Modélisation de la qualité des eaux de la retenue Al Massira, Maroc : Prise en compte de la variable zooplancton

Abstract

La retenue de barrage Al Massira, mise en eau en 1979, est l’une des plus importantes dans notre pays. Cet écosystème avait fait l’objet auparavant, d’études pluridisciplinaires lancées par une équipe d’universitaires dans les années 90 (Moncef, 1993 ; Alaoui Mhamdi, 1993 ; Moncef et al, 1994 ; Malki, 1994 ; Fahde, 1994 ; Dafir, 1997, Mokhliss à paraitre) dans le but d’appréhender la cinétique d’eutrophisation de cette retenue et le développement planctonique dans son contexte physique et géochimique. Ainsi, afin de valoriser l’importante banque de données issue de ces travaux, nous avons procédé durant plus de six années, à une analyse des résultats physico-chimiques et biologiques destinée à dégager les principaux processus régissant le fonctionnement de cet écosystème et les interactions entre les différents variables qui conditionnent la qualité de ses eaux. A cet effet, nous avons élaboré un modèle mathématique susceptible de synthétiser les connaissances disponibles sur la retenue, formaliser et quantifier les interactions entre les processus dominants. Ce modèle est de type unidimentionnel bicouche, à bilan d’énergie basé sur la représentation des mécanismes physiques, qui prend en compte les échanges d’énergie à l’interface air-eau ainsi que les effets des entrées et sorties d’eau. Il est basé sur le couplage de deux sous modèle : un sous-modèle thermique et un sous modèle de qualité de l’eau de type biogéochimique. Dans une première étape de modélisation de la dynamique d’eutrophisation de cet écosystème, un modèle thermique a été élaboré, en vue de simuler pour la retenue Al Massira, l’évolution saisonnière de la température et de la structure hydrodynamique verticale. Par la suite, nous avons couplé au modèle thermique, un modèle biologique simulant pour la retenue, le zooplancton herbivore comme niveau trophique supérieur. Le calage du modèle est réalisé sur la base des données de mesure globalement bimensuelles de l’année 1990. La validation du modèle de la retenue a été réalisée sur les années 1991 et 1997. Les résultats de la modélisation thermique sont très satisfaisants à l’échelle saisonnière. La bonne représentativité du modèle pour les différentes années de simulation, a montré que les phénomènes prépondérants dans l’hydrodynamique des réservoirs (les échanges thermiques à l’interface air-eau ainsi que les entrées-sorties d’eau) sont bien représentés. Les résultats de ce modèle de qualité des eaux, ont permis de montrer clairement certains aspects du fonctionnement de la retenue Al Massira : (1) la grande sensibilité de l’écosystème aux conditions de forçage : données climatiques (en particulier la vitesse du vent) et les données hydrologiques (débits d’entrées et de sorties). (2) le broutage par le zooplancton herbivore prenant une importance croissante sur le contrôle de la croissance algale dans les écosystèmes d’eau douces (rivière et retenue), (3) les liens entre l’évolution des cycles du phosphore et de l’oxygène e la représentation de la biomasse algale, (4) l’importance de la succession phytoplanctonique dans la caractérisation de l’état trophique de la retenue Al Massira.