Modélisation de la qualité des eaux de surface à l’échelle d’un bassin versant agricole tunisien dans un contexte de changement climatique

French. La dégradation considérable de la qualité de l’eau et les utilisations concurentielles de cette ressource par tous les secteurs s’accèlèrent, notamment en région méditerranéenne. Certains pays souffrant déjà de la rareté de leurs ressources en eau seront de plus en plus menacés dans un futur proche. Cette situation de pénurie serait aggravée par les dérèglements climatiques qui menacent les ressources en eau par l’augmentation de l’évaporation des reservoirs et des plans d’eau et par la fréquence des inondatons et des sécheresses. La Tunisie fait partie des pays les plus vulnérables de la région méditerranéenne. Le pays est classé selon l’indice de Falkenmark parmi les pays en pénurie d’eau, ce qui rend la disponibilité naturelle de cette ressource insuffisante pour satisfaire une demande en hausse. En effet, selon l’organisation des nations unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO, 2014), les disponibilités en eau douce de la Tunisie baisseraient à 450 m3/habitant/an en 2030 et à 427 m3/habitant/an en 2050. En 2015, les apports cumulés aux barrages ont enregistré une baisse de 66% par rapport à la moyenne. Cette baisse a le plus affecté la région du Nord, forte contributrice au stockage d’eau de surface (plus de 80% des ressources en eau de surface). Le barrage Joumine était parmi les barrages les plus affectés par cette baisse enregistrant une perte de stockage de 37 Mm3 en une année, soit 30% de sa capacité utile actuelle. A cette baisse de la ressource s’associe la vulnérabilité à la pollution diffuse. En effet, le bassin versant de l’oued Joumine est un bassin versant agricole dominé par les cultures céréalières très exigeantes en intrants (192 milles tonnes d’Ammonitrate, 25,9 milles tonnes de superphosphate 45 et 82 milles tonnes de DAP pour le total des surfaces céréalières emblavées du pays) (DGPA, 2016). Dans ce travail, on estime ces apports issus des terres agricoles et évalue sa réponse face aux nombreuses pressions dans un contexte de changement climatique. La méthodologie adoptée implique, en plus des observations et prospection terrain, la représentation mathématique de la relation « pression – impact », modélisée par le logiciel PEGOPERA, outil de simulation numérique de l’écosystème rivière développé par l’Unité R&D de l’Aquapôle de l’Université de Liège. Le but étant de fournir une image de la qualité de l’eau de l’oued Joumine dans des conditions hydrologiques particulières, à un pas de temps journalier et en tout point du réseau en assurant des simulations physiquement basées avec un outil dédié au calcul déterministe des écosystèmes rivières à partir des données des débits mesurés, la température de l’eau, les insolations solaires et les rejets (Deliège et al., 2009; Deliege et al 2014 ; Grard et al 2014). La mise en place du modèle a nécessité la construction d’une base de données géographique à partir des informations relatives à l’occupation des terres et le relief, le tracé digitalisé des rivières et le découpage administratif par délégation. Des algorithmes de pré-processing PEGASE ont été appliqués pour la construction et la vérification de la topologie du réseau hydrographique, la génération des profils altimétriques des rivières et de la connectivité. Une méthode d’interfaçage a été par ailleurs définie avec le modèle agro-hydrologique SWAT en vue du calcul déterministe et explicite des apports diffus des sols tout en s’assurant de la cohérence des échelles temporelle et spatiale entre les deux modèles et des processus modélisés. Le modéle a été paramétré pour simuler l’état du systéme depuis l’année hydrologique 2015/2016 et des scénarios prospectifs sont en cours d’étude pour simuler la réponse du système dans des situations particulières, notamment les projections climatiques futures.