Chapitre I : Etude du milieu
1- Le climat :
Le climat joue un rôle essentiel dans la
répartition et le développement des plantes et la nature du sol
(Boulaine, 1971 ; Torrent 1995) son analyse à l'échelle d'une
région se base sur des données fournies par des stations
météorologiques, nous avons fait une synthèse climatique
de notre région d'étude sur trois stations représentatives
(Batna- Barika et Biskra).
Les principaux paramètres climatiques retenus sont la
température de l'air, la précipitation, humidité relative,
l'évapotranspiration, l'insolation et le vent.
1- 1- Les précipitations :
Selon Dubief (1953), les précipitations ont
pratiquement toujours lieu sous forme de pluies. Ces dernières sont
caractérisées par leur faible quantité. Pour étayer
les caractéristiques de précipitations de notre région
d'étude, nous avons fait une synthèse des données sur les
précipitations sur trois stations représentatives.
De ce fait nous avons pu avoir les moyennes couvrant une
période de 20 ans à Batna, 20 ans à Barika et 24 ans
à Biskra.
1- 1-1- Variation annuelle :
La moyenne annuelle est d'environ 125,49 mm répartie
sur 33 jours pluvieux a Biskra, 225,5 mm, répartie sur 48 jours pluvieux
à Barika et environ 331 mm répartie sur 87 jours pluvieux
à Batna. La quantité d'eau reçue annuellement reste un
facteur essentiel pour la vie végétale en zone aride.
Pour les sols, la valeur maximum de précipitation a une
grande importance.
Elle accentue les processus d'érosion hydrique et
favorisent les migrations des éléments les plus solubles (sels,
gypse, calcaire) (Pouget 1980b ; Halitim, 1988).
Les moyennes mensuelles des hauteurs de pluies sont
représentées dans (annexe n° 01), l'analyse des hauteurs
mensuelles de pluies dans les trois stations, fait ressortir un maximum en
novembre (20,42 mm) à Biskra, en Janvier
(39,9 mm) à Barika et en novembre (39 mm) à
Batna, avec un minimum se produisant toujours en Juillet (0,3 mm à
Biskra, 1,3 mm à Barika et 3 mm à Batna) (Figure10).Toutefois il
faut noter que ces valeurs mensuelles peuvent varier d'une année
à l'autre (Dubief, 1953 ; Thierriot et Matari, 1998).
40
25
20
35
30
15
10
5
0
j f mr av m j jt at s o n d mois
batna barika biskra
p en mm
Figure 10: variation mensuelle moyenne de la hauteur des
pluies au niveau des trois stations
1- 1- 2- Variation saisonnière :
Les précipitations saisonnières sont
calculées à l'aide des valeurs mensuels inter annuels (annexe
n°01).
La répartition saisonnière des pluies (Figure11)
dans les trois stations, fait ressortir un maximum se produisant en automne
(35,53%) et hiver (37,05%) à Biskra, en automne (32,99%) et hiver
(34,61%) a Barika, et en automne (32,32%) et printemps (32,02%) à
Batna.
54
Le minimum se produisant toujours en été, avec une
pluviosité souvent très
faible.
p% 40
25
20
35
30
15
10
5
0
ETE saisons
AU HI PRI
batna barika biskra
Figure11 : variation saisonnière de la hauteur de
pluies au niveau de trois stations
1- 2- La température :
Le facteur thermique a une influence capitale sur les
comportements des organismes par le contrôle qu'il exerce sur l'ensemble
des processus vitaux.
La croissance, l'activité végétative et la
production sont étroitement dépendantes de la
température.
Les espèces végétales sont plus sensibles
aux températures minimales de la saison froide et aux
températures maximales de la saison chaude et par conséquent
à l'amplitude de leurs oscillations.
En plus ce sont ces éléments qui
caractérisent le mieux le régime thermique en un lieu
donné.
Pour la végétation, plus importantes sont les
températures moyennes hivernales.
Les deux facteurs essentiels à considérer pour la
croissance et le développement végétal se rapportent :
- à l'intensité et a la durée du froid
hivernal (dormance hivernale).
- à la sécheresse estivale, d'autant plus longue et
chaude que la pluviosité moyenne annuelle est faible.
De la même façon que les précipitations
nous avons fait une synthèse des données de températures
pour les trois stations représentatives de notre région
d'étude.
Les grandeurs thermiques retenues pour la région
d'étude (annexe n°01), nous permettent de faire les constatations
suivantes :
* La moyenne annuelle est de l'ordre de 22,51°C à
Biskra, 18,26°C à Barika et 13,68°C à Batna.
* Une forte variation saisonnière des
températures mensuelles, un maximum en Juillet (33,63°C à
Biskra, 30,09°C à Barika et 24,6°C à Batna), avec un
minimum se produisant toujours en Janvier (11,85°C à Biskra,
7,9°C à Barika et 5,25°C à Batna) (Figure10).
* La température maximale enregistrée est de
l'ordre de 40,06°C à Biskra, 37,07°C à Barika et
32,9°C à Batna.
* La température minimale enregistrée en Janvier
est de l'ordre de 7,04°C à Biskra, 7,9°C à Barika et
5,25°C à Batna.
* L'amplitude thermique est considérable ; elle est de
12,97°C en Juillet et de 5,51°C en Avril à Biskra, de
16,78°C en Octobre et de 10,51°C en Décembre à Barika
et de 8,54°C en Janvier et de 16,6°C en Juillet.
j f mr av m j jt at s o n d mois
t en c°
35
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25
20
15
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0
batna barika biskra
56
Figure12 : variation mensuelle moyenne pour les trois
stations étudiées 1- 2-1- Variation saisonnière
:
La température moyenne saisonnière est
calculée à l'aide des valeurs moyennes mensuelles.
On remarque que toutes les saisons sont
caractérisées par : (Figure13) :
* Un été chaud avec des températures variant
entre 23,33°C à Batna, 29,03°C à Barika et 32,49°C
à Biskra.
* Un hiver froid avec des températures variant entre
5,69°C (Batna) et 8,86°C (Barika) et un hiver chaud à Biskra
(12,85°C).
* Un printemps ou la température varie de 14,16°C
à Batna, 18,45°C à Barika et 22,81°C à
Biskra.
* Un automne avec des valeurs de la température atteignant
10,23°C à Batna, 16,71°C à Barika et 21,67°C
à Biskra.
Ten c°
25
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35
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15
10
5
0
saisons
AU PR ETE HI
batna barika biskra
Figure13 : variation saisonnière de la
température au niveau de trois stations
1- 3- L'évapotranspiration potentielle (ETP)
:
L'évapotranspiration potentielle est la consommation
maximale d'eau d'un couvert végétal actif dense et étendu
sur une grande surface et bien alimenté en eau.
Elle correspond au maximum du pouvoir évaporant de
l'air (Gerbier et Brochet, 1975), plusieurs formules ont été
élaborées pour l'évaluation de l'ETP par Thornthwaite
(1944), Penman (1948), Turc (1961), etc.
Le calcul de l'ETP est effectué en appliquant la
formule de Thornthwaite, il s'agit d'une expression simple et adaptée au
contexte climatique, aride de notre zone d'étude.
L'ETP de thornthwaite s'exprime par la formule suivante :
ETP= 16 (10 t/I)a c
Où :
-ETP : évapotranspiration en mm ;
- t : température moyenne de la
période considérée en C° ;
-a : indice lié à la
température, calculé par la relation proposées par Serra
(1954), cité par Menani (1991) pour la simplifier :
a = 0,0161 I + 0,5
-C : coefficient de correction en fonction de la
latitude et du mois de l'année (annexe n°01).
- I: indice thermique annuel obtenu en
sommant les 12 valeurs de i = (t /5); t'étant la température
moyenne mensuelle en ° centigrade. Les résultats de calcul de l'ETP
sont rapportés dans le figure 14.
L'analyse des résultats de calcul de l'ETP par la
méthode de Thornthwaite
pour les trois stations montre que la valeur minimum se produit
en Janvier (11,26 mm) à Batna, 10,46 mm à Barika et 12,99 mm
à Biskra.
Le minimum est atteint en Juillet de 154,22 à Batna,
203,44 à Barika et 239,13 à Biskra.
etp en mm 250
200
150
100
50
0
mois
batna barika biskra
58
j f mr av m j jt at s o n d
Figure14 : évapotranspiration mensuelle moyenne
selon THORNTHWAITE Au Niveau de trois stations
1- 4- Humidité relative :
L'analyse des résultats de l'humidité relative
mensuelle dans les trois stations (Figure15), fait ressortir un maximum se
produit toujours en Décembre avec 57,8% à Biskra, 64,2% à
Barika et 74,58% à Batna, avec un minimum de 28,4% en Juillet à
Biskra, 38,16% à Batna et 11% en Septembre à Barika.
L'humidité relative elle reste inférieure
à 50% en été à Batna, toute l'année sauf en
hiver à Biskra et toute l'année sauf en hiver et la fin de
automne à Barika, elle souligne se double influence de la
sécheresse estivale et de la continentalité ; par temps de
sirocco.
batna barika biskra
hr%
80
70
60
50
40
30
20
10
0
j f mr av m j jt at s o n d mois
Figure 15: humidité relative mensuelle moyenne en
(%) au niveau de trois stations
1- 5- L'insolation :
Le nombre moyen annuel d'heures d'insolation est environ 250,88
à Batna, 283,6 à Biskra et 262,2 à Barika (annexe
n°01).
Le maximum est enregistré, en Juillet avec 349,16 heures
à Batna, 357,38 heures à Barika et 365,5 heures à
Biskra.
Le minimum est enregistré en Janvier (171 heures) à
Batna, en décembre (218,7 heures) à Biskra et 182,32 à
Bari ka.
400
350
300
250
200
150
100
50
0
insol
heures
j f m a m j jt at s o n d mois
batna barika biskra
60
Figure16 : le nombre moyen d'insolation au niveau de
trois stations
1- 6-Le vent :
Le vent constitue dans certains biotopes un facteur
écologique limitant .sous l'influence des vents violents la
végétation est limitée dans son développement
Le vent a tout d'abord une action indirecte :
-en abaissant ou en augmentant la température, suivant les
cas
-en augmentant la vitesse d'évaporation, il à donc
un pouvoir desséchant
La vitesse moyenne mensuelle de trois stations est
représentée dans (annexe n° 01)
L'analyse de vitesses des vents dans les trois stations
(figure17), fait ressortir un maximum en avril (6.85 m/s) à Batna, en
juillet (5.3 m/s) à Barika et (9.70 m/s)
à Biskra avec un minimum se produisant en janvier (3.3 m/s
à Barika et 7.59 m/s à Biskra) et en août (2.97 m/s)
à Batna
L'écologiste chinois liu shu (1984) considère
qu'il y a risque sérieux de désertification lorsque la vitesse
moyenne annuelle est de 2 m/s à 3.8 m/s au dessus du sol. Ce chiffre est
en accord avec celui retenu par la FAO (Boyadgiev ,1984) ce qui nous permet de
dire selon le concept de ces scientifiques que notre région
d'étude a une vitesse moyenne annuelle de 3.73 m/s à Batna,4.42
m/s à Barika et 8.7 m/s à Biskra est menacée de
désertification par érosion éolienne
vitesse m/s 10
9
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7
6
5
4
3
2
1
0
J F MR AV M J JT AT S O N D
mois
batna barika biskra
Figure17 : vitesse mensuelle moyenne des vents au niveau
de trois stations
1- 7- Les indices climatiques :
De nombreux indices et formules ont été
élaborés pour caractériser le climat d'une région,
ils font intervenir essentiellement, la conjonction température-
pluviométrie.
1- 7-1- Indice de DEMARTONNE (Ia):
I = P/ (T+ 10) Oü
* P : précipitation annuelle (mm).
* T : température moyenne annuelle
(C°).
62
Cette formule est caractérisée par sa
simplicité dans laquelle le chiffre 10 ajouté à la
température, permet d'éviter d'avoir un indice négatif.
Cet indice est d'autant plus grand que le climat est plus
humide. Nous avons appliqué cette formule aux trois stations climatiques
courant notre zone d'étude ; nous avons obtenu la classification
suivante :
Tableau 6: Calcul de l'indice de DEMARTONNE pour les 03
station :
|
Stations climatiques
|
Valeur de l'indice
|
|
Batna
|
|
13,97
|
|
Barika
|
7,87
|
|
Biskra
|
3,86
|
Tableau7: Classification des stations selon DEMARTONNE
(Guyot, 1999):
|
Stations
climatiques
|
Valeur de l'indice
|
Type de climat
|
|
Biskra
|
0< I< 5
|
Hyper- aride
|
|
Barika
|
5< I< 10
|
Aride
|
|
Batna
|
10< I< 20
|
Semi- aride
|
|
20< I< 30
|
Semi- humide
|
|
30< I< 50
|
Humide
|
En plaçant ces indices sur le tableau De martone, on
s'aperçoit que la station de Batna à un climat semi- aride, la
station de Barika, un climat aride et la station de Biskra un climat hyper-
aride.
1- 7- 2- Indice xérothermique de BAGNOULS et
GAUSSEN (Ix) :
Ce diagramme ombro thermique fait intervenir les pluies et les
températures moyennes mensuelles.
Cette représentation fait ressortir les mois secs dans
l'année pour GAUSSEN un mois est sec si P < 2T, comme il
apparaît clairement sur les figures (18-19-20), la période
sèche de la région de Batna s'étale du mois mai
jusqu'à la fin du mois de septembre, dure presque toute l'année
de la région de Barika et toute l'année pour la région de
Biskra
p en mm
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mois
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10
t en e
p en mm t en c°
figure18 : diagramme ombrothermique de Batna
(1985-2005)
64
Deuxième Partie Etude de milieu et
méthodologie
p en mm
90
80
60
50
40
30
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10
0
j f mr av m j jt at s o n d
mois
35
30
25
20
5
0
15
10
t en c°
p en mm t en c°
figure19 : diagramme ombrothermique de
Barika(1984-2004)
p en mm
40
80
70
60
50
30
20
10
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mois
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15
10
t en c°
p en mm t en c°
Figure20: diagramme ombrothremique de Gaussen de la
région de Biskra
1- 7-3-Le climagramme d'Emberger :
Ce diagramme ou quotient pluviométrique est une
représentation graphique issue d'une formule où la valeur des
précipitations en mm, divisée par une expression de la T° en
degré Kelvin, cette expression est choisie en fonction de la vie du
végétal, cette formule s'écrit comme suit :
1000 P 2000 P
Q2 =
M+ m
2
=
(M- m) M2- m2
Cette formule peut s'écrire selon Stewart (1969) qui
à transformé le quotient d'Emberger pour le climat
méditerranéen et a obtenu la formule suivante :
Où
M : moyenne des maxima du mois le plus chaud.
m : moyenne des minimum du mois le plus
froid.
M et m sont exprimés dans l'expression de Stewart en
° Celsius.
Le climat est d'autant plus sec que Q2 est plus faible.
L'observation du climagramme d'Emberger nous permet de situer les 03 stations
d'étude comme suit :
-Station Biskra : une étage bioclimatique
Saharien en hiver chaud (Figure21). -station Batna : une
étage bioclimatique semi aride à hiver frais inférieur
(Figure21).
-Station Barika : une étage bioclimatique
aride à hiver tempéré (Figure21)
Batna
Barika
Biskra
66
Figure21 : le climagramme du quotient
pluviométrique Q2 d'emberger
des 03 stations
d'étude.
1-8 Conclusion :
Notre zone d'étude offre un bel exemple de la «
dégradation » du climat méditerranéen et de son
passage progressif à un climat franchement désertique, quoique
encore de type méditerranéen, cette dégradation
corresponde à une aridité croissante :
* La pluviosité annuelle diminue progressivement et
devient de plus irrégulière, le nombre de jours de pluie est en
général peu élevé, inférieur à
100.
* Les températures moyennes augmentent et souligne une
sécheresse estivale toujours plus longue.
* Une insolation élevée.
* une humidité relative faible en moyenne,
inférieure à 50%.
* les vents sont moins uniformes et contribuent à
accroître une évaporation
Tous ces facteurs déterminent une forte aridité,
pour la végétation. L'aridité croissante se traduit par un
bilan hydrique des sols de plus en plus déficitaire et une
réduction de l'activité végétale en
intensité et en durée.
L'illustration en est fournie par l'augmentation de la
durée de la saison sèche telle qu'elle est exprimée sur
les diagrammes ombrothermiques de Bagnoulous et Gaussen (Figure 18-19-20).
2- La géologie :
La carte géologique nord-est d'Algérie (figure22)
présente des terrains datant du crétacé au quaternaire
La lithologie de ces formations est constituée de
calcaire, graviers calcaires, dolomie, marne, argile, limon, sables et sels.
En définitive, la quasi-totalité des roches sont
des roches carbonatées, souvent gypseuses et salées. Le
caractère essentiel de ces formations réside dans le fait quelles
contiennent généralement des sels (calcaire, gypse et sels
solubles) qui influencent la composition des eaux superficielles et
souterrains.
Les formations existantes ont été
effectuées de mouvements tectoniques suivis de phénomènes
d'érosion suffisamment actifs, pour engendrer des lacunes locaux
|
Carte de Situation des
stations d'étude
(fond géologique)
|
35°30'
35°00' N
Station
N°02
M'DOUKA
Station
N°03
L
BARIK
Station
N°04
A
TOLG
A
Station
N°01
AIN TOUTA
5°00'E 5°30' 6°00'
68
Source : Carte géologique NORD -EST ALGERIE
Service de la carte géologique d'Algérie
SCGA1951
ECHELLE 1/500 000
Figure 22: Carte géologique de la zone
d'étude
3- la géomorphologie :
3-1 Les reliefs :
Typiques des régions arides, les versants
modèles dans le substratum géologique laissent apparaitre
très facilement leur structure en raison de la faible épaisseur
des sols et la faible densité du couvert végétal (Pouget,
1980 b).
En fonction de la lithologie, dureté et puissance des
strates, on peut distinguer trois grands ensembles de modelés selon que
l'on a :
* dominance de roches dures : calcaires plus ou moins dolomitique
et grés (crétacé).
Les points hauts du relief (Djebels), Toujours modelés
dans les roches dures, calcaires plus ou moins dolomitiques et grés.
Elles sont généralement dénudées ou presque de
toute végétation naturelle.
*Dominance de roches tendres :
-Les marnes
-Les marno-calcaires : intermédiaires entre les roches
calcaires durs et marnes, les marno- calcaires donnent
généralement un modèle de collines plus ou moins
pentues.
*Alternance de roches durs et de roches tendres :
Il correspond en général aux zones aplanies
à proximité des reliefs avec des alignements rocheux et des
lambeaux de niveaux en croutés. Il s'agit en fait de glacis de
dénudation. La structure détermine le modelé des
affleurements rocheux : - Aspect de muraille de quelques mètres de
haut.
- Dalles monoclinales
Entre les reliefs ou micro reliefs, la surface du sol,
sensiblement plane est recouverte par un voile discontinue de sables grossiers,
graviers ...etc.
70
3-2 les surfaces presque plus ou moins planes (Glacis et
terrasses)
Ce sont des surfaces presque planes de pente assez
faiblement.
3-3 les dépressions :
Lorsque les eaux s'évaporent sous l'effet de la
chaleur, des plaques de sels divers se déposent en surface formant
suivant l'origine des leurs eaux (phréatiques ou superficielles), les
chotts et les sebkhas.
- Chott M'doukal, fait partie de chott Hodna, son altitude
constante (395- 450m) il est très salé, il n'existe presque pas
de vie végétale.
- La partie Sud- Est des Ziban se caractérisé
par la présence de plusieurs chotts à altimétrie
négative (40 m au dessous du niveau zéro) et qui constituent le
point de convergence exutoire naturelle des oueds drainant la région.
3-4 les accumulations sableuses :
Elles sont constituées par de vastes dépôts
de sable transportés par le vent.
Les formations éoliennes
anciennes et fixés : sables siliceux, jaune- rougeâtres.
Ils ont conservé une autre morphologie éolienne
typique (dunes, micro dunes,
nebkas).
* Les formations éoliennes mobiles (non ou peu
fixés) :
- Les voiles sableux : recouvrement généralement
discontinue peu épais, quelques
centimètres, plus ou moins fixé par des
psammophytes vivaces ou annuelles.
-Les nebkas : accumulation de sable
éolien de végétal bloc rocheux. La taille des
nebkas varie de quelques centimètres à quelques
décimètres de haut pour une
longueur 0.50 à 2 mètres.
4- L'hydrologie :
4-1 l'hydrologie superficielle :
Dans les zones à déficit hydrique, les
précipitations sont toujours irrégulières. Par suite les
conditions de l'écoulement y sont particulières (l'absence d'un
écoulement permanent).
En effet, les oueds n'ont pas un régime de crues
régulier mais plutôt de caractère accidentel :
Quand les pluies s'abattent, les oueds coulent quelques jours et
débordent même. 4-2 L'hydrogéologie :
La lithologie et les considérations hydrodynamiques
permettent d'individualiser 04 unités aquifères :
-Nappes phréatiques (la plupart de ces eaux entrent dans
les catégories salés ou très salées.
-Nappes du miopliocène (surtout dans les sols de
M'doukal).
Le caractère chimique des eaux de cette nappe se rapporte
au type sulfaté alcalin sulfaté calo magnésien et
sulfaté cacique.
-Nappes calcaires : Les plus exploitées dans la zone de
Biskra (station 04)
- La nappe du continental intercalaire : où nappe
profonde, son eau coûteuse en raison de sa température et sa
profondeur.
5-présentation de la zone d'étude
:
En se rapportant à la carte topographique de Biskra
feuille n 31, 1/ 500000 publié en 1962 la zone d'étude
s'étend entre :
- 34 ° 44 ' et 35 ° 26 ' 27 de latitude Nord.
- 5 ° 11 ' et 5° 47 ' de longitude Est.
Station 1 : Station 2 :
x= 35 ° 26 ' 27 N. x= 35° 21 ' 35 N
y = 005 ° 47 ' 10 E y= 005° 21 ' 20 E
z= 1070 m Z= 475 m
Station 3 : Station 4 :
|
x= 35 ° 11 ' 21 N
y = 005 ° 11 ' 51 E. Z= 407 m
|
x= 34° 44' 25 N y= 005° 23 ' 54E Z=
171m
|
Station N° 03
Station N° 02
Station N° 04
Station N° 01
Carte de situation
des stations
d'étude
Source : CARTE
topographique
1: 500 000
BISKRA NI-31-NE
INC
Figure 23 : situation géographique de la zone
d'étude
| 
