Télédétection du manteau neigeux et modélisation de la contribution des eaux de fonte des neiges aux débits des oueds du Haut Atlas de Marrakech

Abstract

Au centre du Maroc, la chaine du Haut Atlas constitue un véritable château d’eau pour les plaines arides avoisinantes. C’est le cas de la plaine du Haouz dans la région de Marrakech où les ressources en eau subissent une forte exploitation sous l’effet conjugué de l’accroissement des besoins (due à l’expansion des périmètres irrigués, à la démographie et au développement du tourisme) et à la réduction des ressources (sécheresse passagère et / ou liée aux changements environnementaux). Dans ce contexte, la gestion durable de ces ressources est une priorité pour les autorités de la région et du pays. C’est dans cet objectif que nous avons entamé ce travail de thèse. L’objectif de ce travail est de modéliser, comprendre et prédire de la fonte du manteau neigeux aux débits des oueds des cinq sous bassins versants du Haut Atlas de Marrakech. Afin de compenser l’absence des données in-situ dans la zone, nous avons adopté une approche méthodologique basée sur la combinaison des données hydro-climatiques mesurées et les informations extraites à partir des images satellites. Ces dernières ont été utilisées pour déduire la répartition spatiotemporelle de deux paramètres hydro-climatiques essentiels, l’extension du couvert nival et la température de l’air. Les cartes d’enneigement sont produites à partir des données issues de deux capteurs SPOT-VEGETATION et MODIS. Ces cartes nous ont permis de comprendre la dynamique spatiale et temporelle du couvert nival dans le Haut Atlas, par sous bassin versant, selon l’altitude et l’exposition. A partir des données thermiques du capteur Landsat ETM+, nous avons développé un modèle de spatialisation de la température de l’air (MSPAT). Les résultats obtenus à l’échelle ponctuelle (station météorologique) sont comparables à ceux de modèle du gradient altitudinal. Tandis qu’à l’échelle du bassin versant, les simulations des surfaces des neiges sont nettement améliorées en utilisant la température spatialisée par le modèle MSPAT. Dans le but de comprendre les processus d’accumulation et d’ablation du manteau neigeux dans la région d’étude, nous avons testé le modèle de bilan d’énergie ISBA-ES à la station nivale de l’Oukaimden située à 3200 m d’altitude. Les résultats obtenus montrent qu’une part importante de perte des eaux est due à la sublimation (de 16 à 37%). En parallèle du modèle ISBA-ES, nous avons utilisé des modèles simples de type degré jour avec plusieurs formulations. A la fin de ce travail, nous avons analysé l’apport des données de la télédétection à la modélisation hydrologique par le modèle Snowmelt Runoff Model « SRM ». L’année 2005 a été choisie pour calibrer SRM et étudier la sensibilité de ses paramètres. La validation du modèle est effectuée sur les autres saisons entre 2002 et 2005. Dans cette période, l’apport moyen des eaux de fonte de la neige aux débits des principaux oueds atlasique est d’environ 25%.