A : Indicateurs de la désertification. Introduction

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1 Actualisation et extension de la carte nationale de sensibilité à la désertification par télédétection sur le territoire steppique. Introduction Le terme «désertification» est souvent associé à l avancée du désert et aux dunes de sable envahissant lentement des régions fertiles. Les grands déserts de notre planète sont en fait des écosystèmes naturels dont les limites peuvent avancer ou reculer d une manière ou d une autre. La désertification est définie comme étant «la dégradation des sols en région aride et semi-aride sous l effet des changements climatiques et de l activité humaine». Ce terme est souvent utilisé pour décrire des conditions qui s apparentent à l avancée du désert. En revanche, on constate une dégradation importante et spectaculaire des terres steppiques, ayant pour conséquences une baisse de la phytomasse et de la productivité (UNCOD, 1977). Une telle dégradation peut avoir des causes multiples parmi lesquelles on peut citer la sécheresse persistante avec une mauvaise utilisation et gestion de cet environnement (Le Houerou, 1969 ; Floret et al, 1978). Le contexte de cette étude est l'élaboration d'un plan de développement des zones arides et de lutte contre la désertification en Algérie. Etant donné l étendue du territoire et de la région touchée par ce phénomène, la télédétection a été retenue comme outil d investigation. Cet outil consiste en l utilisation d images prises par des capteurs embarqués à bord de satellites, dont les principales propriétés sont les suivantes : o possibilité d appréhender de vastes étendues à partir d un seul document représentant différentes bandes spectrales; o répétitivité et fréquence de prise de vue permettant le suivi de phénomènes évolutifs. Le Centre des Techniques Spatiales de par son expérience et ses moyens humains et matériels a pris en charge l'étude des zones exposées au risque de désertification afin d effectuer un zonage de l écosystème steppique en fonction de sa dégradation. Cette étude à permis d établir la carte nationale de sensibilité à la désertification à l échelle du 1/ e sur l ensemble de la zone steppique à savoir les wilayas de Djelfa, M sila, Laghouat, Batna, Khenchela, Tébessa, Biskra, El bayadh, et Naama. Ce travail consiste d abord à mettre au point une méthodologie de cartographie de sensibilité à la désertification puis à tester cette dernière sur la zone test de Djelfa représentant une superficie de ha. Après quoi il s agira d adapter cette méthodologie à l ensemble de la zone d étude. A : Indicateurs de la désertification En l absence de couvert végétal (destruction des plantes pérennes par arrachage ou fauchage), l érosion hydrique et éolienne intervient sur la couche arable, le stade ultime de la désertification étant la mise à nu de la roche mère ou des encroûtements calcaires et gypseux. Les produits érodés se déposent et leurs éléments fins sont repris par l érosion éolienne. L intensité de l érosion dépend de la topographie, du caractère des précipitations et des vents. Les indicateurs de la désertification retenus dans cette étude sont le couvert végétal, le sol et la morphologie. Chacun de ces indicateurs est classé selon son état et l impact qu il produit sur la désertification. La combinaison à travers une matrice de décision de l état de chacun de ces indicateurs donne lieu selon un croisement judicieusement conçu à un niveau

2 de sensibilité à la désertification : désertifié, très sensible, sensible, moyennement sensible et peu ou pas sensible. 1. Indicateurs physiques : Le déplacement des particules du sol est lié, d une part à l intensité de la force qui leur est appliquée (vitesse du vent), d autre part à leur taille. Quand la surface du sol est inclinée dans le sens du vent, la vitesse de progression de la dune s accélère ; lorsqu il y a contre pente, la vitesse décroît (A.D. HOWARD, J.B. MORTON, et al 1977) in M. MAINGUET, 1990). L érosion éolienne s exerce sur les sols sableux, mais le vent entraîne aussi les éléments fins (limon et matière organique). Ainsi, la structure du sol se dégrade, les agrégats s émiettent, le sol devient plus sableux. On observe alors un changement de coloration de la surface provenant du fait que la couche superficielle a été tronquée par le vent. Ils se forment alors de petites buttes caractéristiques qui entourent les pieds des arbustes. Le sol devient impropre à la culture et donc pauvre. Les sels se localisent en aval des émergences d eau à proximité des chotts. Les sols salés avec une structure diffuse sont très sensibles à l érosion. La vitesse d écoulement des eaux en surface devient dangereuse sur des terrains à fortes pentes quand les précipitations à fortes intensités se prolongent. C est ainsi que se développent sur des terrains complètement dénudés, des entailles rectilignes assez profondes. 2. Indicateurs biologiques : Les pratiques agricoles relativement récentes ont éliminé les forêts au détriment de la matière organique en provoquant une érosion extensive. La dégradation de la forêt a favorisé l installation d arbrisseaux. Ceci, est le phénomène connu sous le nom de «Steppisation» (Le Houerou, H.N 1969) entraînant une modification importante du sol. Par ailleurs, le développement de l agriculture sur ces zones steppiques a accentué la dégradation des sols qui sont déjà assez pauvres. 3. Indicateurs socio-économiques : La céréaliculture : La céréaliculture a existé dans la steppe depuis des siècles. Ces cultures, confinées au début dans les dayas et les terrasses d'oueds, ont débordé et gagnent les parcours au sol mince. D'une année à l autre, la céréaliculture occupe des superficies de plus en plus importantes au détriment des terres de parcours, avec des rendements inférieurs à 3 quintaux/ha. Cette pratique est motivée par : o l'isolement et les conditions de vie primaire des populations ; o les pressions démographiques et la sédentarisation des populations ; o le manque d instruments juridiques appropriés pour affronter ce type de problèmes. Le surpâturage: Traditionnellement, les parcours étaient la propriété collective de la communauté Arche où tribu, ainsi ces dernières qui possédaient chacune son propre territoire assuraient la gestion, l'exploitation et la défense. L'effondrement du système agropastoral traditionnel a engendré une exploitation anarchique et désordonnée des parcours. Aujourd'hui, les capacités

3 de production des parcours ont nettement diminué car les différents cycles de sécheresse qu'a connu la région n'ont pas favorisé le développement d'espèces fourragères. En effet, le tapis végétal steppique qui se différencie en groupement spécifique (caractéristique pastorale) reflète les conditions difficiles du milieu et les contraintes climatiques. Le taux de recouvrement des différentes espèces est inférieur à 40% et conditionne le stock fourrager qui dépend de la nature de l'espèce, du sol et des apports en eau. Le surpâturage que connaît la zone steppique s'explique par : o l accroissement du nombre de cheptel pour des motifs commerciaux; o la modernisation des moyens de transports; o la multiplication des points d'eau. B : Matériels et méthodes Elaboration des cartes thématiques de bases La carte d occupation du sol Pour les besoins de cette étude, le choix des bandes spectrales s est porté sur les canaux du Proche infrarouge, du Rouge et du Bleu (TM4, TM3 et TM1), vu leur rendu en information recherchée notamment pour la discrimination entre sol et la végétation, l identification des différents types de végétation et la délimitation des étendues d eau. La carte d occupation du sol, qui représente les principales formations steppique (Forêt, reboisement, parcours à alfa, parcours à halophytes, céréaliculture et jachère) ainsi que les thèmes sol nu, sable, bâti et daya, a été élaborée à l aide d une classification supervisée utilisant la méthode du maximum de vraisemblance. La qualité de la classification est évaluée à travers la matrice de confusion calculée à partir des échantillons choisis pour les différentes classes. La validation des résultats est effectuée après une sortie sur le terrain et qui a montré une dégradation des formations végétales. Cette sortie sur le terrain a permis d apporter des correctifs aux résultats obtenus lors des traitements en laboratoire.

4 La carte pédopaysagique La carte pédopaysagique est le résultat de la combinaison des différents paramètres du milieu physique en l occurrence (sol, végétation, climat). Dans le cadre de cette étude, cette carte a été établie à partir d une démarche basée sur la photo-interprétation d une composition colorée des canaux TM7 (moyen infrarouge, discrimination des types de roches), TM4 (proche infrarouge, identification des types de végétation et biomasse) et TM2 (Vert, cartographie de la couverture végétale) qui permettent une meilleure visualisation de l information pédopaysagique. Cette interprétation a permis de dégager les grandes unités de sols. Un croisement des différentes couches d informations contenues dans les cartes (occupation de sol, classes de pente et lithologie) a permis d identifier les unités de sol en relation avec la végétation et la morphologie. Ces résultats confrontés avec la réalité du terrain ont permis de déterminer les classes de sol que nous retrouvons essentiellement en milieu steppique et qui sont : les sols minéraux bruts, les sols peu évolués, les sols calcimagnésiques, les sols iso humiques et les sols halomorphes. d ensablement

5 Cette carte, élaborée à partir de l indice de brillance calculé sur les données TM4 (proche infrarouge) et TM3 (Rouge) et la répartition de la classe sable, fait ressortir les grands types de dispositifs dunaires, discriminés en fonction de leur réflectance : les sables périphériques et les champs de dunes (moyennes et hautes). Les sables organisés en dunes devront nous renseigner sur la direction des vents maximums et leur compétence à l édification des dunes. Les sables périphériques correspondent au voile sableux qui est la traduction de la perte de terrain au profit de l avancée des sables. Choix des canaux TM4, TM3 & TM1 topographique IMAGES Composition colorée TM7, TM4 &TM2 Choix des échantillons tests Composition colorée d occupation du sol des pentes Lithologique Classification (Supervisée) Image classée Validation (réalité terrain) Choix des Points d appui Reconnaissance des grandes unités de sols Unités isophènes Réalité terrain Détermination des grandes unités de sols Image classée définitive CARTE PEDOPAYSAGIQUE Correction géométrique d occupation du sol Organigramme méthodologique pour la réalisation des cartes thématiques de bases. Croisement de l information Ayant mis en évidence la sensibilité potentielle à la désertification des différentes unités, une matrice de décision, combinant l occupation du sol d une part, les unités de sols en fonction de la morphologie et le sable d autre part, a été dressée. Cette matrice, représentée sur le tableau suivant, permet d inventorier les différentes combinaisons de ces paramètres pouvant être rencontrées sur le terrain. Chaque composante du milieu est étudiée en fonction de sa sensibilité potentielle à la désertification. Toutefois, suivant le type de sol et de végétation associée, les différents milieux ne réagissent pas de la même manière à ce phénomène, d où la notion de sensibilité à la désertification. Ainsi, dans notre cas et après avoir étudié la combinaison des sensibilités potentielles de la végétation, du sol et du sable cinq (05) classes de sensibilité à la désertification ont été dégagées, à savoir très sensible, sensible, moyennement sensible, peu où pas sensible à la désertification ainsi que la classe désertifiée.

6 Couvert végétal Sol en fonction TS S MS PPS de la Morphologie + sable Très Sensible (TS) TS TS S MS Sensible (S) TS S S MS Moyennement Sensible (MS) S S MS MS Peu ou Pas Sensible (PPS) MS MS MS PPS Tableau I : Matrice de décision Elaboration de la carte de sensibilité à la désertification La démarche adoptée pour la réalisation de la carte de sensibilité à la désertification est définie dans l organigramme suivant. Cette carte de synthèse est obtenue en croisant les différentes cartes de bases que nous avons décrit précédemment. Ces données vont être superposées entre elles en donnant un poids pour chaque paramètre étudié. Une matrice de décision sera établie et permettra par le biais du croisement des couches d information, et en se basant sur la matrice de décision décrite précédemment, de réaliser la carte de sensibilité à la désertification. Image de télédétection d ensablement d occupation du sol pédopaysagique Matrice de décision Croisement des couches d informations Organigramme général de la méthodologie pour la réalisation de la carte de sensibilité à la désertification. Résultats et interprétation de sensibilité à la désertification La classe très sensible à la désertification se localise au niveau des édifices sableux et de leurs environs constitués par des voiles sableux. Pour la classe sensible à la désertification, il s'agit essentiellement des terrains occupés par une steppe, dont le taux de recouvrement ne dépasse guère les 20%. Les

7 terrains plats de parcours sont sensibles car très accessibles. Aussi, cette classe concerne les terrains en pente accentuée affectés par une érosion hydrique intense. La classe moyennement sensible à la désertification, concerne les terrains peu accidentés couverts par des parcours à recouvrement moyen à base d'alfa et d'armoise ainsi que les lits d oueds et Dayas occupés par la céréaliculture. La classe peu ou pas sensible à la désertification est caractérisée par des sols minéraux bruts, des parcours à base d alfa bien venante, des massifs montagneux et des matorrals constitués par une végétation à base d Alfa et de genévrier. Cette végétation est dotée de grandes potentialités de régénération pouvant stopper l'effet de l érosion. La classe désertifiée est constituée par les chotts et les sebkhas. Conclusion La carte nationale de sensibilité à la désertification à l échelle du 1/ e a été conçue et réalisée en utilisant les techniques de la télédétection. L approche méthodologique utilisée s articule autour de la combinaison des indicateurs de la désertification et prend en compte les variations sur les plans pédopaysagique, de l utilisation du sol et de l état de la végétation naturelle. Ces variations nous ont amené à considérer les indicateurs de la désertification de la même manière pour toute la steppe Algérienne (même poids dans la combinaison). Cette carte de sensibilité à la désertification (désertifié, très sensible, sensible, moyennement sensible et peu ou pas sensible) permettra la surveillance de l écosystème steppique et la perception des changements agro écologiques, en fonction de l utilisation du sol et constituera une référence pour toutes les études futures. Actuellement, ce travail peu constitué une base de travail pour le développement d un programme de lutte contre la désertification. En outre, l échelle du 1/ e utilisée dans cette étude favorise la vision synoptique de toute la zone steppique Algérienne. L utilité de ce travail se justifie dans la mesure où c est à partir de ses conclusions que nous pouvons élaborer des programmes d interventions précis sur la steppe. Le suivi de la désertification et de son évolution peut se faire par une mise à jour de cette étude. Il est à signaler que le Centre des Techniques Spatiales se consacre actuellement à la mise en place d une base de données environnementale nationale à laquelle seront connectés l ensemble des opérateurs concernés par le phénomène de désertification, et qui mettra à contribution les outils d observation du milieu steppique (télédétection et stations météorologiques) ainsi que les outils de traitements et d échanges (SIG, réseaux, bases de données). Il faut dire qu un énorme travail de sensibilisation et de formation par le projet est nécessaire pour la réussite de cette action.