Hydrogéologie I
Hydrogéologie d'Algérie :
L'Algérie est le plus grand pays d'Afrique, avec une économie dominée par les produits pétroliers, une armée importante et une influence régionale considérable. L'agriculture, soutenue par l'irrigation, ne représente qu'une petite partie de l'économie. La majorité de la population vit au nord, sur la côte méditerranéenne. Le désert saharien, qui couvre le sud du pays, est peu peuplé. Plus de 80% de la population rurale et urbaine sont considérés comme ayant accès à l'eau potable.
Les prélèvements des eaux souterraines sont favorisés par des subventions qui rendent son utilisation relativement peu coûteuse et découragent la conservation de l’eau. Toutefois, les subventions sur l’eau reposent sur les recettes tirées du pétrole et du gaz et sont menacées par la chute des prix mondiaux des hydrocarbures. Pour protéger ses revenus tirés des hydrocarbures, le gouvernement algérien a proposé de développer ses importantes ressources en gaz de schiste, en utilisant la fracturation hydraulique, ce qui suscitait des inquiétudes quant à la pollution potentielle des eaux souterraines, en particulier celle liée aux eaux souterraines «fossiles», qui est irremplaçable. Une pollution des aquifères a été constatée dans certaines zones, par exemple une intrusion saline sur la côte liée à des prélèvements excessifs et une pollution par les nitrates provenant de l’agriculture, malgré la législation visant à limiter la pollution par les nitrates provenant des activités agricoles.
Les eaux de surface :
Il existe 17 grands bassins versants en Algérie. De faibles précipitations signifient que la majorité des rivières dans les régions montagneuses et désertiques d'Algérie sont éphémères, ne coulant qu'après de fortes précipitations. Seules les rivières de la région côtière du nord sont pérennes et coulent toute l'année. Au sud, les oueds (rivières éphémères) s'écoulent vers des puits internes fermés - chotts ou sebhkas - qui sont soumis à des taux d'évaporation élevés.
Le fleuve Chelif (ou Cheliff) est le plus long fleuve d'Algérie, coulant sur 700 km depuis sa source dans l'Atlas saharien jusqu'à son point de rejet en mer Méditerranée.
L'Agence Nationale des Ressources Hydrauliques (ANRH) est chargée du jaugeage des cours d'eau en Algérie. L'ANRH entretient un réseau de 162 stations hydrométriques, presque exclusivement dans le nord du pays, et collecte des données hydrométriques sur les débits mensuels moyens ou les apports mensuels moyens aux stations hydrologiques.
Ces données sont généralement disponibles pour des périodes comprises entre 25 et 30 ans (www.anrh.dz) Dans certains bassins versants de grands barrages, des mesures hydrométriques sont réalisées par l'Agence Nationale des Barrages et des Transferts (ANBT).
Hydrogéologie :
Cette section fournit un résumé de l'hydrogéologie des principaux aquifères en Algérie. Plus d'informations sont disponibles dans les références listées au bas de cette page. La majorité de ces références peuvent être consultées sur la page de l’Archive de la Littérature Africaine sur les Eaux Souterraines.
La carte d'hydrogéologie de cette page présente un aperçu simplifié du type et de la productivité des principaux aquifères à l'échelle nationale (voir la page ressources de la carte d'hydrogéologie (en anglais) pour plus de détails).
D'autres cartes hydrogéologiques sont disponibles, y compris la Carte des aquifères de l'Algérie (ANRH, 2003) à l’échelle de 1: 4,5 millions; La Carte hydrogéologique de l'Afrique à l'échelle de 1:10 million (BRGM, 2008) et, pour le nord de l'Algérie, une carte hydrogéologique à l'échelle de 1: 3 millions et une série de cartes à l'échelle de 1: 200 000 (ANRH / Energoprojekt, 2009). Consultez la section des références de l'hydrogéologie clé ci-dessous pour plus de détails. Hydrogéologie de l'Algérie à l'échelle de 1: 5 millions. Pour plus d'informations sur la façon dont la carte a été élaborée, consultez la page ressources de la carte d’hydrogéologie (en anglais). Télécharger un fichier SIG de la carte géologique et hydrogéologique de l'Algérie.
Résumé
Domaine Nord :
L'histoire tectonique complexe a segmenté les principales unités géologiques du Mésozoïque au Cénozoïque, ce qui a donné lieu à un nombre important d'unités d'aquifères compartimentées relativement petites et spatialement limitées. Il existe trois principaux types d'aquifères: (1) aquifères sédimentaires cénozoïques récents et quaternaires non consolidés dans la plaine côtière; (2) les aquifères de grès et de calcaire mésozoïques-cénozoïques dans les zones montagneuses; et (3) les aquifères alluviaux dans les vallées des rivières. Au niveau régional, les aquifères importants sont très fragmentés. Les aquifères les plus importants sont les aquifères du Hodna et Chott Chergui de l'Atlas Saharien et l'aquifère côtier de la Mitidja et Annaba-Bouteldja.
Domaine du Sud (Sahara) :
Cette zone couvre plus de 80% du pays et comprend le Système Aquifère du Sahara Septentrional (SASS), formé par le Contiental Intercalaire inférieur et le Complexe Terminal supérieur, qui constitue l'un des plus grands aquifères du monde. Les eaux souterraines de cet aquifère sont généralement considérées comme des eaux fossiles (Moulla et al., 2012; OSS, 2003), et en raison des très faibles précipitations dans le Sahara (<100 mm / an), la recharge active de ces aquifères est extrêmement faible. L'exploitation des ressources en eaux souterraines du Sahara est donc généralement de type « minier », avec un déclin inexorable des ressources disponibles.
État des eaux souterraines
Quantité d'eau souterraine :
Le potentiel d'eau souterraine exploitable disponible a été estimé pour 123 unités hydrogéologiques différentes par l'Agence Nationale des Ressources Hydrauliques (ANRH). Le potentiel total d'eau souterraine exploitable disponible est estimé à environ 2,7 milliards de m³ dans la région du nord de l'Atlas et à 5 milliards de m³ dans la région du sud du Sahara.
Certains aquifères situés en aval des barrages sont privés de recharge.
Qualité des eaux souterraines :
Le Plan National de l'Eau de l'ABH, Mission 5, visait à accroître les connaissances sur la qualité de l'eau. Les analyses de la qualité de l'eau se sont concentrées sur des éléments physico-chimiques sélectionnés, notamment la température, la conductivité, les chlorures et les sulfates, et sur les polluants organiques et minéraux, notamment l'azote et le phosphore. Les résultats ont montré que les eaux souterraines sont souvent dures, avec une conductivité élevée et des niveaux élevés de minéralisation, en particulier de sulfate. La conductivité élevée, ou salinité, est influencée à certains endroits par la lithologie et la minéralogie de l'aquifère, mais aussi par les précipitations et la forte évaporation dans les zones arides et semi-arides, et dans certains cas par la surexploitation de l'aquifère. Certains aquifères côtiers ont été envahis par l'eau de mer - comme l'aquifère d'Alger ; les nappes alluviales du Bas Sebaou ; et les aquifères côtiers de la région Annaba-Bouteldja.
La pollution anthropique identifiée des eaux souterraines se produit principalement dans les aquifères côtiers, qui sous-tendent les zones fortement urbanisées, et où de faibles niveaux d'oxygène dissous dans les eaux souterraines sont notés. Malgré l'agriculture intensive, les concentrations de nitrates dans les eaux souterraines restent généralement inférieures aux niveaux acceptables.
Interaction eaux souterraines-eaux de surface :
La plupart des rivières permanentes sont alimentées par des eaux souterraines pendant les périodes sèches.
Il existe des zones humides dépendantes des eaux souterraines dans la région d'El Tarf et de Benazzouz.
Utilisation et gestion des eaux souterraines
Utilisation des eaux souterraines :
Il existe un certain nombre d'estimations différentes des prélèvements d'eau souterraine pour différents usages en Algérie. Le volume d'eau souterraine prélevé pour l'agriculture et l'industrie est revu chaque année, mais il existe une incertitude considérable, car les données sont dispersées et souvent contradictoires.
Une estimation du prélèvement total d'eau souterraine de toutes les sources à travers le pays est de 4,3 milliards de m³/an. Dans la région nord de l'Atlas, le Plan national de l'eau (Ministère des Ressources en Eau, 2010) a estimé que 1,8 milliard de m³ d'eau souterraine sont utilisés au total chaque année.
On estime que les eaux souterraines fournissent 63 % de la demande totale en eau dans la région du Nord (Atlas) et 96 % de la demande en eau dans la région du Sud (Sahara) (FAO 2009).
L'irrigation est le plus grand utilisateur d'eau souterraine. En 2012, 69 pour cent de la superficie équipée pour l'irrigation était destinée à être irriguée par les eaux souterraines. De ce nombre, l'irrigation par forage représentait 41 %, les puits 26 % et les sources 2 % (FAO AQUASTAT). L'agriculture irriguée fournit 40% de la production agricole nationale (FAO 2009).
Le deuxième plus grand utilisateur d'eau souterraine est à des fins domestiques.
Sources d'eau souterraine :
Les estimations du nombre de différentes sources de prélèvement d'eau souterraine sont :
Région Forages (forés) Puits (creusé) Foggaras Ressorts gérés Nord (Atlas) >12 000 (en plus peut-être plus de 20 000 forages illégaux) 100 000 9 000 Sud (Sahara) >1 640 700 Tout l'Algérie 44 615 123 099 700 9 000 La plupart des forages de captage sont équipés d'une pompe électrique.
Les coûts de forage des puits sont très variables. Le prix moyen du forage d'un trou de forage est de 200 USD/m (FAO 2009, d'après les informations de l'Agence Nationale des Ressources Hydrauliques). Le forage dans des aquifères à géologie simple peut commencer à 340 $ US/m, et atteindre 380 $ US/m pour le forage dans une géologie plus complexe. La profondeur des forages affecte également les coûts. Les forages dans les aquifères profonds de la région sud (Sahara) ont souvent une profondeur de 200 à plus de 1000 m (FAO 2009).
Gestion des eaux souterraines :
Au niveau national, le Ministère des Ressources en Eau (MRE) est chargé du suivi, de la coordination et de l'élaboration de la législation relative à la gouvernance des eaux souterraines.
L'Agence Nationale des Ressources Hydrauliques (ANRH) est chargée de l'exploration, de l'évaluation et de la protection des ressources en eaux souterraines. L'ANRH est également responsable de la surveillance des eaux souterraines (voir ci-dessous).
L'Agence Nationale de Gestion Intégrée des Ressources en Eau (AGIRE) et les Agences des Bassins Hydrographiques (ABH) sont responsables de la gestion globale des ressources en eau. L'ABH divise le pays en cinq unités hydrographiques naturelles : Oranie-Chott Chergui ; Cheliff-Zahrez ; Algérois-Hodna-Soumam ; Constantinois-Seybouse-Mellègue ; et Sahara. Ces unités sont le lieu de concertation et d'action sur la gestion intégrée des ressources en eau.
Les Eaux Algériennes (ADE) sont chargées de l'exploitation des eaux souterraines pour l'eau potable.
L'Office National des Irrigations et du Drainage (ONID) est responsable de l'exploitation des eaux souterraines pour l'irrigation.
Au niveau régional, les organismes de gestion des eaux souterraines comprennent les comités de bassin des cinq divisions des Agences des Bassins Hydrographiques (ABH) ; les organes consultatifs créés pour la consultation des représentants de l'État ; et les autorités locales et les utilisateurs. Tous interagissent pour discuter et formuler des avis sur les questions liées à l'eau à l'échelle du bassin versant.
Au niveau local, les organismes de gestion des eaux souterraines comprennent les directions des ressources en eau des wilayas (départements), qui sont chargées dans leurs j uridictions de délivrer les permis de forage, de comptabiliser les débits des eaux souterraines prélevées, de surveiller et de faciliter les activités de la police de l'eau.
Une initiative majeure récente de développement des eaux souterraines a été le projet Réseau de Collecte de 2011, visant à transférer de 50 000 à 100 000 m 3 /jour d'eau souterraine de l'aquifère d'Ain-Salah Alba dans le sud de l'Algérie vers la ville saharienne de Tamanrasset, à plus de 600 km en le centre-sud de l'Algérie (FAO AQUASTAT).
Les coûts de prélèvement de l'eau à usage agricole sont inférieurs au prix réel du prélèvement dans toutes les régions, allant de 0,027 US$/m3 (FAO Draft Synthesis Report 2009) à 0,036 US$/m3 (OSS 2015).
Législation sur les eaux souterraines :
05-12 La loi du 4 août 2005 relative à l'eau porte sur la protection et la conservation des ressources en eaux souterraines en établissant :
- des périmètres de protection quantitative, à l'intérieur desquels les nouveaux puits, les forages ou les modifications d'installations existantes sont interdits, afin d'augmenter les tarifs prélevés - des périmètres de protection qualitative, à l'intérieur desquels toutes les activités industrielles peuvent être réglementées, interdites ou soumises à des mesures particulières de contrôle, de restriction ou d'interdiction. Ces activités comprennent notamment : - pose de canalisations d'eau - réservoirs et évacuation des hydrocarbures - stations-service de distribution de carburant - toute construction industrielle - l'élimination des déchets de toute nature - épandage de fumier - l'élimination de tous les produits et matériaux pouvant affecter la qualité de l'eau.
Cette législation est mise en œuvre en fonction des périmètres de protection identifiés.
Surveillance des eaux souterraines :
L'Agence Nationale des Ressources Hydrauliques (ANRH) et les Agences des Bassins Hydrographiques (ABH) sont chargées du suivi qualitatif et quantitatif des eaux souterraines au niveau national, ainsi que de la collecte, du traitement et de la mise à jour des informations sur les ressources en eau.
L'ANRH entretient un réseau piézométrique national de surveillance des eaux souterraines. Ce réseau piézométrique est composé de 500 points d'observation. Les campagnes de mesure et d'analyse piézométriques sont réalisées en deux campagnes annuelles (aux points d'étiage et de hautes eaux). Les données sont publiées sous forme de tableaux et de cartes, et stockées dans des bases de données de diverses données mesurées et observées : 110 000 fiches de points d'eau (forages, puits et sources) sont inventoriées et archivées.
L'ANRH entretient également un réseau national de surveillance de la qualité des eaux souterraines avec 550 points de surveillance. Ceux-ci sont prélevés une fois par trimestre pour les analyses physico-chimiques, notamment la conductivité et les éléments azotés, et deux fois par an pour les métaux lourds. Les échantillons d'eau sont envoyés pour analyse physico-chimique, bactériologique et hydrobiologique à un laboratoire central ou à six laboratoires régionaux, qui ont une capacité annuelle de 40 000 échantillons d'eau (et 5 000 échantillons de sol). Les données analysées sont stockées dans une base de données nationale sur la qualité de l'eau, "SIQUEAU", qui contient les informations de tous les réseaux d'observation et de mesure de l'eau.
Aquifères transfrontaliers :
Les aquifères transfrontaliers suivants sont partagés avec les pays répertoriés :
- Système Aquifère du Sahara du Nord (SASS), également connu sous le nom de Système Aquifère du Sahara du Nord-Ouest (NWSAS) : Algérie, Tunisie, Libye. - Bassin de Taoudéni : Algérie, Mali, Mauritanie. - Aquifère Air Cristallin : Algérie, Mali, Niger. - Bassin Tin-Séririne : Algérie, Niger. - Bassin d'Errachidia : Algérie, Maroc.
Le SASS/SASS est géré par un mécanisme permanent de consultation tripartite hébergé par l'Observatoire du Sahara et du Sahel (OSS). L'objectif principal est de coordonner la gestion conjointe des ressources en eau dans le SASS/SASS à travers la poursuite des travaux d'amélioration de la connaissance du système et de son exploitation. Cela se fait à travers un comité de pilotage composé des structures nationales en charge des ressources en eau dans chacun des trois pays, qui agissent comme points focaux nationaux ; une cellule de coordination est gérée et hébergée par l'OSS ; et un comité scientifique ad hoc est constitué pour l'évaluation et l'orientation scientifique.
Les activités et les résultats du mécanisme de consultation comprennent :
- gérer et mettre à jour les outils développés par le projet « NWSAS », dont le modèle NWSAS - mettre en place et entretenir des réseaux d'observation - analyser et valider les données concernant la ressource - développer des bases de données sur les usages socio-économiques de l'eau - identifier et publier des indicateurs concernant la ressource et ses usages - la promotion et la réalisation d'études et de recherches menées en partenariat, et - l'élaboration et la mise en œuvre de programmes de formation et de perfectionnement.
Pour plus d'informations générales sur les aquifères transfrontaliers, veuillez consulter la page de ressources sur les aquifères transfrontaliers
( Sources : Chabour, N, Mebrouk, N, Hassani, I H, Upton, K, Ó Dochartaigh, B É et Bellwood-Howard, I. 2018. Atlas de l'eau souterraine en Afrique: hydrogéologie de l'Algérie. British Geological Survey. earthwise.bgs.ac.uk )
Ressources hydriques au Nord de l'Algérie
En Algérie, l'eau revêt un caractère stratégique du fait de sa rareté et d'un cycle naturellement perturbé et déséquilibré. Qu'il s'agisse de l'eau souterraine ou de l'eau de surface, les ressources sont limitées et, compte tenu des problèmes démographiques et de l'occupation de l'espace (sachant que près de 60% de la population algérienne sont concentrés dans la frange septentrionale du territoire qui ne représente que le dixième de la surface totale du pays), d'importants efforts sont nécessaires en matière d'urbanisation intégrée et de gestion rigoureuse dans l'exploitation des réserves, si on veut atteindre la satisfaction des besoins à l'horizon 2010. S'y ajoutent des problèmes de faible mobilisation et de mauvais recyclage par manque de maîtrise des stations d'épuration et l'envasement des retenues.
Les 11 bassins versants exoréiques de l'Algérie du Nord couvrant une surface de 130 000 km2 présentent des potentialités en eaux de surface de 11.109 m3 dont seulement 2,13.109 sont mobilisés par les 98 barrages en fonctionnement en 1995. Les besoins estimés à l'horizon 2010 évalués à 9,384. 109 m3 se décomposent en 1,524.109 m3 pour l'eau potable (AEP), 0,23.109 m3 pour l'industrie (AEI) et 7,63.109 m3 pour l'agriculture (AEA). Sachant que les réserves en eaux souterraines sont évaluées à 1,25.109 m3, le renforcement de la mobilisation des eaux de surface par 3,834. 109 m3 et des eaux souterraines par le captage de 0,33.109 m3 supplémentaires constituent la projection faite en 1995 pour l'horizon 2010 par les différentes institutions publiques intervenant dans la mobilisation et la gestion des ressources en eaux. Cet objectif est déjà fortement entamé en 2002 car fixé dans un contexte de cloisonnement des différentes structures (Hydraulique et Agriculture) et de difficile circulation de l'information entre elles. Il surévalue les capacités de réalisations des barrages, les surfaces à mettre en valeur dans le cadre du programme de développement agricole ainsi que les dotation par habitant en matière d'eau potable. Cette situation constitue un facteur aggravant la difficulté d'une appréhension correcte aussi bien des besoins que des différentes projections sur l'avenir. Les données présentées dans cette synthèse montrent qu'il est désormais impératif que l'aménagement du territoire tienne compte des quantités disponibles afin de rationaliser l'utilisation, la protection de la qualité et la récupération par le recyclage.
La qualité chimique des eaux de l'Algérie du Nord est appréciée par les teneurs en nitrates et en chlorures des aquifères côtiers. Cependant, le développement économique et social conduit à une dégradation rapide de cette qualité des eaux, ce qui incite lourdement à œuvrer pour un meilleur recyclage et une meilleur protection des ressources. A défaut, la sanction serait la non satisfaction des besoins en eaux potable, d'irrigation et industrielle. Malheureusement, il semble que l'écart entre disponibilité et besoins soit difficile à réduire. Le but de cet article est de tenter une revue des causes du manque d'eau et des facteurs aggravants.
( Sources : A. Boudjadja, M. Messahel et H. Pauc. Érudit du 12 Avr 2005 )
Ressources hydriques au Sud de l'Algérie
Le Sahara algérien recèle d’importantes nappes d’eau souterraines, mais elles ont l’inconvénient majeur de n’être pas renouvelables. La durabilité et les processus de gestion de la ressource constituent les enjeux du développement futur de la région, compte tenu du très faible niveau de recharge de la nappe. Et au-delà de la consommation urbaine en eau, c’est l’ensemble des réseaux hydriques qui pourraient à terme être menacé de disparaître à cause de la surexploitation.
Aujourd’hui, pour les sauvegarder, des exigences s’imposent. Effectivement, les nappes d’eau au Grand Sud algérien offrent un potentiel d’approvisionnement important aux activités socio-économique mais doivent être exploitées avec «beaucoup de précaution», a préconisé un responsable du ministère de l’Environnement. «Les potentialités hydriques sahariennes présentent un atout permettant toutes les activités économiques et sociales, en plus de la réactivation économique des autres zones par le transfert de ces eaux.
Néanmoins, l’exploitation de ces nappes fossiles, doit se faire avec beaucoup de précaution vu le caractère irréversible de la mobilisation de ces ressources hydriques», a indiqué la même source. En effet, les ressources en eau non renouvelables de l’Algérie sont estimées à 5 milliards m3, localisées en totalité dans le sud du pays. Quant aux ressources renouvelables, elles sont constituées de 11,4 milliards m3 d’eau superficielle et de 3 milliards m3 d’eau souterraine.
En somme, les potentialités de l’Algérie en eau sont estimées globalement à 19,4 milliards de m3/an, correspondant à 500 m3/habitant/an. Ainsi, l’Algérie est classée dans la catégorie des pays pauvres en ressources en eau, au regard du seuil de rareté fixé par la Banque mondiale à 1 000 m3/ habitant / an. «Du nord au sud, le climat de l’Algérie se modifie fortement.
Il passe d’une tonalité méditerranéenne humide à un milieu désertique et sec, en transitant par un climat semi-aride. Le climat désertique résulte de la double influence de la circulation atmosphérique des latitudes moyennes et de la circulation tropicale et saharienne, caractérisé par des pluies rares et très irrégulières, se produisant parfois sous forme orageuse», a-t-on expliqué. «Il faut dire que le Sahara algérien est une des régions les plus chaudes du monde où les températures de jour peuvent dépasser 50° C.
Par contre, les nuits sont très froides, surtout en hiver, où il gèle souvent», a relevé la même source. Pour une meilleure protection et préservation de ces ressources hydriques, le ministère de l’Environnement a mis en place un cadre juridique pour la protection des eaux souterraines, notamment la loi n° 03-10 du 19 juillet 2003 relative à la protection de l’environnement dans le cadre du développement durable, a rappelé la responsable.
Cette loi se base sur les principes du nouveau droit de l’environnement adoptés au niveau international, notamment le principe de préservation de la diversité biologique, le principe de non dégradation des ressources naturelles, le principe d’action préventive et de correction par priorité à la source, le principe de précaution et le principe du pollueur-payeur.
( Sources : Meriem Benchaouia. Érudit du 12 Avr 2005 )
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