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Au sud du Maroc, à l'aval du Tafilalet, les nomades Ait Khebbach sont devenus sédentaires sous l'effet de politiques d'aménagement hydraulique et foncier engagées sous le protectorat (périmètre de Dayt Sriej). Après l'indépendance, la gestion de l'oued Ziz change radicalement, avec l'édification très en amont du Barrage al-Hassan Addakhil. Pour les irrigants nomades sédentarisés, l'enjeu est de conserver l'accès à l'eau. Comment se détermine une société placée dans des conditions aléatoires et précaires? Après le pouvoir hydraulique, les irrigants devront-ils affronter demain le pouvoir économique du tourisme, sur fond de climat bouleversé ?

Le lac Tchad est situé au centre de l'Afrique, entre 12° 20' et 14° 20' de latitude nord et 13° 00' et 15° 20' de longitude est. Le terme "bassin du lac Tchad" a plusieurs acceptions. Le bassin hydrographique actif reçoit les pluies alimentant actuellement le lac. Il est bordé au sud par la dorsale centrafricaine et les monts de l'Adamaoua et au sud-ouest par le plateau de Jos. Il est constitué pour l'essentiel du bassin du Chari et de son affluent, le Logone (610 000 km2), et du bassin de la Komadougou Yobé (174 000 km2), en plus des petits bassins du Yedseram et du Ngadda au Nigeria (environ 30 000 km2). Le bassin conventionnel est une entité juridique délimitée par la CBLT pour gérer les ressources en eau communes aux pays membres. Il couvrait à sa création en 1964 une superficie de 427 300 km2 entre 9° 30' et 16° de latitude nord et entre 11° et 17° de longitude est. Ses limites ont été étendues avec l'adhésion à la CBLT de la République Centrafricaine en 1994. Il couvre 967 000 km2 en 2013. Le bassin oro-hydrographique est compris entre 6° et 24° de latitude nord, 8° et 24° de longitude est. Il est partagé entre l'Algérie, la Libye, le Cameroun, le Nigeria, le Niger, la République Centrafricaine, le Soudan et le Tchad et couvre une superficie de 2 397 420 km2. C'est ce bassin, dont les deux tiers sont actuellement situés en zone désertique, qui alimentait le Méga-lac Tchad qui existait entre 8000 et 3000 ans BP et couvrait près de 350 000 km2. (Résumé d'auteur)

Les principaux apports en eau sont constitués par les rivières qui alimentent le lac et par les précipitations qui tombent directement sur celui-ci. Les teneurs en éléments dissous de ces apports dépendent de la nature et de l'histoire géologique du bassin versant ainsi que de sa position géographique vis-à-vis des océans. Les flux sortants dépendent de deux processus, l'évaporation de la masse d'eau, directement depuis sa surface ou via les plantes aquatiques, et l'infiltration vers les nappes souterraines. Les bassins endoréiques sont ainsi souvent caractérisés par des dépôts évaporitiques. Dans le lac Tchad, fortement évaporatoire, on s'attendrait à trouver des eaux très concentrées en sels. Il n'en est rien. Le bassin du lac Tchad, éloigné des océans, reçoit des précipitations pauvres en sels. Les apports en eau du système fluvial provenant à 95 % du Chari-Logone dans la cuvette sud du lac sont également très diluées. Ces eaux migrent ensuite vers les archipels et vers le nord. En phase de Moyen Tchad, le processus dominant de la régulation saline du lac est l'exportation de sels par infiltration vers les nappes bordières du lac. Des études récentes ont montré que, après le passage au Petit Tchad en 1973, la chimie des eaux du lac a changé. Si les processus de précipitation de minéraux et d'assimilation par la végétation jouent un rôle important, en particulier sur l'évolution du faciès chimique, l'infiltration des eaux du lac vers la nappe aquifère semble toujours être le processus majeur assurant une régulation chimique à long terme du lac. C'est donc cette connexion lac-aquifère qui fait du lac Tchad un système si singulier au regard des autres bassins endoréiques, assurant la pérennité d'un écosystème original essentiel pour la biodiversité et les populations riveraines. (Résumé d'auteur)

Le bassin du lac Tchad est un vaste bassin endoréique de 2 380 000 km2 entouré par des reliefs datés du Précambrien au Cénozoïque (regroupant les ères tertiaire et quaternaire) : massif du Hoggar, plateau du Djado, massif du Tibesti, plateau des Erdis au nord, Aïr, Seuil du Damergou, massif du Damagaram, plateau de Jos, monts Mandara, plateaux de l'Adamaoua et de Ndélé, massifs du Guéra, du Ouaddaï et de l'Ennedi. Le lac Tchad se situe sur un palier du flanc sud-ouest du bassin. Ce palier correspond à l'intersection de deux accidents majeurs liés à l'orogenèse panafricaine affectant le socle précambrien et réactivés au Crétacé. Le comblement de cette vaste cuvette d'origine tectonique a été alimenté par des matériaux détritiques issus du démantèlement des massifs périphériques, puis transportés vers le centre du bassin par des écoulements de surface lors des périodes humides, et/ou poussés vers le sud-ouest par les vents dominants lors des périodes arides. La morphologie actuelle au centre de la cuvette (plane et sableuse) est donc essentiellement contrôlée par les structures profondes du bassin et par la dynamique éolienne. Ainsi, le réseau hydrographique, actuel comme fossile, est généralement guidé par des failles, masquées par la couverture superficielle sableuse. C'est dans ce cadre structural et éolien que s'inscrivent les dépôts aquatiques fluviatiles, palustres, lacustres ou évaporitiques. Les reliefs et les dynamiques morpho-climatiques du bassin du lac Tchad définissent ainsi une morphologie très particulière résultant de l'impact conjugué de la tectonique et de la dynamique éolienne qui dessinent le cadre de la sédimentation aquatique. (Résumé auteur)

International audience; The drought in the African Sahel, persisting since 1968, emphasizes the vulnerability of local water resources to climatic variations and land use changes in this semiarid environment. Following the Hapex–Sahel experiment (1992–1994), research aims at understanding and modeling the impact on the hydrological cycle of these changing climatic and environmental conditions over a 1500-km2 area east of Niamey, Niger. The hydrological landscape consists of a myriad of small endoreic catchments feeding temporary or permanent pools from which water percolates to an unconfined aquifer. As the first step in a local-to-regional scale approach to the water resource recharge in the area, a physically based rainfall–runoff model is developed for a typical, 1.9-km2 endoreic system named Wankama, which is monitored continuously since 1992. This first of two companion papers describes the key elements of the hydrological landscape, the experimental setup with which the Wankama catchment and pool are monitored, the r.water.fea distributed hydrological model and its application to the construction of the Wankama catchment model. Because of the difficulties of long-term field experimentation in the region, not all observed events can be considered equally well recorded; in particular, detection of exogenous water inflow occurrences that may alter Wankama runoff estimates is needed. The paper describes the careful, model-aided data analysis performed in order to select the observation set with which the model can most reliably be tuned and operated. In this rainfall–runoff data analysis phase, the model is used prior to any calibration. Model calibration and verification, including output uncertainty, are the subject of the second paper [J. Hydrol. (2003)]. All steps of analysis and modeling were performed on the 1992–1998 data only, before the 1999–2000 data became available, and are tested a posteriori against the latter.

International audience; The Wankama endoreic system in the region of Niamey (Niger), monitored over the period 1992–2000, is studied with r.water.fea, a physically-based, spatially-distributed rainfall–runoff model. Catchment characteristics and data, together with model principles and construction, are described in Peugeot et al. [J. Hydrol., 2003], who used the uncalibrated model as one of several investigation tools for the screening of rainfall–runoff observations. This second paper focuses on model calibration and verification, namely the methods and criteria used to that end followed by the results thereby obtained. Based on a diagnostic function that combines errors in runoff volumes and in peak discharges, calibration is performed by exploring a 3D parameter space. A resampling-based cross-validation technique is used to investigate calibration stability with respect to data sample fluctuations, and to assess the predictive capabilities of the calibrated model. The issues of parameter uncertainty, sample representativeness, and presence of influential observations, are discussed. An empirical, non-parametric method is devised to characterize parameter uncertainty and to assign intervals to volume predictions. Model verification is performed against the data from the last two seasons. Internal catchment behavior, as produced by the model, appears qualitatively consistent with field information, including a weak upper-area contribution to catchment outflow due to large runoff abstraction by the conveying hydrographic network.

The water levels of a lake situated in an endorheic catchment make it possible to calculate the associated rainfall rate on the basis of the water balance over the whole catchment. Evolution during the Holocene of water levels in Lake Titicaca (Bolivia), previously published, shows that in the most arid period, between 8 O00 yr and 4 O00 yr BP, the average level was 50 m lower than today. The calculated rainfall associated with this low level is 635 k 50 mmyr-I i.e. about 18 %lower than the present amount. (O Academie des sciences / Elsevier, Paris.) rain amount / endorheic catchment / Holocene / Titicaca / Bolivia

The hydrology of the Sahel is characterized by the degradation of the drainage network, resulting in the lack of large watersheds over which the spatial integration of the hydrological processes could be studied. The main hydrological units are small endoreic areas, measuring a few hectares to a few square kilometres and the surface runoff is collected into pools. A detailed investigation of the role of these pools in the hydrology of the HAPEX-Sahel Central Super-Site was carried out from 1991 to 1993. The first results of this investigation are presented. A typology in three classes of the endoreic systems (valley bottoms; sinks; plateaux) is proposed. The behaviour of one representative pool in each class is analysed, showing that the partition between evaporation and deep infiltration depends on the level of filling of the pools. The bottom of the pool is clogged by clay deposits, which prevent infiltration. Above a threshold varying between 1 and 2 m most of the water stored in the pool after runoff infiltrates, contributing to the recharge of the aquifers. On a seasonal basis, deep infiltration accounts for less than 50% of the water collected by the plateau pool, and more than 80% for the valley bottom pools. Almost all the water running off to the sink pools infiltrates rapidly and deeply into the ground. The valley pools (both valley bottoms and sinks) appear to be the major contributors to the recharge of the upper aquifer. The proportion of the HAPEX-Sahel Central Super-Site water balance that is taken by the deep infiltration from the pools varies greatly depending on the temporal distribution of rainfall. Whereas similar seasonal rainfalls were recorded in 1991 and 1992, it is estimated that 5% of the water precipitated over the valley pool watershed infiltrated towards the aquifer in 1991 and 20% in 1992. This difference is explained by a very irregular time distribution of precipitation in 1992, most of the major rainfall events being observed over a short period during the intensive observation period. In conclusion some preliminary figures are given regarding the importance of recharge from the pools as compared with in situ recharge.

The present study addresses the question of increasing need in water supply. One line of research consists in investigating karst aquifers that represent significant water supplies for the areas around the Mediterranean. This work aims at developing a methodology of predictive evaluation of karst distribution and karst thickness within the carbonate massifs. It is based on the study of the Tethysian carbonate platform from the area of Montpellier, South of France. This area underwent a polyphased, complex, tectonic evolution, involving successive karst forming events. The approach is based on the relationships between eustacy and geodynamics, on one hand, and base-level variation recorded within palaeokarsts, on the other hand. Sedimentary fill of palaeokarsts allows to identify distinct karstification phases and sometimes to date them. It is a marker of base-level variations, which we attempt to quantify, that is responsible for karst formation and karst filling and sealing. For three palaeokarsts of regional extent, we analyze : karst sedimentary-fill, the distribution along upstream-downstream profile, the vertical extension of palaeokarsts, indicative of the base-level lowering. - The " Bauxite palaeokarst " results from the two-stage evolution of the " Isthme Durancien " : i) Bauxitic weathering of the Neocomian cover over the southern Massif Central , related to an inversion during Barremian ; ii) ≥1600 m uplift and exhumation during Aptian-Albian, inducing erosion of alterites, upstream, and deposition of detrital bauxites, downstream. - The " Early Paleocene palaeokarsts with marine sedimentary-fill " indicate base level variations of more than 350m in the upstream area. It is suggested here that such base-level variations, exceeding eustacy and recorded in tabular undeformed series, result from desiccation-flooding events in an endoreic silled basin. - The " Miocene palaeokarst with Cevennes-sourced sediment-fill " records a Serravalian-Tortonian base-level drop, depicted by canyon incision in the hinterland of the Gulf of Lion Margin. Uplift values of ≥ 400m upstream, about 250m in an intermediate area and 10's of m downstream, are measured. The present 3D geometry and distribution of carbonate massifs (exposed and covered) are modeled in the study area, from the Cevennes to the Mediterranean. The 3D geological model integrates seismic reflection, borehole and gravimetric data. Tectonic restoration of a N-S section, extracted from the 3D model, allows to reconstruct paleo-base-levels with respect with the carbonate massifs, at different stages of deformation and successive phases of karstification. The 3D paleo-flows through carbonates across the study area, are thus constrained, especially during the Messinian desiccation stage. Application of the results to hydrogeology leads to the following : - Uplift of upstream hinterland (Cretaceous, Miocene) produces large amplitude karsts, but they do not make significant reservoirs. - Karstification responsible for the development of important and deep karst reservoirs is related to desiccation of endoreic basins (early Paleocene and Messinian). - Theses two events have produced two main deep karst reservoirs, with a gravimetric signature : (1) Upstream of Montpellier Thrust, between Pic St Loup, Les Matelles Fault and Hérault Basin, a deep karsts developed over 900m thickness in the Malm limestone, during Paleocene. (2) Downstream (south) of Montpellier Thrust, the coastal karsts extend offshore over more than 10km, they are sealed by a thick Miocene to Quaternary cover, and they result from the Messinian event., Cette étude s'inscrit dans un contexte de demande croissante en ressources en eau, conduisant à mieux contraindre et estimer la distribution des aquifères karstifiés qui représentent une ressource importante, notamment sur le pourtour méditerranéen. Le but de ce travail est d'élaborer une méthode prédictive de la distribution de la karstification et de l'épaisseur de massifs carbonatés karstifiés, notamment pour les karsts profonds. La méthodologie est développée à partir de l'étude des karsts de la plateforme carbonatée téthysienne du Languedoc montpelliérain; région qui a subi une histoire tectonique complexe et polyphasée, entrainant des phases de karstification successives. Elle est basée sur la compréhension des relations entre eustatisme, géodynamique et niveau de base, enregistrées par les paléokarsts de la région. Le remplissage sédimentaire des paléokarsts permet d'identifier les épisodes de karstification et de les dater ; c'est un marqueur des variations -que l'on cherche à quantifier- du niveau de base local responsable de la formation et du comblement des karsts. On analyse 3 paléokarsts d'extension régionale dont on peut étudier : le remplissage karstique, la distribution le long de profils amont-aval et l'extension verticale indicatrice de l'amplitude de l'abaissement du niveau de base dont il est issu. On en déduit les causes géodynamiques à l'origine de leur formation: - Le " paléokarst des bauxites " à remplissage caractéristique, résulte de l'évolution en 2 phases de " l'Isthme Durancien " : altération bauxitique de la couverture néocomienne sur le sud du Massif Central, liée à une inversion au Barrémien, suivi d'une surrection ≥ 1600m à l'Aptien-Albien, causant l'érosion des altérites en amont et le dépôt des bauxites détritiques en aval. - Le " paléokarst à remplissage marin paléocène inférieur " indique des variations du niveau de base local ≥350m dans la zone amont sud-cévenole. On propose que ces variations de niveau de base d'amplitude très supérieures aux variations eustatiques et dans une zone faiblement déformée, résultent d'assèchements et d'ennoiements d'un bassin endoréique à seuil. - Le " paléokarst à remplissage détritique d'origine cévenole ", enregistre la chute du niveau de base au Serravalien-Tortonien, qui se traduit par l'incision de canyons dans l'arrière-pays de la marge du Golfe du Lion. On détermine une surrection de plus de 400 mètres à l'amont, près de 250m dans les blocs faillés intermédiaires et quelques dizaines de mètres dans la zone avale. En parallèle, on établit la géométrie et la distribution actuelles des massifs carbonatés dans la zone d'étude (y compris sous couverture), en construisant un modèle géologique 3D, des Cévennes à la Méditerranée. On intègre les données de sismique réflexion, de forages et les données gravimétriques. La restauration tectonique séquentielle d'une coupe Nord-Sud extraite du modèle géologique permet d'appréhender la position des paléo-niveaux de base par rapport aux massifs carbonatés, pour chaque époque de karstification. On déduit l'organisation 3D des paléo-écoulements à travers la géométrie complexe des massifs carbonatés languedociens, notamment pendant l'évènement messinien. En terme d'évaluation de la ressource en eau, on déduit que: - Les surrections de l'arrière-pays (Crétacé " moyen ", Miocène) produisent des karsts de grande amplitude, mais ne constituent pas de réservoirs significatifs. - La karstification à l'origine de réservoirs exploitables importants et profonds est créée par l'assèchement de bassins endoréiques, qui ont affecté la région au Paléocène inférieur et au Messinien . - Ces deux évènements sont à l'origine de deux principaux réservoirs karstiques profonds qui ont une signature gravimétrique : (1) En amont du chevauchement de Montpellier, entre le Pic Saint Loup, la faille des Matelles et le bassin de l'Hérault, le karst profond se développe sur une épaisseur atteignant 900m, et est attribuée à l'événement du Paléocène. (2) Au Sud du chevauchement de Montpellier les karsts côtiers s'étendent jusqu'à plus de 10 km au large, scellés par une épaisse couverture Miocène et Plio-Quaternaire, et résultent de l'événement Messinien.

International audience; Afrique de l'Ouest a connu des conditions de sécheresse depuis la fin des années 1960. Cette tendance a été particulièrement évident dans le Sahel, mais semble avoir atténué dans la dernière décennie dans les régions orientales et centrales de cette région. D'autre part, la pluviométrie annuelle reste très faible dans la partie ouest du Sahel [ 1 ]. Une diminution correspondante a également été observé dans le débit moyen annuel des fleuves Sénégal et Niger, qui sont le plus grand dans la région et principalement alimenté par l'eau provenant de régions tropicales humides. Toutefois, le pourcentage de diminution du débit annuel moyen était presque deux fois plus grande que la diminution des précipitations [ 2 ] pour la période 1970-2010. Des tendances similaires ont été observées sur des réseaux hydrographiques plus petits. En revanche, même si le Sahel et la plupart de l'Afrique de l'Ouest ont connu la sécheresse aussi importante au cours des 40 dernières années, les coefficients de ruissellement et des débits d'eau ont augmenté dans la plupart des régions du Sahel. Ce phénomène a été appelé «Le Sahel Paradox" après l'augmentation de la nappe phréatique au Niger depuis les années 1960, a été nommé le paradoxe de Niamey et attribués à des changements importants dans l'utilisation des terres. Le les (Afrique multidisciplinaire de la mousson d'analyse) programmes AMMA HAPEX-Sahel (hydrologique et Expérience atmosphérique pilote) et ont fourni, parmi de nombreux résultats complets, les mesures de valeur portant sur les variations spatiales et temporelles de la teneur en eau du sol sahélienne ainsi que de l'infiltration de l'eau à travers les couches profondes du sol de la zone non saturée. Le but de ce chapitre est de fournir un aperçu du comportement hydrologique en Afrique de l'Ouest basée sur le point, locale, méso et échelles régionales observations.

The main objective in this investigation is to construct a representative 3D numerical groundwater flow model of a local superficial aquifer in the Medium Camargue plain to simulate the actual hydrogeological and salt behavior. The 3D model will be used, in a second time, to simulate modifications of the system behavior provide by climate changes. The characterization of the aquifer was carried out by two approaches: a structural survey, using auger drilling technique and some geophysics techniques (EM mapping ERT, ES and), and a hydrogeological survey composed by several pumping tests, piezometric monitoring and groundwater samples. The methodological approach used allowed characterizing the geometry, behavior of the system and the process governing performance of the superficial aquifer. Several environmental phenomena were been identified, such as: a soil’s leaching; an endorheic phenomenon at the lower elevation areas; and the reproduction of the Vaccares pond’s fluctuations at the water table, until 30 m from shore. The numerical model, which has been constructed through field observations, reproduces principal process of the aquifer. This model highlights a possible outflow from the aquifer to the Vaccares pond and the important role of marsh in the hydrodynamic and hydrosaline behavior of the system. The results of the prediction scenarios tested with the numerical model highlights a possible intrusion from Vaccares water and, therefore, a salinization of the system produced by increase of sea level rise. The important presence of the irrigation and the marsh to neutralize a future salinization has been exposed., L’objectif premier de ce travail est l’étude puis la modélisation numérique 3D du fonctionnement hydrogéologique et salin actuel d’une partie de l’aquifère superficiel de la Moyenne Camargue afin de l’utiliser, dans un second temps, pour la prévision qualitative des modifications induites par le changement climatique. La caractérisation de l’aquifère a été mené selon deux approches : une étude structurale, en utilisant des sondages à la tarière et différentes techniques géophysiques (ERT, ES et cartographie EM), et une étude hydrogéologique, intégrée par plusieurs campagnes de pompages, suivi piézométrique et des prélèvements de l’eau souterraine. Cette méthodologie a servi pour caractériser la géométrie de l’aquifère superficiel ainsi que son fonctionnement actuel et les processus qui l’affectent. Divers phénomènes environnementaux ont été identifiés, tels que : un lessivage du sol grâce à l’action de l’irrigation, un endoréisme observé dans les zones basses produit par l’effet de l’évaporation, et la reproduction des fluctuations de l’étang de Vaccarès dans la piézométrie, jusqu’au moins 30 m de la rive. Le modèle numérique construit à partir des observations du terrain reproduit les principaux processus observés. Il met en évidence un possible flux sortant vers le Vaccarès et le rôle important du marais dans l’hydrodynamique et le comportement hydrosalin du système. Les résultats du modèle face aux différents scénarios de prédiction montrent une intrusion d’eau du Vaccarès et, donc, une salinisation du système induit par la remontée du niveau marin, ainsi que la présence de l’irrigation et le marais comme facteurs essentiels dans la neutralisation de cette salinisation.

Despite the Sahelian drought of the 1970s-1990s, the unconfined aquifer in southwest Niger exhibits a multidecadal increase in groundwater reserves. Recent changes in land surface conditions have enhanced runoff and thus indirect groundwater recharge below endorheic ponds. This paper presents a model-based investigation of surface runoff and groundwater recharge at mesoscale (5000 km2). A new lumped-conceptual runoff model applicable to the large number of ungauged endorheic catchments is specially developed, derived from an existing fine-scale, physically-based hydrologic model. Runoff simulated for sites identified as groundwater recharge sources are used to derive recharge forcing for a Modflow-based model of the aquifer. The rising water table trend and its spatial distribution over the period 1992-2003 are generally well simulated, albeit smoothed year-to-year dynamics. Comparison with alternative methods of recharge estimation suggests, however, that there may presently exist more recharging sites and/or contributing surfaces than those considered so far.

L’hydrologie des déserts est encore mal connue en raison du faible nombre des données recueillies et de la difficulté de la documentation. Elle souffre de l’aridité, qui est la cause principale, et de la discontinuité des phénomènes, qui en est le corollaire. Dans le désert, les effets de l’arrivée de l’eau sur le sol, qui inaugure le cycle hydrologique et géodynamique aride, dépendent moins de la quantité d’eau tombée que de la manière dont elle tombe et de la qualité lithologique du sol. Une partie importante de cette eau ruisselle : ruissellement diffus inorganisé, en filets ou en nappe, et ruissellement concentré dans un chenal. Dans la zone aride, c’est l’irrégularité qui est la règle : le cours d’eau aride est intermittent, l’oued se confond avec la crue, locale ou lointaine. Une autre partie s’évapore, et une autre s’infiltre et vient grossir les réserves d’eau souterraines : sous-écoulements et nappes profondes, présentes dans tous les grands déserts mais d’accès plus ou moins difficile. La présence d’eaux stagnantes est favorisée par les structures tectoniques et par certains effets spécifiques de la géodynamique aride. Il s’agit de plans d’eau élémentaires (flaques, mares), d’épandages inondables (playas, sebkhas) et de véritables lacs, salés ou non, à l’hydrologie complexe. Les réseaux hydrographiques anciens, hérités de périodes plus humides, et actuels, intermittents, ont laissé des traces diverses sur le terrain. Aréisme et endoréisme sont les marques directes du climat sur l’hydrographie désertique, et une dégradation générale des réseaux caractérise la plupart des déserts mondiaux : diminution de surface des « bassins ruisselants », réduction du nombre des drains actifs et dégradation des conditions hydrologiques. The hydrology of desert areas is still poorly known due to the paucity of recorded data and the difficulty of collecting information. The single, overwhelming control over processes is climatic aridity, which involves discontinuous hydrological processes. In deserts, the impact of flowing water on soils depends less on rainfall totals than on lithology and soil characteristics. Most of this water flows in the form of multiple rills or sheet wash, but can also be confined to channels (“wadis”). Intermittence is the rule and occurs as either short-range or long-range floods. A proportion of water inputs is evaporated, another percolates and supplies groundwater reserves. In all the large deserts of the world, underground water is always present and yet of unequal accessibility. The presence of stagnant waters is favoured by tectonic structures and by the specific characteristics of surface processes that are typical of arid environments. This is particularly well expressed in the form of elementary water bodies (puddles, ponds), flood outwash basins (playas, sebkhas), and salt- or freshwater lakes with complex hydrological regimes. Old drainage networks, inherited from more humid periods, together with present, intermittent networks, have left uneven marks on the topographic surface. Both an absence of drainage and internal drainage directly evidence the role of climate upon desert hydrography in the recent but also the more distant past.

International audience; The western Sierra Madre is the main water-providing area of northern Mexico. However, most of this mountain range has suffered a progressive degradation of soils and vegetation due to overgrazing and deforestation, for four or five decades. The objective of this study is to determine the impacts of these changes on water balance and hydrodynamic basin behaviour. The hydrological data of two basins (the Sextin basin, 4660 km 2 and the Ramos basin, 7130 km 2) of this area were analysed. Annual runoff coefficients have not changed. Therefore, other indices were used to determine changes in the streamflow regime: ž an index of irregularity of daily discharge; ž the separation of flood flow and base flow; ž the lag time of the watersheds; ž the baseflow recession index; ž the two-day recession index. Some changes were noticeable at the basin scale in the water balance of the catchments: ž the ratio of the flood runoff coefficient to the base runoff coefficient increased from the 1970s to the 1990s; ž the basin lag time decreased 2Ð1% in the Ramos basin and 6Ð1% in the Sextin basin; ž the two-day recession index and the baseflow recession index increased, reflecting a more rapid decrease of streamflow after the peak flow; ž the mean annual runoff coefficient and the irregularity as estimated by the index used here showed no significant evolution. The convergence of such observations confirms that dramatic changes in the evolution of water resources in the near future in this area are to be expected, if the current land use is not strongly modified. Water management and dam operation would also be seriously affected.

La connaissance des champs pluviométriques annuels est importante dans les zones arides et semi-arides où la gestion de l'eau est un exercice permanent d'aménagement de la pénurie, comme cela est le cas au Nord du Mexique.On se propose de montrer ici qu'une meilleure connaissance des disponibilités en eau peut s'appuyer sur la détermination de régions pluviométriquement homogènes à partir de diverses méthodes complémentaires ou convergentes.Pour définir des régions homogènes, on part de la répartition des stations par rapport à la régression pluviométrie/altitude. Des analyses factorielles en composantes principales et des correspondances permettent également de proposer des régions homogènes suivant des variables définies et disponibles pour toutes les stations. On s'appuie aussi sur les régimes pluviométriques pour déterminer d'autres régionalisations. Parallèlement on a pu utiliser la répartition des stations par rapport au gradient altitudinal pour créer des régions dont l'homogénéité vis-à-vis des précipitations a pu être vérifiée par la Méthode du Vecteur Régional (MVR), basée sur le principe de la pseudo-proportionnalité des données de postes proches.La comparaison des résultats obtenus par chacune des méthodes permet de constater que dans la région traitée, les limites entre régions " homogènes " sont souvent les mêmes, bien que les modes de détermination soient différents. Enfin, les différences apportent une information supplémentaire pour la compréhension des mécanismes locaux ou régionaux de la répartition des champs de pluie., Knowledge of annual rainfall is of great importance in arid and semi-arid areas, because water management is dominated by scarcity. The Nazas-Aguanaval river basin constitutes one of the main endoreic basins in Mexico (92 000 km2). It extends from the crests of the Western SierraMadre to as far as the Chihuahuan desert, in the states of Durango, Coahuila and Zacatecas. Spatial variability of rainfall is significant with annual rainfall amounts ranging from 900 mm in the higher areas of the Sierra Madre to 180 mm at the centre of the Laguna de Mayran. However, temporal variability of the precipitation amount is also appreciable, and it increases from the sub-humid areas of the mountains to the desert. The coefficient of variation for annual precipitation ranges from 0.2 in the mountains to 0.4 in Chihuahuan desert. Furthermore, in 1992, 1994, 1995, and from 1997 to 2000 severe rainfall deficits forced farmers to reduce strongly irrigated areas, thus leading to socio-economic development problems in this region. It is shown in this paper that an improvement in water availability knowledge is attainable by the determination of homogeneous rainfall regions, based on complementary or convergent methods.Rainfall distribution is a result of many factors, including the atmospheric circulation, the continental pattern, the coastal design, the location of major mountainous massifs, the distance from the ocean, and other site factors. The regionalisation of precipitation has been the subject of much research for almost all types of climates. The influence of zonal and regional factors is also determined in regional monographs where the role of local variables (relief, vegetation, general roughness of landscape, etc.) is described in relation to the large-scale circulation scheme. In most of the cases, the interpolation of values between two observations is necessary and quite difficult. Kriging is widely used for this purpose, as is co-kriging, which takes into account the topography or some other local factors and frequently gives better reconstitution of rainfall data. In order to determine the first set of homogeneous regions in northwestern Mexico, the elevation gradient of the rainfall amount was defined by a simple regression. All the stations were located with respect to the regression line and they can form apparent groups. The following relation was obtained :P=0.31 H - 133r2=0.73; n=84)(where P is annual rainfall in mm and H the altitude in m).In the same way, various statistical analysis were performed using all data available from the rainfall measurement stations, such as elevation, distance from the Pacific Ocean, exposure, annual rainfall amount, and the type of topography and vegetation cover surrounding the station. An Empirical Orthogonal Function Analysis (EOF) and a Factorial Analysis of Correspondences (FAC) revealed other kinds of regionalisation. The precipitation regime is tropical-like in spite of the latitude (25° N), but the percentage of annual precipitation in winter appeared as a segregating factor and thus was used to define the climatic geography. This was determined by a stepwise discriminant analysis, which allowed the segregation of the north-eastern area of the Nazas-Aguanaval basin. This is the dryer region of the basin because it is less exposed to monsoon fluxes and the proportion of winter rain is higher there than in the remaining basin.The main variables explaining the spatial distribution of precipitation are altitude and distance from the Pacific Ocean, as determined by both the EOF analysis and the analysis of correspondences. The grouping of stations segregated by the elevation gradient regression led to regions where the homogeneity in relation to the annual rainfall amount was tested and verified by the Regional Vector Method (RVM). This method is based on the principle of pseudo-proportionality between annual rainfall amounts at close stations.The Nazas-Aguanaval basin is divided into three climatic regions defined by precipitation: the Western Sierra Madre, the Chihuahuan desert, and a semi-arid area that is divided into two sub-regions (Middle Nazas basin and Aguanaval plateau) by the analysis of correspondences. As a result of the regional rainfall analysis, some variograms were performed to determine the length of the validity of the rainfall data. However, it appeared that a multidirectional variogram did not explain these data. The role that relief (mainly the Western Sierra Madre) plays in the spatial distribution of precipitation does not explain the length of rainfall data. Introducing the direction of mountain range into the variogram demonstrated that the relief played a significant role, and in this case the length of the rainfall variogram data was 180 km.A comparison of results obtained using each method led to the conclusion that the boundaries between homogeneous regions are often the same while the determination processes are different. Finally, all the proposed methods are complementary and the differences between all characterisations give additional information regarding the local and regional processes that explain the annual rainfall spatial distribution. Simple tools have been used to acquire a better knowledge of rainfall spatial distribution.In the case of Northern Mexico, the low density of a measurement network (rain gauges), particularly in mountainous or arid zones, is partially attenuated by the possibility of evaluating the main climatic characteristics for the different regions defined in terms of rainfall.

Sur une zone de 2400 km2 au Niger occidental, une délimitation et une caractérisation de bassins versants hydrologiquement actifs a été réalisée à l'aide d'un système d'information Géographique (GRASS). Les exutoires de bassins versants ont été déterminés grâce à des photographies aériennes haute résolution et grâce à des cartes topographiques au 50000ème datant de 1992. La délimitation des bassins versants a été possible grâce à une méthode de forçage des directions de drainage, en utilisant le Modèle Numérique de Terrain où le réseau hydrographique, issu des cartes topographiques, a été "incrusté". La caractérisation des bassins de la morphologie globale de chaque bassin a été réalisée à l'aide de profils en long généralisés. Cette étude a permis de déterminer quatre classes de bassins versants suivants leur caractéristiques environnementales. (Résumé d'auteur)

L'extrême sensibilité des milieux semi-arides en fait des zones privilégiées pour l'étude des mécanismes da la variabilité hydrologique. Nos recherches s'appuient sur les nombreuses mesures collectées dans le sud-ouest nigérien, au cours de plusieurs programmes de recherche réalisés antérieurement. Nous nous intéressons ici aux transferts d'eau à la surface du sol, son accumulation dans les dépressions topographiques et sa redistribution dans la nappe phréatique. Nous étudierons en effet les processus de vidange de plusieurs mares endoréiques temporaires dont les situations géomorphologiques sont différentes. L'analyse de l'ensemble des décrues fait apparaître, pour chaque mare étudiée, une dynamique de vidange à deux vitesses : un régime rapide (jusqu'à 160 cm/j selon la catégorie de mare) lorsque le niveau de l'eau est haut dans la mare ; et en régime lent (entre 1 et 5 cm/j) quand a hauteur d'eau est faible. Cette différence entre les deux régimes d'infiltration s'explique par un envasement des parois au fond de chaque mare. La limite entre la zone colmatée et la zone non-colmatée et la zone colmatée progresse au cours d'une même saison des pluies avec la succession des crues. L'étude des variations de la limite du colmatage est importante, puisque il semblerait que se sont les volumes d'eau infiltrés à partir de la zone non-colmatée (régime d'infiltration rapide) qui jouent un rôle majeur dans l'alimentation de l'aquifère sous-jacent. (Résumé d'auteur)

Le bassin de Sama Dey est caractérisé par l'endoréisme des écoulements de surface qui convergent vers une cuvette au centre du bassin, s'infiltrent et alimentent la nappe phréatique à plus de 40 mètres de profondeur. Le suivi des eaux souterraines prolonge l'étude et informe sur le trajet des écoulements hydriques à l'échelle régionale. Ce fonctionnement résulte de conditions imposées par l'histoire de la mise en place du paysage. A partir des données acquises en 1992 et 1993, une première évaluation des composantes du bilan hydrologique de surface est présentée. Elle fournit une estimation des volumes disponibles pour l'alimentation de la nappe à la verticale de la cuvette de Sama Dey. Le temps de transfert entre la surface et la nappe phréatique est court et limité à quelques heures, impliquant une infiltration par chenaux préférentiels et non pas par un front uniforme. Les observations et interprétations aboutissent à l'hypothèse d'un fonctionnement de type karstique, impliquant un réseau complexe de réservoirs compartimentés, connectés ou non suivant l'état du remplissage. (Résumé d'auteur)

- Drainage is the most important factor of lacustrine water balance. It distinguishes exhoreic lakes from endhoreic lakes, with or without effluent, and from ponded lakes (reversible drainage). Human activity in lakes and their drainage basin takes part in hydrological cycle. The problem of exhoreic lakes is pollution and eutrophication ; the one of endhoreic lakes, without effluent, is drying ; those of endhoreic lakes with an effluent are both qualitative and quantitative ; the one of ponded lakes is flood., Résumé. - Le drainage est l'élément essentiel du bilan hydrique des lacs. Il différencie lacs exoréiques, lacs endoréiques, avec ou sans émissaire, et lacs à drainage réversible. Dans le cycle de l'eau, l'homme intervient quantitativement et qualitativement au niveau des lacs. Le principal problème des lacs exoréiques est celui de la pollution au sens large, celui des lacs endoréiques sans émissaire est l'assèchement. Dans les lacs endoréiques à émissaire, il faut veiller à la conservation d'une eau douce. Le problème des lacs à drainage réversible est l'excès d'eau., Touchart Laurent. Les lacs dans le cycle physique et anthropique de l'eau : essai de typologie (Lakes in the physical and anthropical water cycle : an attempt of typology). In: Bulletin de l'Association de géographes français, 73e année, 1996-2 ( mars). La population du monde / Surfaces en eau et zones humides, sous la direction de Daniel Noin et Martine Tabeaud. pp. 108-118.

Le fonctionnement hydrologique de la zone sahélienne est marqué par la dégradation du système de drainage. Le calcul des bilans hydrologiques par agrégation de bassins emboîtés est de ce fait impossible. Pour fournir les éléments d'une modélisation du bilan hydrologique régional, un suivi des systèmes endoréiques qui constituent des unités hydrologiques de base a en conséquence été entrepris sur une zone test de 600 km2. Ce sont les éléments caractéristiques de ce suivi qui sont présentés ici. Après un rappel sur les objectifs et le dispositif expérimental proprement dit, on examine les incertitudes liées aux mesures effectuées. Puis on présente le fonctionnement hydrologique et une quantification du bilan pour 1991 et 1992 de deux mares situées l'une sur plateau latéritique, l'autre sur bas-fonds sableux colmaté, ces deux milieux représentant l'essentiel du paysage de la zone d'étude. Un aperçu des résultats obtenus sur d'autres mares est également fourni. Le suivi a été poursuivi en 1993 avec une instrumentation très voisine de celle de 1992. (Résumé d'auteur)

The author outlines the arid landscape of northern Chile and southern Peru, with the help of three 18th century maps belonging to the Archives of the Indies in Seville and the Naval Museum in Madrid. The first map dating from 1791 is a general one which delineates the most important physical units. The second, dating from 1764, outlines a coastal detail near the port of Iquique. The third one dating from 1765 shows different aspects of the pampa of Tamarugal., L’auteur décrit le paysage aride du nord du Chili et du sud du Pérou à travers trois cartes du XVIIIe siècle, provenant des Archives des Indes à Séville et du Musée de la Marine de Madrid. La première, générale, datant de 1791, permet de retracer les principales unités du relief. La deuxième de 1764, dessine un détail de la côte à plus grande échelle, au port d’Iquique. La troisième carte, de 1765, décrit les différents aspects physiques de la pampa du Tamarugal., El autor describe el paisaje árido del norte de Chile y del sur del Perú, gracias a tres mapas del siglo XVIII, procedentes del Archivo de Indias de Sevilla y del Museo Naval de Madrid. El primero, general, que data de 1791, permite describir las principales unidades del relieve. El segundo, de 1764, dibuja un detalle de la costa, a escala mayor : el puerto de Iquique. El tercero, de 1765, traza los diferentes aspectos físicos de la pampa del Tamarugal., Bergoeing J.P. Les racines historiques d’une carte géomorphologique actuelle du Chili. In: Mappemonde, 1991/1. pp. 41-45.

Agricultural Development in the Upper Basin of Lokoho, Madagascar. The upper basin of Lokoho is a bowl in the Northeast of Madagascar, situated at an altitude of 480 meters, the bottom of which was for a long time unexploited. Its agricultural development began at the beginning of the Twentieth Century with the introduction of coffee and vanilla crops. This region remained totally isolated untill 1947, the year when an air service between Andapa and Tananarive was inaugurated. This service favored the development of the two income crops which, sold at favorable prices, were able to be exported profitably by plane. The very demographic growth, due essentially to immigration, was responsible for the development of rice growing, for local food purposes. Beginning in 1966, a hydraulic installation enabled the area to produce enough rice for export to the neighbouring regions, thanks to the linking road of Andapa-Sambava, built in 1970. At present, the Andapa region grows mainly rice, but rice production will rapidly a maximum limit, when the development of the plain is terminated. The real estate situation obliges the farmers to farm parcels that are too small for the economic use of machines ; some of these plots, moreover, have been attributed to bureaucrats and merchants whose only aim is to feed their families. Finally, rice, the basic food crop of the Madagascans, will always be sold at a very low price, not at all enticing to interest the farmer. Under the pressure of a constantly growing population, the peasants will then seek to farm the slopes. Rice paddy farming being impossible on the slopes, coffee and vanilla crops should logically experience a new growth phase., Le bassin supérieur de la Lokoho est une cuvette, à 480 m d'altitude, au nord-est de Madagascar dont le fond marécageux resta longtemps inexploité. Son développement agricole commença avec les cultures du caféier et de la vanille, au début du XXème siècle. Cette région resta totalement isolée jusqu'en 1947, date de la mise en service d'une ligne aérienne entre Andapa et Tananarive. Ceci favorisa surtout le développement des deux cultures de rente dont les produits, vendus à un prix avantageux, pouvaient seul être exportés par avion. Le taux très élevé de la croissance démographique, due à une forte immigration surtout, nécessita le développement de la culture du riz pour l'alimentation locale. A partir de 1966, un aménagement hydraulique permit de produire assez de riz pour en exporter vers les régions voisines, grâce à la route de liaison Andapa-Sambava, créée en 1970. Actuellement, la région d' Andapa est surtout rizicole, mais la production du riz atteindra rapidement une stricte limite, lorsque l'aménagement de la plaine sera terminé. Le régime foncier impose aux exploitants de cultiver sur des parcelles trop réduites pour espérer une mécanisation agricole ; certaines sont d'ailleurs attribuées à des fonctionnaires et à des commerçants, n'ayant d'autre ambition que de nourrir leur famille. Enfin le riz, aliment de base des Malgaches, sera toujours taxé à un prix très bas, peu rentable pour le cultivateur. Sous l'impulsion d'une population croissante, les paysans cherchent alors à cultiver sur les versants. La culture du paddy y étant impossible, à cause de l'importante déclivité des pentes, celles du café et de la vanille devraient logiquement connaître une nouvelle période de croissance., Neuvy Guy. Le développement agricole du bassin supérieur de la Lokoho, à Madagascar. In: Cahiers d'outre-mer. N° 166 - 42e année, Avril-juin 1989. pp. 135-154.