Analyse et discussion

a) Directions de drainage

L'analyse des fréquences des directions d'écoulement montre un net déséquilibre entre les directions obliques et les directions orthogonales (Fig.III-9). Les directions obliques représentent environ 90% du total des directions calculées. Sur la zone du petit bassin KD

(Fig.II-2), une comparaison a été effectuée avec une carte des directions de drainage obtenue par traitement du MNT par ArcInfo (ESRI) où les fréquences d’occurrence des directions de drainage sont plus équilibrées. Aucune incidence significative n’a été mise en évidence pour les calculs ultérieurs (p. ex. limites des bassins, accumulation).

Fig.III-9 : fréquences relatives des 8 directions de drainage obtenues pour la carte dirdrain. b) Réseau de drainage

La carte du réseau de drainage digitalisée est une représentation de l'état de novembre 1992. Nous avons souligné dans le chapitre précédent (§II.3) la forte variabilité spatiale et temporelle du réseau de drainage. Or la détermination d’un réseau hydrographique, statique dans le temps et dans l’espace, simplifie considérablement la mise en œuvre de la modélisation hydrologique. De plus, la résolution spatiale de 40 m laisse un large degré de liberté pour le tracé des drains, sachant que sur la dernière décennie, les changements ne

semblent pas suffisamment significatifs pour engendrer un remaniement important du réseau (cf. §II.7.2). Les changements majeurs ont eu lieu entre 1950 et 1992. Notre échelle de travail justifie donc l'assimilation du réseau réel de drainage à un réseau statique sur la dernière décennie.

L'estimation des largeurs de ravines a été réalisée pour permettre un calcul précis des écoulements dans les drains par le modèle hydrologique (§IV.3.3.1). Elle permet également d'obtenir un ordre de grandeur des surfaces occupées par les drains pour chaque bassin, sachant qu'il existe des pertes en eau importantes par infiltration dans le lit des ravines (§II.3.2). Nous avons réalisé d’autres essais d’approximation de la largeur des ravines, notamment en introduisant un coefficient représentatif de la pente : plus la pente est forte, plus le drain est étroit. Cependant, le gain est minime comparé à la complexité de la mise en œuvre de la méthode et compte tenu de notre objectif final.

c) Identification des exutoires endoréiques

Nous avons comparé les résultats de notre méthode avec ceux des études antérieures. En 1992, sur un secteur représentatif de 600 km², Desconnets (1994) a réalisé un repérage des mares à l’aide de moyens aéroportés légers. Coste (1998) a calculé sur les scènes optiques Spot2 de 1992, l’indice de végétation NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) (Rouse et al., 1974) qui combine les réflectances mesurées dans le rouge (R) et le proche

infrarouge (PIR). En raison de la turbidité élevée de l’eau des mares et de la faible résolution

spatiotemporelle (20 m et 3 dates de prise de vue), il conclut que l’outil télédétection est mal adapté pour la réalisation d’un inventaire exhaustif. Dans le cadre du PNTS (Programme National de Télédétection Spatiale), Abdelaziz (2004) utilise la même approche sur des scènes Spot5 (canal optique) de 2003. Bien que les scènes de 2003 aient une meilleure résolution spatiale (10 m), la résolution temporelle demeure un obstacle à l’identification des mares de versant, souvent éphémères. La signature spectrale des mares vides se confond avec celles des sols nus ou dégradés. Buisson (2000) réalise un inventaire à partir des cartes topographiques et des photographies aériennes stéréoscopiques de 1992. Nous avons comparé, sur le secteur de 600 km² commun aux quatre études, les résultats concernant l’inventaire des mares hors plateaux (Fig.III-10). Les trois approches semblent complémentaires. Les plus grands nombres de mares sont obtenus par Abdelaziz (2004) et Buisson (2000). Ils n’identifient pas de mares non répertoriées par notre méthode. Seul Desconnets (1994) distingue une mare omise par notre méthode sur les 49 identifiées.

La combinaison de tous les résultats n’est pas disponible sur chaque secteur, ce qui confère à notre inventaire une qualité hétérogène. La densité d’information la plus forte est obtenue sur le petit bassin KD. Nous n’avons cependant pas été en mesure de comparer

l’inventaire des cônes de déjection et des zones humides que seule notre étude a identifié. Une erreur de 10% sur le nombre total des exutoires semble donc possible sur l'ensemble de la zone d'étude.

Au total, 377 exutoires ont été repérés dont 177 mares, 135 zones humides et 65 cônes de déjection. Parmi les mares, nous estimons à 51 le nombre des mares de kori. La distinction entre mare et zone humide est parfois discutable (cf. §II.5.1.2). Lors de litiges, nous avons identifié l’objet en tant que zone humide, ce qui explique la forte proportion des zones humides dans l’inventaire.

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Fig.III-10 : carte de l'étude comparée de l'inventaire des mares. La flèche rouge indique la seule mare non identifiée par notre méthode.

A titre d’indication, la superficie moyenne des 177 mares répertoriées est de 3 ha (0,15 ha à 30 ha). Ces surfaces ne représentent qu’un ordre de grandeur des extensions réelles des accumulations d’eau, du fait de l’extrême variabilité temporelle du remplissage.

Le kori de Dantiandou concentre à lui seul 50% des mares de kori (30% des mares totales). Les mares de kori représentent 60% des mares totales identifiées. La répartition spatiale des exutoires sur les versants est relativement homogène (Fig.III-7)

La campagne de terrain de novembre 2001 a montré peu de différence avec les photos de 1992. L’évolution de la dégradation du paysage semble plafonner sur la dernière décennie. Cependant, cette constatation n’a pas fait l’objet de quantification précise.

d) Bassins versants élémentaires

Les surfaces identifiées comme potentiellement contributives au ruissellement concentré couvrent près de 60% de la surface totale du bassin KD hors plateaux (2 200 km²

sur les 3 600 km² hors plateaux ; Fig.III-11). Leur répartition spatiale entre les parties nord et sud du bassin KD est équitable.

Les 377 bassins versants élémentaires couvrent, en moyenne, une surface de 6 km² (de 0,15 à 53 km², avec une surface médiane de 3 km² ; Fig.III-12). Dans la partie nord (>13°48'N), l’aire moyenne des bassins est de 9 km² contre 4 km² dans la partie sud. De même, la partie nord compte 117 bassins au lieu de 260 dans la partie sud pour une surface contributive globale quasi-identique. Les aires moyennes plus faibles dans la partie sud sont en partie dues à la multitude de petits bassins répartis dans le kori de Dantiandou (qui

concentre à lui seul 50% des mares de kori ; cf. supra). La zone sud est également la zone où

l'inventaire est le plus exhaustif.

Fig.III-11 : répartition des surfaces contributives au ruissellement concentré vers un exutoire identifié du bassin KD.

59 Il semble donc que les lacunes d’identification des exutoires ne se traduisent pas forcément par une sous-estimation des surfaces contributives globales, mais plutôt par une surestimation des surfaces des bassins versants élémentaires. Cette surestimation crée un accroissement du cheminement des écoulements sur des surfaces potentiellement infiltrantes et peut être à l'origine d'une sous-estimation des débits cumulés (Guntner et Bronstert, 2004). En considérant une erreur de 10% sur le nombre total des exutoires, la lacune sur les surfaces contributives globales ne représente que 6% (c.-à-d 38 bassins x 6 km²) de la surface totale du bassin KD hors plateaux. Les surfaces contributives au remplissage des exutoires couvriraient

donc au maximum 66% de la surface totale du bassin KD hors plateaux (Fig.III-11).

Nous qualifions de surfaces non contributives les aires qui ne présentent pas de traces tangibles de concentration du ruissellement (35 à 40% du bassin KD hors plateaux). La

totalité de la pluie reçue par les surfaces non contributives est vraisemblablement stockée puis reprise pas évapotranspiration. Or cette notion dépend en partie de la variabilité événementielle des précipitations, très marquée dans notre région (§II.2.2.1b). Parmi ces surfaces non contributives, ou inactives, figurent donc très probablement des surfaces qui participent, de manière extrêmement épisodique, au ruissellement lors d'événements particuliers ou exceptionnels. Leur intérêt n'est donc qu'exceptionnellement significatif dans le cas de notre étude.