Cours SVE3 - géoressources. - (1)

Views:
 
Category: Education
     
 

Presentation Description

No description available.

Comments

Presentation Transcript

PowerPoint Presentation:

UE3 - Géologie et Applications environnementales ECUE1 - Géoressources et Géologie de l’Environnement (Version provisoire) Etablissement : Faculté des Sciences de Gabès Licence fondamentale (L.F.) : SV3 - SVE Mabrouk MONTACER, Professeur A.U. : 2011 – 2012

PowerPoint Presentation:

Programme : I – Géoressources : A - Les Ressources en Eau : Définition des sciences de l’eau (hydrologie – hydrogéologie – hydrogéochimie) Cycle de l’eau et bilan hydrologique Les ressources en eaux superficielles Les Ressources en eaux souterraines Les Ressources en eau de la Tunisie Impacts de l’action de l’Homme sur les ressources en eau (quantitatifs et qualitatifs ) Mesures de préservation des ressources en eau B - Les Ressources en Sol Notions de Pédologie Processus d’altération et d’humification Interactions organo -minérales et le transfert de matière Horizons pédologiques Propriétés et fonctions écologiques du sol Propriétés physico-chimiques Propriétés biologiques Fonctions du sol

PowerPoint Presentation:

Les ressources en sol Environnement naturel, types de sols et modes d’occupation des terres Les principaux types de sol en Tunisie Etat des ressources : Les menaces de dégradation : surexploitation, érosion, désertification... Les mesures et les moyens de protection du sol. C - Les Ressources d’espace urbain D - Les Ressources en géomatériaux E - Les Ressources géothermiques F - Les Ressources minérales et énergétiques II- Géomorphologie et Genèse du Paysage A - Les Principaux types de structure B - Grands traits de la Géomorphologie de la Tunisie La zone tellienne La région atlasique centrale Le secteur présaharien Le massif saharien

PowerPoint Presentation:

C - Les paysages tunisiens Notion de paysage et méthodes de lecture Atouts et limites des paysages tunisiens Agents et processus de l’érosion Situation des cours d’eau Actions anthropiques et conséquences Etude de cas particuliers de dégradation des paysages Tunisiens (Désertification, littoral et milieu insulaire …) D - Aménagement du territoire et des paysages Notion d’aménagement Aménagements hydrauliques (barrages, aqueducs, canalisation et systèmes d’évacuation des eaux usées, stations d’épuration …). Aménagement et protection de l’environnement naturel (protection du littoral, lutte contre l’érosion et la désertification, carrières, gisements, décharges…). Aménagement et qualité de la vie en milieu urbain III - Les Dangers géologiques A - Dangers d'instabilités des versants B - Danger sismique C - Danger volcanique

PowerPoint Presentation:

Chapitre I Les Ressources en Eau

PowerPoint Presentation:

A - Les Ressources en Eau : Définition des sciences de l’eau (hydrologie – hydrogéologie – hydrogéochimie) Cycle de l’eau et bilan hydrologique Les ressources en eaux superficielles Les Ressources en eaux souterraines Les Ressources en eau de la Tunisie Impacts de l’action de l’Homme sur les ressources en eau (quantitatifs et qualitatifs) Mesures de préservation des ressources en eau

PowerPoint Presentation:

L’eau, atout indispensable au développement durable L’eau, c’est la vie . Elle tue quand elle manque et elle peut tuer quand elle est en surabondance , l’eau est une ressource naturelle, et elle n’est donc pas une substance manufacturée , partout, elle est la ressource la plus stratégique, la plus convoitée et la plus chérie, elle est à la fois simple et complexe, accessible et hors de portée, personnelle et commune, fragile et dévastatrice, dominée et sauvage, … elle remplit des fonctions essentielles dans le développement durable de toute société : au niveau social, l’eau est un facteur d’organisation et de cohésion sociales et d’expression civilisationnelle, au niveau écologique, l’eau est le moteur d’équilibre des environnements naturels et des relations Homme – Nature, au niveau économique, l’eau est une ressource naturelle à valeur marchande et est à la source de valorisation économique de biens, de services et de territoires.

PowerPoint Presentation:

L’eau dans le monde, entre besoins et disponibilités U.S.A. : 4000 l/( hab.j ) Europe : 1500 à 2000 l/( hab.j ) P.V.D . : 40 l/( hab.j ) Mais, 1,2 milliard d’habitants ne disposent pas du minimum élémentaire de 20 litres d’eau potable par habitant et par jour.

PowerPoint Presentation:

L’eau sur terre La Terre, appelée également « planète bleue », est surtout une planète océane : les océans couvrent 71 % de la surface de la terre, les océans et les mers concentrent 97.2 % du volume d’eau de la planète. L’eau sur terre est essentiellement salée. L’eau douce est une ressource rare ( 2,8% ), inégalement répartie et pas facile à mobiliser : 2.2 % , au niveau des glaciers et des calottes polaires, 0.6 % , au niveau des nappes souterraines, à peine 0.01 % , au niveau des cours d’eau et des lacs.

PowerPoint Presentation:

Cycle général de l’eau

PowerPoint Presentation:

Evaporation Précipitations écoulement 310 470 780 1270 1400 OCEANS CONTINENTS LE CYCLE DE L'EAU ( valeurs moyennes, en mm/an)

PowerPoint Presentation:

Ressources naturelles renouvelables irrégulières et fragiles en Méditerranée Les ressources en eau conventionnelles renouvelables dites « naturelles » de l’ensemble des pays méditerranéens sont estimées, en moyenne, à environ 1080 km 3 /an . Elles sont marquées par un réel déséquilibre de la répartition géographique entre : les pays de la rive nord 2/3 des ressources, les pays de la rive orientale ¼ des ressources, les pays de la rive sud 1/10 des ressources. La Tunisie fait partie d’un groupe de 6 pays (ou territoire) les moins pourvus en ressources renouvelables, avec moins de 1 % du total. Par ailleurs, ces ressources sont inégalement indépendantes, avec, globalement, 28 % de ces ressources ( 300 km 3 /an ) qui sont transfrontalières et sont communes à plusieurs pays méditerranéens, ou autres. Le taux de dépendance vis à vis de ressources externes est particulièrement élevé pour certains pays : 97 % en Egypte (Nil), 55 % en Israël (Jourdain, Mountain Aquifer ), 43 % , en Syrie (Euphrate) .

PowerPoint Presentation:

Bien que n’ayant qu’une signification relative, le paramètre de « ressources naturelles renouvelables en eau » par habitant est un indicateur objectif de la disponibilité des eaux pour un pays ou une région. En fonction de ce paramètre, on distingue : les situations de «tension» ou de «pauvreté en eau», si ces ressources sont comprises entre 1000 et 500 m 3 /an / hab. , les situations de «pénurie structurelle», avec moins de 500 m 3 /an / hab. C’est le cas de la Tunisie. Situation Ressources naturelles renouvelables moyennes (m 3 /hab./an) Indice d’exploitation des ressources naturelles renouvelables (%) Tension, pauvreté en eau (water stress) 500 à 1000 50 à 100 Pénurie (water scarcity ) < 500  100 Source : Plan Bleu, 2007

PowerPoint Presentation:

Longitudes : entre 7° et 12° E Latitudes : entre 32° et 38° N Superficie : environ 164 000 km² Hétérogénéité climatique, avec deux domaines climatiques opposés : méditerranéen ( domaine tempéré humide ) saharien ( domaine tropical aride ) Régime climatique de la Tunisie

PowerPoint Presentation:

707 - 1640 : 25 sécheresses et 8 inondations 1640 - 1758 : 0 sécheresse et 3 inondations 1758 - 1900 : 4 sécheresses et 2 inondations depuis 1900 : 20 sécheresses et 14 inondations Depuis un siècle, la gestion climatique et synonyme de gestion des extrêmes : pratiquent, 1 année sur 3 est soit extrêmement humide soit extrêmement sèche.

PowerPoint Presentation:

On n’a pas besoin d’un grand argumentaire pour signifier que le Sud tunisien est l’une des dix régions au monde où l’approvisionnement en eau potable est des plus difficile. Il suffit d’apprécier cette carte postale …

PowerPoint Presentation:

Aménagements nécessaires, …, même s’il ne pleut pas souvent

PowerPoint Presentation:

… Sinon, bonjour les dégâts !!!

PowerPoint Presentation:

Les ressources en eau en Tunisie

PowerPoint Presentation:

Les ressources en eau en Tunisie sont : aléatoires, rares et fragiles.

PowerPoint Presentation:

Des données qui donnent à réfléchir … Ressources en eau en Tunisie : une double contrainte, la quantité et la qualité en 2000 460 m 3 /hab./an , 65% des ressources avec une salinité > 1 g/l en 2025 345 m 3 /hab./an + davantage de salinité mobilisation extrême des ressources conventionnelles : 80% (2000) 95% (2010) SECTEUR D’EXPLOITATION 1990 (x10 6 m 3 ) 2000 (x10 6 m 3 ) 2010 (projection) (x 10 6 m 3 ) (%) Eau potable 260 365 502 16 Industrie 85 110 123 4 Agriculture 1575 2165 2540 80 TOTAL 1920 2640 3165 100

PowerPoint Presentation:

Potentiel global (millions m 3 ) Ressources mobilisables ( millions m 3 ) Mobilisation Exploitation (millions m 3 ) Taux de mobilisation Eaux de surface 2700 2170 1800 83% Eaux souterraines Nappes phréatiques 745 745 780 105% Nappes profondes 1380 1380 1100 80% TOTAL 4825 4295 3680 86% Régions Nord Ouest Nord Est Total Nord Centre Ouest Centre Est Total Centre Sud Ouest Sud Est Total Sud Total Général Ressources 1585 605 2190 190 180 370 20 120 140 2700 Nord Centre Sud Total Ressources des nappes de surface 395 222 102 719 Ressources des nappes profondes 216 306 728 1250 Total 611 528 830 1969

PowerPoint Presentation:

Mobilisation de toutes les ressources conventionnelles : Eaux de surface : barrages (30) barrages collinaires (224) lacs collinaires (844) Eaux souterraines : plus de 5957 forages et sources exploités 95 000 puits équipés

PowerPoint Presentation:

La répartition des superficies irriguées par source d’alimentation en eau : 38%, par les puits de surface ; 34%, par les barrages ; 22%, par les forages ; 4%, par les oueds ; 2%, par les eaux usées traitées. (Source : Banque Mondiale, 2007) Barrage El Haouareb , février 2006

PowerPoint Presentation:

Principaux aquifères fossiles sahariens (D’après OSS et UNESCO 1997)

PowerPoint Presentation:

Les grands bassins sédimentaires sahariens recèlent des ressources en eau très importantes. Leur répartition est liée aux structures géologiques, leur alimentation est étroitement dépendante des conditions climatiques qui prévalent (ou ont prévalu) dans les zone considérées. Ces systèmes aquifères complexes sont du type multicouche, constitués de plusieurs réservoirs plus ou moins séparés par des niveaux peu perméables, et dont la puissance totale peut atteindre plusieurs milliers de mètres. L’alimentation de ces aquifères est liée aux précipitations sur les affleurements situés à la périphérie des bassins, mais, en zone désertique ou subdésertique, la faiblesse des précipitations ne permet pas, aujourd’hui, d’assurer l’alimentation de ces aquifères, et, encore moins, de renouveler les volumes exploités : on parle alors de « nappes souterraines non renouvelables ou fossiles », car elles ne sont pas (ou peu) réalimentées. L’exploitation de ces ressources doit relever d’une stratégie minière similaire à celle des autres matières premières minérales, avec les mêmes avantages économiques mais aussi les mêmes inconvénients.

PowerPoint Presentation:

Les ressources en eaux souterraines non renouvelables impliquent que le taux moyen d’alimentation de l’aquifère soit très faible, mais en contre partie avec des réserves totales très importantes (souvent, plusieurs km 3 de réserves). Les eaux sont qualifiées de fossiles car on considère qu’elles se sont infiltrées dans le sol depuis plusieurs milliers d’années (période Holocène, au Sahara), sous des conditions climatiques différentes de l’actuel et ont été stockées depuis cette époque. On parle de surexploitation lorsque les volumes exploités sur le long terme excèdent le renouvellement de la ressource, le niveau de la nappe baisse, les réserves diminuent avec des impacts environnementaux indésirables. Une concertation entre les Etats concernés par un système aquifère donné est alors nécessaire. C’est le cas pour les 2 systèmes les plus Importants, au sud de la Méditerranée : Le Système Aquifère du Sahara Septentrional (SASS) qui concerne l’Algérie, la Tunisie et la Libye, Le Système de Grès de Nubie (NASS), qui concerne la Libye, l’Egypte, le Soudan et le Tchad.

PowerPoint Presentation:

Carte hydrogéologique simplifiée de l’aquifère du Sahara Septentrional

PowerPoint Presentation:

Le Système aquifère du Sahara Septentrional (SASS) occupe une superficie dépassant le million de km 2 inégalement répartis entre l’Algérie, la Tunisie et la Libye. D’une puissance pouvant atteindre 1600 m, il comporte 2 réservoirs principaux : Le Continental Intercalaire, regroupant des terrains du Jurassique Inférieur et du Crétacé Inférieur (équivalant des Grès de Nubie), Le Complexe Terminal avec des formations carbonatées allant du Crétacé Supérieur au Paléocène et l’Eocène, ainsi que les séries détritiques du Miocène.

PowerPoint Presentation:

Délimitation du système aquifère du Sahara septentrional (SASS).

PowerPoint Presentation:

Carte piézométrique du Continental Intercalaire (CI) en 2000.

PowerPoint Presentation:

Carte piézométrique du Complexe Terminal (CT) en 2000.

PowerPoint Presentation:

Coupe schématique d’un système aquifère fossile avec émergence de la nappe dans l’oasis (D’après UNESCO/AIH, Non- renewable Groundwater Ressources)

PowerPoint Presentation:

Coupe schématique d’un aquifère fossile avec remontée de la nappe et formation de chotts (D’après UNESCO/AIH, Non- Renewable Groundwater Ressources)

PowerPoint Presentation:

Carte pluviométrique annuelle moyenne et infrastructure de transferts des ressources conventionnelles en eau.

PowerPoint Presentation:

Constat, pour la Tunisie : Aujourd’hui, pour les ressources naturelles conventionnelles en eau potable, toutes les limites de mobilisation sont atteintes. Il n’en reste pas moins vrai qu’un nouveau paradigme de gestion de ces ressources est plus que jamais d’actualité, avec davantage d’ économie d’eau intégrée à la modernisation des connaissances et techniques à la base d’ une nouvelle stratégie de gestion des ressources en eau, y compris celle fondée sur des approches traditionnelles (citernes – majel , jesours , …). Mais c’est surtout aux ressources non conventionnelles qu’il convient, désormais, de faire appel ( dessalement de l’eau de mer ou des nappes salées ).

PowerPoint Presentation:

Les ressources conventionnelles en eau sont limitées en Tunisie, en raison du climat empreint d’aridité et d’irrégularité des précipitations dans la majeure partie du pays. La Tunisie reçoit, en moyenne, 230 mm/an de pluie, mais la répartition géographique est très déséquilibrée, avec, en moyenne : 594 mm, au Nord, 289 mm, au Centre, 156 mm, dans le Sud. Les ressources en eau en Tunisie sont estimées à 4700 10 6 m 3 , dont 650 10 6 m 3 sont des ressources sont non renouvelables, soit un taux de 13,8 % du total de ces ressources. Le recours à des ressources non conventionnelles est devenu une nécessité afin de combler le déficit hydrique entre la ressource conventionnelle et la demande croissante en eau. La stratégie tunisienne, à moyen terme, en la matière, consiste à faire appel aux ressources non conventionnelle par voie de : réutilisation des eaux usées traitées (E.U.T.), dessalement des eaux saumâtres, recharge artificielle des nappes.

PowerPoint Presentation:

Eaux usées traitées (2009) : 235 Mm 3 / an (63 %) Eaux de drainage (2007) : 104 Mm 3 / an (29 %) Dessalement des eaux saumâtres (2008) : 28 Mm 3 /an (8 %) Ressources en eaux non conventionnelles : 357 Mm 3 /an , en nette progression d’année en année, mais dont le traitement n’est souvent pas suffisant pour une exploitation optimale :

PowerPoint Presentation:

Implantation et nature des stations d’épuration en Tunisie : 100 opérationnelles, dont 66 sur le littoral ; 9 en cours de construction ; 34 projetées pour la période 2009 - 2014, dont 7 en milieu rural. La plupart de ces stations sont de type stations à boues activées (environ 78 % des volumes traités) Celles de type stations à lits bactériens sont moins répandues (environ 6 % des volumes). Les autres stations sont de de type stations à lagunage (environ 16 % des volumes traités). Seules 5 stations d’épuration assurent le traitement tertiaire qui consiste en la dénitrification et l’élimination des phosphates dans les eaux usées.

PowerPoint Presentation:

Nature (origine) des eaux usées 15 % 5 % 80%

PowerPoint Presentation:

Stabilisation aérobique Déshydratation naturelle 35 % Stabilisation anaérobique Procédés de traitement adoptés Stabilisation anaérobique Élimination des boues - Mise en décharge: 24% - Stockage site STEP:35% - Stockage site ONAS: 41% Déshydratation mécanique 65 %

PowerPoint Presentation:

Les eaux usées traitées (E.U.T.) : nouvelles ressources non conventionnelles de première importance

PowerPoint Presentation:

L’utilisation des EUT présente plusieurs avantages dont : l’économie des ressources conventionnelles en eau pour les utiliser dans les secteurs les plus exigeants en terme de qualité des eaux (la boisson, par exemple), la protection des milieux récepteurs, les nappes et les ouvrages hydrauliques (barrages) contre les risques d’eutrophisation résultant d’apports en eaux non traitées, riches en nutriments, la préservation de certaines zones humides, telles que les oasis, en manque d’eau, la stabilité des ressources disponibles par rapport à la pluviométrie , empreinte d’irrégularité, la réduction des quantités d’engrais utilisés en agriculture moyennant la prise en compte de la qualité des E.U.T. La recharge artificielle des nappes a débuté en 1992 concerne une douzaine de nappes et représente environ100 10 6 m 3 / an. Elle est effectuée à partir de : différentes techniques de conservation des eaux et des sols (lits des oueds, bassins aménagés, jesours , épandage des crues, barrages souterrains, …), l’injection directe des ressources en eau de surplus dans des forages et des puits. Les ressources en eau ainsi infiltrées permettent non seulement d’augmenter les volumes stockés, mais aussi de lutter contre la salinisation des aquifères et particulièrement l’intrusion saline dans les nappes côtières.

PowerPoint Presentation:

En 2007, 35 10 6 m 3 sur les 169 10 6 m 3 (soit environ 20 % des E.U.T.) ont été réutilisés pour irriguer 7400 ha, répartis comme suit : 6600 ha de terres agricoles, 600 ha de terrains de golfs, 200 ha d’espaces verts et parcours publics. Les eaux usées traitées doivent, avant d’être rejetées en milieu hydrique, de répondre à la norme NT 106.02, homologuée le 20 juillet 1989. Selon cette norme, 54 paramètres (physico-chimiques, bactériologiques, métaux lourds, quelques micro-polluants organiques : HC, pesticides, PCB/PCT, et phénols) sont pris en compte pour définir la qualité de l’effluent en fonction du milieu récepteur, qu’il soit maritime, public hydraulique ou à canalisations publiques sans tenir compte de ses particularités.

PowerPoint Presentation:

Dorénavant, pour étancher sa soif, le tunisien n’aura presque plus que la mer à boire … Mais attention, le dessalement est aussi une nouvelle source de nuisance pour l’environnement. Actuellement, les usines de dessalement produisent 19 millions de mètres cubes de déchets chaque jour. On estime que leur production aura triplé d’ici à 2015. Les rejets de saumures suivent le même rythme de croissance. L’osmose inverse, du fait d’une fiabilité accrue, et grâce à la faible consommation électrique (4 à 5 kWh/m³) atteint environ aujourd’hui 50% de la part de marché. Le coût de production du m³ se situerait entre 1 et 2 dollars.

PowerPoint Presentation:

Selon Global Water Intelligence, la production devrait doubler dans les 8 années à venir

PowerPoint Presentation:

Pour le moment, le Moyen-Orient est champion, toutes catégories, du dessalement de l'eau de mer

PowerPoint Presentation:

Procédé de distillation à effet multiple Osmose et osmose inverse

PowerPoint Presentation:

Le problème majeur, aujourd’hui, pour le dessalement est la facture énergétique qui est, pour le moins qu’on puisse dire, « très salée » Voilà, un thème prioritaire de R-D et d’innovation dont il convient de prendre la mesure, en Tunisie. Pour certains pays, comme l’Australie, c’est l’éolien. Pour les autres, c’est, toujours, le recours aux énergies fossiles. En attendant … le solaire (encore bien timide, en la matière).

PowerPoint Presentation:

En Tunisie, quatre usines de dessalement, employant l’osmose inverse, produisent près de 4 % des ressources totales du pays. Vue extérieure de l’usine de dessalement à Djerba ©SONEDE Vue intérieure de l’usine de dessalement à Gabès ©SONEDE

PowerPoint Presentation:

2020 2050 2100 Eau Sécheresse accrue, pluviométrie plus aléatoire Diminution des précipitations ( ≤ 40 % au Maghreb) 155 - 600 M d’hab. en + affectés par le stress hydrique Sécurité alimentaire Irrigation commence à décliner en Egypte Période de croissance végétale raccourcie Diminution de près de 15 % des rendements en céréales en Af . du Nord Pauvreté PIB affecté par des événements extrêmes plus fréquents Inondation de plus de 50 % des activités industrielles et de services à Alexandrie ~2-7 % de perte de PIB en Af . du Nord et au Moyen-Orient Le changement climatique constitue une menace directe pour le développement socioéconomique du Maghreb (et d’autres régions analogues)

PowerPoint Presentation:

Conclusions sur les Ressources en eau : Des expertises internationales récentes s’accordent à estimer que : les besoins domestiques minimaux en eau , pour mener une vie saine, sont de l’ordre de 100 litres par jour et par personne , soit l’équivalent de 36,5 m 3 /an , les besoins de l'agriculture et de l'industrie vont, selon les pays et les techniques employées, de 150 à 750 m 3 /an , en fonction de la disponibilité moyenne en eau douce, les pays et les régions sont en situation de : contrainte , à moins de 1700 m 3 /an/personne , avec risque local ou occasionnel de problèmes d'eau, pénurie relative , en dessous de 1000m 3 /an/personne , avec risques élevés pour le développement, le bien-être et la santé de la population, pénurie absolue , en dessous de 500 m 3 /an/personne . Néanmoins, ces seuils ne constituent pas des limites absolues, car les besoins en eau dépendent du climat, de la culture et des pratiques sociétales, du niveau de développement économique et des stratégies et des politiques nationales, en matière d’eau ( Cas de le Tunisie, Futuribles, 2007 ; Banque Mondiale, 2009 ).

PowerPoint Presentation:

Chapitre II Les Ressources en sol

PowerPoint Presentation:

B - Les Ressources en Sol Notions de Pédologie Processus d’altération et d’humification Interactions organo -minérales et le transfert de matière Horizons pédologiques Propriétés et fonctions écologiques du sol Propriétés physico-chimiques Propriétés biologiques Fonctions du sol Les ressources en sol Environnement naturel, types de sols et modes d’occupation des terres Les principaux types de sol en Tunisie Etat des ressources : Les menaces de dégradation : surexploitation, érosion, désertification... Les mesures et les moyens de protection du sol.

PowerPoint Presentation:

Le sol est une formation meuble de surface (formation superficielle) entre le substrat rocheux et la couverture végétale. Il est, en général, constitué de plusieurs horizons (strates) superposés . La formation d’un sol = la pédogenèse . La science des sols = la pédologie . Qu’est-ce qu’un sol ? Le sol est le résultat de « l’altération, du remaniement et de l’organisation des couches supérieures de l’écorce terrestre sous l’action de la vie, de l’atmosphère et des échanges d’énergie qui s’y manifestent » ( Boulaine et Aubert) Profils de 2 types de sols tunisiens

authorStream Live Help