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Salinisation des eaux souterrainesaux alentours des sebkhasde Sad Al Majnoun et Zima(plaine de la Bahira, Maroc)

Pour citer cet article : El Mokhtar M, Fakir Y, El Mandour A, Benavente J, Meyer H, Stigter T, 2012.Salinisation des eaux souterraines aux alentours des sebkhas de Sad Al Majnoun et Zima (plaine dela Bahira, Maroc). S�echeresse 23 : 48-56. doi : 10.1684/sec.2012.0329Tir�es �a part : Y. Fakir

Mustapha El Mokhtar1

Younes Fakir1

Abdenbi El Mandour1

Jos�e Benavente2

Hanno Meyer3

Tibor Stigter4

1 Facult�e des sciences SemlaliaD�epartement de g�eologieLaboratoire GEOHYDAvenue My AbdellahBP 2390MarrakechMaroc<[email protected]><[email protected]><[email protected]>2 Universit�e de GranadaWater Research InstituteRamon y Cajal 418071 GranadaEspagne<[email protected]>3 Alfred-Wegener InstituteA43. 14473PotsdamAllemagne<[email protected]>4 Geo-Systems Centre/CVRMInstituto Superior T�ecnicoAv. Rovisco Pais1049-001LisbonnePortugal<[email protected]>

R�esum�e

Afin de mieux comprendre les modalit�es de la salinisation des nappes aux alentoursdes sebhkas de Sad Al Majnoun et de Zima situ�es dans la plaine de la Bahira auMaroc, des analyses hydrochimiques et isotopiques ont �et�e r�ealis�ees. Les deux zones�etudi�ees appartiennent au grand bassin ferm�e de la Bahira �a climat semi-aride. Ellesconstituent des zones basses par rapport aux reliefs bordiers des Jbilets localis�es ausud, de Mouissat �a l’ouest et de Gantour au nord. Ces zones basses sont les points deconvergence d’un r�eseau hydrographique peu d�evelopp�e, qui collecte les eaux depluie et traverse g�en�eralement des terrains argileux, salif�eres ou calcaires. Sur le planhydrog�eologique, le Lut�etien et le Plio-Quaternaire constituent les r�eservoirs les plusimportants. Les eaux souterraines convergent vers les sebkhas o�u les niveauxpi�ezom�etriques deviennent tr�es proches du sol. L’�etude hydrochimique montre que leseaux souterraines sont saumatres �a sal�ees. Elles sont caract�eris�ees par des faci�eschlorur�es. L’�etude isotopique indique que les eaux souterraines s’alignent sur desdroites d’�evaporation attestant d’une recharge par des eaux �evapor�ees. L’origine dela salinisation des eaux souterraines est �a rattacher �a la recharge des nappes par deseaux �evapor�ees et �a la dissolution de la roche-r�eservoir suite �a une longue r�esidencedes eaux dans les aquif�eres.

Mots cl�es : eau souterraine, �evaporation, Maroc, salinit�e, sebkhas.

AbstractGroundwater salinization around the sabkhas of Sad Al Majnoon and Zima (Bahira plain,Morocco)

To better understand the process of groundwater salinization around Sad Al Majnoonand Zima sabkhas, hydrochemical and isotopic analysis were performed. The twostudied areas belong to the large basin of Bahira, with a semi-arid climate. From atopographical point of view, they are considered as low areas compared with thereliefs of Jbilet in the south, Mouissat in the west and Gantour in the north. These lowareas represent the convergence points of a poorly developed runoff system. TheLutetian and the Plioquaternary formations are the most important aquifers.Groundwater converges towards areas of sabkhas where piezometric levels becomeshallow. The hydrochemical study shows that groundwater is brackish and salty. It is

doi:10.1684/se

c.2012.0329

48 S�echeresse vol. 23, n8 1, janvier-f�evrier-mars 2012

Article de recherche

S�echeresse 2012 ; 23 : 48–56

L a gen�ese des nappes sal�ees estconditionn�ee par divers facteurs telsla g�eologie (nature des affleure-

ments, structure du bassin, perm�eabilit�edu terrain [Bottomley et al., 1994 ;Boughriba et al., 2006 ; Farber et al.,2007]), la g�eographie (�etat du drainage,voisinage de la mer [Trabolsi et al.,1980 ; Capaccioni et al., 2005 ; Sivanet al., 2005]), le climat (pluviom�etrie,temp�erature, �evaporation. . . [Scholler,1955 ; Al Droubi et al., 1980 ;Sanchez-Martos et al., 2002]), l’hydro-logie (temps et surface de contact deseaux avec les terrains [Gartet et al.,2001 ; Banks et al., 2004]) et l’hydro-g�eologie (nature de l’aquif�ere, moded’alimentation, gradient et vitessed’�ecoulement des nappes, profondeurde la nappe [Pekka et al., 1988 ;Fedrogoni et al. 2001 ; Vengosh et al.,2005]). L’intervention anthropique vientenfin aggraver localement les processusnaturels de min�eralisation de ces eauxpar l’utilisation des eaux sal�ees et desengrais dans l’irrigation, et/ou par lamauvaise pratique de celle-ci (Dosso,1980 ; Douaoui et al., 2006).Au Maroc, la formation des eaux sal�eesr�esulte pour l’essentiel de trois processussouvent combin�es : la min�eralisation pardissolution de l’encaissant, la concen-tration par �evaporation et le m�elangeavec les eaux de mer (Margat, 1961).La majorit�e des eaux sal�ees sont li�ees �ades terrains s�edimentaires d’originemarine, aux d�epots du Permo-Trias �afaci�es salif�ere et parfois �a des d�epotssalins quaternaires. Autant les �etudesanciennes (Margat, 1961) que r�ecentesmontrent la large r�epartition des eauxsal�ees au Maroc, tant dans les r�egionscoti�eres (Fakir et al., 2001 ; Fakir et al.,2002 ; El Mandour et al., 2008 ; ElYaouti et al., 2009) et centrales(ElMokhtar et al., 2008 ; Outzourit,2008) que dans les r�egions sud et sahari-ennes (Zine et al., 2001 ; Krimissa et al.,2004 ; Bouchaou et al., 2008).La pr�esente �etude concerne la r�epartitionet l’origine de salinit�e des eaux souter-raines dans la plaine de la Bahira,particuli�erement aux alentours des sebk-has Sad Al Majnoun et Zima. Cessebkhas continentales endor�eiques sontd’un type rare au nord de la chaıneatlasique. Elles forment des zones humi-

des sal�ees dans la plaine de la Bahira.Cette derni�ere est situ�ee au centre duMaroc, �a 35 km au nord de la ville deMarrakech. Elle constitue un bassinendor�eique de direction E-W et d’unesuperficie de 3 500 km2. Elle est bord�eeau nord par le plateau du Gantour etau sud par le massif ancien d’agepal�eozoıque des Jebilets (Huvelin, 1972 ;El Mandour, 1991).La sebkha de Sad Al Majnoun appar-tient �a la plaine de la Bahira centrale.Elle s’�etend sur une superficie de l’ordrede 32 km2. La sebkha de Zima (figure 1)appartient �a la Bahira occidentale. Elles’�etend sur une superficie qui varie entre5 et 6 km2. Elle est class�ee zone humideRamsar pour sa grande valeur ornitho-logique.La plaine de la Bahira est caract�eris�eepar un climat semi-aride continental o�ules influences sahariennes sont ressenties,avec des pluies souvent faibles etirr�eguli�eres. La pluie moyenne interan-nuelle est de l’ordre de 175 mm. Les

temp�eratures sont �elev�ees en �et�e et basseen hiver. La temp�erature mensuellemoyenne varie entre 10,8 et 27,3 ˚C.L’�evaporation est intense de l’ordre de2 700 mm/an. Le r�eseau hydrogra-phique est peu d�evelopp�e et se limite �ades thalwegs temporaires descendantdes massifs des Jebilets, Gantour etMouissate. Sad Al Majnoun et Zimaconstituent deux d�epressions topographi-quement basses. Pendant les p�eriodespluvieuses occasionnelles, elles recoiventles eaux de surface qui s’y accumulent ets’�evaporent apr�es quelques semaines.Dans la r�egion d’�etude, la populationest constitu�ee de 220 000 habitants(d’apr�es le recensement national de2004). L’agriculture et l’�elevage sontles principales activit�es �economiques.Les eaux souterraines constituent la seuleressource disponible pour l’irrigation etl’alimentation eneaupotable. L’irrigationest majoritairement de type gravitaire.Les eaux souterraines sont confront�ees �ade s�erieux probl�emes de salinisation. Des

OC

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N

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Tanger

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Safi

Esscouria

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Haut Atlas

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MassilCentral

N

1 km

Souss

Figure 1. Sebkha de Zima : localisation, vue a�erienne (en haut �a droite), salines (en bas).

characterized by a chloride facies. The isotopic study shows that groundwatersamples plots on evaporation lines. Salinization of groundwater should then berelated to the recharge by evaporated water. The effects of water-rock interactioncould also be involved due to the long residence time of the groundwater in theaquifers.

Key words: evaporation, groundwater, Morcocco, sabkhas, salinization.

S�echeresse vol. 23, n8 1, janvier-f�evrier-mars 2012 49

analyses hydrochimiques et isotopiquessont mises en oeuvre pour identifier lesorigines possibles de la salinit�e.

�Etude hydrog�eologiqueet hydrochimique

G�eologie et hydrog�eologie

Le Pal�eozoıque des Jebilet, substratumg�en�eralis�e de la Bahira, est form�eg�en�eralement de schistes, micaschisteset flyschs. Il affleure aussi �a l’int�erieur dela plaine sous forme de horst (seuil deRhirat). Des formations triasiques argi-leuses et salif�eres sont repr�esent�ees �al’extr�emit�e occidentale des Jbilet et de laBahira, constituant le soubassement de laSebkha de Zima. Le Jurassique sup�erieurest compos�e de calcaires gr�eseux etdolomitiques, de marnes et gypses,formant les collines de Mouissate. Leremplissage du foss�e synclinal de laBahira est repr�esent�e par le Cr�etac�emoyen et sup�erieur form�e de marno-calcaires du plateau du Gantour, del’�Eoc�ene form�e de marno-calcairesphosphat�es, les calcaires du Lut�etien etenfin les d�epots continentaux sous formede conglom�erats, graviers, argiles etcalcaires lacustres d’age Plio-Quater-naire (Roch, 1930 ; Choubert, 1948)(figure 2).Au sein des formations s�edimentaires dela plaine de la Bahira, s’�etendent desaquif�eres plus ou moins continus (bienque parfois tr�es profonds), de pro-ductivit�e relativement p�erenne. Dans lemassif pal�eozoıque des Jbilet, lesaquif�eres sont discontinus, al�eatoires etsi�egent dans des formations alt�er�eesguid�ees par la fracturation du socleancien (El Mandour, 1991). La pro-ductivit�e de tels aquif�eres est faible.Parmi les principaux r�eservoirs de laplaine, on trouve (Combe, 1975 ;Bougadra, 1999) :– le r�eservoir profond des calcaireslut�etiens form�e de calcaires siliceux for-tement fractur�es. Ses affleurements sontbien repr�esent�es dans la partie ouest dela plaine et diminuent de facon remar-quable en allant vers l’est. Sa puissancemoyenne varie entre 20 et 60 m. Cetaquif�ere s’�etend sur une direction E-W lelong du Plateau du Ganntour et sembleatteindre les Jbilet au sud ;– le r�eservoir du Plio-Quaternaire estassez h�et�erog�ene sur toute la plaine de laBahira. Il est constitu�e d’un complexed’argiles avec des lits de graviers et decailloutis. Il pr�esente demauvaises carac-t�eristiques hydrauliques (perm�eabilit�e et

transmissivit�e autour de 10-6 m/s et 10-

5 m2/s respectivement). Sa puissancepeut parfois d�epasser les 200 m notam-ment �a Sad Al Majnoun. Son faci�espasse au nord et �a l’est �a des calcaireslacustres �a pass�ees de conglom�erats,�epais de 10 �a 40 m, avec des bonnescaract�eristiques hydrauliques (per-m�eabilit�e autour de 5 10-4 m/s ettransmissivit�e de l’ordre de 10-2 m2/s).

La carte pi�ezom�etrique r�egionale �etablieen 1963 en r�egime naturel avant led�ebut des pompages (figure 2) montreque les eaux souterraines s’�ecoulent deszones de recharge (Gantour, Jbilet etMouissate) vers la d�epression ferm�eecontenant les sebkhas Zima et Sad AlMajnoun. Autour de ces derni�eres, lesgradients hydrauliques sont tr�es faiblesmarquant une faible recharge et une

Youssoufia

Chemaia

Ben Guerir

Si Bou Othmane

Jbielet

N9

20

400

20

20 500

20

20

20

20

40

4040

40

50

50

50

50

20

2010

10

420

400

440

410

430

430

420490

460

400

400

450

450

490

380

380

360

15

kilomètres

0 30

10

10

10

5

5

55

5

30

30 3030

30

3030

30

180

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EI Kelaa

190

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210

230

220

240

250

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270

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290

300

310

N

S

EW

Sad AI Majnoun

Plioquaternaire"Aluvions, sables et limons"

Lutetien moyen"Calcaire, dalle à thersitées"

Montien-Thanetien"Niveaux phosphatés"

Maastrichtien"phosphate et marne"

Crétacé Inférieur"Calcaire et argiles"

Jurrassique"Marno-calcire et gypse"

Permo-Trias"Grés et argiles salifaires"

Paléozoique"Shistes et quartzite"

Puits avec profondeur/sol (m)

Ligne piézomètrique (m)

Figure 2. G�eologie et pi�ezom�etrie r�egionale (1963) de la Bahira (Combe, 1975).

Point d'eau avecprofondeur/sol (m)

260

270

280

290

300

180

170

52

48

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62 6578

43

33

406060

50

12

0 5

400

10 km

60

62 55

1000

80

390410

380 370

360

360

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S a d A I

M a j n o u n

Blad al Hachya

Tnine

Mharra

Si Bouothmane

Vers Bengurir

Vers EI Kalaa

370

360

400

350

390390380

340

350

2337

75

39

64

8,55

Conductivité électrique (mS/cm)

<22 à 55 à 1010 à 66


N

S

EW

Rh

irat

Figure 3. Conductivit�e �electrique, pi�ezom�etrie et profondeur de la nappe dans la r�egion deSed Al Majnoun (Bahira centrale) (2008).


stagnation des eaux souterraines. Lesprofondeurs de l’eau varient entre 5 et20 m.Les relev�es pi�ezom�etriques r�ealis�es loca-lement en 2008 montrent que Sad AlMajnoun se pr�esente comme une aire derecharge locale de la nappe phr�eatique,o�u la profondeur de la nappe est rest�eedu meme ordre que celle mesur�eeen 1963. Plus loin, les profondeurs dela nappe atteignent 60 m (figure 3)attestant d’une baisse tr�es importantepar rapport �a 1963, li�ee �a la r�eduction

de la recharge et surtout �a l’exploitationintensive des eaux souterraines. Autourde la sebkha Zima, la pi�ezom�etrie n’apas beaucoup vari�e (figure 4).

Hydrochimie

Une quarantaine de pr�el�evementsr�ealis�es sur les deux sites en 2008 sontutilis�es pour l’�etude hydrochimique(tableau 1). �A Sad ElMajnoun, la plupartdes �echantillons pr�elev�es repr�esentent lanappe libre du Plio-Quaternaire. Les

forages P5 et P15 captent la nappeprofondedu Lut�etien.Autourdu LacZima,les pr�el�evements sont faits dans la nappelibre peu exploit�ee et �a faible potentiel,circulant dans diff�erentes formationsg�eologiques.Les eaux souterraines ont g�en�eralementune charge saline �elev�ee. Beaucoupsont saumatres �a sal�ees. La salinit�e estplus �elev�ee dans la zone de Sad AlMajnoun. Les eaux �echantillonn�ees sontde type chlorur�e (figure 5). La compo-sante magn�esienne pour les cations peutetre expliqu�ee par des �echanges catio-niques entre l’eau souterraine et lecomplexe d’argiles bien d�evelopp�edans les d�epots plioquaternaires. Ceprocessus se produit g�en�eralementlorsque des argiles riches en Mg sonten contact avec des eaux riches en Caou Na (Appelo et Postama, 2005). Lesfaibles gradients d’�ecoulement favorise-raient ces �echanges.Quelques tendances bicarbonat�ees oucalciques sont li�ees �a certains pointsmoins min�eralis�es, pr�elev�es dans lesniveaux calcaires. Les deux points �afaci�es chlorur�e sodique sont les plusmin�eralis�es et localis�es dans la sebkhade Sad El Majnoun (M_P11 & M_P12).La salinit�e est structur�ee autour desd�epressions topographiques (figures 3et 4). Vu l’absence de d�epots salif�eresdans le r�eservoir aquif�ere de la Bahira,cette structuration sugg�ere une vari�et�ed’origines et de processus :– une salinisation des eaux par lessi-vage des sels d�epos�es sous les sebkhaspuis leur propagation dans la nappe. Les�ecoulements des eaux dirig�es globale-ment vers les d�epressions ne plaidentpas en faveur de cette hypoth�ese, saufdans les secteurs �a proximit�e imm�ediatedes sebkhas, en l’occurrence �a Sad ElMajnoun ;– une salinisation r�esultant d’uner�esidence prolong�ee des eaux dans lesaquif�eres accompagn�ee d’une accumu-lation des �el�ements dissous dans leszones d�epressives (sous les sebkhas),points de convergence des eaux souter-raines. La composante argileuse dur�eservoir plioquaternaire, les faiblesgradients hydrauliques observ�es etl’absence d’un exutoire naturel des eauxsont autant de param�etres qui plaidenten faveur de cette hypoth�ese. Ce pro-cessus explique probablement l’enrichis-sement en ionsmajeurs observ�emais nonpas la pr�esence des eaux tr�es sal�ees ;– une salinisation par �evaporationdirecte des eaux souterraines �a causede l’aridit�e du climat. Hormis les sebkhaso�u l’�evaporation peut agir directementsur la nappe, la profondeur de la nappeentre 20 et 80 m pour la plupart des

Point d'eau et profondeur/sol (m)

150

160

170

180

200

190 180

9,5

7,5

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17

10

5

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350

55

66

3838

87

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Safi

Marrakech

ChamaiaZima

Conductivité électrique (mS/cm)

<2

2 à 5

5 à 10

10 à 25


N

S

EW

0 2,5

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320

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370

310280

kilomètres

5

3,5

You

sso

ufi

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Chichaoua

Figure 4. Conductivit�e �electrique, pi�ezom�etrie et profondeur de la nappe dans la r�egion deZima (Bahira occidentale) (2008).


Tableau 1. Param�etres chimiques des eaux souterraines de la Bahira centrale et occidentale.

CE Cations (meq/L) Anions (meq/L)

(mS/cm) Na+ K+ Ca2+ Mg2+ SO42- HCO3

- Cl-

Region de Sad Al Majnoun

M_P1 1 761 12,12 0,15 10,00 37,15 3,34 17,99 40,05

M_P2 1 048 7,10 0,09 8,00 38,76 1,35 16,00 40,05

M_P3 1 606 13,79 0,08 8,00 39,17 0,34 12,00 40,05

M_P4 1 895 15,88 0,08 8,00 40,87 1,50 21,99 40,05

M_P5 1 422 11,28 0,09 6,00 39,65 0,81 14,00 50,07

M_P6 1 742 15,04 0,11 8,00 41,40 1,10 12,00 50,07

M_P7 1 400 11,28 0,06 10,00 30,15 0,44 14,00 30,04

M_P8 4 620 30,08 0,10 12,00 38,21 2,23 19,99 60,08

M_P9 1 343 12,34 0,21 4,00 9,35 1,30 12,00 9,21

M_P10 4 420 32,17 0,03 16,00 21,23 1,76 14,00 46,46

M_P11 66 800 919,24 1,29 50,00 75,75 109,38 10,00 821,09

M_P12 18 200 451,26 1,19 50,00 47,89 30,01 16,00 420,56

M_P13 2 210 21,73 0,11 10,00 15,68 1,40 21,99 18,82

M_P14 3 500 26,74 0,10 10,00 10,76 1,91 12,00 40,05

M_P15 1 660 8,36 0,20 10,00 18,69 1,10 12,00 30,04

M_P16 2 300 12,95 0,06 8,00 18,54 1,59 12,00 30,04

M_P17 1 864 19,22 0,10 14,00 35,87 2,54 12,00 60,08

M_P18 1 550 14,62 0,09 16,00 10,34 3,32 17,99 13,62

M_P19 3 110 32,17 0,09 10,00 14,05 1,76 12,00 50,07

M_P20 2 090 15,88 0,08 10,00 29,46 0,90 14,00 50,07

M_P21 1 400 22,15 0,09 10,00 14,65 0,33 14,00 40,05

M_P22 1 580 21,31 0,11 8,00 6,11 1,59 16,00 13,22

M_P23 5 400 30,50 0,10 4,00 17,34 1,39 12,00 37,65

M_P24 4 100 29,67 0,13 14,00 12,40 1,74 16,00 32,04

M_P25 - 22,15 0,10 12,00 14,87 1,60 14,00 29,24

M_P26 3 100 17,13 0,13 16,00 17,34 3,54 14,00 29,24

M_P27 2 100 20,89 0,06 8,00 18,16 2,67 10,00 32,44

Region de Zima

Z_P1 10 700 77,72 0,62 22,00 41,33 - 16,00 150,20

Z_P2 4 160 36,35 0,38 16,00 18,05 5,80 14,00 60,08

Z_P3 1 500 12,95 0,04 8,00 32,52 0,55 17,99 30,04

(Suite)


points mesur�es ne permet pas d’envisa-ger l’action de l’�evaporation directesur des eaux souterraines �a une telleprofondeur.

�Etude isotopique

Pour appuyer l’�etude hydrochimique, desanalyses isotopiques ont �et�e r�ealis�ees �apartir d’une vingtaine d’�echantillonspr�elev�es en janvier 2009dansdes pointsde faci�es g�eologique, de profondeur etde salinit�e diff�erents. Les pr�el�evementsconcernent en majorit�e les aquif�eressuperficiels. �A Sad Al Majnoun, deux�echantillons (F1 et F2) ont �et�e pr�elev�esdans des puits profonds de 250 et425 m, captant des eaux issues de lanappe profonde. Des eaux de surfacede Sad Al Majnoun et de Zima, sontrepr�esent�ees par deux �echantillonsnomm�es Eseb.Les analyses des isotopes stables enOxyg�ene 18 (18O) et Deut�erium (2H)(tableau 2) ont �et�e effectu�ees au labo-ratoire « Alfred-Wegener Institute forPolar and Marine Research, IsotopeLaboratory, Potsdam, Germany ».L’absence des donn�ees isotopiques der�ef�erence sur les pr�ecipitations locales,nous a amen�es �a utiliser la ligne

Tableau 1. (Suite )

CE Cations (meq/L) Anions (meq/L)

(mS/cm) Na+ K+ Ca2+ Mg2+ SO42- HCO3

- Cl-

Z_P4 1 900 16,71 0,06 10,00 19,12 1,12 12,00 40,05

Z_P5 1 130 10,45 0,05 12,00 16,76 0,41 14,00 30,04

Z_P6 2 200 17,55 0,14 8,00 33,42 2,27 16,00 50,07

Z_P7 1 470 10,03 0,19 8,00 32,40 0,29 14,00 40,05

Z_P8 4 700 37,41 0,26 14,00 55,02 2,83 12,00 110,15

Z_P9 3 500 23,82 0,16 8,00 46,98 1,38 14,00 60,08

Z_P10 1 800 34,24 0,11 6,00 18,76 1,39 17,99 50,07

Z_P11 1 600 8,22 0,09 6,00 8,40 1,34 14,00 10,81

Z_P12 3 540 25,07 0,09 10,00 42,34 1,55 17,99 60,08

Z_P13 10 320 9,19 0,31 12,00 139,21 0,57 12,00 160,21

Z_P14 7 300 69,36 0,30 6,00 42,05 4,41 17,99 80,11

Z_P15 1 200 13,79 0,05 10,00 32,23 0,80 10,00 40,05

Z_P16 1 700 16,71 0,08 14,00 16,76 0,66 14,00 40,05

Échantillons de la région de Zima

Échantillons de la région de Sad AI Majnoun

100

100

0

100

So4

+CI+

No3

100

0

100

Na+K

So4

Ca+M

g

0

100

Co3

+Hco

3

Mg

0

0

0

0Ca100 0 CI+No3 100

Figure 5. Faci�es chimique des eaux souterraines d’apr�es le diagramme de Piper.


m�et�eorique locale du bassin du Haouz(LML) (Raibi et al., 2006) situ�e �a 30 kmau sud du bassin de la Bahira.Les eaux pr�elev�ees �a Sad Al Majnounaffichent des teneurs variant entre- 6,24 % et - 4,88 % � 0,03 en 18Oet entre - 44,4 % et - 37,4 % � 0.3 en2H (figure 6A). Un enrichissement isoto-pique est observ�e pour le puits P5localis�e dans Sad Majnoun ainsi quepour l’eau pr�elev�ee en surface de lasebkha (Eseb_M). Le graphique 18O vs 2Hmontre que les �echantillons sontalign�es sur une droite d’�evaporationd’�equation « d2H = 3,9d18O - 18,8 ».Les eaux pr�elev�ees dans la sebkha (P5et Eseb_M), d’une salinit�e tr�es �elev�ee,r�esulteraient d’un m�elange entre des

eaux �evapor�ees d�ej�a pr�esentes et deseaux de pluie fraıchement arriv�ees.Les teneurs isotopiques des eaux souter-raines de la r�egion de Zima variententre - 5,36 et - 3,33 % � 0,03 en18O et - 38,9 et - 25,8 % � 0,3 en 2H(figure 6B). L’�echantillon repr�esentantles eaux de Jbilet (loin de la sebkha deZima) est plus appauvri en isotopes. Leseaux de surface de la sebkha (Eseb_Z)sont plus enrichies. Les points sontalign�es sur une droite d’�evaporationde pente plus faible que celle de Sad AlMajnoun « d2H = 4,7d18O - 9,76 ».Les r�esultats obtenus montrent l’effetg�en�eralis�e de l’�evaporation sur le pro-cessus de salinisation. L’�evaporationagit directement sur les eaux de surface

et sur la nappe dans les secteurs o�u celle-ci est �a faible profondeur (centre desd�epressions occup�ees par les sebkhas).Dans les secteurs o�u la nappe estprofonde, l’aquif�ere est recharg�e parles eaux de surface (pluie et eaude ruissellement) qui ont subi une�evaporation avant et au cours de leurinfiltration. En effet, en zones aride etsemi-aride, �a l’instar de la notre, leph�enom�ene d’�evaporation affecte leseaux de ruissellement, les eaux de pluiestombant directement sur les sols ainsique les eaux d’irrigation bien avantqu’elles n’atteignent l’aquif�ere. Une desautres cons�equences de ce ph�enom�eneest le d�epot de sels ou d’accumulation desolut�es en surface ou subsurface et quipeuvent etre lessiv�es vers la nappe parles eaux de percolation.La signature �evaporatoire de la nappeprofonde est probablement due �a unm�elange, soit par drainance soit directe-ment dans les forages, entre les eauxprofondes et celles de la nappe desurface.

Conclusion

La Bahira, nom local de la plaine,signifierait en fait Bohaıra, c’est-�a-diregrand lac. Durant les p�eriodes pluvieu-ses lointaines, �a cause de son caract�ereendor�eique, cette plaine aurait en effetrenferm�e de grandes �etendues d’eau,aliment�ees par les eaux de surface et led�ebordement des eaux souterrainesdans les secteurs les plus affaiss�es.Actuellement et �a cause de la s�echeresse,de ce r�egime endor�eique ne subsistentque quelques sebkhas comme celles deSad El Majnoun et Zima. Ces sebkhas(figure 7) constituent des « syst�emes�evaporatoires » aliment�es surtout pardes apports de ruissellement sporadi-ques. Autour de ces sebkhas, les nappesen r�egime de baisse sont saumatres �asal�ees. Elles sont recharg�ees par deseaux ayant subi une �evaporation avantet pendant leur infiltration. Ces eauxd’infiltration entraıneraient des �el�ementschimiques qui se sont accumul�es ensurface ou subsurface. Par ailleurs, dansles aquif�eres, la pr�esence d’argiles,les gradients hydrauliques faibles etl’absence d’exutoire naturel plaident enfaveur d’une longue r�esidence des eauxsouterraines, responsable d’un enrichis-sement suppl�ementaire en ions majeurs.Une datation des eaux souterraines etune �etude s�elective de la nappe pro-fonde sont n�ecessaires pour compl�eterles r�esultats obtenus. La nappe profonde

Tableau 2. Teneurs en oxyg�ene 18 (18O) et deut�erium (2H) des eaux souterraines.

Point d’eau C.E.(mS/cm)

d 18O(%) s d 2H

(%) s

Sad Al Majnoun

Eseb_M 22 800 - 0,53 0,02 2,7 0,3

P1 1 260 - 5,52 0,01 - 40 0,2

P2 1 350 - 5,88 0,05 - 41,5 0,2

P3 3 040 - 5,85 0,03 - 40,7 0,2

P4 1 840 - 6,22 0,03 - 41,4 0,4

P5 55 700 1,12 0,02 - 16,2 0,5

P6 4 620 - 5,03 0,01 - 38,4 0,4

P7 7 500 - 4,88 0,02 - 37,4 0,3

P8 1 407 - 5,42 0,02 - 39,9 0,3

P9 3 100 - 6,24 0,04 - 44,4 0,3

F1 1 273 - 5,74 0,03 - 40,1 0,3

F2 1 890 - 6,03 0,03 - 41 0,3

Lac Zima

Eseb_Z - - 1,4 0,02 - 10,1 0,3

P1 1 553 - 4,8 0,03 - 33 0,5

P2 4 990 - 4,37 0,03 - 29 0,1

P3 2 700 - 4,88 0,02 - 31 0,2

P4 16600 - 3,33 0,02 - 25,8 0,3

P5 4 000 - 4,52 0,01 - 29,3 0,2

P6 7 230 - 4,89 0,03 - 34,6 0,3

P7 10 700 - 5,36 0,01 - 38,9 0,4


20

10

0

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-10

-15

-20

-25

-30

-35

-40

Ligne météorique mondiale

-30

-35

-40

-45

-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -5,5

-6,5 -5,5 -4,5-6 -5

-4,5 -3,5 -2,5 -1,5 -1-2-3-5 -4-1 0 1 2

Ligne météorique locale

Ligne météorique mondialeEau de BahiraEau de Mouissate

Ligne météorique localeEau de Jbilet

Nappe phréatique Nappe profonde

LMM

Eau de lac

A B

δ2H = 8 δ 18O + 10

δ2H = 8δ 18O + 10

δ2H = 8 δ 18O + 10

δ2H = 8,14 δ 18O + 13,5 δ2H = 8,14 δ 18O + 13,5

δ 18O %0 (V-SMOW)

δ 18O %0 (V-SMOW)

δ 2 H

%0

(V-S

MO

W)

δ 2 H

%0

(V-S

MO

W)

δ 2 H

%0

(V-S

MO

W)

δ 18O %0 (V-SMOW)

δ2H = 3,6 δ 18O - 20,2R2 = 0,99

δ2H = 3,9δ 18O - 18,8R2 = 0,84

δ2H = 4,7δ 18O - 9,76R2 = 0,81

Eau de lac

Figure 6. Relation entre l’oxyg�ene-18 et le deut�erium dans les eaux souterraines de la Bahira.

Alluvions, sables grossiers, limons (Quaternaire)

Calcaires sciliceux et marneux (Lutétien)

Schiste (Paléozoique)

Faille

Niveau piézométrique (m)

500

400

300

200

NNWRecharge

RechargeSSE

Évaporation

Lac salé

(m)

Figure 7. Mod�ele hydrog�eologique du fonctionnement des sebkhas au niveau de plaine de la Bahira.


�etant de plus en plus sollicit�ee dans lar�egion, comme en t�emoignent l’appro-fondissement des puits par sondage et lecreusement de nouveaux forages pro-fonds, les modalit�es de sa recharge et lesmesures de sa protection contre toutm�elange avec la nappe de surface,doivent etre d�etermin�ees. &

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