Utilisation du bilan hydrique régional comme outil de la gestion intégrée de l'eau dans les conditions libanaises (Marie Thérèse Abi Saab - Faculté des Sciences Agronomiques – Université Saint Esprit de Kaslik – 2002-03)

Résumé : L'eau et le sol constituent une part importante des ressources naturelles qu'il faut exploiter rationnellement pour assurer leur durabilité. Dans la région allant de Choueifat jusqu'à Rmeileh, la qualité de l'eau est fortement menacée par l'intrusion de l'eau de mer. L'augmentation de l'urbanisation entraîne un accroissement de la demande en eau. Les gens ne trouvent de solution qu'en pompant l'eau souterraine. Cela conduit à la pollution, la salinisation et l'épuisement de l'eau des nappes aquifères. Cette urbanisation mène aussi à l'augmentation du ruissellement superficiel et nuit au phénomène de la recharge naturelle des nappes aquifères. L'utilisation d'un système d'information géographique (SIG) qui fournit différentes données cartographiques au niveau des bassins versants englobant la région d'étude apporte de l'aide pour établir le bilan hydrique régional, comprendre les facteurs qui agissent sur le processus du ruissellement et sur les problèmes confrontés par la recharge naturelle des nappes aquifères. Parmi les facteurs qui influent sur le ruissellement, il faut considérer les facteurs morphopédologiques (forme du terrain, type du sol, texture...) et les facteurs anthropiques (urbanisation, occupation des sols...).
Gérer rationnellement l'eau souterraine et celle issue du ruissellement est d'une extrême importance dans le cadre de la gestion intégrée de l'eau.

Mots-clés: ruissellement, bassin versant, bilan hydrique, recharge naturelle, système d'information géographique (SIG), dégradation du sol, gestion intégrée de l'eau.

Introduction: La crise croissante de l'eau au niveau mondial menace la sécurité, la stabilité et la durabilité de l'environnement des nations en voie de développement.
La nécessité d'aborder la gestion et la mise en valeur des ressources en eau selon une approche plus intégrée et davantage orientée vers la dimension humaine a été reconnue progressivement sous l'impulsion de plusieurs grandes conférences et initiatives internationales.
Des stratégies de gestion des ressources naturelles sont donc nécessaires au niveau régional, national et local.
Au Liban, les plans de protection pour prévenir des désastres menaçant les ressources naturelles sont très limités et ne répondent pas aux exigences de la sécurité de l'environnement. (Shaban et Khawlie, 1998). L'eau et le sol représentent une part considérable de ces ressources; une exploitation rationnelle et une bonne gestion sont nécessaires pour un développement durable assurant à la fois la protection de l'environnement et la prospérité de l'économie nationale.
Pour protéger l'eau, le développement des pratiques qui réduisent le ruissellement, l'érosion et les pollutions sont utiles (Martin, 1998).
Il est à noter que le ruissellement est un problème reconnu mondialement. Il cause la dégradation de la productivité des sols et de la qualité de l'eau et augmente les risques d'inondation (Ouyan et Bartholic, 2001).
Pour étudier le ruissellement sur un territoire, il est nécessaire de prendre en compte les caractéristiques morphopédologiques des bassins versants (pente, forme des bassins, type du sol, ...) et des critères anthropiques (occupation du sol, habitat,...).
La gestion de l'eau au niveau des bassins versants à travers l'élaboration du bilan hydrique offre donc une méthode effective pour intercepter le ruissellement. Elle permet le développement de plusieurs techniques de conservation de l'eau et du sol pour prévenir contre l'érosion hydrique, diminuer le ruissellement superficiel, et par conséquent, accroître l'infiltration de l'eau dans le sol pour favoriser la recharge des nappes aquifères.
Dans cette étude, la région allant de Choueifat jusqu'à Rmeileh est prise en considération. L'étude des bassins versants englobant cette région sera effectuée pour voir comment se déroule le processus du ruissellement, de la recharge naturelle des nappes aquifères et l'impact de ces phénomènes sur le sol.

Objectif de l'étude: Récemment, devant l'accélération des changements démographiques et socio-économiques des dernières décennies, une malgestion de l'eau et du sol s'est dessinée. (FAO, 1994).
Le caractère montagneux du Liban explique pourquoi ce pays est sous la menace de nombreux aléas naturels (Shaban et al., 2001).
Le développement urbain des sociétés est en état de croissance continuelle. Cette urbanisation mène à la destruction des principales ressources naturelles notamment l'eau et le sol. On assiste donc à un déboisement massif du sol qui ne pourra plus retenir l'eau des précipitaitons et la formation du ruissellement hydrique entraîne des quantités énormes de terre et différents matériaux. Les activités humaines nuisibles sont représentées principalement par l'excavation chaotique des sols pour l'implantation des carrières et la construction d'habitats et de routes (Bou Kheir et al., 2001 a). La superficie des terres destinées à être cultivées tend à devenir de plus en plus minime chaque année, et les meilleures terres sont sous le goudron et le béton. L'expansion urbaine est donc la principale cause de ce problème (Grosclaude, 1999).
L'objectif de l'étude menée dans la région de Choueifat jusqu'à Rmeileh se situe autour des axes suivants:
-étudier l'influence de l'urbanisation sur le ruissellement de l'eau.
-Etablir le bilan hydrique, à deux moments différents (bilan de 1962 et celui de 2003), en tenant compte des bassins versants englobant cette région. Le bilan hydrique permettra de comprendre le devenir des eaux, des précipitations et comment elles sont partagées. Il permettra aussi de préciser la relation entre le ruissellement superficiel et la nature du sol, son occupation, sa forme, ..., et comment se déroule la recharge naturelle des nappes aquifères.
-Essayer de comprendre, à travers le bilan hydrique, le phénomène de l'intrusion de l'eau de mer dans les nappes aquifères.
-Savoir gérer l'eau au niveau d'un bassin versant tout en essayant de comprendre comment cette région pourra utiliser, d'une facon mixte, l'eau souterraine et l'eau superficielle suivant une stratégie de gestion intégrée.

Méthode de travail: Pour mieux comprendre le rôle de la gestion de l'eau au sein des bassins versants, le développement des techniques basées sur un système d'information géographique (SIG) apporte certainement de l'aide pour suivre le cycle de l'eau du bassin.
Le SIG constitue un outil important pour prévoir et gérer le ruissellement superficiel (Bou Kheir et al, 2001 b). Il permet la combinaison de plusieurs données d'origine cartographique pour produire de nouvelles informations qui sont des éléments d'aide à la décision afin de gérer plus rationnellement l'espace.
Le travail au Centre National de Télédétection du CNRS (Centre National de Recherches Scientifiques) permettra l'établissement des cartes suivantes de la région allant de Choueifat jusqu'à Rmeileh:
-carte de l'expansion urbaine: cette carte est exécutée à partir de la combinaison dans un SIG de la carte de l'urbanisation de 1962 avec celle de l'urbanisation actuelle. La comparaison entre ces deux cartes montrera l'augmentation de l'expansion urbaine dans la région d'étude.
-carte de l'occupation du sol: le changement de l'occupation du sol a des effets sur l'infiltration de l'eau dans le sol et sur la capacité de rétention de ce dernier. Cette carte est très utile pour pouvoir identifier les superficies concernant le sol urbanisé, les forêts, les arbres fruitiers,...: Elle facilitera aussi le calcul de la demande en eau.
-carte du sol de la région d'étude: elle permettra de relever les différents types de sol. Le sol constitue un important facteur pour déterminer les zones sujettes à un fort ruissellement, zone à haute infiltrabilité,...
-cartes géologique et hydrogéologique: elles permettent de connaître les différentes classes géologiques de cette région ainsi que leur partage suivant des zones à haute infiltration, moyenne ou faible. La carte hydrogéologique permettra de déceler les rivières pérennes et saisonnières qui sont des réseaux de collecte d'une bonne partie du ruissellement au sein des bassins versants. Cette carte montrera aussi les failles qui existent dans cette région et qui agissent sur le phénomène de la recharge naturelle des nappes aquifères.
-carte de la forme du terrain: elle montre surtout les pentes qui sont un important facteur agissant sur le ruissellement ainsi que sur la direction et la concentration des eaux précipitées.
-carte de la capacité d'infiltration du sol au niveau des bassins versants de la région: elle montre les différents bassins versants de la région ainsi que la capacité d'infiltration de tous les terrains. A partir de cette carte, on peut savoir les quantités d'eau qui s'infiltrent dans le sol de chaque bassin versant.
-carte des précipitations: elle montre les différents taux de précipitations de la région d'étude.

A partir de ces différentes cartes, on peut établir le bilan hydrique au niveau de chaque bassin versant de la région. On peut ainsi savoir le devenir des eaux précipitées, la quantité qui ruisselle et quels sont les différents facteurs qui agissent sur ce ruissellement. Ce bilan hydrique est un outil nécessaire pour comprendre l'intrusion de l'eau de mer dans cette région.

Importance du sujet: Au Liban, le secteur de l'eau affronte beaucoup de problèmes qui nécessitent une approche intégrée combinant des connaissances théoriques et techniques sur l'eau. Les études qui s'intéressent au bilan hydrique se révèlent très utiles.
Dans la région côtière libanaise, comme celle de Choueifat-Rmeileh, les études sur le processus du ruissellement et sur le recharge des aquifères (à travers l'utilisation du bilan hydrique) sont très limitées étant donné que les principales études portent sur la qualité des eaux et surtout sur la salinité. Il est donc important d'étudier le ruissellement dans cette région qui connaît, année après année, une véritable expansion urbaine. Cette expansion fait augmenter la demande en eau, le pompage de l'eau souterraine, et, par conséquent, pollue et épuise l'eau des aquifères qui n'arrive pas à être restaurée par la recharge naturelle.
Le problème du ruissellement menace aussi le sol, ressource non ou peu renouvelable sur une période de mille ans, les plans d'aménagement appropriés sont très limités.
Donc cette étude est très utile pour mieux gérer l'eau et le sol de manière durable.

Budget de l'étude: Le budget total de l'étude est de l'ordre de 5 000 000 LL. Il est réparti de la manière suivante:
-transport : 2 000 000 LL.
-cartographie: 2 000 000 LL.
-autres: 1 000 000 LL.

Justification du budget de l'étude: Tout d'abord, une bonne partie du budget est nécessaire pour le transport afin de descendre sur le terrain de la région d'étude. Ces descentes sont très fréquentes car elles permettent de mieux connaître la région d'étude et de collecter certaines données nécessaires pour le travail.
La cartographie nécessite aussi un budget important surtout que les personnes qui m'ont appris comment utiliser le système d'information géographique (SIG) doivent être payées. Il ne faut pas aussi oublier le coût de l'impression des cartes établies, étant donné que ces cartes, déjà nombreuses, sont imprimées plusieurs fois.

Références:
-Bou Kheir R., Shaban A., Khawlie M., Girard M-C, 2001a. Impact des activités humaines sur l'érosion hydrique des sols dans la région côtière montagneuse du Liban. Journal Sécheresse, 12(3):157-165.
-Bou Kheir R., Girard M-C, Shaban A., Khawlie M., Faour G., Darwich T., 2001b. Apport de la télédétection pour la modélisation de l'érosion hydrique des sols dans la région côtière montagneuse du Liban. Télédétection, (2):91-102.
-FAO, 1994. Introduction à la gestion conservatoire de l'eau, de la biomasse et de la fertilité des sols (GCES). Bulletin pédologique, 70.
-FAO, 1995. Land and water integration and river basin management. Proceedings of an FAO informal workshop, Rome, Italy.
-Grosclaude G., 1999. L'eau. Milieu naturel et maîtrise, tome1. INRA:20-24.
-Martin P., 1998. Maîtrise du ruissellement et modélisation des pratiques de production. Cahiers d'agriculture, 7(2):111-119.
-Ouyang D. et Batholic J., 2001. Web-Based GIS application for soil erosion prediction.
-Shaban A., Khawlie M., 1998. Geoenvironmental assessment of riparianzones under extreme climatic events: a case study of representative rivers in Lebanon. In: Proc Symp on Mediterranean rivers and their management, Zaragosa, 21 sept-2 oct.
-Shaban A., Khawlie M., Bou Kheir R. et Abdallah C., 2001. Assessment of road instability along a typical mountainous road using GIS and aerial photos, Lebanon-eastern Mediterranean. Bull Eng Geol Env, 60:93-101.