharb au nord du Maroc. Ces périmètres se caractérisent par un climat méditerranéen à influence océanique et présentent une importante activité agricole. Les ressources en eau disponibles, dans cette région d’étude, sont par conséquent utilisées en grande partie pour l’irrigation. Pour atteindre cet objectif, la méthodologie adoptée dans ce travail de recherche, s’est appuyée sur des méthodes et des outils de la télédétection, de la statistique et de la modélisation.
Afin de générer et d’analyser les paramètres physiques de la région d’étude (notamment le MNT et l’occupation du sol), les images satellitaires optique et radar (ayant une résolution de 30 m, Aster (2011) et Landsat (1984–1985, 2001–2002, 2015–2016 et 2016–2017)) couvrant les deux périmètres ont fait l’objet d’un ensemble de prétraitement et traitement. Ce processus de traitement a été, par ailleurs, automatisé dans ce travail de thèse via l’application Web2TISat facilitant ainsi l’usage des images dans le futur. La classification par la méthode "forêt aléatoire" a donné une meilleure précision avec un indice de kappa supérieur à 0,95 et une précision globale supérieure à 96%. La comparaison et la superposition spatiale des images Landsat multi-date couvrant les deux périmètres ont permis de faire ressortir qu’il y a eu des changements spatiaux importants d’utilisation et d’occupations des terres au niveau des deux périmètres durant ces 30 dernières années avec des variations de −52,78% à 292,29% sur la période allant de 1981 à 2016. Les résultats de changement montrent que, pour les deux périmètres, les superficies de couvertures des terres agricoles, bâtiment et infrastructure, eau et forêts se sont accrues au détriment des terres nues et de la végétation, qui ont connu une perte spectaculaire. Le passage à une résolution fine (10m) pourrait améliorer la classification des cultures à trois niveaux différents.
L’étude statistique des données climatiques issues de huit stations météorologiques sur une période allant de 1981 à 2016, nous a permis de tracer l’évolution spatio-temporelle de certains indicateurs climatiques (Précipitations, Température et Évapotranspiration). Toutefois, ces données montrent parfois des lacunes et des irrégularités qui entravent leur analyse directe. Pour cela, ces données ont nécessité parfois un prétraitement au préalable par des méthodes d’imputations (MICE ou k-NN). Par ailleurs, des changements ou des ruptures ont été détectés dans le passé au niveau des séries chronologiques de ces variables climatiques et validés par des tests statistiques. Pour les tendances, les séries des températures et évapotranspiration potentielle présentaient des tendances significatives à la hausse à tous les pas de temps. Tandis que pour les séries des précipitations, les tendances étaient non significatives. Les projections pour l’horizon 2021-2050, prévoient une élévation de la température allant de 1,7 °C en automne à 1,9 °C en été. De même qu’une réduction remarquable des précipitations atteignant 15% en hiver et 10% en période d’été. Toutefois, une augmentation des précipitations de 10% s’observerait au printemps en comparaison à la période de référence (1981-2016), ce qui pourrait affecter considérablement les ressources en eau dans ces périmètres. Nous avons automatisé tous les traitements statistiques utilisés dans ce travail à travers l’application WebTDClim.
Par ailleurs, le modèle d’automate cellulaire 2CAFDYM, ayant comme données d’entrée les paramètres physiques des deux périmètres, les paramètres climatiques et en faisant références à des scénarios climatiques (de références et projetés : optimiste et pessimiste) a été utilisé et en l’adaptant aux spécificités des régions d’étude (telle que la superficie importante : 8708 km2 répartie en 9675555 cellules).Les résultats du modèle, montrent qu’à l’échelle spatiale, la disponibilité des ressources en eau serait impactée de manière légèrement différente selon la zone. Pour les eaux souterraines, le périmètre du Gharb serait plus touché que le périmètre du Loukkos du mois de novembre au mois d’août pour les deux scénarios projetés et l’inverse se produirait pour les mois de septembre et octobre. La baisse atteindrait 15,96% pour le Gharb et 10,94% pour le Loukkos. Pour les eaux de surface, les résultats des simulations indiquent, à l’échelle annuelle, une diminution allant de 0,75% à 33,65%, selon les scénarios et les périmètres. Globalement, à l’échelle saisonnière les simulations à l’horizon 2050 prévoient un léger décalage de la saison la plus humide de l’année hydrologique et présagent d’un futur qui mérite un modèle de gestion durable des ressources en eau et une adaptation des pratiques culturales.