Eau et dveloppement durable au Sngal
Le Sngal est situ dans une zone gographique de transition entre
la zone Sahlienne et la zone tropicale humide. La saison des pluies
sur l'le de Mar Lodj, 150km au sud de Dakar, ne s'tend que sur 3
mois, durant lesquels la culture est possible. Le manque d'eau est
LE vritable problme pour les habitants de l'le, car non seulement
l'eau potable est un besoin vital, mais l'eau est galement
indispensable la pratique de l'agriculture qui nourrit la
population. Le but de l'irrigation par rcupration et rserve d'eau
de pluie est de prolonger la priode de culture , et ainsi procurer
une source alimentaire plus consquente et diversifie.
Notre travail de BEI s'insre dans un projet de l'association Mar
Lodj, autour de l'axe dveloppement durable/environnement : le
projet de cultures marachres irrigues par des rservoirs d'eau de
pluie et des moyens de pompage simples et autonomes, ncessitant un
entretien local ais trs bas cot. Notre groupe de travail a largi
les ambitions de ce projet pour traiter le problme de l'eau dans sa
globalit :
o o o o o
estimation des besoins en eau potable, en eau pour l'irrigation
dimensionnement d'un bassin de rtention d'eau de pluie proposition
de plusieurs solutions pour la rcupration des eaux de pluies tude
de la possibilit d'un forage tude des zones inondables
o
comprhension du phnomne d'intrusion saline avec proposition de
solutions pour limiter cet effet
o
tude de l'impact et contexte du projet
Notre solution pour cette le doit tre une solution durable pour
la gestion de l'eau. Toutes les propositions de l'tude devront tre
faites dans cette optiquede dveloppement durable.
ObjectifsAujourd'hui, il est admis qu'on ne peut rduire la
pauvret sans une gestion adquate des ressources naturelles dont
l'exploitation constitue une source financire importante pour les
populations locales. C'est ainsi que, la conciliation entre une
dmarche de conservation de ce potentiel naturel et des stratgies de
dveloppement local, est au centre des proccupations de l'Etat et de
tous les partenaires au dveloppement intervenant dans le milieu
rural. Les nappes phratiques tant sujettes une salinisation
croissante et une surexploitation, il est primordial de trouver une
source alternative d'eau douce pour conserver ce capital naturel
tout en satisfaisant les besoins de la population.
S'inscrivant dans cette optique, notre projet consiste rcuprer
des eaux pluviales afin d'irriguer de nouvelles cultures marachres
en priode sche, et d'apporter un nouvel approvisionnement en eau
potable.
Les objectifs sont:
o o o o
Proposer un projet durable, et conforme la culture locale;
Satisfaire les besoins nutritifs et diversifier l'alimentation;
Atteindre une autonomie alimentaire; Lutter contre la
dsertification rurale en crant des emplois et amliorant les
conditions de vie;
o o
Apporter une alternative aux puits d'eau potable qui sont amens
devenir saumtres; Permettre la ralisation des travaux, prvue cet
t.
Voir la prsentation des objectifs en version PDF Voir la suite :
Prsentation du Sngal
Cahier des chargesNous avons divis notre groupe de travail en 4
binmes, selon les connaissances et motivations de chacun, afin de
rpondre aux objectifs du projet.
Rcupration des eaux de pluie :o o o o oImplantation du (des)
rservoir(s) Dimensionnement du (des) rservoir(s) Etude de
l'vaporation Etude sur des citernes individuelles de rcupration
d'eau de pluie Alimentation des pompes (solaire,
olienne,manuelle)
Dtermination des besoins d'irrigation :o o o o oEstimation des
besoins en eau (potable+cultures) Choix du type d'irrigation le
mieux adapt tude des cultures qui seraient les plus adaptes aux
conditions Destination d'un ventuel surplus de production Impacts
du projet
Rseau de drainage, d'irrigation et dsinfection des eaux de pluie
:o o o oDimensionnement et modlisation du rseau d'acheminement de
l'eau Etude et dimensionnement de la mise sous pression (choix des
pompes) Etude de la dsinfection et dcantation des eaux de pluie
Dimensionnement et modlisation du rseau d'irrigation
Intrusion saline et protection contre les inondations :o oEtude
de la pollution des nappes souterraines d'eau douce tude du besoin
d'une protection contre les mares (digues), modlisation du littoral
et des mares (Tlmac)
o o
Implantation d'une ventuelle protection Etude sur la possibilit
d'un forage
Contexte gographique Page suivante: Contexte
I] Contexte gographique
1.1 TopographieDans les les marcageuses du Saloum, se pose
paradoxalement un problme deau douce pour les populations.
Lestuaire du Saloum a t form par le remblaiement dune valle lors de
la dernire transgression marine. Les sdiments dposs (sables fins,
vases sableuses) sont parcourus par une multitude de chenaux, les
bolongs, souvent bords par la mangrove. Les quelques 1500 km2 de ce
pseudo-delta prsentent un relief trs faible qui, joint au dbit
ngligeable du fleuve, permet leau de mer doccuper les chenaux. Une
forte vaporation entrane une sur -salure nette de leau vers lamont:
35 % lembouchure, 55 % Foundiougne. Ce phnomne a t dcrit dans son
principe gnral sous le nom destuaire invers.
1.2 Le climat
Le climat est soudano-sahlien caractre maritime. Il est
fortement influenc par sa position gographique et les vents dOuest
qui occasionnent la prsence quasiment continue de fracheur. La
brise maritime offre de basses tempratures (entre 20 et 25C)
pendant la saison sche durant laquelle les variations diurnes de
temprature sont fortes (environ 15C da mplitude). Ds linstallation
des pluies, linfluence de lAliz continental fortement marqu par les
courants marins le long de la petite cte allant de Dakar aux les de
la Casamance conduit un climat moins doux (35C). Lnergie solaire
est importante, surtout durant la saison sche (prs de 4kWh.m-2 par
jour sur lensemble du spectre ; la variation annuelle lie
lascension du soleil est assez rduite. Mais la nbulosit de saison
des pluies, et les vents de sable de saison sche (janvier mars)
diminuent lnergie annuelle disponible au sol.
Les prcipitations, dans les bonnes annes, sont de 700 mm environ
(moyenne 1945 -1959 pour Dakar) alors que lvaporation est de 1050
mm par an (moyenne 1945 -1959 pour Dakar). Le bilan
hydrique, dj dficitaire, sest aggrav depuis 20 ans par la
diminution des pluies (325 mm Dakar, moyenne 1968-1984).
Lalimentation des nappes aquifres de sub -surface est ainsi
compromise. Cest ce niveau - beaucoup plus que pour la salinit de
lestuaire - que la scheresse persistante a un effet, net et de plus
en plus prononc, sur les ressources en eau.
Les les du Saloum se subdivisent en deux ensembles distincts,
tant du point de vue ethnique que socioconomique. Dans chacun de
ces ensembles, le problme de la pnur en eau douce va se ie poser en
termes diffrents.
-->lien vers les donnes climatiques rcoltes
1.3 Les solsLe territoire de l'le prsente des types de sols
compartiments de l'Est vers l'Ouest en strates. Au niveau de la
zone gographique affrte au projet, le sol est sablonneux, issu des
dpts alluvionnaires sous les effets de la sdimentation et de
l'rosion marine. Ces sols posent de nombreux problmes tels que la
salinit progressive des terres, une acidit croissante entranant une
fertilit de plus en plus compromettante, ou encore l'rosion
hydrique et marine.
-->lien vers l'tude pdologique
1.4 Les eauxLabondance des eaux de surface nest plus signifier
compte tenu mme de la nature insulaire du territoire. On recense
des dizaines de mares rparties sur toute lle qui se vident avec
lavance de la saison sche. Certaines dentre elles sont affectes par
la salinit et ne servent qu labreuvement du btail tandis que
dautres sont exploites des fins agricoles, plus particulirement en
riziculture. Les bolongs crent des lots dans lle mme. Il en est
ainsi des villages de Wandji, Mar Fafaco et Mar Soulou. Ainsi, le
bras de mer du Saloum se ramifie dans lle.
Quant aux eaux souterraines, lexploitation de la nappe phratique
se situe 15m d profondeur e Mar Fafaco et au-del de cet horizon
leau y est saumtre. Sur le reste du territoire, lhorizon deau
douce se situe entre 8 et 10 m pour prserver la qualit de leau.
A Wandji par contre, il est impossible dobtenir de leau douce par
cette voie do labsence de puits.
La nappe de forage quant elle est reste saumtre et est rserv
uniquement au btail et aux tches domestiques. La redistribution des
eaux de forage se fait par rseau dadduction dans des rservoirs au
sol alimentant les bornes fontaines.
-->lien vers les analyses d'eau
1.5 Vgtation et fauneLa vgtation est abondante en particulier
dans les zones inondes de mangroves. Les diversits vgtales offrent
un parc forestier, davifaune et de faune espces trs importantes :
hynes, chacals, singes, perdrix, canards de mer, cormoran,... Les
vgtaux typiques des forts exotiques y sont rares. Les essences
fruitires dominantes sont les tamariniers, les No, les Ditax qui
cohabitent avec des rniers, des baobabs et des cads.
Les les du Saloum se subdivisent en deux ensembles distincts,
tant du point de vue ethnique que socioconomique. Dans chacun de
ces ensembles, le problme de la pnur en eau douce va se ie poser en
termes diffrents.
Bibliographie
CADDEL Consulting (Cabinet d'Appui la Dcentralisation et au
Dveloppement Local) Schma d'Amnagement et de Gestion du terroir
intervillageois de Mar (CR de Fimela/Fatick), tude commande par la
Caritas de Kaolack, Sngal, mars 2005
VI] Contexte technique
6.1 Pratiques agricolesMalgr le mode de gestion traditionnelle
des ressources naturelles du terroir, l'agriculture connat un
regain de forme. L'usage des dchets de produits halieutiques comme
amendement des terres de culture confre une fertilit durable.
L'agriculture et l'levage sont deux maillons du dveloppement local
de l'le. Ceci amne les acteurs utiliser des mthodes culturales axes
sur l'assolement et la rotation des parcelles agricoles. Le
potentiel des terres de culture est faible par rapport l'essor
dmographique. Grce l'migration des jeunes vers les grands centres
de pche ou des villes, la rpartition des terres est une constante
qui dpasse rarement 1 ha par actif. Ainsi, en associant levage et
agriculture et en procdant la rotation des parcelles e des
cultures, les t habitants tentent d'optimiser leur rendement par
des pratiques agricoles adaptes leurs moyens.
Concernant le jardin maracher, les propritaires de parcelle ont
eu des "cours" pour apprendre les bases techniques de marachage qui
constitue une innovation agricole: ils ont t sensibiliss aux
insecticides, la rotation des cultures, l'arrosage rgulier,
l'entretien propre chaque type de culture,...
Des tmoignages des diffrents agriculteurs ressortent plusieurs
problmes don il faut tenir t compte pour notre projet:
o o o o o o
la vtust de l'quipement agricole les dficits pluviomtriques;
l'loignement de certaines terres de cultures; l'expansion des sols
sulfats et acidifis; la salinisation et l'avance de la langue sale;
l'insuffisance d'quit sociale autour de la ressource foncire.
6.2 Infrastructures et quipementsMalgr son enclavement, l'le
regorge d'importants quipements: son environnement attrayant a
suscit l'intrt de plusieurs ONG et associations qui ont men des
projets dans des secteurs aussi varis que l'agriculture,
l'ducation, la sant et le transport pour amliorer le niveau de vie
des populations tout en prservant le patrimoine local.
Dans le cadre de notre projet, il est essentiel de connatre les
quipements existants pour pouvoir adapter la ralisation du bassin
aux moyens matriels ou envisager la location voire l'achat d'outils
rapatrier avec les moyens de transport existants. Les quipements
qui nous intressent l'chelle de l'le entire sont:
o
un parc de pirogues motorises avec des machines de 15 25 chevaux
assurant la liaison du territoire avec l'extrieur. Chaque village
possde son propre embarcadre,
o o o o o o o
un forage hydraulique desservant les quatre villages, des
dizaines de puits, quatre abreuvoirs de btail, treize bornes
fontaines publiques et sept branchement privs, une batteuse, une
dcortiqueuse et des moulins mil, un barrage deux ouvrages (un de
retenue, et un anti sel), un primtre agricole amnag sur 448
casiers. Les barrages ont t construits avec l'aide de l'association
Caritas: le premier a t construit " la main" par les habitants qui
ont creus et rassembl de l'argile tandis que pour le second, une
pelleteuse avait t transporte sur l'le en mettant deux pirogues
parallles. Cette solution tait risque et n'est plus envisageable.
En cas de besoin d'outils aussi volumineux, il faudra donc
envisager un autre moyen de transport en sachant que la population
est volontaire dans la mesure du possible. La solidarit entre les
populations et l'quit sociale de Mar Lodj sont des
atoutsprimordiaux dans la dynamique organisationnelle. La plupart
de ces quipements sont financement participatif ou autonome de la
population. On peut souligner ici le fait qu'il est difficile de
mettre en place un financement autonome. Pour citer un exemple, une
grande partie du village de Mar Lothie a t quipe en batterie et
devait mettre de l'argent de ct chaque mois en prvision d'un
renouvellement aprs 5 ans d'usage mais en l'absence de comit de
gestion, personne n'a ralis d'conomie. Il est donc primordial dans
le cas du bassin de collecte et du marachage de mettre en place un
comit de gestion efficace et surtout de faire participer les
habitants au projet pour qu'ils se projettent dans l'avenir et
envisage une gestion durable.
6.3 L'irrigation dans le cadre d'une politique de gestion des
ressources en eauComme le fait remarquer la FAO dans son rapport de
1993 : A mesure que la concurrence, les conflits, les pnuries, les
dchets, le gaspillage et la dgradation des ressources en eau
augmentent, les dcideurs portent leur attention sur l'agriculture
comme soupape de scurit du systme .
Les comptitions pour l'eau dans les pays arides sont fortes et
croissantes, et souvent conflictuelles entre les diffrents secteurs
d'utilisation. Des conflits surviennent galement entre les modes de
collecte de l'eau : rcupration d'eau de pluie contre
approvisionnement traditionnel, surtout partir d'eau souterraine
(puisage modr, captage gravitaire par galeries, forages
profonds).
La gestion des ressources par les moyens rglementaires, bass sur
les droits d'eau, prime traditionnellement sur une gestion des
instruments conomiques qui dsavantagent gnralement les agriculteurs
(encore que parfois les droits d'eau fassent l'objet de location ou
de cession dans les conditions de march locales).
Dans de nombreux pays, l'irrigation, et surtout les mthodes de
rcupration d'eau offrent un fort potentiel de rduction des volumes
d'eau inutiliss et de gaspillage, d'conomie d'eau et de gain de
productivit.
La faible part du cot de l'eau la charge des agriculteurs
irrigants (qui sera finalement nulle dans notre cas, long terme)
est le principal frein aux progrs d'efficience et de valorisation
des cultures irrigues, car elle engendre souvent un gaspillage de
l'eau.
6.3.1 Historique et actualit de l'irrigation dans le
mondeL'irrigation, pratique qui consiste pour l'homme apporter de
l'eau aux cultures, est e xtrmement ancienne. Elle remonte la
prhistoire, selon les spcialiste elle serait contemporaine la
naissance de l'agriculture mme. L'irrigation a favoris la
sdentarisation, permettant aux hommes de contrler les productions
agricoles, et aurait mme t la source de l'closion des premires
civilisations. La gestion de l'eau a impos des entente prcoces
entre les membres des communauts, et dans les rseaux importants des
accords entre les communauts elles -mmes,
souvent sous l'gide du pouvoir central. La cration et le
fonctionnement de grand rseaux laisse supposer l'intervention des
Etats, mais les petits rseaux et leur juxtaposition dans l'espace
pour finalement former de grandes zones irrigues pourraient avoir
pour origine des initiatives locales (le dbat reste vif).
Les foyers de naissance de l'irrigation sont nombreux, celui le
plus proche des conditions de notre projet est celui du
Moyen-Orient et de la valle du Nil.
Aujourd'hui, les statistiques concernant les surfaces irrigues
par pays ne sont pas sres et varient beaucoup d'une source l'autre.
Nous retiendrons les donnes FAO de 1994, la plupart tant des
estimations. Sur le continent Africain, seulement 1,17% des
surfaces agricoles seraient irrigues. L'irrigation en Afrique est
parpille dans les zones de climat tropical sec, o sans elle, les
cultures resteraient limites la saison des pluies, et donc
alatoires en dure. Les plus grands amnagements sont tous situs dans
les pays qui ont fait partie de l'Empire britannique (le Nigeria
notamment), dont la politique coloniale a favoris la cration de
grands primtres irrigus de culture d'exportation (coton, cacao...).
Mais mme l les surfaces irrigues ne reprsentent qu'un faible
pourcentage : 0,3% en moyenne !
L'irrigation s'adjuge 70% de la consommation d'eau dans le
monde.
6.3.2. La recherche en irrigationL'irrigation tant un facteur
essentiel de la matrise de la production agricole et de la
satisfaction des besoins alimentaires lis la croissance
dmographique, le dveloppement considrable de l'irrigation travers
le monde engendre nanmoins de grave problmes dans plusieurs
domaines : rarfaction des ressources en eau, dgradation des sols,
checs socio -conomiques... Devant une telle situation de nombreuses
initiatives ont t prises pour faire le point sur les problmes poss
et les besoins de recherche ncessaire pour apporter des solutions
efficaces :
o o o o o
Etat des lieux et dfinition de programmes de recherche
Technologie des quipements pour conomiser l'eau et conserver les
sols Bien choisir le matriel d'irrigation Recherches en conomie
applique Rhabilitation, management et approche systmique
o
Organisations internationales (l'IIMI, Institut International
pour le Management de l'Irrigation ; l'IPTRID, International
programme for Technology Research in Irrigation and Drainage, la
CIID, Commission Internationale de l'Irrigation et du Drainage ; le
PNUD, Programme des Nations Unies pour le Dveloppement...)
Traitement des donnes
Notre travail se base sur des donnes, soient que nous avons
obtenues de la part de divers services locaux ou nationaux (Service
Mtorologique Sngalais, Ministre de l'Hydraulique du Sngal, ...),
soient que nous avons directement mesures sur le terrain, et que
nous avons exploites afin d'en faciliter l'interprtation (calculs
des moyennes, maxima, totaux... et ralisations de graphiques).
Schma conceptuel du travail des donnes pour leur interprtation
dans le cadre de notre projet.
Il faut souligner ici que les ralits et exigences lies aux
activits de terrain conduisent souvent des changements dans la
mthodologie et l'approche conues lors des prparatifs. C'est
pourquoi, il a fallu faire des modifications d'adaptation et de
conformisme quant aux mthodes de mesures.
I] Donnes climatiques1.1. Donnes pluviomtriques 1.2. Donnes ETP
1.3. Autres donnes climatiques
II] Analyses d'eau1.1. Analyse de la conductivit 1.2. Analyse du
pH
III] Etude pdologique3.1. Analyse du pH 3.2. Etude des besoins
en calcium 3.3. Analyse de la conductivit 3.4. Analyse texturale
3.5. Analyse de la couleur 3.6. "Irrigabilit du sol"
Donnes climatiques
1.1. Donnes pluviomtriquesNous avons obtenu des donnes
pluviomtriques pour diffrentes villes du Sngal, pour des priodes
allant de 1951 2007. Ces donnes nous ont t fournies par le Ministre
de l'Hydraulique du Sngal, Dakar, par le Service Mtorologique du
Sngal, pa Ibrahima Ka du r CADL de Fimela, et par Georges Faye qui
a fait des mesures chez lui sur l'le de Mar Lodj.
Nous avons d retravailler les donnes brutes de pluviomtrie que
nous avions, car pour obtenir des statistiques sur la plus longue
priode possible il a fallu remettre toutes les donnes au mme format
et la mme mise en page, sous excel. Nous avons effectu quelques
calculs afin de pouvoir interprter les donnes : valeurs moyennes
annuelles, mensuelles, pluviomtrie journalire maximale, nombre de
jours o il a plu, etc... Afin de visualiser les donnes nous avons
galement ralis des graphiques, notamment pour estimer la tendance
gnrale sur une longue priode.
Il ressort que la pluviomtrie est trs variable d'une anne sur
l'autre, et nous pouvons identifier une tendance est la baisse (cf.
la courbe de tendances en rouge sur le graphique ci dessous)
surement lie au rchauffement climatique global... D'autre part, il
apparat trs nettement que les prcipitations sont totalement nulle
pendant la saison sche de novembre mai, et mme souvent il ne pleut
pas du tout galement en octobre et juin.
De 1950 2007, la pluviomtrie maximum a t de 1193 mm pour l'anne
1950, et le minimum de 344 mm pour l'anne 1986. La moyenne des
pluviomtrie annuelles de 1950 2007 est de s 709 mm. D'une anne sur
l'autre, la pluviomtrie peut doubler, et il est difficile de prvoir
l'avance la pluviomtrie de l'anne suivante. Par exemple, en 1998 il
a plu 427mm et l'anne suivante, en 1999, 901 mm. De plus, la
pluviomtrie est caractrise par une saison humide de 3 mois de
mi-juin mi-septembre et une saisonsche o la pluviomtrie est quasi
nulle d'o des difficults majeurs de gestion de l'eau que notre
projet de bassin de rcupration des eaux de plui e va tenter
d'estomper.
Nous avons compar les donnes de pluviomtrie des quatre stations
mtorologiques les plus proches de Mar Lodj : Fimela, Fatick,
Foundiougne et Sokone. Il est ressorti qu'il n'y avait pas de
grandes diffrences entre ces donnes. Nous avons galement compar ces
donnes fournies par le Service Mtorologique avec les valeurs
mesures par Georges Faye sur Mar Lodj. Il semble que les valeurs
les plus semblables soient celles de Foundiougne. Ce n'est pas la
station la plus proche en distance, mais elle est situe au bord
d'un fleuve, dans des conditions similaires celles de notre le.
Nous avons donc bas notre travail sur les valeurs de cette
station.
--> Cliquez ici pour tlcharger les donnes pluviomtriques de
Foundiougne
1.2. Donnes ETPPour les valeur de l'ETP, nous n'avions pas
beaucoup de choix. Les valeurs les plus proch es gographiquement,
sont celles de la station de Kaolack, situe une cinquantaine de
kilomtres de
Mar Lodj. Elles ont t mesures grce un lysimtre. L'ETP peut tre
lgrement diffrente Mar Lodj car le vent y est plus fort et les
tempratures lgrement plus faibles.
--> Cliquez ici pour voir les valeurs d'ETP Kaolack
1.3. Autres donnes climatiquesD'autres donnes climatiques seront
ncessaires par la suite pour la priode de marachage (3 mois de
octobre dcembre) et ont t rcoltes. Voici les valeurs de temprature,
rayonnement extra terrestre et taux d'hulidit pour la station de
Kaolack en 2007, fournies par le Minstre de l'Hydraulique:
Donnes climatiques, Kaolack, 2007 (Ministre de
l'Hydraulique)
Pour le vent, nous n'avons pas de donnes prcises exceptes la
valeur moyenne annuelle fournie par CADDEL Consulting (Cabinet
d'Appui la Dcentralisation et au Dveloppement Local): 20 km/h (Mar
Lodj, 2005).
Analyses d'eau
2.1. Analyse de la conductivit 2.2. Analyse du pH
Afin d'appuyer l'tat des lieux concernant la qualit de l'eau
disponible par des donnes chiffres, nous avons analys 12
chantillons d'eau prlevs stratgiquement pendant notre sjour dbut
fvrier des heures et lieux prcis, que l'on a rcapitul dans le
tableau suivant:
tableau rcapitulatif des chantillons prlevs Mar Lothie
Chacun de ces chantillons a t prlev dans un objectif prcis:
o
Le premier chantillon contient de l'eau de pluie collecte
pendant l'hivernage, ce qui est intressant dans le cadre de notre
projet pour avoir une ide de la qualit de l'eau draine dans le
rservoir. L'eau prleve stagnait dans la citerne individuelle depuis
plus de 4 mois temprature ambiante ce qui favorise le dveloppement
de nombreux parasites, c'est pourquoi ils utilisent de l'eau de
javel avant de la consommer. La situation sera similaire l'chelle
du rservoir que nous envisageons, excepte que l'eau draine lessive
le sol et peut donc se charger en composs solubles, en particuliers
en espces acides.
o
Les chantillons (2 ; 6 ; 11) et (3 ; 7 ; 10) ont t prlevs dans
les deux puits publiques du village de Mar Lothie matin, midi et
soir afin de voir l'volution de la qualit de l'eau l'chelle
de la journe. On sait nanmoins qu'au file de l'anne, plus on
avance dans la saison sche, moins il y a d'eau dans les puits, et
plus ceci sont sals, particulirement en fin de journe.
o
Un chantillonage de deux des puits privs (chantillons 4 et 5)
prsents Mar Lothie a t fait. Ils sont ouverts l'ensemble des
habitants tant qu'on ne se trouve pas en priode de tarissement des
puits publiques, ce qui est intressant pour comparer aux puits
publiques.
o
Un prlevement de l'eau du fleuve (chantillon 12) a t ralis en
vue d'une tude de salinit afin d'apprhender l'effet de l'intrusion
saline sur la salinisation des sols.
o
L'eau du forage directement disponible au robinet (chantillon 8)
et l'eau d'un puits saumtre (chantillon 9) ont t relves pour
confirmer la non potabilit de ces eaux pourtant trs accessibles.
-->lien vers l'tat des lieux concernant l'accs l'eau
Dans un premier temps, nous tions parties dans l'objectif de
raliser une analyse pousse de chacun des chantillons pour en tudier
la potabilit suivant les normes franaises mais plusieurs
contraintes nous en ont empch. Nous avons t confronts plusieurs
problmes techniques pour prserver les chantillons 0C afin arrter ou
tout du moins freiner les ractions chimiques et biologiques
(dveloppement de parasites). Par ailleurs, l'analyse complte d'une
eau ncessite un volume d'environ 2L pour l'ensemble des techniques
d'analyse en tenant compte de la rptabilit. Nous aurions t non
seulement dans l'incapacit de ramener autant d'eau pour une raison
vidente d'encombrement mais la police douanire nous aurait
probablement arrt mme si aucune loi ne nous empche explicitement de
ramener autant d'eau. Enfin, la dernire contrainte est d'ordre
conomique puisqu'une analyse complte pour un chantillon revient
600. Nous avons donc prlev 100 mL d'eau pour chaque chantillon et
avons choisi de nous intresser qu'au pH et la conductivit en
sachant qu'il faut avoir un regard critique sur ces valeurs qui
sont fausses par le mode de conservation et le temps coul entre le
prlvement et l'analyse (2 semaines). Nous avons ralis ces mesures
l'Observatoire Midi-Pyrnes Toulouse. Toutes les mesures ont t
ralises une temprature de 22 C (temprature ambiante).
Montage exprimental pour les mesures de conductimtrie ( gauche)
et de pH ( droite) sans agitation, 04 mars 2009, Observatoire
Midi-Pyrnes
2.1 Analyse de la conductivitIl est important de commencer par
la conductivit car l'analyse pHmtrique repose sur un change d'ions
au niveau des lectrodes ce qui fait varier la concentration des
espces ioniques et modifie la valeur de la conductivit. L'lectrode
est constitue de deux plaques de platine conductrices. La mesure
des conductivits se fait en courant alternatif (pour viter la
polarisation des lectrodes), en mesurant la tension aux bornes
d'une cellule plongeant dans la solution tudier et l'intensit du
courant qui y circule.
Nous avons d'abord talonn le conductimtre grce une solution
talon dlectrolyte dont la conductivit est connue: une solution de
KCl 0,01 mol/L de conductivit 1413 S/cm 25C. Il faut prendre
quelques prcautions avant la mesure : la cellule est sortie de sa
garde d'eau distille et pralablement rince avec un peu de solution
d'analyte pour viter que la mesure soit perturbe par des rsidus
d'eau distille; la cellule doit tre maintenue dans le bcher l'aide
d'un support et place distance des bords du rcipient; il faut
galement vrifier que toute la surface des plaques est immerge et
faire attention ne pas emprisonner de bulle dair entre les plaques
ce qui changerait le volume de solution faisant lobjet de la
mesure.
On fait alors la srie de mesures en prenant bien soin de rincer
l'eau distille entre chaque.
Voici les rsultats obtenus:
tableau rcapitulatif des conductivits des chantillons d'eau
Interprtation
La conductivit lectrique d'une eau correspond la conductance
d'une colonne d'eau comprise entre deux lectrodes mtalliques de 1
cm de surface et spares l'une de l'autre de 1 cm. La conductivit
traduit la minralisation totale de l'eau et sa valeur varie en
fonction de la temprature. Approximativement la valeur en S/cm
correspond la salinit en mg/l.
Niveau guide de la conductivit 20C dune eau destine la
consommation humaine
(http://www.purline.tm.fr/produits/hum/conductivit.htm) : 400
S/cm
o o o o
de 50 400 S/cm: qualit excellente de 400 750 S/cm: bonne qualit
de 750 1500 S/cm: qualit mdiocre mais eau utilisable au del de 1500
S/cm: minralisation excessive
On peut donc en conclure que les puits publiques et privs ainsi
que l'eau de pluie ont une minralisation de bonne qualit et peuvent
tre destines la consommation humaine. L'eau du forage et celle des
puits utiliss pour le btail ont bien une minralisation excessive
traduisant une salinit de ces ressources la rendant impropre la
consommation. On peut alors se demander si les puits publiques
actuels ne vont pas se saliniser de la mme manire au fil des annes.
Enfin le fleuve prsente une salinit excessive, suprieure l'eau de
mer, ce qui nous amne deux conclusions: envisager de dessaler l'eau
du fleuve pour la consommation est inenvisageable moindre cot et
l'intrusion saline a de graves consquences sur la salinisation des
sols et donc son infertilit d'o la ncessit de crer des digues
anti-sel.
Il faut tout de mme nuancer ces rsultats car il a pu y avoir des
ractions de prcipitation durant les 15 jours de conservation,
modifiant ainsi la concentration des ions en solution. Cependant,
cela ne change pas au point de passer d'une catgorie l'autre : l'or
dre de grandeur reste le mme ainsi que les conclusions.
2.2 Analyse du pHNous avons ralis des mesures ph-mtriques avec
une lectrode de KCl. Aprs avoir test toutes nos solutions avec du
papier pH, nous avons cibl la gamme de variation entre 5 e 8 et
avons t donc opt pour un talonnage avec des solutions tampons 4 et
7, utilises pour la premire fois permettant un talonnage prcis. Ces
mesures se sont faites sous agitation magntique.
Mesure du pH par papier pH (chantillon dans l'ordre croissant de
gauche droite), 04 mars 2009, Observatoire Midi-Pyrnes
Les rsultats obtenus sont rassembls ici:
tableau rcapitulatif des pH des chantillons d'eau
Interprtation
La norme franaise de potabilit fixe un pH entre 6,5 et 8,5.
L'eau de la citerne individuelle est trs basique ce qui peut
s'expliquer par un dveloppement des parasites dans un milieu
confin. Les eaux du puits saumtre pour btails et du forage sont de
nouveau hors norme confirmant l'utilisation impossible pour la
consommation (cuisine, boisson). En particulier, l'acidit des puits
abandonns se voit au niveau du crin des chevaux qui se dcolore et
prend une teinte orange
Etude pdologique
Afin de mieux apprcier les besoins en eau des cultures, mais
galement la capacit du sol assurer un bon dveloppement vgtatif des
cultures envisages et les capacits d'infiltration pour le
dimensionnement des systmes de rcupration de l'eau, nous avons tudi
certains paramtres pdologiques :
o
proprit chimiques : analyse du pH, besoin en chaux, dosage de la
matire organique, du phosphore et de l'azote, CEC (Capacit
d'Echange Cationique), salinit ;
o o o
texture du sol (granulomtrie) qui joue sur les possibilits de
rtention d'eau ; structure et porosit, qui commandent la permabilit
du milieu ; profondeur de sol accessible aux racines, et par suite
Rserve Utile (RU) ;
Les chantillonnages de sol ont t effectu par des sondages la
tarire. Nous n'avons pas eu les moyens techniques de raliser des
fosses pour dcrire les profiles (pas de pelle mcanique disponible
sur l'le).
Localisation des chantillonages
3.1 Analyse du pH
3.1.1 ProtocoleSur le terrain, chaque chantillonnage, nous avons
effectu une estimation rapide de pH laide dun indicateur color.
Nous avons trouv partout des sols acides au pH avoisinant les 4 -5.
Afin de prciser ces informations, nous avons utilis le matriel du
laboratoire de chimie du LMTG, lOMP. Nous avons effectu des mesures
du pH sur 4 chantillons de sols (les n1, 4, 9 et J, cf. plan
ci-dessus). Nous avons choisi dtudier ces chantillons car ils
correspondent peu prs un transect de la zone dtude ; de plus, il
nous a sembl intressant dtudier la qualit du sol sur lequel le
jardin maracher tait en place. Nous avons suivi le protocole
suivant :
o
Dans un pilulier en verre, de forme haute, on met 1volume de sol
pour 1 volume deau (1/3 du pilulier de sol et 1/3 deau
distille),
o o
On agite une demi-heure ; On mesure de pH sous agitation, laide
dun pH-mtre talonn avec des solutions tampons de pH 4 et 7 (car
nous savions que le pH serait plutt acide) ; entre chaque mesure on
rince le p Hmtre leau distille
o o o
On ajoute ensuite dans le pilulier 1 volume de KCL 3N On agite
une demi-heure ; On mesure le pH de la suspension laide du mme
pH-mtre
Nos mesures ont t ralises une temprature de 22C.
Mesure de pH l'aide d'un pH mtre
La mesure du pH aprs ajout de KCl permet destimer l acidit de
rserve du sol, cest-dire le pH que peut avoir le sol la suite de
modification comme lapport damendement, ou lors de fortes
prcipitations. En fait les ions K+ sur KCl vont prendre la place
des ions H+ qui sont lis au complexe argilo-humique. Ainsi le
pH-KCl permet davoir une ide du pH minimum, autrement dit de
lacidit maximum, du sol.
Les rsultats sont rsums dans le tableau ci-dessous.
Echantillon 1 4 9 J
pH 4,8 5,36 4,74 5,02
pH KCl 4,08 4,53 3,85 3,94
Conductivit (microSiemens/cm 932 18,3 145 40,8
3.1.2. Interprtation des rsultatsLes sols de notre zone dtude
apparaissent trs acide : tous en dessous dun pH 5,4 ; or, en
dessous dun pH de 5,5 les plantes ont des difficults pousser :
lacidit engendre la mobilisation de lAluminium, et des problmes
dabsorption des lments minraux comme le phosphore.
La sensibilit des plantes lacidit est variable selon les espces.
Nous concernant :
o o o
Le chou, la laitue, loignon, craignent lacidit, et vivent
difficilement pH infrieur 6,8-6 Laubergine, la carotte, la tomate
ont une tolrance modre, et supportent des pH jusqu 5,5 La patate
douce et la pomme-de-terre sont trs tolrantes et peuvent pousser
jusqu pH 5.
Afin damliorer les conditions de culture il va donc falloir
rehausser le pH du sol.
3.1.3. Proposition de remdiation par lapport de coquilles de
coquesLacidit du sol peut tre corrige par lapport de calcium qui a
un rle de tampon. En gnral, on utilise la chaux. Mais dans notre
cas, nous ne trouvons pas de chaux sur lle, par contre de
nombreuses coquilles de coquillages sont disponibles. Ces coquilles
de coques sont composes de CaCO3, donc en les broyant aprs les
avoir laiss rinces par la pluie lors des moussons, leur apport au
sol permettrai daugmenter le pH.
Nous avons donc ralise une tude des besoins en calcium du sol
afin destimer la quantit de coques quil nous faudrait apporter au
sol.
3.2 tude des besoins en calcium
3.2.1. ProtocoleNous avons effectu cette analyse sur les mme
chantillons que ceux de lanalyse de pH (4, 9, J), en liminant
lchantillon 1 car il est beaucoup trop sal pour implanter une
culture. Nous avons utilis les laboratoires de travaux pratiques de
lENSAT. Le protocole suivi tait le suivant :
o o
Dans un pilulier forme haute, on met 10 g de sol, 21 mL d'eau
distille et 4 mL d'eau de chaux; Dans un autre pilulier forme
haute, on met 10 g de sol, 17 mL d'eau distille, et 8 mL d'eau de
chaux;
o o
On agite une demi-heure, et pendant ce temps, on titre l'eau de
chaux utilise. On mesure les pH des suspensions.
(pour le titrage de l'eau de chaux, on introduit successivement
dans une fiole conique de 100 mL : 10 mL d'HCl 0,1N; 10 mL d'eau de
chaux et quelques gouttes de l'indicateur color rouge de mthyle. On
titre par la soude 0,1 N jusqu'au virage au jaune franc)
Une fois les mesures effectues, on trace le graph pH = f(quantit
deau de chaux), avec les trois points exprimentaux. On peut ensuite
calculer la quantit de chaux teinte Ca(OH)2ncessaire pour remonter
le pH du sol d'une unit. On obtient les rsultats en T/ha. A partir
de l on peut calculer la quantit de calcaire correspondante, et
donc la quantit de coquillages apporter.
chantillon
quantit de chaux (N) 0
pH mesur 5,36 5,43 5,99 4,74 5,03 6,07 5,02 6,45 7,56
4
2 4 0
9
2 4 0
J
2 4
La quantit de chaux est exprime ici en N
3.2.2 Interprtation des rsultatsDaprs le graphique ci-dessus, on
peut voir que les pH des sols ragissent plus ou moins lajout de
chaux : le sol J est bien plus ractif, cela peut tre du au fait
quil ai t travaill et quon lui ai apport un peu de matire
organique, car cest le sol du jardin maracher en place. Toutefois,
les quantits de chaux ajouter sont trs importantes pour augmenter
le pH dune unit. Par exemple, pour le sol J , afin daugmenter le pH
de 10g de sol dune unit, il faut ajouter 2,6 mL de chaux 0,5 N,
soit 96,2 g de chaux (la masse molaire de la chaux, Ca(OH)2 tant de
74 g/mol). Ainsi pour 10 g de sol il faut 96,2 g de chaux, or sur
un hectare, et sur une profondeur de 20 cm, il y a 3,2t de sol (en
prenant pour densit la densit moyenne des sable, i.e. 1,6). Donc il
faudrait apporter : 3,2 x 9,6 = 30,7 t de chaux/ha, soit pour notre
jardin dun demi hectare environ 15,4 t de chaux, et encore, ce
rsultat est valable pour le sol J , si nous mettons le jardin en 4
il faudrait dautant plus de chaux que ce sol est bien moins
ractif
Admettons quavec un apport de m.o., par les crottins de chvre et
cheval, comme dans le cas du jardin en place, nous pouvons obtenir
peu prs la mme qualit de sol. Il nous faudrait donc trouver plus de
15 t de chaux, ce qui parait difficile tant donn quil ny en a pas
sur lle et quil faudrait les transporter en pirogue Mais dans la
chaux, cest en fait le calcaire qui nous intresse.
La chaux teinte (i.e. hydrate) a pour formule Ca(OH)2, donc dans
15,4 t de chaux il y a 8,3 t de Ca. Il nous faut donc trouver 8,3 t
de calcium. Les coquilles des coquillages sont constitu de
carbonates, de formule CaCO3 (M(CaCO 3) = 102 g/mol). Donc 8.3t de
Ca reprsentent 21,2 t de coquillage !!! Cet apport ne pourrait
certainement pas se faire dune seule fois, mais des coquilles
broyes pourraient tre apporte au sol rgulirement, chaque travail du
sol. Si chacun soccupe de sa parcelle, il faudrait 424 kg par
parcelle de 100 m. Le site o les coquilles de coquill ge sont a
entreposes est assez loin de notre zone dtude, les agriculteurs
devraient aller chercher leurs coquilles en charrette. En les
broyant sur place et en faisant des sacs de 50 kg, il suffirait de
2 aller-retours en charrette pour apporter la dose ncessaire de Ca
leur parcelle. Reste savoir si
lle, il y en a en quantit dans les villes voisines sur le
continent.
3.3 Analyse de la conductivit
3.3.1. ProtocoleNous avons mesur la conductivit lectrique des
mmes chantillons (1, 4, 9 et J), toujours au laboratoire du LMTG.
Le protocole suivi tait le suivant :
o
Dans le mme pilulier que ceux utilis pour le pH, et avant lajout
de KCl, i.e. avec 1 volume de sol et 1 volume deau distille, aprs
agitation dune demi-heure, on mesure la conductivit de la solution
laide dun conductimtre (rinc entre chaque mesure).
La connaissance de la conductivit permet de connatre la
concentration en sels solubles par lintermdiaire de la contribution
de toutes les espces ioniques prsentes. La salinit est dfinie comme
la quantit de sels minraux qui se trouvent dissous dans la solution
du sol. Plus la teneur en sels dune solution est leve, plus le
courant lectrique passe facilement, et donc plus la conductivit est
leve.
les stocks de coquille sont assez importants
Quoi quil en soit, si il ny a pas assez de coquilles sur
Les rsultats sont donns dans le tableau ci-dessous : Equivalent
en Conductivit Echantillon (microSiemens/cm) (g/kg) quantit de sel
Apprciation
1
932
1,48
faible
4
18,3
ngligeable
trs faible
9
145
ngligeable
trs faible
J
40,8
ngligeable
trs faible
3.3.2. Interprtation des rsultatsLexcs de salinit conduit,
lorsquil est modr, un rabougrissement de la plante et une
diminution de la grosseur des fruits. En cas de trs forte salinit
on observe des fltrissements, suivis de ncrose et de la mort de la
plante. La salinit nest donc pas un critre ngliger.
La sensibilit des plantes la salinit est variable. Dans notre
cas, nous avons le chou qui est plutt rsistant (tolrance aux sels
en CE 25C entre 10 000 et 12 000 microSiemens/cm, selon la texture
du sol), et la tomate, la laitue, la pomme-de-terre, loignon, la
carotte qui sont moyennement rsistantes (4 000 10 000
microSiemens/cm).
En conclusion, nous pouvons cultiver des cultures marachres sur
nos parcelles, en vitant la zone proche de l'chantillon 1.
3.4 Analyse texturaleNous n'avons pas pu effectuer d'analyse
granulomtrique par tamisage, par dfaut de temps et de disponibilit
des laboratoires. Nous avons donc demand Madame Maritxu Guiresse,
matre de
confrences en pdologie, de nous aider analyser la texture des
chantillons au toucher et la vue. Les rsultats ont donn pour tous
nos chantillons des sols trs sableux ( i.e. taille des grains
comprise entre 50 m et 2 mm), et de sable plutt grossier avec un
peu de limons, et trs peu de matire organique; ce dernier paramtre
variant quelque peut selon les chantillons. La texture sableuse a
pour proprits de rendre le sol bien ar, facile travailler, pauvre
en rserve d'eau, pauvre en lments nutritifs, et de faible capacit
d'change anionique et cationique.
Cette texture de sol est idale pour la culture des carottes,
mais un apport de matire organique est recommand pour les autres
cultures.
Dautre part, la texture sableuse a pour inconvnient dtre trs
poreuse, ainsi leau apporte sinfiltre rapidement en profondeur, et
nest plus accessible aux racines. Il faut donc faire attention lors
de lirrigation ne pas apporter trop deau dun coup, car cela serait
inutile et donc reprsenterait un gaspillage deau : la meilleur
solution est dutiliser un systme de goutte goutte, o leau est
apporte trs lentement, et les racines des plantes ont le temps de
capter cette eau. Ce systme est trs perfectionn dans les pays
dvelopps, mais il peut galement tre mis en place dune manire simple
: en utilisant un rservoir ou des bouteilles deau perces de petits
trous.
3.5 Analyse de la couleurLa description de la couleur du sol
peut fournir des informations sur la teneur en matire organique, et
la teneur relative en certains lments, comme le fer. Plus le sol
est fonc, plus il contient de m.o. Nous avons tudi la couleur des
sols l'aide de la charte Munsell. Le nuancier de Munsell est un
rfrentiel international des couleurs, dont une charte pour les sols
existe. Il permet de dfinir trois critres : la teinte de base
(Hue), la clart (value), la saturation (chroma).
Nos sols appartiennent tous la catgorie de teinte de base 10 YR
: Jaune -rouge. Les rsultats pour chaque chantillon sont donns dans
le tableau ci dessous : -
chantillon 10 Y/R
1 6/3
2 5/3
3 4/6
4 6/6
5 4/6
6 6/6
7 5/6
8 6/3
9 4/6
J 4/
Ils sont pauvres en matire organique.
3.6 Irrigabilit du sol Pour dterminer si un sol est irrigable,
il faut connatre le sol, leau et la tolrance des plantes aux
sels.
Nous avons donc tudi les caractristiques du sol, et notamment sa
texture et sa teneur en matire organique et en sels.
Ainsi, en combinant les rsultats trouvs, on peut dire que pour
la majorit de nos cultures, tomate, la laitue, la pomme de terre,
loignon, et la carotte, qui sont moyennement rsistantes , sur un
sol sableux, la limite suprieure de la CE 25C de leau dirrigation
est 6500 microSiemens/cm. Ce rsultat est plutt rassurant, car il
est peu probable que la conductivit de notre eau dpasse cette
valeur.
RQ : Le sol peut tre paill pour limiter lvaporation.
Etat des lieuxAvant de commencer travailler sur les problmes de
l'eau de l'le, il tait ncessaire de faire un tat des lieux des
ressources en eau, et notamment des ci ernes individuelles de
rcupration t d'eau de pluie prsentes dans le village, ainsi que des
cultures marachres dj en place.
I] L'accs l'eau1.1 Les puits et les forages 1.2 L'eau de pluie
rcupre 1.3 Les mares temporaires 1.4 L'eau en bouteille
II] Les citernes individuelles III] Les cultures marachres3.1
Les parcelles gestion individuelle 3.2 Les parcelles gestion
collective
I] L'accs l'eauLes ressources en eau douce ont cinq origines
:
o
les puits villageois : publiques (4 d'eau encore potable, 5
d'eau saumtre) et privs (6 d'eau potable);
o
un forage profond, dont l'eau est stocke dans un chteau d'eau,
mais qui n'est plus potable depuis 4 ans;
o o o
leau de pluie collecte dans des rservoirs individuels; des mares
temporaires; leau en bouteille transporte du continent en pirogue :
en gnral bue seulement par les touristes et les europens.
1.1 Les puits et foragesIl existe trois horizons d'exploitation
des eaux souterraines:
o
la nappe phratique essentiellement alimente par les eaux de
pluie. Sa profondeur varie de manire dcroissante d'Est en Ouest.
L'eau est obtenue moins de 10 m dans la zone de MarLothie;
o
l'horizon aquifre du continental terminal: il se trouve entre 30
et 50 m de profondeur, les eaux y sont saumtres et donc rarement
exploites;
o
l'horizon du maestrichien: il se situe au-del de 150 200 m, les
eaux de cette nappe sont aussi sales que celle du terminal
continental. L'unique forage de la zone constitue la s eule source
d'approvisionnement en eau des population. Le rseau d'alimentation
dvelopp est trs important: il coure tous les villages par des
systmes d'adduction et de collecte auprs de rservoirs de stockage
au sol.
L'eau des puits et des forages se salinise donc rapidement, en
gnral les puits deviennent impropres la consommation 3 5 ans aprs
leur forage. La situation gnrale va en empirant : les nappes
aquifres sont de plus en plus contamines. Les forages ne sont donc
pas une solution relle : au mieux, ils fournissent une eau saumtre
; au pire, la contamination des nappes est acclre et accentue par
le pompage. Ainsi les forages profonds De plus, les puits
villageois sont rarement utilisables toute lanne.
Laccs au puits est gratuit : leau ne se vend pas, elle se prte
ou se donne. Mme les propritaires de puits ne font pas payer le
puisage, ils ont seulement l'avantage de choisir qui et quand peut
puiser chez-eux.
La frquence et la quantit des puisages est variable selon les
puits et selon les jours. Ce sont les femmes qui vont chercher
l'eau au puits, ds le petit matin. Elles utilisent de grandes
bassines pouvant contenir 20L d'eau, qu'elles portent ensuite sur
la tte, et des bidons de 20L galement qu'elles portent la main ou
parfois l'aide d'une charrette tracte par un cheval ou un ne.
Certaines prfrent venir plusieurs fois dans la journe, d'autre
puisent de grandes quantits d'un coup pour viter de venir tous les
jours... En gnral, les habitants se rendent au puits le plus prs de
leur maison. Ainsi si le puits le plus prs est saumtre, ils
utiliseront cette eau pour la lessive, leurs animaux ou les autres
tches mnagres, et iront au puits d'eau potable uniquement pour leur
consommation; mais si le puits juste en face de chez eux est un
puits d'eau potable, ils utiliseront l'eau potable pour tous leurs
besoins...
Les puits se remplissent en continu par infiltration. La vitesse
de remplissage est variable selon les puits, et la priode de
l'anne, autrement dit selon la proximit et l'tat de la nappe
phratique. Selon les pluviomtries de l'anne, et donc la recharge de
la nappe, les puits vont pouvoir tre utiliss plus ou moins
longtemps. En gnral ils sont presque sec partir de mars -avril,
partir de ce moment les habitants tentent de puiser leur eau le
plus tt possible le matin, et essaient de limiter leur
consommation...
Lors de notre sjour sur l'le, au dbut du mois de fvrier, nous
avons ralis des mesures sur 2 puits publiques, et 2 puits privs. A
l'aide d'une corde, d'un leste, et d'un mtre, nous avons relev la
profondeur des puits, leur diamtre, ainsi que les niveaux d'eau
diffrents moments de la journe. La mesure des hauteurs d'eau n'est
pas trs prcise (notamment pour la mesuredu soir pour le puits
champs , nous mesurons 0 cm d'eau, en fait il devait y avoir une
couche d'eau trs fine dans le fond du puits..) Nous estimons
l'erreur +/-5cm. Cette erreur est amplifie par le calcul des
volumes d'eau. Ceci-dit ces mesures nous permettent d'avoir une ide
de la quantit d'eau accessible. Il faut noter qu'au file de l'anne,
plus on avance dans la saison sche, moins il y a d'eau dans les
puits, et plus ceci sont sals, particulirement en fin de
journe.
Tableau des quantits d'eau dans les puits:
Nous avons galement prlev des chantillons d'eau dans ces puits,
afin d'estimer la qualit de l'eau, ainsi que sa variation au fil de
la journe. Pour cela nous avons mesur : - le pH - la conductivit /
salinit
-->lien vers les analyses d'eau
Enfin, il faut noter que les puits ne sont pas protgs, ils sont
ciel ouvert et des enfants autant que des polluants ou autres
objets indsirables peuvent aisment se retrouver dans les puits.
1.2 L'eau de pluie rcupreTraditionnellement, durant lhivernage,
leau de pluie est recueillie dans de grands canaris (jarres) en
ciment. Cette eau ne peut tre consomme telle quelle que pendant 20
30 jours ; au del, sans ajout de javel, les prolifrations de
bactries et moisissures bien que non pathognes le plus souvent,
rendent leau impropre la consommation.
Depuis 2007, une association hollandaise a aid la ralisation de
citernes de rcupration d'eau de pluie, pour des particuliers (60
citernes prives de 10m3). Voir la page consacre aux citernes.
1.3 Les mares temporairesLes eaux de ruissellement alimentent
pendant l'hivernage jusqu'au mois de dcembre certaines mares. L'une
des plus importantes est TAMRA qui inonde le bassin amnag pour la
riziculture. Ces cours d'eau temporaires sont essentiellement
utiliss pour l'abreuvement du btail et quelques fois la pratique
rizicole. D'aprs les tmoignages des habitants, il existe des mares
proximit de la zone d'tude, qui pourraient alors ventuellement
servir de rservoir temporaire pendant le premier mois de culture
marachre pour conomiser l'eau du bassin de collecte des eaux de
pluie.
1.4 L'eau en bouteilleL'eau en bouteille est vendue dans toutes
le petites picerie, bar et restaurants, pour 500CFA le litre
environ, ce qui est cher pour la population locale qui par ailleurs
suppporte sans mal l'eau des puits. Elle n'est donc achete que par
les europens et touristes.
II] Les citernes individuelles
Un centre collaborant de lOMS cr en 1988, le Centre Rgional pour
lEau Potable et Assainissement faible cot (CREPA) a dj aid la
cration de 60 rservoirs individuels de collecte des eaux de pluies
(Impluvium) dans le village de Mar Lodj. Ces citernes ont toutes un
volume de 10 m3. Ce systme de collecte des eaux de pluies se
compose essentiellement des lments suivant :
o o o o o o o o
laire de collecte qui correspond la toiture dune maison (environ
30 m); la citerne; une ou plusieurs gouttire(s) de collecte deau de
pluie; une conduite deau dans la citerne; un tuyau de trop plein;
un dispositif de traitement (un filtre ou un systme de dviation des
eaux de pluies); un systme de puisage (tuyau, robinet de prise deau
); un tuyau de vidange.
Dimension dune citerne de 10 m 3 :
La hauteur dune citerne de 10 m3 est de 2,10 m. Son diamtre
interne est de 2,50 m et la paroi a une paisseur de 20 cm ce qui
fait un diamtre externe de 2,90 m. Afin de favoriser lcoulement de
leau dans le tuyau de sortie, il est ncessaire de crer une pente de
3% au fond du rservoir, dirige vers le centre du rservoir et donc
vers lembouchure du tuyau de sortie.
La citerne est galement compose dun trou dhomme dune taille de
60x60 cm dcoup dans le toit. Le tuyau de trop plein est protg par
un grillage anti insecte pour viter leur intrusion dans le
rservoir.
Leau en sortie est rcupre dans un bassin de puisage par
lintermdiaire dun robinet.
Remplissage et capacit de la citerne :
Si on considre quen moyenne nous avons 640 mm deau qui tombe
pendant la saison des pluies sur une surface de rcupration de 30 m,
avec un coefficient de ruissellement de 0.8 (cela
3 correspond au coefficient de ruissellement de la tle), nous
pouvons rcuprer jusqu 19,2 m .
Donc en gnral, chaque anne aprs la saison des pluies, le
rservoir est plein.
Considrons maintenant quune personne consomme 5L deau potable
par jour, ce qui fait 1826 L par an. La citerne tant de 10 m 3,
celle-ci est donc capable de fournir de leau potable pour 8
personnes pendant un an. Il nous semble donc important pour le
dveloppement du village dimplanter un maximum de ces citernes chez
un maximum de famille.
--> Voir la partie sur les citernes individuelles
Matriaux et cot de construction :
3 Nous numrons ci-dessous les matriaux de construction des
citernes de 10 m en Ferro ciment.
Matriaux Sable Gravier Cailloux Grillage poulailler Scko Etai
Ciment Fil de fer Pointe de 8 Fer 6 5 m3 1.5 m3 3 m3 30 m 6
rouleaux 10 units 22 sacs 3 rouleaux 1 paquet 35 barres 2 1 1 1
Quantit
Couvercle des regards 60x60 cm T galva de 20/27 Embout de 25/32
Coude galva de 20/27
Bouchon de 20/27 Tube galva de 20/27 Robinet de 20/27 Grillage
moustiquaire Tube PVC Evacuation de 100 Bouchon en PVC de 100 T en
PVC vacuation de 100 Coude PVC vacuation de 100 Colle fillasse Pte
Gebajoint Coude PVC pression de 32 Tube PVC pression de 32 mm ou
tube galva 20/27 Eau Gouttire : - tle galva
1 20 cm 1
6.5 1 1 1 1 tube 1 tube 1 2m
- support
- seau (y compris soudure et peinture)
- Grillage moustiquaire
Cot de ralisation dune citerne en ferro ciment : Dsignation
Fondation Citerne Matriel-Plomberie Main-doeuvre Total Cot en Fcfa
(2009) 70425 107600 61440 87000 326500 Cot en Euros (2009) 107,42
164,2 93,7 132,7 498,0
m
Soit un cot total de 500 pour une citerne de 10 m3 ( pour la
premire anne).
0,05 centimes deuro le litre deau
Bibliographie:
Manuel de formation des techniciens et maons, CONSTRUCTION DE
CITERNE DE COLLECTE DES EAUX DE PLUIES (Impluvium), Fvrier 2008
III] Les cultures marachres
L'implantation de cultures marachres ne constitue pas une
innovation puisqu'il existe actuellement quelques parcelles
cultives au sein du territoire du village de Mar -Lothie.
Ces parcelles sont de deux sortes: individuelles au sein des
habitations et collectives au sein d'un jardin maracher mis en
place rcemment.
3.1 Les parcelles gestion individuelleCes parcelles de fruits et
lgumes de 1 4 m sont cultives titre individuel pour assaisonner les
plats mais ne suffisent pas satisfaire les besoins nutritifs d'une
famille entire. De plus toutes les graines sont ensemences ensemble
conduisant la croissance de certains germes au dtriment d'autres.
Cette mauvaise gestion des cultures et le faible espace disponible
justifie le projet de culture marachre gestion collective.
3.2 Les parcelles gestion collectiveUn Comit de Jumelage entre
Courtonne-les-Deux-glises et Mar Lothie a t inaugur en mars 2003.
Cette commune, situe dans le dpartement du Calvados et dont la
principale activit est l'agriculture, uvre activement dans les
secteurs de l'ducation (achats d'ordinateurs), la sant
(achats rguliers de mdicaments) et l'agriculture. Ce dernier
domaine est le secteur cl de
l'association: un ensemble agricole a dj t expdi comprenant un
tracteur, un semoir, un canadien, et une charrue. Une formation a t
mise en place en parallle pour former les agriculteurs
l'utilisation de ces nouveaux outils et l'organisation agricole. En
terme de gestion, les agriculteurs ont cr une cooprative agricole
comprenant plusieurs villages voisins, ce qui permet d'obtenir de
l'argent pour entretenir le matriel. Les impacts long terme de cces
initiatives sont nuancer car par exemple, le tracteur est en panne
et n'est pas rpar: mme si de l'argent est mis de ct pour la
maintenance il n'est pas toujours vident de trouver une personne
spcialise dans les outils agricoles europens moindre cot.
Dans cette optique de dveloppement agricole, l'association mne
un projet de mise en place de cultures marachres dont la ralisation
a dbut en janvier 2009. Rpondant un besoin de la population en
terme de diversification alimentaire, une surface de 53 m a t
amnage pour la 00 culture marachre. Le choix du terrain a t motiv
par la proximit au village, la prsence d'une source d'eau potable
aux alentours pour permettre l'arrosage quotidien des cultures et
surtout par le fait qu'un agriculteur a russi faire pousser des
haricots dans cette zone l'an dernier. Aucune tude de sol n'a t
fate pour tudier la ncessit d'une prparation du sol (dsalinisation,
neutralisation,...) car les comptences de l'association se rduisent
un domaine agric ole. De plus, les moyens financiers tant limits,
il a t jug prfrable d'investir dans de nouvelles semences plutt que
dans une tude de sol et de voir les rsultats court terme pour
envisager un dveloppement maracher durable. Un puits de 3m de l rge
et 4m de profondeur d'eau potable a a t construit pour l'arrosage
et la surface marachre a t implante 500m du puits. Afin de
minimiser les dplacements pour l'arrosage et l'attente au puits, un
rseau de canalisation a t cr sous terre pour alimenter deux
rservoirs en bton grce une motopompe. Notre visite nous a permis de
soulever les inconvnients majeurs de ce type de rseau:
o o
la motopompe tait en panne et personne sur l'le n'a les
comptences pour sa maintenance; plusieurs fuites ont eu lieu au
niveau des canalisations conduisant des pertes en eau potable
importantes du fait de la difficult de leur localisation au sein du
rseau;
o
l'eau d'arrosage puise dans la lame d'eau douce est potable, ce
qui tend l'puiser et la contaminer, alors qu'elle pourrait tre
utilise pour la consommation quotidienne des habitants (cuisine,
eau de boisson)et que les cultures n'ont pas autant d'exigences en
terme de qualit de l'eau;
o
il n'existe aucune rgle quant la quantit d'eau puise par
parcelle et mme si un volume d'eau a t conseill, rien n'empche un
jardinier d'arroser plus s'il juge que c'est ncessaire.
Nous prendrons en compte ces lments dans nos choix de
dimensionnement pour ne pas tre confronts des problmes
similaires.
La surface a t dlimite par une clture provisoire en bois et la
terre travaille pour accueillir les futurs plants. Paralllement,
les semences offertes par l'association ont t plantes le 05 janvier
dans une ppinire cre directement au niveau d la zone marachre afin
d'optimiser et contrler e leur croissance. Les jeunes pousses ont
alors t rparties quitablement entre les diffrents agriculteurs en
fonction de leur demande 25 jours plus tard.
Les cultures recenses sont principalement des lgumes (salade,
aubergine, pomme de terre, carotte, oignon, igname, gombo), mais
aussi des fruits (deux espces de tomates) et des fleurs (l'Hibiscus
sabdariffa partir de laquelle on obtient du sirop de bissap,
boisson nationale au Sngal) rpartis de cette manire:
Chacune des 53 parcelles a une superficie de 100 m, sur laquelle
les diffrentes cultures sont galement rparties. L'arrosage se fait
deux fois par jour: 300 L (15 bidons de 20L) le matin
l'aube vers 7h et 300 L en fin de journe aux alentours de 19h.
Les seuls amendements raliss sont l'pandage de crottin et de
cheval, et pulvrisage avec un insecticide tous les dix jours. Les
jardiniers se sont fournis eux-mme en insecticide indpendamment de
l'association. La rpartition des parcelles s'est fait par la
population elle-mme par un systme de tirage au sort ce qui a t trs
bien accept mais laisse des personnes dans le besoin d'o la ncessit
d'agrandissement pour viter les ingalits. Un loyer est demand
chaque mois et toute personne qui abandonne sa culture ou ne paye
pas est remplace par une autre tire au sort, ce qui motive
entretenir les parcelles. Cette gestion est exemplaire puisqu'elle
est issue directement de la concerta tion et de la participation de
la population et dynamise le jardin. Cependant, comme nous l'avons
dit, il n'existe aucune gestion quant la quantit d'eau puise par
jour ce qui n'est pas envisageable pour un bassin de collecte d'eau
de pluie o le volume d'eau disponible est limit.
C'est la premire fois que la population de Mar Lodj essaie de
cultiver un maracher sur une telle superficie, mais les
agriculteurs sont organiss en commission et pauls par un spcialiste
de Comit de Dveloppement de Fimela qui a notamment donn des cours
de marachage. Ainsi, un mode de culture alterne biannuel a t mis en
place sur chaque parcelle pour maintenir et amliorer la fertilit
des sols, ce qui est un facteur primordial pour ce type de sols
sableux contenant une faible proportion de nutriments.
D'un point de vue protection des cultures, des cltures que
l'association Courtonne -les-DeuxEglises prvoit de consolider
entourent la zone pour protger des animaux et des enfants. Quelques
bches ont t disposes sur les plants par l'agriculteur lui-mme pour
protger des oiseaux et de certains insectes.
Pour l'instant aucune rcolte n'a encore t effectue, tant donn
que les semences ont t plantes seulement le 5 janvier, mais nous
avons pris les coordonnes tlphoniques du responsable du jardin pour
qu'il nous informe des quantits rcoltes dbut mars afin d'avoir une
ide des rendements envisageables pour notre zone et des
amliorations apporter.
Pour avoir une ide de l'enrichissement du sol par les djections
animales, nous avons prlev un chantillon au c ur d'une des
parcelles pour analyses.
Etude des besoins en eau des cultures
Selon Doorenbos et Pruitt (1976) : Le besoin en eau d'une
culture est la hauteur d'eau, en mm, ncessaire pour compenser
l'vapotranspiration d'une culture en bon tat sanitaire, tablit dans
un champ de grande superficie, dans des conditions de sol non
limitantes du point de vue de la disponibilit de l'eau et de la
fertilit, et conduisant au rendem ent cultural potentiel dans des
conditions climatiques donnes . Il est ncessaire de
choisir une bonne dfinition des besoins en eau, car cette notion
est la base du projet d'irrigation.L'estimation des besoins en eau
d'une faon simple, raliste et la plus prcise possible, permet
d'assurer un optimum de consommation en eau pour une production de
qualit et une bonne rentabilit. Dans un contexte de valorisation
des ressources en eau dan un climat tropical comme s cest le cas de
notre projet, cela permet dajuster au mieux les besoins dans le
temps. Les techniques de calcul des besoins prsentes ci dessous
sont celles utilises pour l'agriculture de prcision dans nos pays
dvelopps o l'irrigation est contrle strictement et les besoins en
eau ajusts au jour le jour. Elles supposent une bonne connaissance
des donnes la fois climatiques, pdologiques et biologiques, et
parfois mme un suivi de certains paramtres durant la priode d e
culture.
Lobjectif de cette estimation des besoins en eau dans la cadre
de notre tude est de prvoir la quantit deau globale ncessaire pour
toute la priode de vgtation, qui servira au dimensionnement du
rservoir et permettra de connatre la pa deau draine rcupre non rt
utilise par le marachage, qui pourrait tre alors potabilise.
L'apport optimis d'eau jour aprs jour nest pas envisageable car le
suivi rgulier de lvolution des paramtres est impossible mettre en
place pour le moment pour des raisons techniques et
organisationnelles. Etant donn que les conditions climatiques sont
relativement stables durant la priode de culture en saison sche
(aucune prcipitation, temprature minimal et maximale journalire,
humidit relative quasiment constantes, ), la seule modification de
la quantit d'eau apporter pourrait rsulter de l'tat et de
lavancement des cultures. En effet, une plante au maximum de sa
croissance aura besoin de plus deau quune graine tout juste seme.
On envisage donc de calculer la quantit deau ncessaire chaque
culture pour chaque phase de son dveloppement afin de dterminer un
plan darrosage global simplifi pouvant tre suivi aisment par la
population et permettant une conomie deau.
Le besoin en eau des cultures dpend de plusieurs paramtres que
lon peut regrouper en trois catgories, chacune reprsente par un
paramtre global :
Tableau rcapitulant les paramtres dont dpend le calcul des
besoins en eau des cultures
La demande en eau est fonction des donnes climatiques et
mtorologiques et exprime travers lvaporation relle (ETM)
combinaison de lETP et des kc. Les ressources en eau sont la
pluviomtrie, la rserve en eau du sol et les doses dirrigation. Pour
valuer la quantit deau irriguer, il faut donc faire un bilan
hydrique, gal la diffrence ressource-demande. Cest ce que nous
allons donc calculer ici partir des donnes rcoltes, de donnes
bibliographiques, sur la rgion ou extrapolables, ou encore partir
de calculs dcoulant de formules empiriques ou physiques
L'vapotranspiration propre au couvert vgtal dpend la fois des
donnes physiques (ETP), et des donnes physiologiques (coefficient
cultural). Elle peut tre estime de diffrentes faons : par des
bilans nergtiques (calcul du flux de chaleur latente et de
l'vaporation de surface), estimation de la demande climatique, ou
mesure directe par un vapotranspiromtre pesable ou lysimtre.
1. Paramtres climatiques: lvapotranspiration potentielle
L'vapotranspiration Potentielle (ETP) est dfinie comme
l'vapotranspiration maximale d'un gazon ras couvrant compltement le
sol, bien aliment en eau, en phase active de croissance et situ au
sein d'une parcelle suffisamment tendue (Perrier, 1977). Le gazon
est une des plantes les plus denses (20 000 graines viables au mtre
carr) et prise la phase de dveloppement qui ncessite le plus
dapport en eau. Cette dfinition implique un stade de dveloppement
pour lequel les rgulations physiologiques ne subissent pas de
changements importants et a t conue de
manire ce que le calcul puisse se faire partir de donnes
uniquement mtorologiques et donc de mesures physiques.
Le Ministre de lHydraulique nous a fourni les valeurs d'ETP la
plus proche de l'le quils avaient mesures avec un lysimtre au
niveau de la station de la ville de Kaolack, situe 50km de Mar
Lodj, lintrieur des terres. Selon eux, leur prcision est largement
suffisante pour la ralisation de notre projet. Nanmoins, on ne
connat pas la mthode de calcul quils ont utili e et surtout les s
paramtres climatiques diffrent lgrement, en particulier le vent qui
est beaucoup plus important sur lle ou encore les tempratures
lgrement suprieures, qui sont autant de paramtres qui augmentent la
valeur de lETP. Il nous a donc paru judicieux de recalculer lETP
par plusieurs mthodes et de les comparer aux donnes fournies.
--> Lien donnes ETP du Ministre de l'Hydraulique
1.a Calcul de lETP par des formules semi-empiriquesLETP peut tre
calcule partir de formules plus ou moins complexes suivant la
quantit de donnes climatiques disponibles. Il est important davoir
un il critique en particulier quant aux
critres de validit des formules semi-empiriques qui dpendent des
conditions des sries de mesures qui en constituent la base.
A partir dune srie de mesures mene pour un panel de cultures et
dans un type de climat, des lois de comportement ont pu tre
identifies.
Formule de Blaney-Criddle (1950)
Cette formule est simple demploi car elle met en jeu peu de
paramtres, facilement disponibles : temprature et dure moyenne du
jour. Cette simplicit demploi est contrebalance par un manque de
prcision du calcul : beaucoup de paramtres ayant une grande
influence sur le phnomne dvapotranspiration tels que le vent ou
lhumidit ne sont pas pris en compte. On obtient ainsi un lger
dcalage avec les valeurs fournies par le Ministre (tlcharger la
feuille de calcul) :
Comparaison des rsultats obtenus par la formule de Blaney et
Criddle avec les rsultats mesurs par le Ministre de l'Hydraulique
Kaolack, en 2007
Formule de Turc (1961) pour une humidit relative> 50%Cette
formule semi-empirique a t dtermine partir dune srie de mesures par
des lysimtres sur de nombreux bassins versants et des bilans
hydrologiques en climat tempr
ETP (mm) = 0,40.(Ig + 50) t/(t + 15)
t : temprature moyenne mensuelle Ig : radiation globale solaire
mesure ou calcule par : Ig = Io(0.18 + 0.62 h/H) h : dure
dinsolation effective Io : radiation maximale thorique Io et H sont
donns par des tables en fonction de la latitude.
Lien vers le tableur excel du calcul de l'ETP avec la formule de
Turc
Les valeurs dETP obtenues (voir feuille de calcul) sont lgrement
infrieures celles mesures par le service mtorologique :
Comparaison des rsultats obtenus par la formule de Turc avec les
rsultats mesurs par le Ministre de l'Hydraulique Kaolack, en
2007
Cette formulation est trs simple d'emploi mais ne permet pas de
prendre en compte les effets du vent qui tend augmenter la valeur
de lETP. De plus, elle n'est pas applicable des chelles de temps
rduites (pas de temps horaire ou journalier) qui sont justement
celle qui intresse l'ingnieur lors de projets d'irrigation et a t
dtermine partir de mesures en rgion tempre.
1.b Calcul de lETP par une formule base physiqueDaprs une tude
mene par la Communaut Europenne, la formule la plus adapte pour
calculer lETP est celle de Penman (1948): elle permet de simuler
lvapotranspiration une chelle dcadaire. Elle a une signification
physique bien dfinie puisqu'elle rsulte de la combinaison du bilan
d'nergie avec le transfert arodynamique.
Hypothse : on nglige le ux de chaleur dans le sol au pas de
temps journalier
Daprs une tude mene par la Communaut Europenne, la formule la
plus adapte pour calculer lETP est celle de Penman (1948): elle
permet de simuler lvapotranspiration une chelle dcadaire. Elle a
une signification physique bien dfinie puisqu'elle rsulte de la
combinaison du bilan d'nergie avec le transfert arodynamique.
En pratique, certaines grandeurs dfinies ci-dessus sont
considres comme constantes et certaines sont calculer sur la base
des donnes mtorologiques disponibles (la temprature, la vitesse du
vent, la pression, le rayonnement global, l'humidit et l'albdo). Le
premier terme correspond lvaporation induite par le flux net
dnergie radiative tandis que le deuxime est le terme
arodynamique.
Pour une plus grande prcision, il est prfrable dutiliser la
formule de Penman -Monteith (1975) qui tient compte de la
turbulence due au mouvement dair travers la notion de rsistance de
surface rs et permet donc de mieux suivre les fluctuations de lETP
au jour le jour dans les rgions venteuses comme celle de Mar Lodj.
En effet, Monteith fait la distinction entre une phase de
diffusion de leau vers lair libre par le biais des stomates (rs)
et une phase de diffusion arodynamique (ra).
Les valeurs dETP mensuelles obtenues (voir feuille de calcul)
sont largement suprieures (facteur 2) celles collectes auprs du
Ministre de lHydraulique :
Comparaison des rsultats obtenus par la formule de Penman
-Monteith avec les rsultats mesurs par le Ministre de l'Hydraulique
Kaolack, en 2007
La valeur de lETP est surestime par cette mthode ce qui
sexplique par le nombre considrable de paramtres entrant en jeu :
toutes ces donnes ntant pas disponibles pour Mar Lodj, il a fallu
prendre des valeurs de la rgion et les extrapoler ou faire des
approximations.
1.c Comparaison des rsultatsLes rsultats sont regroups dans le
tableau suivant:
Synthse des rsultats obtenus par les diffrentes formules
(Branley&Criddle, Turc, Penman Monteith) et les mesures,
Kaolack en 2007
Les formules semi-empiriques ont t dtermines partir de mesures
ralises en milieu tempr, o lensoleillement est gnralement moins
important ainsi que le vent et la temprature. Ce sont autant de
paramtres qui favorisent le phnomne dvapotranspiration et
augmentent donc la valeur dETP comme tendent le montrer les valeurs
obtenues par la formule de Penman Monteith. Les valeurs mesures par
le service mtorologique prsentent donc un bon compromis et nous
dcidons pour la suite de ltude de faire confiance au dispositif de
mesure sngalais et de prendre ces valeurs pour lvaluation des
besoins des cultures et le dimensionnement de louvrage. On peut
remarquer que toutes ces quations ne tiennent pas compte de la
rgulation stomatique qui est la raction biologique se produisant en
cas dimportante perte deau.
2. Paramtres physiologiques: lvapotranspiration maximale
Lvapotranspiration maximale dune culture est la quantit maximale
deau quelle est susceptible dvaporer lorsquelle est place dans de
bonnes conditions dalimentation hydrique et pour un sol proche de
la capacit au champ. Elle dpend de la couver ture du sol par la
culture et de son tat physiologique (Perrier, 1977). Elle fait
alors intervenir les coefficients culturaux qui retranscrivent les
particularits de chaque type de plante un stade dveloppement
donn.
En dautres termes, lvapotranspiration maximale se dfinit par :
ETM = kc * ETP.
2.a. Dtermination des coefficients culturaux partir dune srie de
mesures dETP et dETM, des valeurs moyennes de coefficients
culturaux ont t dtermines pour chaque plante en fonction du stade
de croissance.
Le coefficient cultural, kc intgre ainsi les effets de trois
caractristiques primaires qui distinguent une culture d'une culture
de rfrence :
o o
la hauteur de la culture, qui affecte la rugosit et la rsistance
arodynamique ; la rsistance de surface sol-vgtation, influence par
la surface foliaire, la proportion de sol couverte par la vgtation,
l'ge et l'tat des feuilles, le degr de rgulation stomatique, et
l'humidit de la surface du sol ;
o
l'albdo (ou rflectivit) de la surface sol-vgtation, qui dpend de
la proportion de sol couvert par la vgtation et de l'humidit du
sol.
Ainsi, le dveloppement du systme racinaire et foliaire se
traduit par une augmentation progressive du coefficient cultural
qui atteint un palier lors de la maturit puis redcrot lors de la
snescence des feuilles. Ces valeurs sont indpendantes de
lenvironnement de la culture. Par exemple, on peut voir sur le
graphique ci-dessous que le Kc de l'oignon passe varie de 0,32 1,05
entre la phase initiale de croissance et la mi-saison.
L'vapotranspiration durant la phase initiale est essentiellement
constitue d'vaporation du sol.
Coefficient cultural de l'oignon Ouro Madiou (source: Suivi
exprimental des transferts deau provoqus par lirrigation dans le
primtre de Ouro Madiou enmoyenne valle du fleuve Sngal, Cahiers
Agricultures. Vol ume 12, Numro 2, 103-10, Mars-Avril 2003, Note de
recherche)
Pour pouvoir dterminer la quantit d'eau mensuelle ncessaire pour
chaque parcelle, nous avons utilis les coefficients culturaux
propres chaque culture et chaque phase de dveloppement. E n zone
aride et venteuse, il faut nuancer ces coefficients culturaux de
dveloppement et de snescence qui reprsentent les conditions o la
valeur moyenne de l'humidit relative journalire vaut 45% et le vent
2 m/s. Pereira et al. (1996) propose une base thorique pour
quantifier les modifications de kc en fonction des modifications de
vent et d'humidit quand on utilise le gazon de rfrence, peu
rugueux, comme base pour kc:
On obtient alors les rsultats suivants pour les cultures dsires
par les habitants du village (->lien vers l'tat des lieux du
jardin maracher):
Tableau rcapitulatif des caractristiques des plantes cultives
actuellement sur le jardin maracher existant
--> Lien vers les donnes climatiques rcoltes
On remarque dj que la dure du cycle vgtatif de l'aubergine est
de 5 mois, ce qui va au -del de la dure d'irrigation prvue: on
n'envisage donc pas la culture de ce lgume, qui utiliserait de
l'eau en sachant qu'il y aurait peu de chance qu'il arrive
maturation.
2.b. Calcul de la demande en eauOn fait quelques hypothses pour
le calcul:
o
la phase initiale se fait la fin de la saison des pluies dans
une ppinire en hors -sol pour viter le noyage des semis;
o
l'arrosage se fera de manire homogne sur toute la parcelle car
il est difficile de mettre en place un plan d'arrosage par
culture;
o
on envisage une dure d'irrigation de 3 mois voire 3 mois et demi
si on considre que le maracher peut tre arros 15 jours partir des
mares puis 3 mois partir de l'eau rcolte dans le rservoir;
o
l'chelle d'une parcelle de 100 m, 20% est consacr aux tomates,
20% aux salades, 20% aux oignons, 13% aux pommes de terre, 13% aux
carottes et 13% aux choux;
o o
on considre deux sessions d'arrosage, une le matin et une le
soir; l'arrosage se fait avec des bidons de 20 L chacun. Suivant la
dure du cycle vgtatif de chaque lgume, on aura chaque mois une
quantit diffrente d'eau apporter suivant le type de culture, les
phases de dveloppement et la surface cultive.
Tableau rcapitulatif des paramtres permettant le calcul de la
demande en eau des cultures
Or actuellement la quantit d'eau par session d'arrosage est de
15 bidons de 20 L ce qui est trs proche des valeurs calcules avec
la mthode prcdente. Si on tient compte des erreurs dues aux calculs
des coefficients culturaux pour ce type de climat, aux mesures de
l'ETP et l'approximation de la rpartition des cultures, on peut
considrer qu'une quantit d'eau de 15 bidons de 20 L sur 3 mois est
suffisante pour satisfaire la demande en eau des plantes sans tenir
compte des ressources disponibles en eau (rserve utile,
pluie,...).
3) ConclusionLa demande en eau des cultures est estime 3200 m 3,
rpartis sur une priode de 3 mois et demi: 1000 m3 les 3 mois
premiers mois et 200 m3 la dernire quinzaine. Cela correspond
verser 15 bidons de 20 L matin et soir, comme cela est fait
actuellement. Un plan d'arrosage pourrait tre ventuellement mis en
place suivant la taille des lgumes (coefficients culturaux proches
d'une espce l'autre).
Bibliographie:
o
Choisnel E., chapitre approche agromtorologique du conseil
l'irrigation, pp162 -172, Trait de l'irrigation, coordonn par
Jean-Robert Tiercelin, octobre 1998 (ISBN: 2-7430-0244-1)
o
Durand J.H., Les sols irrigables, tude pdologique, Agence de
Coopration Culturelle et Technique, pp 143-156,1983 (ISBN
2-85319-110-9)
o
Projet de recherche de l'Universit de Poitiers sur la gestion
quantitative des ressources en eau, Coulais J.-M. et al. (dernire
consultation le 03/03/09):
http://ww3.acpoitiers.fr/svt/res_loc/hydro/Coop/p_projet.htm
o
Diaw B.E., Ackerer P., Pascal Boivin, Laval F., Suivi
exprimental des transferts deau provoqus par lirrigation dans le
primtre de Ouro Madiou en moyenne valle du fleuve Sngal Cahiers ,
Agricultures. Volume 12, Numro 2, 103-10, Mars-Avril 2003, Notes de
recherche
o
Professeur Musy A., site du cours d'hydrologie gnrale, chapitre
4 vaporation et interceptio n (dernire consultation le
10/03/09):http://echo.epfl.ch/edrologie/chapitres/chapitre4/main.html
o
Site de la "Food and Agriculture Organization for the United
Nations" sur la mthode normalise de calcul de l'ETR par la mthode
de Penman-Monteith (dernire consultation le 10/03/09):
http://www.fao.org/docrep/X0490E/x0490e06.htm
Evaluation des ressources en eau
La seule ressource en eau disponible est l'eau conserve dans le
sol, tant donn qu'en saison sche il n'y a aucune prcipitation.
La Rserve Utile (RU) exprime en mm, est la quantit deau retenue
dans la tranche superficielle du sol par la microporosit. Elle
constitue un rservoir pour les vgtaux variant au cours du temps en
fonction de la pluviomtrie et de la quantit deau puise par les
plantes : elle correspond la quantit deau dont la vgtation peut
disposer pour assurer son alimentation en eau en labsence de
prcipitation. Sa valeur dpend de la capacit de rtention, du point
de fltrissement et de lpaisseur du sol concern. La capacit de
rtention dun sol reprsente la quantit deau que ce sol peut retenir,
autrement dit de leau non soumise gravit. Mais toute cette eau nest
pas utilisable par la vgtation, une partie de l'eau tant trop
fortement retenue par le sol pour tre extraite par les racines :
cette teneur en eau rsiduelle correspond au point de fltrissement.
Dans le sol, leau disponible pour la vgtation est donc celle
compte-tenues de la capacit de rtention et du point de
fltrissement, propre au sol. Pour connatre le volume global dont
peut disposer la vgtation, il faut prendre en compte lpaisseur de
sol exploitable par les racines.
Dans notre cas, on veut savoir la quantit dau disponible au dbut
de la priode de marachage, juste la fin de la saison des pluies. On
considre donc qu ce moment-l le sol est satur en eau, rendu
possible grce une grande porosit du sol, et quaucune pluie ne vient
remplir la rserve pendant les trois mois de culture.
La parcelle de marachage est caractrise par une texture
sableuse, donc le volume de rserve utile correspond 12% du volume
de sol (Arnal, note technique BRL, 1984). Pour une profondeur
accessible au sol de 20cm : RU = 24mm. Soit un volume deau
disponible dans le sol de : 120 m3pour 0,5 ha 2,4 m3 par parcelle
de 100 m
Bilan hydrique
Hypothses:
o o
on nglige les pertes d'eau lies au mode d'irrigation; la demande
en eau est impose par la plante qui a le coefficient de culture le
plus limitant.
Ce bilan hydrique fait la diffrence entre les ressources en eau
et la demande en eau et peut tre illustr par le schma suivant:
Schmatisation du bilan hydrique
(source image : Projet de recherche de l'Universit de Poitiers
sur la gestion quantitative des ressources en eau, Jean Marc
Coulais et al.,disponible sur :
http://ww3.ac-poitiers.fr/svt/res_loc/hydro/Coop/p_projet.htm )
Etant donn que la rserve utile du sol est trs faible compare
l'ETM et qu'il ne pleut pas durant la priode d'irrigation, le bilan
hydrique se simplifie:
Apport d'eau par irrigation = ETM pour la culture la plus
limitante sur 0,5 ha
Ainsi, la quantit d'eau stocker dans le rservoir correspond la
demande en eau calcule dans la partie prcdente. En supposant que
les mares peuvent constituer une ressource d'eau temporaire et que
la demande en eau est plus faible que celle estime ici puisqu'on a
pris le coefficient cultural limitant: le volume du rservoir doit
tre d'au moins 3000 m 3. Bibliographie:
o
Emmanuel Choisnel, chapitre approche agromtorologique du conseil
l'irrigation, pp162 -172, Trait de l'irrigation, coordonn par
Jean-Robert Tiercelin, octobre 1998 (ISBN: 2-7430-0244-1)
o
J.H. Durand, Les sols irrigables, tude pdologique, Agence de
Coopration Culturelle et Technique, pp 143-156,1983 (ISBN
2-85319-110-9)
o
Projet de recherche de l'Universit de Poitiers sur la gestion
quantitative des ressources en eau, Jean-Marc Coulais et al.
(dernire consultation le 03/03/09):
http://ww3.acpoitiers.fr/svt/res_loc/hydro/Coop/p_projet.htm
Etude des besoins en eau potable
A lchelle mondiale, la rpartition des utilisations en eau est de
:
- 69 % pour lagriculture
- 23 % pour lindustrie - 8 % pour lusage domestique et
urbain.
Selon les normes de l'OMS, l'tre humain aurait besoin de 10L
d'eau par jour .
Le seuil dalerte des besoins en eau par habitant se situe
environ 200 m3 par habitant et par an. On estime quen Afrique, plus
dun milliard dhommes sera expos une carenc en eau dici 2025. e
Aprs avoir discut avec plusieurs membres du village de Mar Lodj,
nous pouvons considrer qu'en ce qui concerne l'eau potable
strictement, les habitants n'ont rellement besoin que de 5L par
personne et par jour. Cette eau est utilise pour boire directement,
pour le th, et pour la cuisine (cuisson du riz, rinage des
lgumes...). Le reste des besoins en eau, pour la toilette, le
mnage, la lessive, ainsi que l'eau pour le btail peut tre combl par
de l'eau non potable.
Ainsi, si nous considrons une population de 6000 habitants
(selon le dernier recensements effectu sur l'le, il y avait 4500
personnes vivant sur l'le, mais nous avons appris qu'au moins un
quart des habitants ne s'taient pas fait recenss..), avec une
consom mation moyenne de 5L par jour, il faudrait donc 30 000 L
d'eau par jour pour l'le, soit 300 m3/jour. Or ltat actuel de la
nappe phratique est loin de pouvoir combler ces besoins pour toute
la saison sche. Et la situation ne va pas en samliorant.
Il est difficile de quantifier les besoins en eau qui ne sont
pas satisfaits par les ressources actuellement disponibles sur lle,
car ces ressources dpendent fortement de la pluviomtrie de la
saison des pluies. Hors celle-ci est trs variable selon les annes.
Ceci dit on peut remarquer que mme cette anne, qui a t marque par
des pluies importantes, le manque deau se fait dj sentir mi-fvrier,
surtout en fin de journe.
Aujourdhui, quantit deau potable est utilise des fins autres que
la dsaltration. Par exemple pour le btail, le jardin maracher
(320m3/jour !), et autres tches mnagres. Ainsi la cration dun
rservoir deau de pluie permettrai dutiliser cette eau pour le
marachage, ce qui ferait autant deau en moins pomp dans les
nappes.
Rcolte de l'eau de pluie475 000 pour notre rservoir si pas
d'argile sur place.
L'argile pourrait tre adapte au sol de Mar Lodj, surtout si elle
est dj prsente sur place.
II] Rservoir en btonLe bton est un terme gnrique qui dsigne un
matriau de construction composite fabriqu partir de granulats
(sable, gravillons) agglomrs par un liant (ciment).
Avantages:
o o o o
Sable disponible sur place Gravier peut tre remplac par des
coquillages Matriau prenne Facile d'entretien
Inconvnients:
o o o o
grosse mise en oeuvre (attention la temprature: risque de
fissure ou gel si pas bie fait) n l'excavation doit tre plus
profonde que lors de lutilisation de bche risque de mauvaise
tanchit du bassin en bton : fissures difficiles rparer restrictif
quant la forme du bassin / finitions dlicates et peu naturelles
o o
devra tre recouvert d'une couche impermable pas trs harmnieux
avec le paysage
Dosage du ciment, sable et graviers:
Il nous faut 208,5 m3 de bton, quon arrondie 230 m3 par scurit
(+10%). Il faut 350 kg de ciment par m3 de bton, donc il nous faut
au total 80 500 kg de ciment. Le prix dun sac de ciment de 35 kg
est de 6 TTC, et il nous faut 2300 sacs de ciment. --> 13 800
pour les parois en bton.
Remarques:
o
La granulomtrie des sables est la suivante : sable standard
maonner de 0,5 mm, gravi rs de e 5 15 mm.
o
Si on prend un mlange de graviers de diffrentes tailles, le bton
obtenu sera plus solide, ce qui peut tre un atout pour les chapes
de planchers.
Le bton peut tre une solution pour le fond du rservoir. Pour
limiter le cot, il est possible dutiliser les coquillages la place
du gravier et le sable prsents sur place. Le bton nest pas
totalement impermable sil est fait dans les conditions habituelles.
Cest pourquoi il doit tre recouvert dune couche impermable (bche ou
rsi e). Dans ce cas, le cot final risque dtre trs n lev. Une autre
solution pour rendre le bton impermable serait de prendre certaines
prcautions : - doser le ciment avec 375/400 kg/m3 - prendre une
ganulomtrie homogne pour le gravier, - garder une consistance trs
plastique trs fluide, - ajouter un adjuvant (exemple : fibres SIKA
CRACKSTOP de 12 mm, raison de 600g/m3 ou Hydromalt avec 1 2.5 kg
pour 100 kg de ciment) pour limiter la fissuration et par
consquence labsorption capillaire. Lajout dadditif dans le bton
coutera entre 870 et 2170 en fonction de la quantit utilise.
Lautre possibilit qui permettrait davoir un bton impermable
serait de rajouter une couche de rsine.
Dautre part, le rservoir enterr va subir les forces de pression
de leau du rservoir ainsi que du sol autour du rservoir. Cest
pourquoi il est conseill de faire un bton arm pour assurer la
rigidit
