Pollution tellurique du littoral nord-ouest du Maroc entre Tanger et Tétouan : Caractérisation, impact sur l’environnement et proposition de solutions

UNIVERSITÉ MOHAMMED V

FACULTÉ DES SCIENCES

Rabat

THÈSE DE DOCTORAT

Présentée par

Mohammed BLINDA

Discipline : Géoenvironnement

Spécialité : Protection de l’environnement

Pollution tellurique du littoral nord-ouest du Maroc

entre Tanger et Tétouan:

Caractérisation, Impact sur l’Environnement

et Proposition de Solutions

Soutenue le samedi 14/04 /2007

Devant le jury

Président :

Najib EL HATIMI : Professeur, Faculté des Sciences, Rabat

Examinateurs

Mr Lahcen AÏT BRAHIM, Professeur, Faculté des Sciences, Rabat Mr Mohammed FEKHAOUI, Professeur, Institut Scientifique, Rabat Mr Mustapha LABRAIMI, Professeur, Faculté des Sciences, Rabat Mr Ahmed YAHYAOUI, Professeur, Faculté des Sciences, Rabat Mr Mohamed BOUTAKIOUT, Professeur, Faculté des Sciences, Rabat

Mr Abdelkbir BELLAOUCHOU, Professeur, habilité, Faculté des Sciences, Rabat

Invités

Mr Abdelhai ZEROUALI Directeur de la surveillance et de la prévention des risques MATEE

Dédicaces

Je dédie ce travail :

A

Mes parents pour tout l’amour que je ressente pour eux

Mon épouse et mes chers enfants

AVANT-PROPOS

Les travaux présentés dans ce mémoire ont été effectués à la Faculté des Sciences de Rabat, Département des Sciences de la Terre, UFR Géoenvironnement, Risques Naturels et Génie littoral, sous la direction du Professeur L. AIT BRAHIM, en collaboration avec le professeur M. FEKHAOUI de l’Institut Scientifique de Rabat. Ce travail rentre dans le cadre de la collaboration entre l’Equipe de recherche : Risques Géologiques – Télédétection -Environnement, de la Faculté des Sciences de Rabat et d’une part l’Equipe de Recherche PERS de l'Institut Scientifique de Rabat et d’autre part la Direction de la Surveillance et de la Prévention des Risques (En la personne de son Directeur Monsieur A. ZEROUALI) du Ministère de l’Aménagement de l’Eau et de l’Environnement.(MATEE).

Je dois beaucoup à Monsieur L. AIT BRAHIM, Professeur à la Facu1té des Sciences de Rabat, qui m'a accueilli au sein de son groupe de recherche. Après avoir eu mon DESA au sein de son équipe, il m’a encouragé à poursuivre mes études en Doctorat. Je vous remercie pour votre encadrement, vos conseils, votre rigueur, votre abnégation et vos critiques constructives et qui m’ont beaucoup aidé et ont largement contribué à ma formation et à la réalisation de ce travail. Je vous remercie pour votre indulgence lors de certaines périodes où j’étais très occupé par ma fonction. Au Chercheur, à l’Homme, veuillez trouver dans ces quelques mots : mon estime, ma gratitude et mes sincères remerciements.

A Monsieur M. FEKHAOUI, Professeur à l’institut Scientifique de Rabat; spécialiste des problèmes de l’environnement au Maroc. Je vous remercie pour votre encadrement et vos précieux conseils et critiques instructives. Vous avez été pendant toute la période du déroulement de ma thèse, disponible chaque fois que j’ai sollicité votre aide. Vous m’avez fait profiter de votre longue expérience scientifique et de vos connaissances des problèmes de l’environnement. Je le remercie aussi pour son indulgence lors de périodes où j’étais appelé par ma fonction. C’est grâce à vos encouragements et à vos conseils éclairés que cette étude a été accomplie. Puisse ce travail être le témoignage de mon profond respect.

Je tiens à remercier vivement Messieurs les membres du Jury qui ont accepté d’examiner ce travail malgré leurs nombreuses responsabilités.

J’exprime mes vifs remerciements à Monsieur N. El HATIMI, Professeur à la Faculté des Sciences de Rabat et Responsable de l’U.F.R. Géoenvironnement, Risques Naturels et Génie littoral, qui malgré ses nombreuses responsabilités, m’a fait l’insigne honneur de présider le jury de cette thèse.

Monsieur A. YAHYAOUI, Professeur à la Faculté des Sciences de Rabat, Chef de Département de chimie, qui de part sa spécialité s’intéresse à plusieurs aspects d’analyse chimique de ce travail et leurs impacts sur l’environnement. Je le remercie d’avoir accepté de participer à mon jury de thèse.

Je souhaite également remercier énormément Monsieur M. BOUTAKIOUT , Professeur à la Faculté des Sciences de Rabat, membre du jury, qui a bien voulu juger ce travail. Qu’il trouve ici l’expression de ma grande reconnaissance.

Je tiens à remercier Monsieur M. LABRAIMI , Professeur à la Faculté des Sciences de Rabat, Responsable du Laboratoire de sédimentologie et d’océanographie de l’honneur de votre présence dans mon de jury de thèse malgré vos nombreuses responsabilités.

A Monsieur A. BELLAOUCHOU, Professeur Habilité à la Faculté des Sciences de Rabat; Rapporteur de ce travail. J’ai toujours apprécié votre esprit critique, vos remarques pertinentes et surtout votre modestie. Votre première lecture du manuscrit m’a permis d’améliorer certains passages. Je vous exprime, ma profonde estime et ma sincère reconnaissance ainsi que l’expression de ma haute gratitude pour l’intérêt et l’honneur que vous me faite en acceptant de juger ce travail malgré vos nombreuses responsabilités.

A Monsieur A. ZEROUALI Directeur de la Surveillance et de la Prévention des Risques du Ministère de l’Aménagement de l’Eau et de l’Environnement.(MATEE), je vous remercie pour vos encouragements à poursuive des études supérieurs et à collaborer avec les universités marocaines. Je vous exprime, ma profonde estime et ma sincère reconnaissance pour l’honneur que vous me faite par votre présence dans ce jury.

A Monsieur, Y. SABHI ex-chef du service du Laboratoire National de l’Environnement et chef de division Partenariat, je vous remercie de votre participation à l’encadrement et la réalisation de ce mémoire, ainsi que pour son aide et vos directives éclairées. Puissiez vous trouver ici l’expression de mes sentiments pour l’honneur que vous me faite en acceptant d’être membre de ce jury.

Qu’il nous soit permis avant tout de remercie le Directeur de l’environnement que Dieu son âme, et à travers cette institution, le Secrétariat d’Etat chargé de l’Environnement, qui m’a autorisé à m’éloigner de mes tâches quotidiennes pour suivre ce programme de formation : DESA en « Risques naturels, Aménagement et Protection de l’Environnement », j’espère vivement que les résultats seront à la hauteur de leurs attentes.

A Monsieur A. ABDELAOUI, chef du service du Laboratoire National de l’Environnement ; je vous remercie pour vos encouragements, votre aide et vos conseils.

Je remercie aussi mes collègues du Laboratoire National de l’Environnement pour leurs aides très affectueuses, ainsi que tous les membres de la GTZ, qu’ils veuillent bien trouver ici l’expression de mon profond respect et de ma reconnaissance.

Je remercie également mes collègues du SEE pour leur collaboration et leurs aides très précieuses durant toute la période de la réalisation de ce travail. J’en garde le souvenir le plus reconnaissant.

Mes profonds remerciements s’adressent, aussi à ma chère famille, qui a eu la bonté de me suivre durant toutes mes années d’étude, son amour et sa haute sensibilité ont fait de moi sa principale préoccupation. Qu'il accepte l'expression de mon amour et de ma reconnaissance.

Toute ma gratitude s’adresse à mes collègues du DESA pour leur coopération incessante. Que tous ceux qui de près ou de loin m’ont aidé à la réalisation de ce travail, trouvent ici également le témoignage de ma profonde gratitude

RESUME

L’étude réalisée sur la caractérisation des eaux résiduaires des agglomérations de la zone située entre Tanger et Tétouan, à travers le suivi spatio-temporel de plusieurs paramètres physico-chimique et métallique a permis de dégager les grandes lignes du fonctionnement des ces hydrosystèmes:

1-La comparaison entre l’étude granulométrique dans les sédiments superficiels et ceux situés à 20 cm profondeur indique l’existence d’un apport de sables fins récent (matières en suspension), en relation avec les activités humaines influencées par les régimes fluvial et éolien.

2-L’analyse physico-chimique montre que les rejets des villes de Tanger et Tétouan sont caractérisés par une forte charge polluante et très riches en phosphore et en azote total avec des valeurs moyennes dépassant pour la majorité des paramètres le Projet Marocain de Valeurs Limites

3) L’ensemble des analyses métalliques effectuées sur les eaux de surface au niveau des stations d’étude, révèle d’une manière globale, l’absence d’une contamination métallique par contre, une présence importante des métaux lourds toxiques recherchés Pb et Ni et à degré moins le Zn et le Cr dans les différents sédiment superficiels de la zone étudiée.

En somme, la zone d’étude est une zone de double influence naturelle (continentale et marine) et anthropique (déchets liquides et / ou solides industriels et domestiques). Ces données permettront une meilleure gestion de la protection de l’environnement marin côtier, au bénéfice du développement de diverses activités riveraines, notamment la pêche, le tourisme, la baignade et les sports nautiques. Par ailleurs, la nécessité d’une gestion durable des eaux usées (implantation de stations d’épuration, pré-traitement des eaux industrielles, sensibilisation) dans la zone d’étude s’avère d’une importance majeure et immédiate afin d’améliorer la qualité des eaux, et de contribuer à l’amélioration de l’état de l’environnement marin côtier.

LISTE DES FIGURES

Chap. 1 : Description de la région

2. Fig 2 : Schéma structural des deux rives du détroit de Gibraltar 3. Fig 3 : Coupe schématique au niveau de la régionde Tanger-Sebta 4. Fig 4 : Colonnes stratigraphiques des Nappes des flyschs

5. Fig 5 : Colonnes stratigraphiques du domaine externe (Intrarif, Mésorif et Prérif) 6. Fig 6 : Les grandes unités morphologiques de la péninsule de Tanger

7. Fig 7 : Colonnes stratigraphiques de la limite internes et externes

8. Fig 8 : Variations des précipitations totales annuelles (mm) enregistrées durant les années 1969-2002

9. Fig. 9 : variations des précipitations totales annuelles (mm) enregistrées durant la période d’étude 1997-2002

10. Fig.10 Variations temporelles des températures moyennes mensuelles (°C) durant la période d’étude 1997-2002

11. Fig.11 Variations temporelles des précipitations moyennes mensuelles (mm) et l’évaporation moyenne mensuelles (mm) durant la période d’étude 1997-2002

12. Fig.12 : Diagramme ombrométrique de Bagnouls-Gaussen (P=2T) pour la région de Tanger-Tétouan durant la période 1997-2002

Chap. II : Caractéristiques mésologiques physiques

13. Fig.1: Schéma général du traitement et des analyses des échantillons sédimentaires 14. Fig 2 : Courbe de fréquence de distribution bi-modale à broyage fin

15. Fig. 3 : Représentation schématique du système d’échange eau/sédiment 16. Fig 4: Représentation graphique des nuages de points et de régressions obtenues pour quelques éléments pris deux à deux (corrélation inter-éléments)

17. Fig. 5: Représentation schématique des corrélations acceptables entre les six éléments discutés

18. Figure 6 : Représentation graphique des nuages de points et de régressions obtenues pour quelques éléments pris deux à deux (corrélation éléments/support) 19. Fig. 7 : Evolution de la matière organique dans les sédiments superficielset à 20 cm de

Chap. III : Evaluation physico-chimique et charge polluante

20. Figure 1 : Localisation des différentes stations au niveau de la zone d’étude

21. Figure 2 : Evolution saisonnière de la température de l’eau dans les différentes stations d’étude.

22. Figure 3 : Evolution saisonnière du pH dans les différentes stations d’étude.

23. Figure 4: Evolution saisonnière de la conductivité de l’eau dans les différentes stations d’étude.

24. Figure 5 : Evolution saisonnière de l'oxygène dans les différentes stations d’étude. 25. Figure 6 : Evolution saisonnière de la DBO5 de l’eau les différentes stations d’étude. 26. Figure 7 : Evolution saisonnière de la DCO dans les différentes stations d’étude. 27. Figure 8 : Evolution saisonnière de l’Azote ammoniacal dans les différentes stations

d’étude.

28. Figure 9 : Evolution saisonnière de NTK dans les différentes stations d’étude. 29. Figure 10 : Evolution saisonnière des Nitrates dans les différentes stations d’étude. 30. Figure 11 : Evolution saisonnière des Sulfates dans les différentes stations d’étude. 31. Figure 12 : Evolution saisonnière du phosphore total dans les différentes stations d’étude 32. Figure 13 : Evolution saisonnière des matières en suspension dans les différentes stations

d’étude

33. Figure 14 : Volumes d’eaux usées produits par les deux villes

34. Figure 15 : Evaluation de la charge polluante (moyennes de six années) produites par les deux villes

35. Figure 16 : Evolution de la matière organique dans les sédiments et les eaux dans les différentes stations d’étude

Chap. IV : Contamination eau-sédiment par les métaux lourds

36. Figure 1: Schéma général des modalités d'action d'un polluant sur un écosystème donné (Ramade, 1992).

37. Figure 2 : Evolution du Pb dans les différentes stations d’étude 38. Figure 3 : Evolution du Zn dans les différentes stations d’étude 39. Figure 4 : Evolution du Cu dans les différentes stations d’étude 40. Figure 5 : Evolution du Ni dans les différentes stations d’étude 41. Figure 6 : Evolution du Cd dans les différentes stations d’étude 42. Figure 7 : Evolution du Cr dans les différentes stations d’étude

43. Figure 8 : Evolution du Pb dans les différentes stations d’étude 44. Figure 9 : Evolution du Zn dans les différentes stations d’étude 45. Figure 10 : Evolution du Cu dans les différentes stations d’étude 46. Figure 11: Evolution du Ni dans les différentes stations d’étude 47. Figure 12: Evolution du Cd dans les différentes stations d’étude 48. Figure 13 : Evolution du Cr dans les différentes stations d’étude

LISTE DES TABLEAUX

Chap. 1 : Description de la région

1) Tableau N°1 : Apports des eaux superficielles pour la région Tanger-Tétouan. 2) Tableau N°2 : Barrages réalisés dans la zone d’étude.

3) Tableau N°3 : Estimation de la pollution domestique des villes plus de 10 000 habitants 1994.

4) Tableau N°4 : Estimation de la pollution industrielle rejetée par les principales villes en 1994

5) Tableau N°5 : Principales industries de la région et milieu récepteur de leur rejet. 6) Tableau N°6 : Périmètres irrigués de la région.

Chap. II : Caractéristiques mésologiques physiques

9) Tableau N° 3 :des analyses géochimiques des sédiments à 20 cm de profondeur

10) Tableau N°4 : Matrice de corrélation des différentes composantes étudiées (sédiments superficiels)

Chap. III : Evaluation physico-chimique et charge polluante

13) Tableau N°3 : Variations des concentrations des paramètres globaux de pollution des eaux usées brutes de la ville de Tanger (1997-1998-1999-2000-2001-2002).

14) Tableau N°4 : Variations du rapport DBO5 /N/ P des eaux usées de la ville de Tanger (1997-1998-1999-2000-2001-2002).

15) Tableau N°5 : Comparaison de la moyenne des cinq dernières années avec le rejet des valeurs limites générales.

16) Tableau N°6 : Variations des concentrations des paramètres globaux de pollution des eaux usées brutes de la ville de Tétouan (1997-1998-1999-2000-2001-2002).

17) Tableau N°7 : Variations du rapport DBO5 /N/ P des eaux usées de la ville de Tétouan (1997-1998-1999-2000-2001-2002).

18) Tableau N°8 : Comparaison de la moyenne des cinq dernières années avec le rejet Monsieur de normes de qualité des eaux de surface.

19) Tableau N°9 : Evaluation de biodégradabilité pour les effluents de Tanger, Tétouan et Fnideq

20) Tableau N°10 : Dénitrification etdéphosphatation pour les effluents de Tanger, Tétouan et Fnideq

21) Tableau N°11 : comparaison de la charge polluante (moyennes de six années) produits par les deux villes

Chap. IV : Contamination eau-sédiment par les métaux lourds

22) Tableau N°1 : Temps de demi-vie de quelques éléments toxiques polluants majeurs des sols et des eaux (Levin et Kimbal, 1984).

23) Tableau N°2: Teneurs en Zn, en Cd, en Cr (mg/l) et en Hg (µg/l) dans les eaux souterraines (ES)

24) Tableau N°3 : Métaux lourds et organochlorines dans les eaux côtières

25) Tableau N°4 : Principales industries de la région et milieu récepteur de leur rejet 26) Tableau N°5 : Flux de pollution industrielle

27) Tableau N°6 : Projet Marocain des Valeurs Limites pour les métaux lourds 28) Tableau N°7 : teneurs naturelles des métaux lourds en µg/g dans les sédiments

29) Tableau N°8: Comparaison des teneurs moyennes avec d’autres bassins à l’échelle national et international.

30) Tableau N°9: Normes canadiennes de métaux lourds pour les sédiments dans les eaux douces et eaux de mer

Chap. V : Pollution tellurique véhiculée vers la Méditérranée

31) Tableau N°1 : Concentrations moyennes des principaux paramètres indicateurs de pollution dans les principales zones côtières à proximité des agglomérations urbaines de la Méditerranée marocaine

32) Tableau N°2 : Charges polluantes (t/an) des principaux paramètres indicateurs de pollution, véhiculées vers les eaux côtières.

33) Tableau N°3 : Caractérisation des "points chauds" liés à la pollution de la Méditerranée(tronçon entre Tanger et Tétouan)

34) Tableau N°4. "Points chauds" de pollution présentant un risque potentield’effets transfrontières (Tanger)

35) Tableau N°5 : "Points chauds" de pollution présentant un risque potentield’effets transfrontières (Tétouan)

36) Tableau N° 6 : "Points chauds" de pollution présentant un risque potentield’effets transfrontières (désignation)

37) Tableau N° 7 : Critères scientifiques pour la détermination des zones sensibles à la pollution enMéditerranée marocaine

38) Tableau N° 8 : Critères scientifiques pour la détermination des zones sensibles à la pollution enMéditerranée marocaine (suite)

Annexe

39) Tableau N° 1 : Résultats des analyses physico-chimiques avec les moyennes , les valeurs minimales, maximales et Ecart types pour la station de l’Oued Lihoud

40) Tableau N° 2 : Résultats des analyses physico-chimiques avec les moyennes , les valeurs minimales, maximales et Ecart types pour la station de Sidi Bouknadel

41) Tableau N° 3 : Résultats des analyses physico-chimiques avec les moyennes , les valeurs minimales, maximales et Ecart types pour la station de l’Oued Souani

42) Tableau N° 4 : Résultats des analyses physico-chimiques avec les moyennes , les valeurs minimales, maximales et Ecart types pour la station de l’Oued M’ghora

43) Tableau N° 5 : Résultats des analyses physico-chimiques avec les moyennes , les valeurs minimales, maximales et Ecart types pour la station de l’Oued Aliane

44) Tableau N° 6 : Résultats des analyses physico-chimiques avec les moyennes , les valeurs minimales, maximales et Ecart types pour la station de l’Oued Ksar Sghir

45) Tableau N° 7 : Résultats des analyses physico-chimiques avec les moyennes , les valeurs minimales, maximales et Ecart types pour la station du Rejet Fnideq

46) Tableau N° 8 : Résultats des analyses physico-chimiques avec les moyennes , les valeurs minimales, maximales et Ecart types pour la station Amont Oued Martil

47) Tableau N° 9 : Résultats des analyses physico-chimiques avec les moyennes , les valeurs minimales, maximales et Ecart types pour la station Aval Oued Martil

48) Tableau N° 10 : Résultats des analyses physico-chimiques avec les moyennes , les valeurs minimales, maximales et Ecart types pour la station de l’Oued Laou

49) Tableau N° 11 : Résultats des analyses des métaux lourds dans les eaux et les sédiments avec les moyennes , les valeurs minimales, maximales pour la station de l’Oued Lihoud

50) Tableau N° 12 : Résultats des analyses des métaux lourds dans les eaux et les sédiments avec les moyennes , les valeurs minimales, maximales pour la station de Sidi Bouknadel 51) Tableau N° 13 : Résultats des analyses des métaux lourds dans les eaux et les sédiments

avec les moyennes , les valeurs minimales, maximales pour la station de l’Oued Souani 52) Tableau N° 14 : Résultats des analyses des métaux lourds dans les eaux et les sédiments

avec les moyennes , les valeurs minimales, maximales pour la station de l’Oued M’ghora 53) Tableau N° 15 : Résultats des analyses des métaux lourds dans les eaux et les sédiments

avec les moyennes , les valeurs minimales, maximales pour la station du Rejet Fnideq 54) Tableau N° 16 : Résultats des analyses des métaux lourds dans les eaux et les sédiments

LISTE DES ABREVIATIONS

CSCE DAT

Conseil Supérieur de l’Eau et du Climat Direction de l’Aménagement du Territoire DATE DDT HAP HCB HCH LPEE

Direction de l’Aménagement du Territoire et de l’Environnement Dichloro-diphényl-trichloroéthane

Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques Hexachlorobenzène

Gama-hexachlorocyclohexane

Laboratoire Public d’Essais et d’Etudes MAP

MATHEU MED 21

Plan d’Action pour la Méditerranée

Ministère de l’Aménagement du Territoire, de l’Habitat, de l’Environnement et de l’Urbanisme

Action 21 pour la Méditerranée

MED POL Programme de surveillance continue et de recherche en matière de pollution en Méditerranée

OMS Organisation Mondiale de la Santé ONEP Office National de l’Eau Potable

ONG Organisation non gouvernementale

ONU Organisation des Nations Unies PAIDAR Med

PB PCB

Programme d’Action Intégré pour le Développement et l’Aménagement de la Région Méditerranéenne

Plan Bleu pour l’Environnement et le Développement en Méditerranée Polychlorobiphényles

PNUD Programme des Nations Unies pour le Développement PNUE Programme des Nations Unies pour l’Environnement SDAU

SEE

Schéma Directeur pour l’Aménagement et l’Urbanisme Secrétariat d’Etat chargé de l’Environnement

SIG REEM STP TDA TDI

Système d’Informations Géographiques

Rapport sur l’Etat de l’Environnement au Maroc Substances Toxiques Persistances

Transboundary Diagnostic Analysis Prise Journalière Tolérable

TABLE DE MATIERES

INTRODUCTION GENERALE ___________________________________________17

Partie I

CHAPITRE I : Description de la région _____________________________________24

I. LES CARACTERISTIQUES DU CADRE NATUREL _______________________24 I.2 Cadre géologique________________________________________________________24 I. 2 Cadre géomorphologique_________________________________________________30 I .3 Cadre climatique _______________________________________________________36 I.4 Cadre hydrographique ___________________________________________________44 II. LES PRINCIPALES ACTIVITES ECONOMIQUES ________________________44 III. RESSOURCES HYDRAULIQUES DE LA REGION_______________________45 III. 1. Aménagements hydrauliques____________________________________________45 IV. SOURCE DE POLLUTION DANS LA REGION __________________________46 IV. 1. Pollution domestique __________________________________________________46 IV. 2. Pollution industrielle __________________________________________________46 IV. 3. Pollution agricole _____________________________________________________47

Partie II

CHAPITRE II : Caractérisation mésologique physique ________________________49

I. Matériels et méthodes__________________________________________________49 I.1. Echantillonnage ________________________________________________________49 I.2. Méthodes analytiques____________________________________________________49 II. RESULTATS ET DISCUSSION ________________________________________55 II.1. Sédimentologie des dépôts superficiels _____________________________________55 II.2. La fraction granulométrique _____________________________________________56 II. 3. Les éléments Majeurs __________________________________________________58 II.4.Les éléments traces _____________________________________________________65 II.5. Matière organique _____________________________________________________65

Partie III

CHAPITRE III : Evaluation physico-chimique et charge polluante ______________68 Caractérisation hydrochimique ____________________________________________68

I. INTRODUCTION ____________________________________________________68 II. MATERIELS ET METHODES D’ANALYSES ____________________________68 II.1. Méthodes d’analyses____________________________________________________68 II.2. Description des stations de prélèvement ____________________________________71 III.Résultats et discussions _______________________________________________73 III.1. Résultats des analyses __________________________________________________73 III.2. Méthodes pour l’évaluation de la qualité des cours d’eau _____________________85

II.3. Evaluation de la biodégradabilité _________________________________________87 III.4. Evaluation de la Charge polluante produite par les deux villes _________________94 III.5. Bilan et conclusion ____________________________________________________96

Partie IV

CHAPITRE IV : Contamination eau – sédiments par les métaux lourds

A/Bibliographie _________________________________________________________99

I. GENERALITES SUR LES METAUX LOURDS____________________________99 II. ASPECTS GENERAUX DE LA TOXICOLOGIE DES METAUX LOURDS EN MILIEU AQUATIQUE _______________________________________________100 II.1. Le toxique en milieu aquatique et ses implications écologiques ________________100 II.2. Influence du milieu récepteur ___________________________________________101 III. Définition et classification des métaux __________________________________101 III.1. Définition___________________________________________________________101 III. 2. Classification _______________________________________________________101 III.3. Importance de l'état physico-chimique des métaux dans l'environnement marin__101 III.4. Bioaccumulation _____________________________________________________102 IV. SOURCES DES METAUX LOURDS __________________________________105 IV.1. Les sources naturelles. ________________________________________________106 IV.2. Les sources anthropiques ______________________________________________107

CHAPITRE IV : Contamination eau – sédiments par les métaux lourds _________120 B/ contamination métallique dans la zone d’étude ____________________________120

I. INTRODUCTION ___________________________________________________120 II. SOURCES DE POLLUTION__________________________________________120 III. APPLICATIONS INDUSTRIELLES ET CONCENTRATIONS NATURELLES DES METAUX LOURDS_______________________________________________122 IV. MATERIEL ET METHODES ________________________________________122 IV.1. Stations d’étude ______________________________________________________122 IV.2. Echantillonnage et préparation des échantillons____________________________122 IV.3. Méthodes d’analyse ___________________________________________________123 V. RESULTATS ET DISCUSSION _______________________________________123 VI. CONTAMINATION METALLIQUE DANS LES SEDIMENTS SUPERFICIELS

____________________________________________________________________128 VI.1.Pollution et contamination des sédiments __________________________________128 VI.2. Influence de la texture et de la minéralogie des sédiments sur les teneurs métalliques

________________________________________________________________________129 VI.3. Paramètres contrôlant la fixation des métaux lourds ________________________129 VI.4. Teneurs naturelles des métaux lourds dans les sédiments_____________________130 VII. RESULTATS DES ANALYSES______________________________________131

Partie V

CHAPITRE V : Pollution tellurique vehiculée vers la Méditerranée et proposition de solutions ______________________________________________________________138

I. INTRODUCTION ___________________________________________________138 II. ANALYSE MULTICRITERE DES POINTS CHAUDS ET ZONES SENSIBLES DE POLLUTION_________________________________________________________138 II.1. Critères de détermination des zones sensibles _______________________________139 II.2. Élaboration des critères ________________________________________________140 II.3. CONCLUSION _______________________________________________________146 III. CONCLUSION GENERALE ET PROPOSITIONS DE SOLUTIONS_________158 1II.1. Conclusion générale __________________________________________________158 III.2. Propositions de solutions ______________________________________________159

Références Bibliographiques _____________________________________________163 Annexe _______________________________________________________________175

INTRODUCTION GENERALE

Actuellement, les milieux aquatiques méritent une attention toute particulière, vue qu’ils sont très altérés et sérieusement menacés par les activités humaines. De plus, ils jouent un rôle important dans la vie humaine.

La pollution des eaux continentales revêt un des aspects les plus inquiétants de la dégradation de l’environnement. En effet, la croissance démographique, l’industrialisation, l’utilisation non rationnelle des engrais et pesticides et le manque de sensibilisation de la population envers la protection de l’environnement, conduisent autant à un déséquilibre de l’écosystème provoquant ainsi une dégradation de la nature.

Le Maroc qui est caractérisé par un climat méditerranéen semi-aride dans la majeure partie de son territoire et par des ressources en eau limitées et irrégulières dans le temps et dans l’espace. L’eau constitue un facteur limitant pour le développement. En effet, le Maroc se caractérise par une rareté des ressources en eau et une fragilité des systèmes hydrauliques de fait de leur exposition à de nombreuses agressions naturelles et anthropiques. Il est donc indispensable qu’il fasse des efforts pour sauvegarder ses ressources en eau afin d’assurer une gestion durable, sachant que le potentiel mobilisable est évalué à 20 milliards de m3 dont plus de la moitié est actuellement mobilisée et valorisée pour l’approvisionnement en eau des populations, pour l’irrigation et la production de l’énergie hydroélectrique. Le secteur de l’agriculture consomme près de 87 % des ressources mobilisées, le reste, soit 13 %, est destiné à l’eau potable et à l’industrie.

Dans le cadre de la caractérisation de la pollution, le tronçon de la péninsule de Tanger (tronçon situé entre Tanger et Oued Laou ) a fait l’étude d’une évaluation de la pollution tellurique véhiculée vers la Méditerranée occidentale par les différents cours d’eau de la région. Ces derniers qui sont utilisés comme des exutoires pour abriter les eaux usées générées par les activités domestiques, industrielles et agricoles sont déversés directement dans les eaux du littoral sans traitement préalable. Ces rivières qui deviennent ainsi très polluées risquent de contaminer la mer méditerranéenne. Celle ci qui une mer semi-fermée. Caddy et Griffiths (1995) ont récapitulé les principaux impacts des activités humaines sur les mers fermées et semi-fermées. La vulnérabilité aux activités humaines des mers fermées et semi-fermées peut se résumer sous quatre grands facteurs (d’après Caddy, 1993) : i) l’échelle des apports fluviaux, atmosphériques et côtiers (ruissellement terrestre direct) par rapport à la vitesse d’entraînement jusqu’à l’océan, et le bassin versant et sa pluviométrie par rapport à l’étendue de la mer semi-fermée ; ii) le degré auquel les seuils ou les basins modifient les échanges d’eau avec l’océan et au sein même de la mer semi-fermée ; iii) la latitude, la profondeur et donc, dans une certaine mesure, la température et la stratification de la masse d’eau, et iv) la taille des populations résidant le long du littoral et au sein du bassin versant, le niveau d’activités humaines et les pratiques d’occupations du sol. Toutefois un problème de plus en plus mondial comme en Méditerranée, tient à la hausse des prélèvements d’eau destinés aux activités humaines à terre et s’accompagne souvent de charges accrues d’éléments nutritifs et d’autres matières dans le rejet résiduel, ce qui modifie la nature des systèmes aquatiques en général et estuaires notamment.

L’étude des perturbations des eaux superficielles par les différents rejets a fait l’objet de nombreuses recherches depuis le début du vingtième siècle. Parmi les travaux qui ont été fait citons par exemple ; Moreaux et al., 1974; Verneaux, 1972 et 1982; Verneaux et al., 1982 a et b ; Monnot, 1982; Pihan et Mohati, 1983; Verneaux, 1984; Pihan et Mohati, 1985;

Pihan et al., 1987; Fekhaoui, 1990; Hewitt, 1991 a et b; Azzouzi, 1992; Fernandez et al., 1992; De Pauw et al., 1992; Afonso, 1992; Lang et Reymond, 1994 a et b; Ben Said, 1994; Talami et Bouzidi, 1994; Barakate et al., 1994; Lang et Reymond, 1995; Azami, 1996; Barakate, 1996; Bouzidi et al., 1996; Talami et al., 1996; Alifriqui, 1997; Talami, 1998; Sabhi, 1998 ; Azzaoui, 2000; Blinda, 2000 ; El Kihal, 2003, Serghini, 2003.

La zone littorale, secteur complexe où s'interpénètrent les milieux marin et continental, est une mince frange aux nombreux aspects dans lesquels l'action des forces variées sur des structures lithologiques, morphologiques et écologiques divers conduit à des processus d'évolution multiples. Sa position et le rôle socio-économique capitale qu'elle joue a suscité un grand nombre de chercheurs de différentes disciplines à concentrer leurs efforts pour l'étude, l'aménagement et la protection de cette zone.

Cependant, cette étroite bande de terre et de mer, connaît des pressions La zone littorale, secteur complexe où s'interpénètrent les milieux marin et continental, est une mince frange aux nombreux aspects dans lesquels l'action des forces variées sur des structures lithologiques, morphologiques et écologiques divers conduit à des processus d'évolution multiples. Sa position et le rôle socio-économique capitale qu'elle joue a suscité un grand nombre de chercheurs de différentes disciplines à concentrer leurs efforts pour l'étude, l'aménagement et la protection de cette zone.

De même, le littoral méditerranéen, connaît des pressions considérables et fait l'objet d'une concurrence extrême entre les acteurs privés et publics pour de multiples usages: habitat, loisir, industrie, transport, aquaculture, énergie...

On ne pourrait de ce fait occulter les effets néfastes de la pollution qui en résultent, affectant constamment nos côtes. En effet, l'Homme n'arrête pas d'exploiter à son profit les diverses ressources naturelles de son environnement tout en y rejetant, le plus souvent, sans précaution particulière toutes sortes de déchets.

Ces déchets souvent toxiques et/ou moins dégradables, se retrouvent ainsi principalement soit dans l’atmosphère, soit dans les eaux naturelles (rivières, lacs, fleuves, et océans) qui recouvrent la majeure partie de la surface terrestre. Cela engendre une pollution atmosphérique et aquatique, qui inquiètent depuis plusieurs décennies divers organismes internationaux.

Parmi les substances chimiques susceptibles d'être à l'origine de la dégradation de la qualité des eaux, figurent les métaux lourds. Certains ont une toxicité élevée. Ils se distinguent des autres polluants chimiques, par leur faible biodégradabilité et leur important pouvoir de bioaccumulation le long de la chaîne trophique. Ceci peut causer d'importants dégâts écologiques.

La non biodégradation des métaux lourds rend important leur persistance dans les cours d'eau. Ils finissent donc par se répartir entre les différents compartiments de l’écosystème aquatique (eau, matière en suspension, poissons...) provoquant la rupture de certains équilibres biologiques.

Cette menace permanente de dégradation de notre environnement marin littoral et de la qualité de ses ressources nous incite à faire preuve de vigilance et à nous mobiliser pour faire face à un milieu dont l'état est déjà inquiétant, préserver sa qualité et assurer la pérennité de ses richesses naturelles.

"La pollution est une modification défavorable du milieu naturel qui apparaît en totalité ou en partie comme un sous-produit de l'action humaine, au travers d'effets directs ou indirects altérant les critères de répartition des flux d'énergie, des niveaux de radiation, de la constitution physico-chimique du milieu naturel et de l'abondance des espèces vivantes. Ces modifications peuvent affecter l'Homme directement ou au travers des ressources agricoles, en eau et autres produits biologiques. Elles peuvent aussi l'affecter en altérant les objets physiques qu'il possède, les possibilités récréatives du milieu ou encore en enlaidissant la nature" (Ramade, 1992)

Cette définition englobe toutes les actions par lesquelles l'Homme dégrade la biosphère. Cependant, il faut prendre en considération, en plus des polluants crées de façon artificielle par la civilisation moderne, ceux qui existent dans la nature et dont l'Homme accroît la fréquence.

Les premières causes de la contamination de l'environnement apparurent au Néolithique (Ramade, 1992). A cette époque la découverte de l'agriculture permit la sédentarisation des groupes humains et donc la création de cités où la densité des populations dépassa pour la première fois de beaucoup celle qui caractérise toute autre espèce de Mammifères. Cependant, ces sources de pollutions demeurèrent limitées. Elles provenaient de la contamination microbiologie des eaux par les effluents domestiques et plus rarement de la manipulation de divers métaux non ferreux toxiques par les méthodes primitives.

Pendant toute la période historique et jusqu'aux débuts de l'ère industrielle, qui se situent au XVIIIe siècle en Europe, les pollutions furent toutefois plus limitées. Il fallait attendre la naissance de la grande industrie, au milieu du siècle dernier, pour que la contamination de l'eau, de l'air et parfois des sols devienne localement préoccupante dans les alentours des installations minières ou métallurgiques et dans les grandes cités industrielles surpeuplées (Ramade, 1992; WHO/UNEP, 1995). Le problème de pollution ne s'est manifesté qu'à la Seconde Guerre mondiale, pendant laquelle, on ignorait encore le caractère angoissant que confèrent la technologie moderne et la croissance des dernières décennies aux : (i) aux émissions des foyers industriels et urbains, (ii) accumulation des déchets provenant de la consommation individuelle et des industries, en particulier chimiques (Ramade, 1992) et (iv) à la libération de substances nouvelles extraordinairement toxiques dans l'air, les eaux et les sols.

Les plus graves problèmes de pollution qui se présentent actuellement proviennent des rejets dans l'environnement de substances à la fois très nocives et peu biodégradables sinon indestructibles.Ainsi, aux anciennes causes de pollution, viennent aujourd'hui s'ajouter celles résultant en particulier du développement de la chimie organique et de l'industrie nucléaire (Ramade, 1992; WHO/UNEP, 1995)

A l'exception d'un nombre fort limité de substances "inertes" introduites dans l'environnement par les activités humaines, tout élément ou composé chimique est pratiquement susceptible de devenir un polluant. Cependant, les polluants peuvent être groupés selon leur nature (physique, chimique, biologique, etc), ou de façon écologique soit par l'étude de leurs effets à des niveaux de complexité croissante (espèce, population, communautés), soit selon le milieu dans lequel ils sont émis et exercent leur action nocive. D'autre part, de point de vue toxicologique, les polluants sont sélectionnés suivant la voie de leur pénétration dans les organismes (inhalation, ingestion, contact).

Holdgate (1982) avait recensé les classifications en fonction de: (i) la nature chimique;

(ii) la propriété (solubilité, biodégradabilité, etc); (iii) compartiment de l'environnement

contaminé (atmosphère, sol, eaux); (iv) la source d'émission (produits de combustion, d'origine industrielle, domestique, agricole, etc.); (v) type d'usage (industrie, habitation, agriculture, transports, etc.); (vi) milieu cible et effets (substances affectant les processus atmosphèriques-couche d'Ozone par exemple, substances affectant les processus aquatiques, l'Homme, les animaux domestiques et les plantes). Cependant, aucune des classifications précédantes prises individuellement, n'est satisfaisante, car une même substance peut présenter diverses modalités d'action. Il existe ainsi une classification commune (Tableau 1) qui représente un compromis entre les divers critères de répartition envisageables sans pour autant dissimuler le caractère artificiel propre à une entreprise donnée.

Tableau 1 : Classification commune des pollutions (Ramade, 1989). Nature des

polluants

Compartiment ou Ecosystème

Atmosphérique Continentaux Limniques Marins

1)Polluants physiques : *Radiations ionisantes *Pollution thermique + + + + + + + + 2)Polluants Chimiques : *Hydrocarbures *Plastiques *Pesticides *Détersifs *Composes divers de synthèse *Dérivés du Soufre *Nitrates, Phosphates *Métaux lourds *Fluorures *Particules minérales + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 3)Polluants Biologiques: *Matières organiques mortes *Micro-organismes + + + + + +

La pollution de l’environnement marin provient de plusieurs sources dont la plupart sont d’origine terrestre ou pollution tellurique, les plus importantes sont les suivantes :

Sources naturelles :

Les sources naturelles se caractérisent par :

Les apports fluviatiles vers l’océan qui par ruissellement, drainent les eaux chargées en alluvion et riches en minerais ;

Le dégazage de la croûte terrestre qui rejoint l’hydrosphère par les eaux de pluie (Ffiberg et Vostal, 1972 ; in Sabhi, 1998) ;

Effluents urbains :

La plupart des effluents urbains déversent directement dans l’environnement marin immédiat sans aucune mesure de traitement. Ces effluents sont fortement chargés en polluants minéraux et micro-organismes (bactéries, virus pathogènes et parasites). Au sein des agglomérations urbaines ces effluents contiennent des déchets chimiques provenant aussi bien des activités ménagères qu’industrielles, et confluent dans la majorité des cas vers des collecteurs principaux (Sabhi, 1998).

Effluents industriels et émissions

Les industries installées dans les zones côtières déversent leurs déchets directement dans la mer, ou dans les cours d’eau.

Les émissions atmosphériques provenant des industries projettent des polluants qui peuvent être transférés par voie atmosphérique vers la mer (UNEP, WHO, 1992; WHO/UNEP, 1995; UNEP/FAO/WHO, 1996). Les effluents industriels contiennent une large gamme de déchets toxiques, chaque type de polluants caractérise particulièrement l’industrie en question qui le rejette (MANCE, 1987 ; WHO/UNEP, 1995 ; UNEP/FAO/WHO, 1996 ; in Sabhi, 1998 ; El Hatimi, 2002) .

Rivières et cours d’eau

Les rivières polluées véhiculent des charges considérables de déchets liquides vers le milieu marin. En plus des apports provenant des installations industrielles et des agglomérations urbaines, les rivières peuvent parfois aussi transporter les fertilisants et les pesticides utilisés en agriculture. Ainsi, les rivières contribuent fortement au transport des polluants.

Décharges côtières incontrôlées

Plusieurs formes de dépôts de déchets solides et liquides dans ou prés de l’environnement marin, contribuent d’une manière directe ou indirecte à la pollution de la mer selon plusieurs processus dépendant du type et de la quantité de matériel déposé (Eisler, 1995 ; Mance, 1987 ; WHO/UNEP, 1995 ; in Sabhi, 1998).

Sources maritimes côtières

Le trafic maritime des navires pétroliers est une menace constante des côtes marines. Les eaux de ballast des navires et les déversements massifs accidentels de produits pétroliers dans le milieu marin, sont l’une des agressions les plus redoutables. Les conséquences écologiques sont incalculables en cas de marie noire (Ministère de l’intérieur, 1987).

Au cours de cette introduction nous avons mis l’accent sur les différentes origines des différentes type de pollution dans le milieu aquatique, à savoir les origines lithogéniques et anthropogéniques.

Une fois ces substances sont rejetées dans le milieu aquatique, elles constituent une source de pollution, et peuvent également causer d’importantes détériorations écologiques ainsi que des corrosions des réseaux d’assainissements en amont.

Le contraste de cette dégradation de l’environnement et le souci de protection de la nature a obligé les responsables à fixer les normes (voir Annexe), dont le but est de minimiser les risques engendrés par l’utilisation des substances chimiques tels que les métaux lourds.

Les dangers potentiels que représentent ces métaux dépend d’une multitude de facteurs qui nécessitent une étude pluridisciplinaire et étalée dans le temps.

Plan adopté

Afin de répondre aux objectifs fixés au départ, le plan a été décliné comme suit :

1- évaluer qualitativement et quantitativement la qualité des eaux superficielles et l’impact des différentes activités sur ces écosystèmes ;

2- déterminer le degré de contamination et de bioaccumulation des éléments traces dans le support physique (eau, sédiment) de ces différents écosystèmes ;

3- définir les caractéristiques sédimentologiques, géologiques et géochimiques des sédiments ;

Deux types de matériaux ont été échantillonnés et analysées à savoir l’eau et les sédiments superficiels. La méthodologie du travail et d’analyse sera présentée séparément dans chaque chapitre correspondant.

Partie I :

CHAPITRE I : Description de la région

I. LES CARACTERISTIQUES DU CADRE NATUREL

I.2 Cadre géologique

Le Rif est un segment des chaînes alpines de la Méditerranée, sa partie occidentale et septentrionale, constitue avec les cordillères Bétiques occidentales l’arc de Gibraltar (Fig. 1).

Au point de vue structural le Rif est subdivisé en trois grands domaines structuraux et paléogéographiques. De l’intérieur vers l’extérieur de la chaîne on y distingue (Fig.1)

- Domaine interne constitué d’éléments issus de la dilacération du bloc d’Alboran (Fig.2)

- Domaine des flyschs

Fig 2 Schéma structural des deux rives du détroit de Gibraltar (Didon et al, 1973)

1 - Le domaine interne

Ce domaine est formé d’éléments issus de la plaque d’Alboran, on distingue dans le Rif interne (Durand DELGA et al (1960-62), KORNPROBST (1971-74) trois grands ensembles structuraux qui sont de l’est vers l’ouest et de l’intérieur vers l’extérieur de la chaîne (Fig.3).

a - Sebtides : Ensemble de terrains métamorphiques, comportant à leur base des

roches ultrabasiques (massif péridotiques de Béni Bousera). De bas en haut, on trouve les péridotites, une auréole de kinzigites, des gneis et des micaschistes (unité de Filali), et vers le haut, des métasédiments paléozoïques et triasiques (Unité de Federico).

b - Ghomarides : D’après Durand DELGA (1960, 1962, 1963) et CHALOUAN

(1986) les Ghomarides forment un ensemble de quatre nappes paléozoïques peu ou pas métamorphiques, il s’agit des nappes Aahaili, koudiet Tizian, béni Hozmar et la nappe supérieur de Talembote.

c - La dorsale calcaire : Cette chaîne est un ensemble de pétites nappes ou écailles à

armatures de carbonates triasico-liasiques à couches pélagiques Jurassico-Crétacées et Paléocènes, à Oligo-Miocène terrigène flyscho-molassique (WILDI, 1983). Elle est constituée par la chaîne du Haouz au nord de Tétouan, la dorsale calcaire (s.s) entre Tétouan et Assifane (EL HATIMI, 1983), et les noyaux de Bokkoya à Al Hoceïma, limitant à l’ouest et au sud les zones internes du Rif septentrional. La dorsale calcaire (s.l) est subdivisée selon WILDI et al. (1977), NOLD et al (1981) en dorsale interne, intermédiaire et externe.

2 - Le domaine des flyschs

Les nappes des flyschs constituent une bande plus ou moins large qui ceinture vers l’extérieur la dorsale calcaire et la zone prédorsalienne, du Détroit de Gibraltar jusqu'à El Hoceïma (Fig.4).

Ce domaine considéré comme entièrement allochtone est constitué pour l’essentiel de turbidites dont la nature est sensiblement différente (plus argileuse) que celle des autres domaines. Ces formations détritiques de type flysch d’âge crétacé à Aquitanien sont débitées en nappes par dessus le domaine externe (Durand DELGA et MATTAUER, 1960). Ce sont :

a - Flysch de type mauritanien : ce groupe contient la nappe de Tisirène (Dogger à

crétacé inférieur) et la nappe de Béni Ider (Malm à Oligocène, Durand DELGA et al., 1960-62).

- la nappe de Tisirène est constituée par des formations sédimentaires d’âge allant du Dogger au crétacé inférieur. Cette nappe se diffère par la dominance de turbidites du Néocomien.

- la nappe de Béni - Ider correspond aux « flyschs grèsomicacées » (Durand DELGA, 1962) (Fig.3).

b - Flysch Massylien : ce flysch correspond aux nappes de Melloussa-chouamat

caractérisées essentiellement par des flyschs schisto-quartziteux «Albo-Aptien », les phtamites cénomaniennes et un Crétacé supérieur marno-schisteux.

c - Flysch Numidien : représenté par des argiles de base oligocènes et par un flysch

d’âge Aquitano-burdigalien inférieur à puissante masse gréseuse occupant la position structurale la plus élevée. Ce flysch semble déposé dans un large bassin, plus ou moins indépendant des domaines des flyschs précédents (OLIVIER, 1984).

3 - Le domaine externe

Ce vaste domaine structural provient essentiellement du décollement de la couverture mésozoïque et paléogène déposée sur la marge nord Africaine. Il est subdivisé en trois ensembles à matériel allant du trias au miocène ( SUTER, 1980), et il est largement charrié par les nappes de flyschs et le domaine interne. Ces ensembles sont respectivement : l’Intrarif, le massif et le Prérif (Fig.5).

a L’intrarif : comprend l’unité de Ketama (ANDRIEUX, 1971) avec ses séries

schistosées et métamorphisées (Lias à crétacé supérieur), sa couverture décolée marneuse représente l’unité de Tanger d’âge crétacé supérieur et l’unité de Loukkos d’âge Eocène (LEBLANC, 1973).

b Le Mésorif : dont la série va du Trias au Paléocène, surmontée par un Miocène

inférieur transgressif. Le Mésorif est caractérisé par les dépôts argilo-gréseux du Callovo-Oxfordien ou « Ferrysch » de WILDI (1981 et 1983) et par les calcarénites du Miocène moyen (SUTER, 1965).

c Le Prérif : Il débute par les calcarénites jurassique qui forment « la ligne des Sofs »

du Prérif interne et se termine par le complexe tectono-sédimentaire ou « Olistostrome » d’âge Tortonien (LEBLANC, 1975; FAUGERE, 1978; BEN YAÏCH, 1991) dont l’équivalent oriental est l’unité chaotique de Gareb-Kebdana.

I. 2 Cadre géomorphologique

De point de vue géomorphologique (GHARBAOUI 1981), le secteur d’étude se caractérise par une côte étroite, de tracé irrégulier avec des caps et des baies qui peuvent présenter des abrupts spectaculaires (Fig. 6). En jetant un coup d’œil sur l’ensemble de la géomorphologie de cette zone, le contraste lithologique paraît clairement en se déplaçant de l’Est vers l’Ouest :

- Dominance des formations tendres à l’ouest matérialisées par les argiles et le grès pélitiques de l’unité de Tanger et les nappes des flyschs (Numidien Tisirène et Béni Ider).

- Dominance des formations compétentes à l’est représentées par les formations carbonatées de Jbel Moussa.

Les plaines dans cette zone n’occupent que de faible espaces développées surtout aux bordures de larges vallées séparant les montagnes. Ces dernieres sont plus élevées vers l’est dans le domaine interne où elles atteignent 800 m à jbel Fahiès. Dans cette région les crêtes ont une orientation NE - SW qui devient NS plus au Sud. Leurs sommets sont souvent pointus. Leurs falaises ainsi que leur couleur claire les distinguent de la zone à matériel

Paléozoïque et cristallophylien qui forme, pour l’essentiel, des montagnes basses ou moyennes (Maurer et al. 1968 ; EL GHARBAOUI, 1981).

Dans le Domaine interne rifain une dénivellation de 200 m environ peut être constaté de part et d’autre de la cluse de Tétouan. La compétence des reliefs au sud est due à la dominance de matériel résistant(calcaire) et au soulèvement quaternaire de cette partie de la chaîne (BEAUDET et al. 1967).

Vers l’ouest, la lithologie change, les crêtes sont dominées par les flyschs allochtones Numidiens, Beni Ider et de Tisirène et de Talaâ Lakrâa. Ces crêtes ne dépassent pas 200m d’altitude et montrent une orientation NW - SE dans la région de Tanger. Dans la région de Ksar es Sghir, les crêtes sont dominées par les unités allochtones de Tisirène d’altitude considérable (environ 400m) ; ces crêtes ont des orientations différentielles.

Dans la région les grandes unités géomorphologiques ont été décrites par EL GHARBAOUI (1981) (Fig.7) comme suit :

les crêtes calcaréo - dolomitiques : représentées par les crêtes de jbel Moussa, dont l’altitude est variable et dépasse les 800m à jbel Fahiès (838m). leur orientation est sensiblement SW - N. Au niveau du littoral, le contact avec la mer se fait par l’intermédiaire de hautes falaises vives ou par des plates formes d’abrasion marines quaternaires.

les barres gréseuses : ce sont les nappes gréseuses de Tisirène et Béni Ider. L’aspect de ces flyschs est étroitement en relation avec la nature de soubassement.

Les crêtes numidiennes : occupent la position structurale la plus élevée avec de hautes crêtes gréseuses qui présentent dans leur partie sommétale des grès grossiers. On peut ajouter à ces unités géomorphologiques, des collines qui présentent des reliefs d’altitude de plus faibles (entre 100 et 200m) formées de roches tendres (peu compétentes). On les trouve surtout dans la région de Tanger à l’ouest et au niveau des nappes Ghomarides et Sebtides dans la partie méditerranéenne de la péninsule de Tanger.

Ainsi au point de vue géomorphologique le secteur d’ étude présente deux entités géomorphologiques bien individualisées : les crêtes montagneuses et les vallées associées à de plaines réduites.

1 - Crêtes montagneuses

Dans la région entre Tanger et Sebta, on peut distinguer des reliefs avec des coupes orientées préférentiellement NW - SE et ENE - WSW.

a - La direction NW - SE

La région entre Tanger et Sebta présente des crêtes d’orientation NW - SE, correspondant à des formations gréseuses de Tisirène atteignant une hauteur de 400 m environ. Ces crêtes peuvent pénétrer dans la mer du détroit donnant naissance à des caps avec des falaises vives (cap Dajoual, cap Ksar es Sghir et cap Ras Léona). L’avancement de ces caps dans la mer est en relation avec la compétence de leur lithologie qui leur confère une résistance plus importante aux effets des vagues et des courants marins (grès de Tisirène).

b - La direction ENE - WSW

Cette direction est dominante surtout au Sud et à l’est de Ksar ès Sghir. Au sud, de part et d’autre de l’oued qui porte le même nom, les grès micacés oligocènes de Béni Ider et les grès de Tisirène (rive gauche) dessinent des croupes d’orientation ENE-WSW à E-W, surtout dans la région de Dalia où elles sont recoupées à jbel Atba par les croupes NW - SE du réseau précédent. A l’est, au niveau de Dajoual, les crêtes sont orientées ENE - WSW qui peuvent prendre une orientation NE - SW. Ces crêtes se terminent vers la mer par des plates formes d’abrasion marine quaternaires qui occupent la partie est du cap Ksar ès Sghir.

2 - Réseau hydrographique

Le réseau hydrographique dans la région entre Tanger et Sebta, montre une orientation avec deux directions rappelant celles des croupes montagneuses.

a - Direction NW -SE (N - S) :

b - Direction NE - SW à ENE - WSW

A la lumière des directions des croupes de montagnes et le réseau hydrographique l’orientation de ces entités morphologiques peuvent être regrouper dans deux directions dominantes : ENE - WSW et NW - SE qui sont respectivement parallèles et perpendiculaires à la côte. L’orientation de crêtes de montagnes peut être interpréter comme un ensemble de structures contrôlées par la tectonique qui une influence réelle au niveau de la côte (El GHARBAOUI, 1978 et 1981). En effet, l’étude de la tectonique alpine (EL FAHSSI, 1999) et post nappe (AIT BRAHIM 1991 ; CHAOUNI, 1996 ; EL FAHSSI, 1999) ont permis respectivement de mettre en évidence sur toute la rive sud du détroit. Quatre grandes familles de failles NW - SE, NE - SW, E - W et N - S qui sont engendrées par une dualité entre le rapprochement N-S Afrique -Europe et par la migration vers l’Ouest du microble d’Alboran.

La morphologie des unités Anté-Quaternaires de la rive sud du détroit est donc contrôlée par les effets de cette de la tectonique alpine et post-nappe. La direction des structures morphologiques de cette zone (crêtes, ravins ou oued) est généralement parallèle ou perpendiculaire à la côte, elle varie avec la direction des structures tectoniques formées lors de la compression (Ecailles tectoniques et chevauchement) ou de l’extension (failles normales).

Conclusion

Ainsi les données géologiques sont d’un apport important dans la mesure ou la connaissance de la nature pétrographique et sédimentologique des différents faciès va nous renseigner sur la nature des minéraux qui après l’érosion seront transportés par les oueds au niveau des plages.

Quant à la fracturation c’est un élément important dans la mesure ou les failles guident un certain nombre de cours d’eau chargé d’éléments polluants ce qui par infiltration risquent de contaminer les nappes souterraines.

I .3 Cadre climatique

Le climat peut se définir comme un ensemble fluctuant de facteurs météorologiques physiques, chimiques et biologiques caractérisant principalement l’atmosphère d’un milieu [Ramade, 1995].

Les facteurs climatiques d’un milieu agissent directement sur l’ensemble des composantes biologiques d’un écosystème (stade de développement ; stade aérien, émergence, ponte,…), ou indirectement en modifiant les caractéristiques physiques d’un plan d’eau, par le biais de l’ensoleillement qui intervient sur la température de l’eau, ou la pluviométrie, capable d’influencer le régime hyrologique [ Rossillon, 1984]. Ils sont déterminants dans l’évolution des cours d’eau, dans le contrôle et la modification des paramètres biotiques et abiotiques, d’où l’importance d’étudier leurs caractéristiques.

Le climat du Maroc est de type méditerranéen caractérisé par un photopériodisme à la fois quotidien et saisonnier, par l’existence de saisons thermiques nettement tranchées et par des précipitations concentrées pendant la saison froide [Emberger, 1955]. Mais ces dernières années, le Maroc a connu des vagues de sécheresse qui peuvent avoir un effet négatif sur son bilan hydrique. Cependant, la double influence maritime (océanique et méditerranéenne) et l’existence de la chaîne montagneuse du Rif, constitue les facteurs déterminants du climat de la région de la méditerranée occidentale, offrant ainsi un climat tempéré et humide avec un hivers doux et un été clément.

D’après la classification des climats du Maroc, le littoral méditerranéen occidental se situe dans l’étage bioclimatique humide à sub-humide [Combe et al., 1975], avec un été sec et chaud. Cette sécheresse estivale suffisamment prononcée a été estimée, soit par le critère d’ Emberger [1955] PE/M<5 (PE=précipitations estivales et M= moyenne des maxima du mois le plus chaud), soit par celui de Bagnouls et Gaussen [1953], P<2T (P= précipitations moyennes mensuelles et T= températures moyennes mensuelles).

L’influence de la mer méditerranéenne et l’océan atlantique se traduit par une douceur du climat ; hivers doux et été rafraîchi (température moyenne maximale 25 °C, température moyenne minimale 10 °C).

I .3.1.Pluviométrie

Pluviométrie annuelles (1969- 2002)

La pluviométrie joue un rôle primordial dans l’alimentation des cours d’eau et des nappes souterraines. En plus, elle participe avec d’autres facteurs dans le contrôle et la modification de plusieurs paramètres biotiques et abiotiques du milieu. Dans certaines conditions, les précipitations peuvent agir négativement sur l’équilibre et la stabilité du milieu.

La moyenne pluviométrique annuelle pour la péninsule de Tanger est dans les environs de 653 mm /an ( service météorologique de la région, 2003).

Le régime pluviométrique entre 1969 et 2003 pour la station de Bni Ben Karrich, montre des variations qui se traduisent par une alternance de manière irrégulière, les moyennes mensuelles permettent de mettre en évidence une seule saison pluvieuse s’étalant sur l’automne, l’hivers et le printemps, le mois le plus humide est décembre (478 mm). La

saison sèche s’étale durant l’été (juin à septembre), la longueur de la saison sèche dure 4 mois environ et l’irrégularité des précipitations confère le caractère méditerranéen au climat de la région (Fig. 8).

L’évolution des précipitations au cours des dernières montre globalement une irrégularité inter-annuelle accentuée avec une diminution bien marquée au cours de l’année (1994-1995), l’année la plus sèche avec un cumul d’eau annuel de 291.5 mm, cependant, juste l’année qui suit (1995-1996), elle représente celle la plus humide avec un cumul d’eau annuel de 1235 mm. Au sein de la période d’étude, les taux de précipitations est de 722 mm en 1997, 430 mm en 1998, 546 mm en 1999, 742 mm en 2000, 649 mm en 2001 et 781 mm en 2002. En effet, la pluviométrie est irrégulière d’une année à l’autre et même au cours de la même année.

Le régime mensuel des pluies durant la période d’étude 1997-2002 (Fig.9 ) se caractérise par une période sèche de juin à août et d’une seule période humide comprenant suivant le sens d’importance l’hivers, l’automne et le printemps. Par ailleurs, l’une des caractéristiques majeures de la pluviométrie est les risques d’averses très fréquentes qui sont de nature à concentrer la pluie en quelques jours, voire quelques heures de la journée.

Les précipitations mensuelles enregistrées durant la période d’étude 1997-2002 (Fig. 9) montrent des variations considérables d’une année à l’autre, alors que la répartition des pluies au cours de chaque année suit toujours le même schéma :

L’essentiel des précipitations est enregistré en hivers et en automne ce qui apporte un cumul d’eau moyen annuel représentant 87.3 % en (1997), 79.9 % en (1998), 82.4 % en (1999), 82.9 % en (2000), 82.9 % en 2001 ; à l’exception des deux années 2000 et 2002 qui ont enregistré un cumul d’eau moyen respectivement 65.2 % et 68.5 % pour cette période et 34.8 % et 31.5 % au printemps.

Les mois de juin, juillet et août sont totalement secs à l’exception de quelques orages enregistrés les années 1997 et 1998 aux mois de juin et août avec un cumul d’eau respectivement 31.8 mm et 14.2 mm.

I .3.2.Température

La température des milieux aquatiques et par suite des cours d’eau, doit être connue avec précision, car elle est capable de modifier les processus physiques , chimiques et biologiques.

L’influence de la mer méditerranéenne et l’océan atlantique se traduit par une douceur du climat ; hivers doux et été rafraîchi (température moyenne maximale 25 °C, température moyenne minimale 10 °C).

En effet, la température constitue un facteur climatique beaucoup plus régulier que les précipitations. La figure 10 donne l’évolution des températures mensuelles moyennes et des écarts thermiques enregistrées durant la période d’étude entre janvier 1997 et décembre 2002.

Les courbes de l’ensemble des températures se présentent sous forme de cloches asymétriques et sont parallèles entre elles, les valeurs thermiques mensuelles enregistrées montrent en effet des variations saisonnières bien marquées. Notons que la moyenne des

températures mensuelles est comprise entre 10.1 °C (janvier 1997) et 26.1 °C (août 2002). On montre également que l’écarts thermique moyen entre les températures maximales et les températures minimales est de 15.1 °C . Ceci témoigne d’un climat littoral tempéré.

La température ambiante connaît des augmentations progressives à partir du mois d’avril jusqu’au mois de septembre, et commence à baisser à partir du mois d’octobre pour les cycles d’étude (Fig 10). En hivers, il ne gèle pratiquement jamais. En été la température peut atteindre 30.0 °C à l’ombre et les mois de juin, juillet août et septembre offrent les températures moyennes les plus élevées.

I .3.3 Régime des vents

En hivers, lorsque l’anticyclone des Açores est centré vers les îles Canaries, des vents d’Ouest humides s’abattent sur toute la région du nord. Mais, lorsqu’il remonte vers le Nord, pour se centrer sur la côte ibérique, cette région se trouve exposée aux vents de Nord-Est généralement plus violents (alizés). En été, les sont réorientés d’une part en fonction du dispositif arqué des chaînes Rifaines et sub-Bétiques et d’autre part en fonction des grands éléments locaux du relief. En juillet et août, le courant aérien le plus caractéristique est un vent d’Est de type « Chergui » (50 km/h) chaud et sec légèrement rafraîchi par la mer [El Gharbaoui, 1981].

Les vents d’Ouest (Gharbi), générateurs de pluies prédominent d’octobre jusqu’au février et les vents d’Est (Chergui), responsables de l’augmentation de l’humidité et de la température, soufflent de mai à Octobre. La vitesse du vent est généralement comprise entre 6 et 29 km/h. Pourtant, un régime équilibré entre les vents du secteur Nord (ENE) et Sud (WSW) s’installe de mars à avril (L.P.E.E., 1987 ; P.N.U.E., 1990).

I .3.4 Evaporation

L’évaporation des milieux aquatiques et par suite des cours d’eau, doit être connue avec précision, car c’est un facteur important dans l’interprétation du cycle de l’eau.

L’influence de la mer méditerranéenne et l’océan atlantique se traduit par une douceur du climat ; hivers doux et été rafraîchi (évaporation moyenne maximale 283 mm, évaporation moyenne minimale 22 mm).

En effet, l’évaporation constitue un facteur climatique beaucoup plus régulier que les précipitations. La figure 11 donne l’évolution des évaporations mensuelles moyennes enregistrées durant la période d’étude entre janvier 1997 et décembre 2002.

Les courbes de l’ensemble des évaporations se présentent sous forme de cloches asymétriques et sont parallèles entre elles, les valeurs des évaporations mensuelles enregistrées montrent en effet des variations saisonnières bien marquées. Notons que la moyenne des évaporations mensuelles est comprise entre 22.4 mm (décembre 1997) et 273.3 mm (juillet 1999).

L’évaporation connaît des augmentations progressives à partir du mois d’avril jusqu’au mois de septembre, et commence à baisser à partir du mois d’octobre pour les cycles d’étude (Fig 11). En hivers, l’évaporation est minime, et les mois de juin, juillet et août sont les mois où l’évaporation peut atteindre son maximum.

Variations des précipitations totales annuelles (m m ) enregistrées durant les années 1969-2002 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 69-70 70-71 71-72 72-73 73-74 74-75 75-76 76-77 77-78 78-79 79-80 80-81 81-82 82-83 83-84 84-85 85-86 86-87 87-88 88-89 89-90 90-91 91-92 92-93 93-94 94-95 95-96 96-97 97-98 98-99 99-00 00-01 01-O2 P ( m m )

Fig 8 : Variations des précipitations totales annuelles (mm) enregistrées durant les années 1969-2002

Variations tem porelles des précipitations m oyennes m ensuelles (m m ) durant la période d'étude 1997-2002

0 50 100 150 200 250 300 P ( m m )