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Comprendre le fonctionnement d'un éco-système en région semi-aride :
le projet SudMed

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Vincent Simonneaux au CESBIO

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Les sites "ateliers" du chantier SudMed : le site du Maroc

Maroc : Observatoire du Tensift (Système d’Observation ou d’Expérimentation)

L'ambition du SO Tensift est de collecter, de gérer et de mettre à disposition un ensemble de mesures et d'informations cohérent caractérisant le fonctionnement et les évolutions des surfaces continentales aux échelles dites ‘’intermédiaires’’ qui recouvrent celles de l’écosystème, du paysage, du bassin versant et de la région.

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Le SO Tensift doit servir de support :

  1. à des activités de recherches visant à mieux comprendre le cycle de l’eau à l’échelle de bassins versants semi-arides notamment afin d’évaluer les impacts des changements climatiques sur les ressources hydriques en se focalisant sur un bassin typique de la Méditerranée, associant :
    - château d’eau de montagne,
    - plaine ou vallée support de l’agriculture irriguée,
    - et zone intermédiaire de transfert avec stockage transitoire (barrages ou lacs) où domine l’agriculture pluviale et les zones pastorales ;

  2. et à des activités de développement d’outils destinés aux gestionnaires locaux de la ressource en eau notamment pour le pilotage de l’irrigation. Le SO Tensift s’appuiera sur un dispositif cohérent de mesures in situ et satellitaires destiné à caractériser sur le long terme les principaux termes du bilan d’eau du bassin. L’objectif du SO Tensift est de valoriser et pérenniser l’observatoire existant déjà constitué d’activités expérimentales lourdes et en opération depuis 2002 dans le cadre des projets SO TENSIFT.

LE DISPOSITIF :

A) Stratégie d’observation

Notre observatoire repose sur la collecte conjointe de mesures in situ et d’informations satellitaires. Nous avons voulu une disponibilité simultanée sur un même site de données in situ et de données à haute et moyenne résolution spatiale et Nous avons structuré notre dispositif expérimental en trois échelles spatiales emboitées.

Schéma du dispositif expérimental pour la modélisation intégrée réalisé en partenariat avec :

  • L'Agence du Bassin Hydraulique du Tensift (ABHT)
  • L'Office Régional de Mise en Valeur Agricole du Haouz (ORMVAH)
  • L' Université Cadi Ayyad de Marrakech (UCAM)
  • La Direction de la Météorologie Nationale (DMN)
  • et le CESBIO

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Notre observatoire repose sur la collecte conjointe de mesures in situ et d’informations satellitaires. Nous distinguons quatre types d'informations in situ :

  1. Données météorologiques
  2. Mesures de flux d’évapotranspiration et d'énergie, complétées par des mesures continues ou par échantillonnage spatial concernant le sol et la végétation.
  3. Enquêtes de terrain sur l'occupation et l'usage des terres et sur les pratiques agricoles
  4. Variables intégratrices du fonctionnement hydrologique du bassin versant (niveau de nappes et débits des oueds)

Le dispositif télédétection est basé sur l’acquisition d’observations satellitaires à diverses résolutions spatiales et temporelles, dans plusieurs domaines de longueurs d'onde, et le développement et l’évaluation de produits dérivés qui constituent une des spécificités majeures de cet observatoire.

La disponibilité simultanée sur un même site de données in situ et de données à haute et moyenne résolution spatiale permettra :

  1. en appui aux enquête de terrains et en combinaison avec la modélisation, de spatialiser certaines informations (occupation du sol, évapotranspiration et surfaces enneigées) ;
  2. de développer et de valider des études méthodologiques d’exploitation de l’observation satellitaire dans les modèles (agrégation/désagrégation de données et assimilation) ;
  3. de contribuer à la définition de nouvelles missions spatiales
  4. et d’évaluer la qualité des nombreux produits (surface foliaire, surface neigeuse, température de surface) dérivés de la télédétection mis à disposition de la communauté (MODIS, LAND-SAF …etc…).

Nous avons structuré notre dispositif expérimental en trois échelles spatiales emboitées :

  1. l’ensemble du bassin versant du Tensift (environ 20000 km²) qui est quadrillé par un réseau de stations météorologiques et de mesures hydrologiques (niveau de nappe et débits) et couvert par la base de données d’observations satellitaires à basse résolution spatiale. Cette échelle d’observation a pour objectif de caractériser les tendances à long terme des caractéristiques hydrologiques du bassin versant et appuie également des travaux de modélisation avec une approche la plus intégrée possible du cycle hydrologique.
  2. des sites ateliers, qui correspondent à des sous-systèmes hydro-spécifiques et distincts en terme de processus, et présentent des possibilités accrues d’observation/modélisation. Ces sites ateliers bénéficient d’une densification des réseaux météorologiques et hydrologiques. On opère périodiquement sur ces sites des campagnes d’acquisition d’images satellitaires haute résolution spatiale sur des périodes allant de la saison à l’année. Afin d’en assurer la valorisation optimale, ces acquisitions sont couplées à des campagnes spécifiques de mesures in situ : occupation du sol, enquêtes sur les pratiques agricoles, suivi de l’irrigation, mesures de l’évapotranspiration par scintillométrie (cf. « Paramètres observés ») …etc... Ces sites ateliers permettent ainsi un suivi plus fin de l’évolution à long terme de l’occupation du sol, de l’évapotranspiration et du couvert neigeux, qui est utilisé notamment pour la validation des produits à basse résolution spatiale dérivés de la télédétection à l’échelle de l’ensemble du bassin versant (cf « Dispositif SIG et télédétection »).
  3. au sein des sites ateliers, les sites intensifs (échelle parcellaire), en nombres plus limités, correspondent à des instrumentations lourdes : bilans hydrique et énergétique de surface par micro-météorologie, mesures sur la végétation (flux de sève, mesures biométriques …etc...), et mesures dans le sol. C’est également grâce aux données collectées au niveau de ces sites intensifs que peuvent être testés des modèles spécifiques complexes à bases physiques (SVAT, modèles de culture, modèles de fonte de neige ; cf « Lien avec la modélisation »).

B) Paramètres observés

1. Dispositif in situ, voici la liste des différents paramètres observés ainsi que les équipes responsables :

  • Données météorologiques (ABHT, ORMVAH, CESBIO, UCAM)
  • Hydrométrie et piézométrie (ABHT)
  • Neige (CESBIO et UCAM)
  • Bilans hydrique et énergétique de surface (CESBIO et UCAM)
  • Occupation des sols et pratiques agricoles (ORMVAH et CESBIO)
  • Mesures des caractéristiques de la Végétation (CESBIO et UCAM)
  • Mesures de télédétection in situ (CESBIO et UCAM)
  • Photomètre (CESBIO)

2. Dispositif SIG et Télédétection

Le SO Tensift s’appuie fortement sur l’observation satellitaire pour mettre à disposition un ensemble
d’information spatialisée caractérisant l’état des surfaces. Le dispositif in situ est donc complémentaire
d’un système d’information géographique et d’une base de données de télédétection spatiale.

En savoir davantage :
  • Système d’Information Géographique Tensift (ABHT, CESBIO, UCAM, ORMVAH) : Celui-ci a été constitué lors du projet Sudmed , il collecte les principaux éléments descriptifs du fonctionnement hydrologique de la région. Il est à la fois un référentiel géographique (topographie, hydrographie, etc.) et une ressource pour le fonctionnement de nombreux modèles.
  • Observations satellitaires et produits dérivés (CESBIO, UCAM) : L’idée est de réunir dans une même base de données un ensemble de jeux de données satellites géoréférencées à différentes résolutions spatiale, temporelle et spectrale. Ces jeux de données satellites sont extraits sur le bassin versant du Tensift, géoréférencé dans un même système de projection, et dans certains cas (séries d’images à haute résolution SPOT, Landsat, ASTER et FORMOSAT), calibrés et corrigés des effets atmosphériques dans le cadre du SO. L’essentiel de ces tâches de traitement bénéficiera de la mutualisation des moyens humains déjà effective avec l’Observatoire Spatial Régional du Sud-Ouest de la France du CESBIO.
    Ajoutons que l’ensemble du bassin versant du Tensift est couvert par les longues séries temporelles de données satellitaires de capteur grand champ (250 m – 50 kms) acquises dans les domaines optiques (AVHRR, VEGETATION, MODIS), thermique (METEOSAT, MSG) et radar (diffusiomètre ERS). Elles peuvent être utilisées pour piloter des modèles d’échanges sol-végétation-atmosphère, de neige ou de croissance de la végétation (voir « lien avec la modélisation »).

3. Consultez les pages de l'observatoire du LMI TREMA

  • Catalogue de Métadonnées du SIG :
  • SIG en ligne :
  • Meteo temps réel :
  • Situation actuelle des barrages du Tensift :
  • Actual Snow map :
  • Actual NDVI map :
 
     
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