Ecohydrologie du bassin arachidier (cas de Niakhar) : dynamique de l’infiltration et modélisation hydrologique des aquifères superficiels dans un espace sylvopastoral semi-aride

Résumé

La région Sahélienne est marquée par le double contexte de variabilité climatique et de changement d’utilisation des sols et de modification profonde des états de surface des sols. Cela conduit à l’encroutement des sols, ainsi qu’à des changements de densité apparente, de porosité, et de conductivité hydraulique des sols. Il en résulte mécaniquement une modification des processus hydrologiques avec une réduction des taux d’infiltration mettant en jeu la quantité d’eau disponible pour le cycle hydrologique local. Ainsi, l’amélioration des connaissances sur le bilan hydrologique, incluant la répartition de la pluviométrie en ruissellement et infiltration est un prérequis pour une meilleure gestion des ressources en eau et de la qualité des sols. Cependant, les processus de la genèse des écoulements, des transferts latéraux et verticaux de l’eau (écoulement, infiltration profonde), des modalités d’utilisation et de restitution de l’eau à l’atmosphère par les plantes ne sont pas encore entièrement connues du fait de l’hétérogénéité spatiale de la réponse hydrologique aux pluies et les difficultés de quantification de l’aptitude des sols au ruissellement. Cette étude effectuée dans le bassin arachidier a pour objectif d’évaluer les performances hydrauliques des sols et le rôle du couvert végétal sur le bilan hydrologique. L’approche méthodologique adoptée allie mesures fines de terrain et modélisation hydrologique. Le dispositif expérimental est installé sur le site de Faidherbia-Flux qui est un site instrumenté pour un suivi hydrométéorologique en continue, y compris des mesures de flux de sèves. 17 TDR et 9 piézomètres sont installés sous arbres et hors arbres et des meures d’infiltrations effectuées à l’aide d’un infiltromètre automatique à un seul anneau utilisé pour la première fois en Afrique de l’Ouest. La méthode BEST qui permet la caractérisation hydraulique complète des sols à l’aide d’une simple information expérimentale incluant la texture du sol, la densité apparente, une infiltration cumulée en 3D et la teneur en eau initiale et finale du sol est utilisée pour évaluer les performances hydrologiques des sols. Ensuite les modèles HYDRUS-1D et SWAT respectivement distribué et semi-distribué sont utilisés pour faire le bilan hydrologique des bassins versants en prenant en compte les transferts verticaux et latéraux (évaporation, écoulement, infiltration profonde) et les modalités d’utilisation et de restitution de l’eau à l’atmosphère par les plantes. Ce travail apporte une contribution inédite à la caractérisation hydraulique des sols et à la compréhension du fonctionnement hydrologique des agrosystèmes fortement anthropisés. Les résultats constituent une percée scientifique majeure dans les processus sol-eau aussi bien pour les hydrologues que pour les pédologues qui s’intéressent à la question de l’eau, à la gestion de l’environnement et des écosystèmes dans le bassin arachidier.

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