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Signification géo-environnementale des caractères physico-chimiques des eaux du bassin de l'oued Maarouf (Tunisie centrale)

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K. Lahmar1*

J.P. Larue2

 

1Université de Monastir, Tunisie

2Université Paris Est, Créteil, France

 

Abstract - The chemical analysis of water of the catchment area of the Maarouf wadi shows a strong variability in the spatial distribution of the chemical elements. To explain it, it is necessary to take account of the natural factors but also to wonder about the role of the occupation of the grounds and the alteration work which touched almost the totality of the catchment area. The agriculture of the area knew fast changes and the strong use of the pesticides and artificial fertilisers is responsible for the strong concentration in chemical elements of the samples of water on which one made the tests. The concentrations of water of the dam Nebhana in various chemical elements result mainly from the chemical dissolution of the elements forwarded by the Maarouf wadi. Dissolution is supported by: a) the lithological structure which composes the area catchment of the Maarouf wadi and sandy texture allowing a strong infiltration, the mixing and the transfer of these chemical components; b) the bioclimatic conditions of which a tendency towards the aridity; c) alteration work supporting a fluid transfer of the chemical elements.

 

Keywords: Central Tunisia, sedimentation, soil and water conservation, SIG, hydro-chemical analysis.

 

Résumé - L'analyse chimique des eaux du bassin versant de l'oued Maarouf montre une forte variabilité dans la distribution spatiale des éléments chimiques. Pour l'expliquer, il faut tenir compte des facteurs naturels mais aussi s'interroger sur le rôle de l'occupation des sols et des travaux d'aménagement qui ont touché la presque totalité du bassin versant. L'agriculture a connu des mutations rapides et la forte utilisation des pesticides et des engrais chimiques est responsable de la forte concentration en éléments chimiques des échantillons des eaux sur lesquels on a fait les tests. La composition chimique des eaux du barrage de Nebhana résulte principalement des apports par l'oued Maarouf. La dissolution sur le bassin versant est commandée par : a) la lithologie (roches sédimentaires variées) et par la texture souvent sableuse des sols, qui favorise l'infiltration ; b) les conditions bioclimatiques, marquées par une tendance vers l'aridité ; c) les travaux d'aménagement favorisant un transfert fluide des éléments chimiques.

 

Mots clés: Tunisie centrale, sédimentation, conservation des eaux et sol, SIG, analyse hydro-chimique.

 

  1. Introduction

Dans tous les domaines climatiques, l'étude spatio-temporelle des paramètres physico-chimiques des eaux aide à la compréhension du fonctionnement des géosystèmes, que ce soit pour déterminer l'origine et la distribution des flux chargés d'éléments en solution ou pour analyser l'accumulation de ces produits susceptible de s'opérer dans les systèmes aval (Nasseh el al. 1996 ; Markovics et al. 2010).

Dans les géosystèmes semi-arides, la variation des paramètres physico-chimiques des eaux dépend étroitement de l'environnement, car les conditions hydrogéologiques, morphologiques, bioclimatiques et anthropiques sont déterminantes pour les phénomènes de dissolution et de précipitation (Bahri et al. 1983 ; Vaudour 1984 ; Gourari et al. 2000). L'aridité accroît la minéralisation des eaux, mais il est souvent difficile de distinguer ce qui est lié aux facteurs naturels et ce qui résulte des activités humaines. Ainsi la salinisation des ressources en eaux peut avoir une origine double : naturelle (géologique) et anthropique (activités humaines) (Boughriba, 2006). Meybeck (1986) souligne que la composition chimique des eaux courantes est facilement altérée par des influences anthropiques, même mineures, comme les cultures, les rejets domestiques ou le salage des routes. Ces altérations peuvent inhiber la précipitation des carbonates et donc la formation de travertins (Gourari et al. 2000).

L'objectif de cette étude est de déterminer l'hétérogénéité spatiale des concentrations en éléments dissous dans le bassin versant de l'oued Maarouf. À travers la recherche de l'origine des éléments, nous aurons à préciser le rôle des activités anthropiques.

  1. Matériel et Méthodes

    1. Cadre de l’étude :

Le bassin versant de l'oued Maarouf a une superficie de 320 km2. Il est limité au nord par les retombées sud des djebels Serdj, Belloutta et Bargou, à l'est par l'oued Kseub, à l'ouest par la plaine de Haffouz, et au sud par les djebels Ouesslat et Elouar (Fig. 1). Cette zone est située entre les 9ème et 10ème degrés de longitude Est et entre les 35ème et 36ème degrés de latitude Nord.

Les altitudes sont comprises entre 250 m, à l'est, et 1354 m, au nord, avec une sous-représentation des valeurs supérieures à 900 m. Les versants ont une inclinaison inférieure à 5 % sur 15 % du bassin versant, comprise entre 5 et 35 % sur 70 % du bassin et supérieure à 35 % sur le reste du terrain d'étude (Lahmar 2010).

Le relief est essentiellement constitué de chaînons montagneux, comme le Jbel Serdj, en limite nord du bassin versant, et de plateaux et de plaines, comme celle d'Eloueslatia, en limite ouest du bassin, à 300 m d'altitude en moyenne.

Figure 1 : Le bassin de l'oued Maarouf : topographie, réseau hydrographique et localisation des prélèvements d'eau.

 

Dans les cinq premiers kilomètres en aval de la source, l'oued Maarouf s'encaisse dans les roches résistantes des djebels Serdj et Essouatir (calcaires, dolomies et grès). Il parcourt ensuite des terrains de moins en moins résistant : d'abord des marno-calcaires, puis des marnes, des sables et des grès et enfin des dépôts sablo-marneux jusqu'à la zone de confluence avec l'oued Kseub au niveau du barrage de Nebhana (Fig. 2).

Figure 2 : Coupe des formations géologiques du bassin de l'oued Maarouf.

 

Soumis à un climat méditerranéen à tendance semi-aride, le bassin versant enregistre une pluviométrie annuelle moyenne de 395 mm (Bocquet 1993), mais les variations interannuelles sont fortes et des périodes sèches alternent avec des phases plus humides. Ainsi le déficit pluviométrique de la période 1977-1989 a-t-il été particulièrement marqué en Tunisie centrale (Kingumbi 1999). De plus, l'altitude introduit des variations spatiales : les djebels reçoivent plus de 450 mm en moyenne annuelle alors que la plaine d'Eloueslatia n'enregistre que 359 mm. La température annuelle moyenne est de 19,1 °C, avec un minimum de 10,4°C en janvier et un maximum de 28,6 °C en août (Bocquet 1993). Les moyennes des températures maximales journalières de la saison estivale avoisinent les 37°C et le maximum absolu 48,1°C a été enregistré en août 1986 (Mougou et al. 2011). L'évapotranspiration potentielle selon la méthode Penman, qui est très supérieure aux précipitations, est d'environ 1680 mm à Kairouan (Fakhfakh 1998 ; Mougou et al. 2011).

L'oued Maarouf présente un régime pluvial méditerranéen qui se caractérise par des écoulements en hiver et un assèchement presque total au cours de la saison estivale. Pendant l’hiver, les débits moyens sont de l'ordre de 28 m3/s au niveau du barrage de Nebhana (CRDA Kairouan). Au cours de la saison estivale, l'oued s'assèche progressivement de l'aval à l'amont à partir de mars.

Dans le bassin versant de l'oued Maarouf, les sols calcimorphes dominent (Fournet 1974 ; Delhoume 1980). Dans les parties hautes du bassin, les sols sont surtout des sols squelettiques, mais on trouve également des sols rouges méditerranéens peu profonds et fréquemment encroûtés. Ailleurs, les sols sont plus profonds. Il s'agit essentiellement de sols isohumiques, le plus souvent encroûtés. Si les horizons se distinguent mal dans les sols peu épais de la partie amont du bassin, ceux de la partie aval présentent généralement un profil à trois horizons, dans lequel la teneur en carbonate de calcium augmente de bas en haut (Delhoume 1980).

Les parties supérieures du bassin sont couvertes de forêt et maquis sévèrement dégradés, où de grandes surfaces ont été dénudées par le surpâturage et un défrichement très poussé. Ces deux actions ont provoqué la destruction de la végétation spontanée laissant la place à des broussailles et les espèces fourragères non pâturables. Dans les plaines et plateaux, l’anthropisation a fait disparaître complètement la végétation naturelle. De ce fait, la couverture végétale ne permet plus la protection du sol contre l'érosion.

    1. Méthodologie :

Pour bien montrer l'évolution spatiale des paramètres physico-chimiques des eaux transitant dans le bassin versant, les lieux d'échantillonnage des eaux ont été choisis à l'amont, dans la zone de production, et à l'aval, dans la zone d'accumulation. La localisation des points de prélèvement des eaux est indiquée sur la figure 1.

Les quatre prélèvements amont ont été effectués dans des citernes de 3 m diamètre et de 2,5 m de profondeur, à ciel ouvert qui ont recueilli les eaux des oueds lors des crues du 22 juin 2007. Ils servent à caractériser les apports des oueds Jelef et Hmara qui confluent pour constituer l'oued Maarouf.

La température, la conductivité et le pH ont été mesurés sur le terrain : la température à l'aide d'un thermomètre YSI (précision : ± 0,25°C), la conductivité avec un conductimètre de terrain (WTW 1330, Norme AFNOR), le pH à l'aide d'un pH-mètre Orion Research après calibration de l'électrode (précision : ± 0,05 unité). Les dosages des éléments chimiques majeurs (Ca2+, Mg2+, Na+, NH4+ HCO3-, SO42-, Cl-, NO3- et PO43-) ont été réalisés en laboratoire, en suivant les préconisations de  Hoffman et Pellegrin (1996) : les échantillons récoltés dans des tubes bien fermés, à une température ne dépassant pas les 25°C pour éviter des éventuelles réactions chimiques, ont été transportés en un premier temps à l’école nationale des ingénieurs de Sfax (ENIS, Tunisie) où les analyses ont été faites au bout de huit jours, puis ils ont été envoyés, le 9 septembre 2007, à Avignon dans des boîtes maintenant la température à 20°C et ils ont été vérifiés deux semaines après à la Faculté des Sciences d'Avignon (France). Les deux séries de dosages, tous effectués par chromatographie ionique, ont donné des résultats très semblables. La précision des résultats est de l'ordre de 5 %.

  1. Résultats

    1. Analyses chimiques des eaux

Les tableaux I et II donnent des résultats des analyses d'eaux prélevées le 17 août 2007 à 13 h et à 20 h. Pour chaque élément, les concentrations sont exprimées en milliéquivalents par litre (méq/l = concentration en mg/l divisée par le poids moléculaire de l'élément lui-même divisé par sa valence).

Tableau 1 : Résultats des analyses d'eau de l'oued Maarouf

Échantillons prélevés le 17 août 2007 à 13 h

Stations

T° en C

pH

Cond (µS/cm)

Ca++ en meq/l

Mg++ en meq/l

Mg++/ Ca++

Na+ en meq/l

K+ en meq/l

HCO3- en meq/l

SO42- en meq/l

Cl- en meq/l

PO43- en meq/l

NO3-en meq/l

Jelef

39

7,7

513

1,731537

4,518

2,609

0,2175

0,04911

3,5728

0,394

0,637

0

 

Elharia

38,5

7,6

523

1,806

5,497

3,043

0,2131

0,0087

3,9826

0,352

0,398

0,0001

 

Oueslatia ville

38

7,8

522

1,961

5,159

2,6309

0,187

0,03427

4,6545

0,475

0,429

0,0009

0,003

Hmara

39,1

8

523

1,896

4,032

2,1264

0,2697

0,02097

4,9823

0,477

0,499

0,0015

 

Gorry

39

7,5

555

1,707

5,431

3,1824

0,3219

0,02967

3,6384

0,479

0,516

0,0013

 

Nebhana

37,9

7,4

599

1,846

6,04

3,2713

0,1827

0,03197

5,1954

0,323

0,322

0

0,009

Moyenne

38,6

7,7

539

1,821

5,11

2,8046

0,2319

0,02916

4,3382

0,416

0,468

0,0008

 



Tableau 2 : Résultats des analyses des échantillons de l'oued Maarouf.

Échantillons prélevés le 17 août 2007 à 20 h

Stations

T° en C

pH

Cond (µS/cm)

Ca++ en meq/l

Mg++ en meq/l

Mg++/ Ca++

Na+ en meq/l

K+ en meq/l

HCO3- en meq/l

SO42- en meq/l

Cl- en meq/l

PO43- en meq/l

NO3- en meq/l

Jelef

33

7,9

500

1,697

4,369

2,5754

0,1827

0,04271

3,2614

0,364

0,44

0

 

Elharia

35

7,8

512

1,652

5,546

3,3579

0,1653

0,01535

3,9826

0,406

0,44

0,0001

 

Oueslatia ville

35

7,5

476

1,602

5,268

3,2878

0,187

0,03069

4,0809

0,462

0,378

0,0003

0,001

Hmara

36

8

504

1,547

3,785

2,447

0,2131

0,00895

4,3431

0,429

0,358

0

 

Gorry

34

7,4

523

1,857

5,382

3,2484

0,261

0,02839

3,4745

0,375

0,496

0,0013

 

Nebhana

35,5

7,6

542

1,742

5,53

3,1752

0,1653

0,02302

4,9495

0,271

0,282

0

0,006

Moyenne

34,8

7,7

509

1,724

4,978

2,8876

0,1957

0,02481

4,0153

0,385

0,401

0,0003

 



Les températures varient entre 28 °C et 39 °C dans les différentes stations du bassin de l'oued Maarouf où on a effectué le 17 août les prélèvements d'eau, la température moyenne de l’air pour cette journée est d'environ 37 °C. Les conductivités (de 513 à 599 µS/cm/cm2 à 13h00 ; de 499 à 542 µs/cm/cm2 à 20h00) traduisent une minéralisation des eaux assez élevée.

À 13 h comme à 20 h, le pH fluctue entre 7,4 à Elgorry et 8,0 à Hmara.

La concentration en éléments chimiques estimée à partir de la conductivité fluctue entre 325 mg/l à Jelef et 460 mg/l à Nebhana. Elle augmente de l'amont à l'aval, sauf entre Oueslatia et Hmara. Les valeurs maximales sont enregistrées vers l'accumulateur principal, c'est-à-dire le barrage de Nebhana. Les valeurs sont plus fortes pour les relevés de 13 h que pour ceux de 20 h. Cette variation est due probablement à la cinétique des réactions chimiques entre les différents éléments présents. La température catalyse les réactions entre les faciès chimiques.

Les teneurs les plus élevées en calcium Ca2+ sont enregistrées à Jelef avec une teneur de 34 mgl/l à 20h et à Nebhana. Les concentrations en sodium (Na+) sont faibles alors que celles en magnésium (Mg2+) sont plus fortes. Les variations journalières des concentrations en sodium, en calcium et en ion sulfate (SO42-) se font dans le même sens, montrant ainsi que ces trois éléments chimiques ont la même origine lithologique. Les ions nitrates (NO3-), qui n'ont été mesurés qu'à Oueslatia et Nebhana, sont présents en faible quantité, toutefois ils sont trois fois plus abondants à l'aval qu'à l'amont.

Pour les 130 échantillons d'eau prélevés par Ben Abdallah (2006) dans le lac de Nebhana, le diagramme de PIPER (Fig. 3) indique des faciès bicarbonatés-magnésiens-calciques.

Figure 3 : Diagramme de Piper des faciès chimiques dans le lac de Nebhana



La répartition des points dans le diagramme de PIPER montre que la cinétique des réactions chimiques est très élevée dans l'eau du barrage. Les nuages de points présents dans le diagramme migrent vers les sommets des triangles. Ils se concentrent dans des valeurs qui dépassent les 60%. Pour évaluer cette réaction chimique, on a construit la courbe de corrélation entre les sulfates (SO42-) et le groupe calcium-magnésium (Fig. 4).

Figure 4: La corrélation et la proportionnalité entre les éléments chimiques dans le lac de Nebhana

La répartition en nuage sur la droite Y = ax + b montre que la concentration de l'ion sulfate et la somme calcium + magnésium sont liées par une forte corrélation positive.

    1. L'indice de saturation des minéraux carbonatés

L'indice de saturation exprime le degré d'équilibre chimique entre l'eau et le minéral testé (Bakalowicz 1979 ; Parkhurst et Appelo 1999) et peut être considéré comme une mesure du processus de dissolution et/ou précipitation (Drever 1997). Le logiciel WATEQ (Plummer et al 1984) a été utilisé pour calculer les indices de saturation de la calcite et de la dolomite (Tab. 3).

Tableau 3 : Les indices de saturation des éléments testés.

Paramètres

Minimum

Maximum

Moyenne

IS Calcite

1,18

1,01

1,09

IS Dolomite

1,22

1,04

1,13

Le calcul de l'indice de saturation des minéraux carbonatés dans le lac de Nebhana montre que les minéraux carbonatés pourraient précipiter surtout sous la forme de dolomite (Chemseddine 2009). Cette précipitation se traduit par la formation de travertins alluviaux à l’entrée du lac de Nebhana.

    1. Représentation spatiale de la composition chimique des eaux

Les exemples ci-dessous montrent les représentations cartographiques de la distribution spatiale des éléments chimiques dans le bassin versant de l'oued Maarouf. Les cartes sont dressées par la méthode d'interpolation, opération mathématique qui permet de construire une courbe à partir d'un nombre fini de points ou à partir d'un nombre fini de valeurs. D'une façon générale, les concentrations des différents éléments majeurs augmentent de l'amont vers l'aval. Les cartes représentatives des éléments chimiques montrent des trames de couleurs dont les valeurs s'accentuent vers le barrage de Nebhana, c'est-à-dire vers l'aval.

Figure 5 : Concentration en sodium Na+ dans le bassin de l'oued Maarouf : une concentration qui augmente de l'amont vers l'aval.



Les concentrations en Na+ ont des valeurs croissantes de l'amont vers l'aval. Les valeurs les plus faibles sont enregistrées dans les stations d'oued Jelef et au niveau d'Eloueslatia ville. Les trames de couleurs que présente la carte (Fig. 6) montre qu'une croissance des teneurs en sodium se produit en allant vers la partie aval. Les concentrations en Na+ peuvent atteindre des valeurs supérieures à 6,5 mg/l.

Figure 6 : Concentration en magnésium Mg++ dans le bassin de l'oued Maarouf : une concentration qui augmente de l'amont vers l'aval.

Les concentrations en Mg++ révèlent aussi des valeurs croissantes de l'amont vers l'aval (Fig. 6). Cependant, on enregistre des anomalies locales : les valeurs apparaissent anormalement faibles au niveau des stations d'oued Jelef et d’Hmara, alors qu’elles sont plus fortes à Elharia.

Les concentrations en éléments dissous et leurs variabilités spatio-temporelles peuvent être expliquées par des facteurs naturels et des facteurs anthropiques.

  1. Interprétations :

    1. Les facteurs naturels 

      1. Facteurs géologiques et biogéographiques

Ainsi que l'on montré de nombreux auteurs, la lithologie imprime sa marque sur la géochimie des eaux (Ben Ammar et al. 2009 ; Gartet et al. 2001 ; Nasseh et al. 1996; Bouhlassa et al. 2008). Les fortes concentrations en éléments dissous enregistrés dans le bassin versant étudié s'expliquent en premier lieu par la nature lithologique des roches du bassin versant formé principalement de substrats carbonatés et argileux (Akdim 1991). Les substrats carbonatés sensibles à la dissolution fournissent les fortes teneurs en hydrogénocarbonates et toute diminution de concentration journalière peut s'expliquer par une perte du gaz carbonique par évaporation. Les fortes teneurs en calcium et en magnésium enregistrées dans les stations de Jelef et d’Elharia sont dues à la dissolution karstique des calcaires des djebels. Le sodium et le magnésium proviennent pour une large part des argiles et formations carbonatées qui couvrent les deux tiers de la surface du bassin versant. Le faciès bicarbonaté-magnésien-calcique trouvé ici ressemble à celui des retenues du bassin de la Medjerda, mais diffère du faciès sulfaté-calcique caractérisant les lacs collinaires des bassins du Zeroud et du Merguellil (Bahri et al. 1983). L'alternance calcaire-marnes favorise le premier faciès, alors que la prédominance des formations riches en gypse explique le second.

Les variations spatiales des concentrations en éléments majeurs sont dues secondairement aux différences biogéographiques liées à la pédologie et au degré de couverture végétale. Les sols et la végétation jouent un rôle important au niveau de l'infiltration de l'eau et des potentialités de dissolution. Une faible couverture végétale protège mal les sols contre l'érosion mécanique et favorise le ruissellement aux dépens de l'infiltration. Le couvert végétal plus dense en altitude rend plus agressives les eaux qui s'infiltrent dans les calcaires des djebels.

      1. Facteurs climatiques 

Le plus important est l'ensoleillement qui est favorisé par la position et l'exposition du bassin versant. Le fort ensoleillement permet, d'une part, une élévation de la température et un réchauffement rapide de l'eau et de l'atmosphère et, d'autre part, une évaporation des eaux et un départ du gaz carbonique dissous dans l'eau, ce qui est propice à la concentration des éléments dissous et à la précipitation des sels dans la zone de confluence. Cette dernière, qui présente un système de pentes moins accentuées, connait une forte salinité et une forte concentration en éléments chimiques. Les températures élevées jouent un rôle important dans l'accélération des réactions chimiques entre les différents éléments présents dans les eaux du bassin de l'oued Maarouf. Ce facteur catalyseur ne pourrait en aucun cas être éliminé voire réduit.

      1. Facteurs hydrologiques et morphologiques 

Comme l'ont déjà remarqué S. Ben Ammar et al. (2009), les faciès géochimiques sont semblables pour l'eau des oueds et pour celle des nappes phréatiques. Cela indique des transferts rapides de l'amont vers l'aval et aussi des échanges verticaux entre les oueds et les nappes phréatiques.

La sédimentation des matières transitées se fait principalement dans la zone de confluence de l'oued Maarouf et Kseub et plus précisément au niveau du barrage de Nebhana. Cette sédimentation s'explique par une diminution de l'énergie cinétique des eaux, suite à un ralentissement brutal de la pente du lit fluvial induit par la topographie et par des travaux d'aménagement du barrage d'Elgorry.

Dans nos explications de la forte concentration des éléments chimiques dans le bassin versant et plus particulièrement en bicarbonate de calcium, on peut négliger l'apport atmosphérique. Cette négligence est due à l'absence d'usine capable de fournir un apport assez important pour qu'il soit quantifiable.

Les conditions naturelles sont donc propices à une forte dissolution karstique qui conduit à une saturation des eaux en carbonates dissous durant la saison estivale et à une précipitation de calcite sous forme de travertin en amont du lac Nebhana. La présence de sulfates ne peut qu'accentuer cette précipitation (T. MUXART).



    1. L'action anthropique 

      1. L'érosion des sols et les aménagements récents

La forte réduction du couvert végétal et le développement agricole ont favorisé l'érosion des sols et l'augmentation de la turbidité de l'oued lors des averses de saison froide (Lahmar et al. 2010). Cette forte turbidité a pu limiter la précipitation des carbonates et la travertinisation qui nécessitent, outre la sursaturation en carbonate de calcium, l'action de micro-organismes (Pedley et al. 2009). En réduisant cette activité biologique, les crises rhexistasiques d'origine anthropique limitent la travertinisation, comme l'ont montré Olivier et al. (2009) dans plusieurs régions méditerranéennes.

Le poids des actions anthropiques n'est pas seulement négatif. Les premières interventions d'aménagement relatives au bassin de l'oued Maarouf ont débuté par des études d'impacts et de faisabilité d'un projet hydro-agricole depuis 1964 dans le cadre d'un projet lancé par le Ministère de l'Agriculture Tunisien et en collaboration avec le FAO.

Néanmoins, la mise en place des aménagements hydrauliques - le barrage de Nebhana, Elgorry, puis les différents lacs - diminuent les capacités de l'oued à évacuer les polluants car la dynamique fluviale est devenue très faible (El Morhit et al. 2008). Ces changements hydrodynamiques pourraient être à l'origine du confinement par l'ensablement massif de l'oued Maarouf à son embouchure, c'est-à-dire au niveau du barrage de Nebhana. Ceci risque d'entraîner une augmentation de la concentration des éléments chimiques et d'autres types de polluants.

Les aménagements hydrauliques peuvent être un facteur catalyseur à l'augmentation des concentrations chimiques. Elles deviennent aussi des éléments déclencheurs à une pollution riveraine. L'analyse des eaux de l'oued Maarouf présente un cas concret à cette théorie. Les concentrations des éléments chimiques augmentent de l'amont à l'aval, ceci coïncide avec les travaux de Gartet (2001) sur le bassin de l'oued Lebène (Maroc) et d’El Morhit et al. (2008) sur l'estuaire du Loukkos (côte atlantique, Maroc).

      1. L'utilisation des engrais chimiques dans la région 

L'utilisation des engrais azotés provoque une nitrification des eaux. Cette nitrification peut augmenter la dissolution du carbonate en Ca conformément aux réactions chimiques suivantes (Akdim, 1991) :

Cette nitrification peut conduire à une acidification des eaux comme cela a été décrit dans les eaux du Rhin et de la Garonne en France et du Dadès et M'goun au Maroc (Akdim, 1991), mais elle n'est cependant pas atteinte en été dans le bassin étudié. L'augmentation des teneurs en nitrate pendant les périodes d'activité agricole peut s'expliquer par l'utilisation des engrais ammoniaco-nitriques. En effet, dans l'interaction du nitrate d'ammonium (NH4NO3) avec le complexe absorbant du sol, NH4+ est absorbé par le sol tandis que NO3- reste dans la solution et contribue à l'acidité des eaux (Mercier 1975) et par conséquent à la dissolution éventuelle du CaCO3.

L'utilisation des engrais phosphatés enrichit les eaux en orthophosphates (Alibou 2002). Ces derniers forment d'une part des complexes avec les ions Ca et inhibent d'autre part la précipitation biologique de la calcite. Cette inhibition se fait pour des concentrations supérieures à 0,05 mg/l (Akdim 1991). Le rôle de ces micro-organismes dans l'appréciation de la qualité et de l'état de la pollution des eaux a été montré par d'autres auteurs (Gosselin, 1973).

    1. La pollution des eaux de l'oued Maarouf par les déchets solides

Ces fortes concentrations en éléments dissous peuvent provenir pour une part de la pollution des eaux et cette dernière contribue à limiter la précipitation des sels.

On peut ajouter à ceci l'importance des rejets de type organique qui forment des agents polluants (photos 1). Dans la région, il s'agit surtout de margines déversées par les nombreuses huileries. Cette pollution organique s'aggrave au cours de la saison sèche (Gebrati et Nejmedine 2002), parallèlement à la diminution des débits de l'oued Maarouf qui s'accompagne d'une réduction de l'autoépuration. Cette situation conduit à une raréfaction de l'oxygène dissous et au dégagement de très mauvaises odeurs durant l'été.

Cette pollution ralentit le développement des bactéries favorables à la précipitation des carbonates, en favorisant les Cyanophycées au détriment des organismes encroûtants (Gourari et al. 2000).

En revanche, la faiblesse du Cl peut s'expliquer par l'absence d'usine rejetant du chlore dans le bassin versant de l'oued Maarouf. On ne compte pas d'usine de produit de pesticide, ni d'usine de fabrication de produit à base de chlore dans la zone d'étude ou dans les communes contiguës.