Actions en détails Axe R2

2022-2023

1-Consommation en eau pour l’olivier pluvial : D. Boujnah, H. Cheheb, Z. Mahjoub / Z Lili Chabaane, W. Chebbi/ G. Boulet, P. Fanise, V. Le Dantec, M. Zied Sassi .

Objectifs Quelles sont les potentialités de différents domaines spectraux dans la détection et le suivi du stress hydrique
Méthodologie
Principaux résultats Prise en compte 3D (MAESPA) améliore la simulation de la T° de la canopée et du stress hydrique Photochemical Réflectance Index est linéairement relié au flux de sève

2-Analyse de scenario de modes de gestion agricole sur le fonctionnement agro-hydrologique d’un bassin versant en milieu semi aride –Projet PRIMA Altos- : Jérôme Molénat , Frédéric Jacob , Rim Zitouna , Insaf Mekki , Rachida Bouhlila , Maroua Bouteffeha

Objectifs Modéliser l’effet de la composition et la configuration des paysages agricoles sur des fonctions hydrologiques (eau verte, débit) et agricoles (rendement)
Méthodologie
1- Conception 
2- Validation
3- Scénarisation
Principaux résultats En cours d’acquisition

3-Impact des types de temps sur les flux hydrosédimentaires à Kamech:Radhouane Hamdi ; Insaf Mekki ; Damien Raclot ; Jean Albergel .

Objectifs Le changement climatique nécessite de mieux comprendre le rôle du climat sur le génèse des flux hydrosédimentaire
Méthodologie 1. Suivi long-terme (2005-2019) de pluie, ruissellement et érosion à Kamech (ORE OMERE) 2. Calcul des types de temps basé sur les données de réanalyses ERA-INTERIM [résolution spatiale de 0.75° x 0.75°] et la classification proposée par Jenkinson and Collison (1977
Principaux résultats Type de temps (N, NW et SE) est responsable de la majorité des flux hydrosédimentaires Alors que la pluie et le ruissellement survient principalement lors de flux atmosphériques de NW et SE avec une contirbution à part équivalente, l’érosion survient très majoritairement lors de flux atmosphériques de SE uniquement La plus forte érosivité des pluies associées aux flux provenant de S-SE explique en partie (seulement) ce résultat

4-Étude de la dynamique de l’érosion hydrique et évaluation de l’efficacité des banquettes dans le bassin versant de Sbaihia : Samar AMRI ; Abir BEN SLIMANE ; Damien RACLOT ; Noomene FEHRI & Houda REBAI .

Objectifs Retour d’expérience sur l’implantation des banquettes, leur efficacité en matière de lutte contre le ravinement et leur perception par la population
Méthodologie
Principaux résultats

1) Cartographie des manifestations de l’érosion en 2022

2) Evolution de l’occupation du sol et historique d’implantation des banquettes

3) Evolution de réseau de ravines entre 2010 et 2022

4) Analyses des facteurs explicatifs et rôle des banquettes

5) Dysfonctionnements des banquettes + perception des causes (enquête)

5-Modélisation de la recharge concentrée de l’aquifere à l’aval de barrage Lebna: Mohamed Neji; Fethi LACHAAL; Hakim Ghabtni ; Olivier GRÜNBERGER; Radhouan HAMDI ; Christian LEDUC).

Objectifs – Barrage/aquifère : période de sècheresse (2020-2023) ; suivi de piézométrie + la salinité – Modéliser l’impact hydrogéologique de barrage sur la recharge à l’aval de Lebna
Méthodologie – Modélisation – Travaux de terrain (2023)
Principaux résultats Etat de ressources en eau en Mai 2023

6-Etude hydrogéologique et de la recharge du système aquifère à l’amont du bassin versant du Lebna : Amani Mezzi ; Maroua Bouteffeha; Jérôme Molénat .

Objectifs Etude des échanges entre la surface (oued, lac, …) afin d’identifier les zones de recharge et quantifier la recharge
Méthodologie

        Recherche bibliographique et collecte des données géologique ( ETAP ), Hydrologique ( CRDA ) et SONEDE.

        Les données géologique, topographique et piézométrique et les coupes hydrogéologiques sert à la caractérisation géologique et hydrogéologique du bassin versant de lebna et la compréhension de la géométrie des réservoirs

        Les données hydrologiques permettent d’établir un bilan hydrologique de la zone d’étude afin d’estimer la recharge vers la nappe

        Les données géochimiques permettent l’analyse de la composition chimique des eaux pour identifier les éventuelles connexion entre les aquifères 

Principaux résultats

7-Caractérisation des sols et des eaux et Modélisation de la dynamique de l’eau et des solutés sous conditions actuelles et changement climatique dans le périmètre Merguellil

Objectifs Gestion optimisée des ressources en sols et de l’eau d’irrigation saline dans le contexte actuel et sous changement climatique.
Méthodologie -Collecte de données climatiques et hydrologiques (barrage El Houareb) -Prospection pédologique -Investigations minéralogiques des matériaux par XRF -Mesures géophysiques (EM 38, EM 31) -Expérimentations et analyses de laboratoire. -Modélisation avec Comsol
Principaux résultats ▪ Caractérisation des risques de salinisation : analyse des caractéristiques climatiques et l’analyse des volumes et qualité des eaux du barrage ▪ Prédiction des risques de salinisation des sols et des eaux de l’aquifère: Modélisation de la dynamique de l’eau et des sels ▪ Effet de la salinité sur les propriétés hydro-structurales d’un sol sableux amendé par le conditionneur ▪ Evaluation de génotoxicité des eaux d’irrigation et des solutions de sols

7
8-Optimisation à plusieurs objectifs pour la gestion intégrée des ressources en eau dans la plaine de Kairouan-thèse Hajer Ataallah : Zohra Lili-Chabaane et Ines Oueslati, Matteo Guiliani: Christian Leduc

Objectifs ▪ L’objectif principal de cette étude est de compléter le modèle WEAP de gestion intégrée des ressources en eau existant du bassin versant Merguellil par une approche d’optimisation qui vise plusieurs objectifs indépendants qui découlent de l’intégration des différents secteurs de l’eau. ▪ Un couplage WEAP-Modflow pour analyser l’état actuel ainsi que l’évolution future de la nappe de Kairouan sous l’effet des différents scénarios climatiques et anthropiques.
Méthodologie 1/ Des enquêtes ont été effectuées auprès de 60 agriculteurs à Chebika (à l’aval du barrage El Houareb) dans quatre périmètres irriguées publiques: Jaffna , Ben Salem 3, Jlayssia et El Haouareb 1 2/ Un atelier a été organisé le 15 March 2023 à Chebika avec des chefs GDA et des d’agriculteurs de la région intitulé: «Stratégies de gestion de l’irrigation à la parcelle, situation actuelle et scénarios futures»
Principaux résultats ▪ Identifier les scénarios anthropiques probables et souhaitables et ▪ Approfondir l’analyse du fonctionnement du barrage El Houareb.

8.1
8.2
9-Les antibiotiques à usage vétérinaires (et humains) dans les ressources en eau et en sol dans le bassin versant du Kamech au regard des pratiques agricoles (et domestiques) : Phase I : Etude exploratoire sur les pratiques, les produits, et les molécules d’antibiotiques dans les ressources en eau (EXANTIBE) : Olfa Mahjoub et Serge Chiron ,associé: Wejdene Mansour .

Objectifs 1) Caractérisation des usages et de la qualité des eaux de puits et du lac (3 campagnes: 6 puits + lac). 2) Analyse des ATB dans les eaux (3 campagnes:): 92 éch. (en répliquats)
Méthodologie – Caractérisation des eaux souterraines et du lac. – Analyse des antibiotiques (identification et quantification) – La détection d’antibio-résistance (sélection des bactéries résistantes, détection phénotypiques des mécanismes de résistance, détection génotypique des gènes de résistance) – Enquêtes chez les agriculteurs (éleveurs) et les vétérinaires sur les pratiques d’usage des ATB.
Principaux résultats

-Détection de: SLM (majoritaire), TRM, OFX, Trimethoprime, Ofloxacine

-Présence de bactéries Gram (-) résistantes dans les eaux de puits à usage domestique (PK2) (10 souches).

Présence de bactéries Gram (-) résistantes dans les eaux potables (citernes) (.

– Sur 100 échantillons, 51 souches ont été isolées dont 63% résistantes au céfotaxime (et 37% résistantes à l’imipenème

-Tous les vétérinaires pensent que l’usage des ATB est abusif.

– Tous les vétérinaires pensent qu’il y a un développement de résistance de bactéries chez les animaux se manifestant par l’usage de plusieurs ATB et des traitements prolongés.

– E. coli est la bactérie la plus résistante.

– Les agriculteurs demandent rarement l’avis d’un véto pour l’usage d’un ATB.

– L’usage des ATB a augmenté durant les 5 dernières années.

9
10-Evaluation des propriétés de rétention de contaminants dans les eaux agricoles par des biochars

Objectifs -Utiliser le biochar comme levier pour contrôler -La dispersion des contaminants dans les agro-hydro-systèmes. – Valorisation de résidus agricoles et de l’industrie agro-alimentaire
Méthodologie – Pyrolyse de different types de biomasse : – mesure de la surface spécifique des biochars – experimentation de retention dynamique sur colonnes de sol
Principaux résultats Statiques : adsorption de bleu de méthylène Dynamiques : adsorption de bleu de méthylène

2021-2022

Action EXANTIBE: Les antibiotiques à usage vétérinaires (et humains) dans les ressources en eau et en sol dans le bassin versant du Kamech au regard des pratiques agricoles (et domestiques) :

Objectifs Identifier les pratiques liées à l’usage et les sources potentielles d’antibiotiques dans le milieu agricole.
– Identifier au moins une molécule à utiliser comme indicateur de contamination des ressources en eau (nappe souterraine et lac collinaire).
– Explorer la résistance aux antibiotiques dans les ressources en eau.
– Etudier les corrélations entre la concentration des antibiotiques et le degré et le type de résistance.
Méthodologie – Recherche et synthèse bibliographiques sur les antibiotiques en milieu agricole .
– Enquête auprès des agriculteurs et des vétérinaires à Kamech .
– Echantillonnage et analyses des eaux : paramètres physico-chimiques et microbiologiques.
– Exploration de la résistance aux antibiotiques dans les eaux .
– Dépouillement, interprétation des résultats, rédaction des rapports + ébauche d’une publication.
Principaux résultats – Liste des agriculteurs et des vétérinaires en cours de finalisation. 6 agriculteurs et 2 vétérinaires interviewés.
– Les eaux de puits sont contaminées par des bactéries résistantes aux antibiotiques, ce qui constitue un risque pour la santé. L’infiltration de des antibiotiques peut être à l’origine d’une pression de sélection de résistance.
– Cette contamination serait due à l’usage des ATB pour les élevages qui est à vérifier par des analyses.

Impact connectivités hydrologiques sur production agricole. Dhouib M, Zitouna R,  Mekki I , Molénat J, Prévot L, Jacob F.

Objectifs Quantifier cet effet, dans une large gamme de conditions sol x climat x culture
Méthodologie – Evaluation multicritère d’Aquacrop (contenu en eau sol, ruissellement, ETR, biomasse végétale) en conditions collinaires (données historiques Kamech : 9 année x espèce)
– Etude de la sensibilité aux échanges latéraux (expérimentation numérique)
Principaux résultats – Bonne aptitude d’Aquacrop en conditions collinaires.
– Expérimentation numérique combinant 3 textures sol x 3 profondeurs sol x 3 tailles impluvium x 25 années et 2 cultures (blé, fève) ➛ 12150 simulations

 

Analyse de scenario de modes de gestion agricole sur le fonctionnement agro-hydrologique d’un bassin versant en milieu semi aride (Axes 2 et 3) Molénat R ,  Jacob F , Zitouna R ,  Mekki I , Bouhlila R ,  Bouteffeha M.

Objectifs Modéliser l’effet de la composition et la configuration des paysages agricoles sur des fonctions hydrologiques (eau verte, débit) et agricoles (rendement)
Méthodologie
Principaux résultats – Compléter le développement du modèle agro-hydrologique Mhydas sous open FLUID.
– Paramétrer et valider le modèle sur un bassin versant.
– Évaluer l’effet des scénarios des modes de gestion paysagère sur les fonctions écosystémiques d’intérêt

Caractérisation des sols et des eaux et Modélisation de la dynamique de l’eau et des solutés sous conditions actuelles et changement climatique dans le périmètre Merguellil. Hachicha M, Souguir D, Abdennour E, Dahmouni M, Allagui D, Gabtni H

Objectifs Gestion optimisée des ressources en sols et de l’eau d’irrigation saline dans le contexte actuel et sous changement climatique.
Méthodologie Périmètre irrigué Merguellil.
– Collecte de données climatiques et hydrologiques (barrage El Houareb)
– Prospection pédologique
– Investigations minéralogiques des matériaux par XRF
– Mesures géophysiques (EM 38, EM 31)
– Expérimentations et analyses de laboratoire.
– Modélisation avec Comsol et Hydrus sur monolithe équipé de capteurs.
Principaux résultats Modélisation de la dynamique de l’eau et des sels avec différentes qualités d’eau sous l’effet du changement climatique :
– Essai sans évaporation,
– Essai sous conditions naturelles,
– Analyse de l’effet du changement climatique et de la dégradation de l’eau d’irrigationl
Modélisation de la dynamique de l’eau et des solutés dans les sols stratifiés irrigués du périmètre:
– Essai sans évaporation, Essai sous conditions naturelles, Analyse de l’effet de la stratification des matériaux du sol

Impact des types de temps sur les flux hydrosédimentaires à Kamech . Hamdi R,  Mekki I, Raclot D; Albergel J.

Objectifs Quantifier cet effet, dans une large gamme de conditions sol x climat x culture
Méthodologie – Suivi long-terme (2005-2019) de pluie, ruissellement et érosion à Kamech (ORE OMERE).
– Calcul des types de temps basé sur les données de réanalyses ERA-INTERIM [résolution spatiale de 0.75° x 0.75°] et la classification proposée par Jenkinson and Collison (1977).
Principaux résultats – Un nombre très limité de type de temps (N, NW et SE) est responsable de la majorité des flux Hydrosédimentaires.
– Alors que la pluie et le ruissellement survient principalement lors de flux atmosphériques de NW et SE avec une contribution à part équivalente, l’érosion survient très majoritairement lors de flux atmosphériques de SE uniquement. la plus forte érosivité des pluies associées aux flux provenant de S-SE explique en partie (seulement) ce résultat.

Modélisation de la recharge concentrée causée par Lebna, Lachaal F;  Ghabtni H ; Grunberger O ; Hamdi R ;  Leduc C.

Objectifs – Documenter et modéliser la recharge produite par les fuites du lac de barrage du Lebna (Cap Bon).
– Etudier les relations: eaux de surface/eaux souterraines et Barrage/Aquifère.
Méthodologie
Principaux résultats Modélisation numérique de la recharge.
– Modèle conceptuel.
– Maillage en différences finies.
– Condition aux limites.
– Régime permanent.
– Régime transitoire.
– Modélisation de la recharge en fonction de la côte de barrage.

Dynamique de la matière organique (MO) dans les flux hydro-sédimentaires et biodégradabilité du C organique. Khairallah W ,  Bahri H , Raclot D.

Objectifs MO =élément clé de nombreuses fonctions assurées par les sols (lutte contre le réchauffement climatique; lutte contre la dégradation des sols; maintien/augmentation du potentiel agronomique des terres agricoles…) mais impact de l’érosion sur sa redistribution latérale et son devenir très mal quantifié Etudier, en conditions naturelles, l’impact de l’érosion hydrique sur les flux et le devenir du carbone organique sur le continuum source-transport-dépôt dans un bassin versant méditerranéen cultivé carbonaté.
Méthodologie – Quantifier/comprendre la variabilité des teneurs et stocks de Corg (compartiments a et c).
– Quantifier/comprendre la variabilité des flux latéraux (compartiment b).
– Quantifer/comprendre la variabilité de la biodégradabilité (compartiments a, b et c).
Principaux résultats – Dans les sols en place, les horizons de surface (0-30 cm) contiennent moins de la moitié du stock de Corg
– Exportation de Corg = 175 Kg/ha/an dont 95% sous forme particulaire Bien que plus vieux, le Corg des sols en profondeur est plus biodégradable que le Corg des sols en surface

Étude de la dynamique de l’érosion hydrique et évaluation de l’efficacité des banquettes dans le bassin versant de Sbaihia (Zaghouan, Tunisie). Amri S ,BEN SLIMANE A , Raclot D , Fehri N , Rebai H.

Objectifs Etablir, par retour d’expérience (analyse rétrospective), l’efficacité de l’installation de banquettes anti-érosives sur la dynamique érosive du bassin versant de Sbaihia
Méthodologie – Reconstituer la dynamique d’implantation des banquettes et d’occupation du sol depuis 2010 (via terrain et images google earth).
– Analyser l’impact des aménagements sur l’évolution des ravins (par confrontation avec l’état connu en 2010).
– Etablir un diagnostic de l’état actuel des banquettes (dysfonctionnements, brèches) et en analyser les causes (terrain + enquête).
Principaux résultats

Les antibiotiques à usage vétérinaires (et humains) dans les ressources en eau et en sol dans le bassin versant du Kamech au regard des pratiques agricoles (et domestiques) : Phase I : Etude exploratoire sur les pratiques, les produits, et les molécules d’antibiotiques dans les ressources en eau (EXANTIBE) Olfa M, Chiron S ,   Mansour W

Objectifs Etablir, par retour d’expérience (analyse rétrospective), l’efficacité de l’installation de banquettes anti-érosives sur la dynamique érosive du bassin versant de Sbaihia
Méthodologie – Caractérisation des eaux de puits + lac (3 campagnes 2021-2022).
– Identification des agriculteurs/éleveurs et des vétérinaires sur le BV.
– Enquête chez les agriculteurs et les vétérinaires du BV Kamech.
– Analyse des échantillons d’eau de puits + lac pour les ATB (HSM Montpellier) sur 3 campagnes => 60 échantillons avec reliquats.
– Analyse des échantillons d’eau de puits + lac pour la résistance bactérienne (Faculté de Médecine de Sousse).
Principaux résultats – Enquêtes agriculteurs + vétérinaires:Identification des agriculteurs sur site et des vétérinaires.
– Enquête agriculteurs (6): les agriculteurs ne savent pas ce que c’est un ATB!
– Enquête vétérinaires: certains sont au courant du problème des ATB et de la résistance, d’autres non.
– Augmentation de l’usage des ATB sur le BV. Résistance déjà observée sur les élevages.
– Les ATB restent invisibles!!! => Identification et quantification.Analyse ATB:
– Détection de Sulfaméthoxazole dans presque tous les échantillons (Résultats en cours de traitement).
Résistance bactérienne:6-10 souches bactériennes détectées dans 4 puits (2 dans l’eau potable).
50% des souches résistantes: 37-63% résistantes à 2 ATB. La contamination des eaux de puits par des bactéries et des gènes résistants est confirmé.

Mécanisus de devenir du glyphosate dans les eaux de surface, exemple du bassin versant de Kamech (Cap Bon) .Dahmeni G, Chabaane H, Grunberger O.

Objectifs
Méthodologie Croisement analyses – enquêtes
Principaux résultats – Expérimentations d’adsorption-désorption du glyphosate marqué C 14.
– Recommandations contamination des eaux dans le BV du Lebna .
– Quantification du devenir du Glyphosate dans les eaux de ruissellement dans le pluvial du Cap Bon

Influence de la salinité des eaux d’irrigation sur le devenir des pesticides dans les systèmes irrigués méditerranéens. Khouni M, Chabaane H, Grunberger O, Hammecker C.

Objectifs – Utilisation de différentes sources d’eau d’irrigation dans les plaines côtières méditerranéennes (Utilisation excessive des pesticides et salinisation des sols).
– Etude des processus qui modifient la dispersion des pesticides sous l'influence de la salinité.
Méthodologie – Reproduction en laboratoire de différents tests en fonction de la salinité.
– Quantification des transferts soumis à des conditions salines différentes à l'aide de molécules marquées..
– Modélisation transferts réactifs (Phreeqc + Hydrus).
Principaux résultats – Draft review l’effet de la salinité sur le devenir des pesticides ( Sorption/ Dégradation/ Volatilisation/ Solubilité).
– Etude expérimentale en laboratoire de la rétention du chlorpyrifos marqué ( 14 C) et de deux colorants sur sol irrigué du Lebna vis-à-vis de la salinité.

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