Study of soil salinity from geological, endorheic and anthropic origin in the Timimoun region (Algeria), and their impacts on soil pollution
Cette étude identifie les origines géologiques et anthropiques de la salinité des sols et de l'eau dans la région de Timimoun en Algérie, révélant que des roches mères riches en évaporites et l'utilisation d'eaux d'irrigation salines favorisent la salinisation secondaire, soulignant ainsi le besoin critique de stratégies de gestion ciblées pour atténuer la dégradation des terres dans les environnements oasiens arides.
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Dans les vastes paysages arides et brûlés par le soleil du Sahara, l'eau est la ressource la plus précieuse, mais elle comporte souvent un coût caché. Dans les régions arides comme la province de Timimoun en Algérie, les agriculteurs comptent sur l'irrigation pour cultiver des plantes dans un sol qui serait autrement stérile. Cependant, l'eau utilisée pour nourrir ces plantes peut parfois contenir des niveaux élevés de minéraux dissous, tels que le sel. Lorsque cette eau riche en minéraux est appliquée à la terre, la chaleur intense du désert provoque une évaporation rapide de l'eau, laissant derrière elle les sels dissous. Avec le temps, ces sels s'accumulent dans les couches supérieures du sol, créant une croûte toxique qui empêche les plantes d'absorber l'eau et les nutriments. Ce processus, connu sous le nom de salinisation secondaire, est une menace majeure pour l'agriculture dans les climats secs, transformant des terres fertiles en quelque chose qui ne peut plus soutenir la vie. Comprendre d'où proviennent ces sels — qu'ils soient naturellement présents dans les roches sous le sol ou introduits par les pratiques d'irrigation humaines — est essentiel pour sauver ces écosystèmes fragiles.
Une équipe de chercheurs issus d'universités algériennes a récemment porté son attention sur la zone de Charouine, dans la région de Timimoun, pour étudier les causes spécifiques de cette dégradation des sols. Ils voulaient déterminer si les niveaux de sel élevés trouvés dans les champs agricoles étaient une caractéristique naturelle de la géologie locale ou le résultat de la gestion de l'eau par les agriculteurs. Pour trouver la réponse, ils se sont rendus sur place et ont creusé la terre, collectant des échantillons de sol provenant de six localisations différentes. Certains de ces sites faisaient partie de nouveaux projets agricoles qui n'avaient pas encore été irrigués, tandis que d'autres étaient des fermes établies utilisant l'eau de puits depuis un certain temps. Ils ont également collecté des échantillons d'eau provenant des puits utilisés pour irriguer ces champs. De retour au laboratoire, l'équipe a soigneusement mesuré la composition chimique du sol et de l'eau, identifiant les types spécifiques de minéraux présents et la quantité de chacun.
L'enquête a révélé une distinction claire entre l'état naturel de la terre et l'impact de l'activité humaine. Dans les zones qui n'avaient pas encore été irriguées, le sol était relativement sain. Bien qu'il contienne certains minéraux naturels, les niveaux de sel étaient suffisamment bas pour que la terre ne soit pas considérée comme saline. Les chercheurs ont découvert que les roches sous-jacentes de la région, qui remontent à des millions d'années, sont principalement composées de calcaire et de gypse. À mesure que ces roches s'altéraient au fil du temps, elles libéraient de petites quantités de calcium, de magnésium et d'autres minéraux dans le sol, mais ce processus naturel ne créait pas un environnement toxique pour les plantes. Le sol de surface dans ces zones non irriguées était sableux et bien drainé, permettant à l'eau de passer facilement sans piéger de sels nocifs.
La situation changeait radicalement dans les champs qui étaient irrigués. Il s'est avéré que l'eau puisée dans les puits locaux était lourdement chargée de sels dissous, particulièrement de sodium, de potassium, de sulfates et de chlorures. Cette eau avait recueilli sa charge minérale à partir de dépôts rocheux profonds de sel gemme et de minéraux évaporitiques, qui sont des couches de roche formées lorsque d'anciens corps d'eau se sont asséchés il y a longtemps. Lorsque les agriculteurs utilisaient cette eau salée pour irriguer leurs cultures, l'eau s'évaporait sous le soleil brûlant, laissant les sels derrière elle. Avec le temps, ces sels se sont accumulés dans le sol, transformant ce qui était autrefois une terre productive en une zone saline. Les chercheurs ont observé que dans les champs irrigués, la conductivité électrique du sol — une mesure de la quantité de sel dissous dans l'eau au sein du sol — était nettement plus élevée que dans les zones non irriguées. Dans certains endroits, les niveaux de sel étaient si élevés que seules les plantes spécifiquement sélectionnées pour tolérer une salinité extrême pouvaient survivre.
L'étude a également mis en évidence le rôle de la texture du sol dans ce processus. Les couches de surface du sol dans la zone de Charouine sont sableuses, ce qui signifie qu'elles permettent à l'eau de circuler rapidement à travers elles. Bien que cela semble bénéfique, cela contribue en réalité au problème. Lorsque de l'eau salée est appliquée, elle descend à travers le sol sableux, mais à mesure que l'eau s'évapore de la surface, elle remonte les sels dissous par de minuscules canaux dans le sol, un processus piloté par l'action capillaire. Cela amène les sels à la surface, où ils se concentrent et forment une croûte. Les chercheurs ont constaté que les sols irrigués étaient devenus alcalins, ce qui signifie que leur équilibre chimique avait changé d'une manière qui rend difficile l'absorption des nutriments essentiels comme le phosphore et le fer par les plantes. Ce déséquilibre chimique, combiné à la présence physique du sel, limite sévèrement ce qui peut être cultivé dans ces champs.
Les conclusions indiquent une conclusion claire : la salinité qui frappe les investissements agricoles à Charouine n'est pas une catastrophe naturelle, mais une conséquence de l'utilisation d'une eau trop salée pour les conditions locales du sol. La terre elle-même n'était pas originellement toxique ; c'est plutôt l'introduction d'une eau d'irrigation riche en minéraux, combinée aux taux d'évaporation intenses de la région, qui a créé un problème de salinisation secondaire. Les chercheurs ont noté que dans les zones où l'eau n'était pas utilisée, le sol restait relativement exempt de l'accumulation de sel nocif observée dans les parcelles irriguées. Cela suggère que la source de la pollution est la stratégie de gestion de l'eau plutôt que la géologie du site lui-même.
Pour relever ce défi, les auteurs proposent des solutions pratiques qui se concentrent sur une gestion plus efficace de l'eau et du sol. Ils suggèrent que les agriculteurs doivent améliorer les systèmes de drainage pour aider à laver l'excès de sels hors de la zone racinaire et loin des plantes. Ils recommandent également l'ajout de matériaux spécifiques au sol, comme le gypse, qui peut aider à remplacer les ions sodium nocifs par du calcium, restaurant ainsi la structure et la fertilité du sol. De plus, l'utilisation d'engrais organiques pourrait améliorer la capacité du sol à retenir l'eau et les nutriments, le rendant plus résilient aux stress de la salinité. L'étude sert de rappel critique que dans les environnements arides, la qualité de l'eau d'irrigation est tout aussi importante que sa quantité, et que sans une gestion prudente, la ressource même destinée à soutenir l'agriculture peut devenir la cause de son déclin.
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