Application des Systèmes d’Information Géographique (SIG) et de la Télédétection pour l’identification des zones propices à l’agriculture

A l’instar des pays sahéliens, le Sénégal connaît une précarité de la pluviométrie marquée par une période de sécheresse particulièrement sévère depuis 1970. Il en résulte une diminution de la durée de la saison des pluies avec une modification de sa répartition dans le temps et dans l’espace. Ainsi, ceci provoque une réduction sensible de la productivité agricole. Et elle entraine une instabilité de la sécurité alimentaire du pays. Du fait de ces conditions climatiques de moins en moins favorables, l’agriculture devient de plus en plus contraignante.

Face à une telle situation, il urge d’identifier les zones potentiellement aptes à l’agriculture afin de contribuer à une bonne gestion des ressources naturelles. A cet effet les autorités compétentes se sont investies dans la recherche de solutions durables dont l’aménagement des bassins versants, la mise en valeur des zones inondables. Et pour atteindre l’autosuffisance alimentaire, les techniques d’évaluation des terres doivent être intégrées afin de développer des modèles de prédiction de convenance des terres pour différents types d’agriculture (Elaalem et al., 2010). Il s’agira de rechercher pour le bassin versant du Passamar les prédispositions naturelles qui caractérisent les sites potentiellement agricoles avec l’application de la Télédétection et des Systèmes d’Information Géographique. Ces outils s’avèrent particulièrement utiles et pertinents pour identifier les sites propices à l’agriculture. Ce travail nécessite une bonne connaissance du milieu par l’étude du cadre physique, du climat, des modalités d’écoulement et de l’occupation du sol.

Problématique

Au Sénégal, l’agriculture est la principale activité du secteur primaire et la base de l’économie rurale. Elle continue d’occuper une place importante dans l’économie avec deux systèmes de production majeurs que sont l’agriculture hivernale et celle irriguée. Les terres arables représentent 19 % de la superficie du pays avec une surface moyenne annuellement cultivée de l’ordre de 2,5 millions d’hectares dont 98 % en pluvial et 2 % en irrigué (Sène I. M., 2007). L’agriculture occupe une place non négligeable dans la vie socioéconomique des populations. Elle est l’activité principale génératrice de revenus de la plupart des habitants de la région. Elle est considérée comme un métier absorbant de main d’œuvre qui crée des emplois. Ainsi le développement du secteur de l’agriculture peut participer à la diminution de l’exode rurale.

La région de Tambacounda se situe au sud-est du pays entre les isohyètes 500 et 1500 mm, ce qui la place parmi les régions les plus pluvieuses (PRDI, 2001). Avec l’existence de fleuves, de cours d’eau importants et de terres fertiles adaptées aux différents types de cultures, elle bénéficie de conditions favorables pour l’agriculture. La région a tiré profit de plusieurs programmes agricoles. Elle a aussi obtenu l’appui de partenaires financiers et techniques pour la revalorisation du secteur agricole.

En effet, dans les années 1970, avec les cycles de sécheresse qui ont secoué le monde rural sénégalais, le gouvernement avait décidé de faire une réorientation de la politique agricole du pays. Ainsi, des études faites dans le bassin arachidier montraient que les sols étaient appauvris et ne donnaient que de faibles rendements malgré une bonne pluviométrie. C’est dans ce cadre que les autorités sénégalaises de l’époque ont développé des stratégies de déplacement de la population des zones à revenu agricole faible vers celles fertiles et peu peuplées du Sénégal Oriental particulièrement dans la zone sud de Koumpentoum et le nord de l’Arrondissement de Makacolibantang appelées plus tard les Terres Neuves (Faye M., 2012). Parallèlement à ces dernières, le bassin versant de Passamar regorge d’importantes potentialités agricoles du fait d’une pluviométrie abondante, de vastes surfaces agricoles et d’une fertilité importante, d’un peuplement et d’une densité faibles. Toutefois, la zone a des portions plus propices à l’agriculture les unes que les autres d’où le besoin de les identifier. L’agriculture constitue le socle du développement économique et social dans le bassin versant. D’après le PRDI (2001 2006), les activités agricoles contribuent à hauteur de 40% de la part du secteur primaire dans la formation du PIB régional et mobilise 70% des actifs, constituant ainsi l’activité économique dominante.

LE CADRE PHYSIQUE DU BASSIN VERSANT 

Le Passamar est le dernier affluent de la rive gauche de la Sandougou elle-même dernier grand affluent de la rive droite du fleuve Gambie. Son bassin versant a une superficie de 528 km² et un périmètre de 129,46 km. Il est situé entre les latitudes 13°40 et 13°55 Nord et les longitudes 14°10 et 14°25 Ouest dans la région de Tambacounda, au sud-est du Sénégal. L’exutoire du bassin versant se trouve à Makacolibantang où il se jette dans la Sandougou .

Géologie et hydrogéologie

La structure géologique peut être définie comme l’organisation des roches dans l’écorce terrestre. Elle joue un rôle plus ou moins favorable dans le soutien des débits de basses-eaux ou d’étiage et commande les mécanismes des nappes.

La géologie

Le bassin versant est situé entièrement sur des formations sédimentaires du Continental terminal (Dieng, 2009). Il est constitué de grès hétérométriques argileux bariolés. Il contient parfois des lentilles de sable, des bancs d’argiles kaoliniques et des passées de gravillons ferrugineux (P. Michel 1973). Ces grès riches en oxyde de fer se désagrègent en sables argileux. Le Continental terminal a été recouvert d’une cuirasse ferrugineuse compacte qui s’est mise en place au Pliocène supérieur (Tertiaire). Elle peut se fragmenter en blocs et gravillons qui jonchent généralement les plateaux. Au Quaternaire, des cuirasses récentes se sont constituées. Elles dérivent surtout des cuirasses d’âge Tertiaire et sont souvent riches en grains de quartz avec une texture gravillonnaire ou conglomératique.

Hydrogéologie

La perméabilité du sol (sable, limon, argile, etc.) peut être mesurée de façon assez précise, soit en laboratoire, soit in situ. En revanche, à l’échelle d’un bassin versant, il est très difficile de définir la perméabilité de façon précise, compte tenu de l’hétérogénéité des terrains rencontrés (CHUZEVILLE, 1990). Des sables argileux avec des horizons gréseux ou argileux et les niveaux de latérites ferrugineuses constitués par la cuirasse désintégrée, caractérisent les formations sédimentaires du Continental Terminal qui couvrent le bassin versant. Une nappe phréatique étendue dans les grès et sables argileux hétérogènes caractérisent ces formations de même que des nappes temporaires dans les alluvions fluviatiles fournies par les crues.

Classification des séries géologiques

La classification hydrologique des grands ensembles d’un bassin versant selon la méthode de l’ORSTOM (P. Dubreuil, L. Guiscafre 1971) permet de ranger les séries en sept grandes formations caractéristiques et en deux grandes classes d’alluvions. Cette classification se fonde essentiellement sur la structure physique de la roche et son état de fissuration.

Les classes de perméabilité sont les suivantes :
❖ P1 : roches à perméabilité d’interstice (sable, grès) ; l’hydrogéologie des rivières drainées recèle des nappes profondes ;
❖ P2 : même famille de roche que P1, cependant des rivières y drainent des nappes en général ;
❖ P3 : alternance de roches perméables et imperméables ou de roches perméables comportant des argiles (grès argileux, calcaires argileux sur plusieurs mètres). Les débits ici sont souvent plus faibles qu’en P2 ;
❖ P4 : hydrogéologiquement concerne les roches à circulation de fissures des genres calcaires fissurés ;
❖ P5 : regroupe les roches imperméables, les argiles, les marnes ;
❖ P6 : désigne le groupe des roches cristallines ou cristallophylliennes susceptibles de renfermer des niveaux aquifères ;
❖ P7 : forme le groupe des roches cristallisées totalement imperméables (quartzites, calcaires cristallines).

Les deux classes d’alluvions sont désignées par :
➤ S1 : sable et graviers très perméables et où la partie argileuse est en réalité inexistante ;
➤ S2 : comporte les mêmes alluvions (sables graviers) mais la partie argileuse devient plus importante.

Cette échelle de perméabilité permet de ranger les formations du Continental Terminal et les alluvions fluviatiles respectivement dans les classes P2 et S1 caractérisées par leur grande perméabilité.

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Table des matières

INTRODUCTION GÉNÉRALE
Problématique
Objectifs de recherche
Objectif général
Objectifs spécifiques
Hypothèses de recherche
Méthodologie de recherche
Collecte des données
Traitement des données
Définition des concepts
PREMIÈRE PARTIE : PRÉSENTATION GÉNÉRALE DU MILIEU
CHAPITRE I : LE CADRE PHYSIQUE DU BASSIN VERSANT
I. Géologie et hydrogéologie
I.1. La géologie
I.2. Hydrogéologie
I.2.1. Classification des séries géologiques
I.2.2. Les nappes
II. Les sols et la végétation
II.1. Sols
II.2. Végétation
III. Relief et réseau hydrographique
III.1. Relief
III.2. Réseau Hydrographique
CHAPITRE II : LE CLIMAT DU BASSIN
I. Les éléments du climat (vent, température, insolation, évaporation, évapotranspiration potentielle et humidité relative)
I.1. Vents
I.2. Températures
I.3. Insolation
I.4. Evaporation
I.5. Evapotranspiration potentielle (ETP)
I.6. Humidité relative
II. Le régime pluviométrique et sa variabilité
II.1. Le régime saisonnier
II.2. La variabilité du régime saisonnier
II.3. Variabilité interannuelle et mensuelle des pluies
III. Les bilans de l’eau
III.1. Bilan climatique
III.2. Bilan hydrique
III.3. Indice bioclimatique
CHAPITRE III : LES CARACTÉRISTIQUES DU BASSIN VERSANT
I. Caractéristiques humaines et socioéconomiques
I.1. Historique
I.2. Effectif et répartition spatiale de la population dans le bassin
I.3. Activités menées par la population
I.3.1. Agriculture
I.3.2. Elevage
I.4. Gestion foncière
II. les caractéristiques morphométriques
II.1. L’indice de compacité ou de Gravelius
II.2. Indice de pente global
II.3. Hauteur médiane : Hmed
II.4. Pente moyenne
II.5. Hypsométrie
III. Ressources en eaux
III.1. Eaux continentales
III.2. Eaux souterraines
DEUXIÈME PARTIE : MÉTHODOLOGIE
CHAPITRE I : MATÉRIEL
I. Collecte des données
I.1. Recherche documentaire
I.2. Les travaux de terrain
I.2.1. Les enquêtes terrain au sein des agriculteurs
I.2.2. Les entretiens avec les autres acteurs
I.3. Traitement et analyse des données
I.3.1. Traitement des données statistiques
I.3.2. Traitement cartographique
II. Logiciels utilisés
CHAPITRE II : DÉMARCHE MULTICRITÈRE
I. Elaboration des différents critères
II. Choix des critères de sélection des sites propices à l’agriculture
III. Pondération et agrégation des critères
IV. Analyse multicritère
CHAPITRE III : MÉTHODE
III.1. Création d’image multispectrale
III.2. Extraction de la zone d’étude
III.3. Classification
III.4. Création du MNT
TROISIÈME PARTIE : RÉSULTATS
CHAPITRE I : ANALYSE DES FACTEURS SPATIAUX POUR L’IDENTIFICATION DES SITES PROPICES À L’AGRICULTURE
I. Facteurs du potentiel hydrique
II. Facteurs liés à la caractéristique pédologique du sol
III. Analyse du facteur topographique
IV. Analyse de la dynamique de l’occupation du sol
CHAPITRE II : AGRÉGATION DES CRITÈRES (ÉVALUATION MULTICRITÈRE)
I. Pondération des différentes couches
II. Les zones propices à l’agriculture
CONCLUSION GÉNÉRALE
RECOMMANDATIONS
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES

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