Etude de l’alimentation hydrique du palmier dattier (Phoenix dactylifera L.)

L’accroissement de la population, la raréfaction des ressources en eaux due aux changements climatiques, l’explosion des prix des denrées alimentaires sont autant de problèmes majeurs auxquelles est confrontée la République de Djibouti. Les sécheresses récurrentes de ces dernières années ont poussé les populations rurales du pays vers la ville-capitale Djibouti. Ces populations vulnérables augmentent la pression sociale déjà forte dans la banlieue périphérique de Djibouti, accroissant un peu plus la vulnérabilité de ces populations déjà si fortement éprouvées. Pour lutter contre la pauvreté et l’insécurité alimentaire, le gouvernement djiboutien a décidé de développer l’agriculture afin de permettre aux populations rurales de subvenir à leurs besoins. C’est dans ce cadre que le gouvernement a mis en place un programme de multiplication de palmier dattier appuyé par les biotechnologies, au Centre d’Etudes et de Recherche de Djibouti (CERD). Ce programme consiste à faire une multiplication par embryogenèse somatique du palmier dattier, plante d’intérêt tant écologique qu’économique. Toutefois, en raison d’un climat aride (température moyenne journalière variant de 22°C à 40 °C, précipitation moyenne annuelle de 220 mm, évapotranspiration moyenne annuelle estimée à 2000 mm et absence d’eau de surface pérenne), la pratique de l’agriculture est très difficile à Djibouti, et le secteur agricole reste économiquement marginal (3,4 % du PIB). Les ressources potentielles en eau se concentrent uniquement dans les nappes profondes, rechargées à l’occasion par de rares pluies diluviennes. L’utilisation de façon non contrôlée de ces nappes a conduit à des problèmes de salinisation secondaire des sols, et par voie de conséquence à l’abandon de terres devenues incultes. Ce problème de salinisation constitue de plus en plus un frein à l’augmentation de la productivité agricole. Il est donc stratégique de pouvoir mieux gérer ces ressources en eau limitées, tout en assurant une culture optimale du palmier dattier. C’est pourquoi, il est important d’étudier l’alimentation hydrique du palmier dattier, dans le but de mettre en place une irrigation raisonnée et ainsi mieux maîtriser le risque de salinisation des sols cultivés de la plaine côtière de Djibouti. Pour mieux comprendre l’absorption d’eau et de nutriments par les palmiers et mieux gérer l’irrigation, nous devons savoir où les racines de palmiers sont actives. Cette connaissance de la zone d’absorption racinaire du palmier dattier est très importante pour la mise en place d’une gestion efficace des apports d’eau et de nutriments pour le palmier dattier.

L’objectif principal du travail de thèse est d’étudier l’alimentation hydrique du palmier dattier. Etant donné qu’il n’existe aucune donnée scientifique sur l’alimentation hydrique du palmier dattier dans le contexte pédoclimatique de Djibouti, ce travail de thèse est la première étude scientifique sur ce sujet. Pour cela, il a été nécessaire, d’une part de caractériser les propriétés hydrodynamiques du sol, et d’autre part de caractériser l’évapotranspiration de la palmeraie. En effet, la connaissance des propriétés hydrodynamiques du sol et de l’évapotranspiration du palmier dattier est importante pour comprendre les transferts hydriques entre le sol, la plante et l’atmosphère. Afin de caractériser le sol, une étude granulométrique et de masse volumique apparente du sol ont été réalisées, ainsi que des PHVXUHV GH OD FRXUEH GH UpWHQWLRQ GX VRO șh). La conductivité hydraulique à saturation a quant à elle été estimée à l’aide d’une fonction de pédotransfert. La modélisation du fonctionnement hydrique du système sol-palmier a permis d’établir le bilan hydrique du palmier dattier et ainsi de caractériser l’évapotranspiration. Faute de n’avoir pas pu acquérir le matériel de mesure de flux de sève pour l’estimation de la transpiration du palmier dattier, nous avons opté pour une solution alternative qui a consisté à faire une expérience sans palmier, une expérience sans palmier et sans évaporation et une expérience avec le palmier dattier, afin de quantifier la part d’eau prise le palmier dattier et ainsi estimer la part de la transpiration dans l’évapotranspiration. Une étude de la caractérisation du système racinaire a également été réalisée pour connaitre la distribution spatiale des racines du palmier, ainsi que la profondeur d’enracinement.

Entre 10°55′ et 12°45′ de latitude nord et 41°45′ et 43°25′ de longitude, la République de Djibouti se situe sur la corne de l’Afrique, entre la Somalie (au sud-est), l’Ethiopie à l’ouest, l’Erythrée au nord et la mer rouge à l’est . D’une superficie de 23 200 Km² , Djibouti est l’un des plus petits pays du continent africain. Djibouti possède une façade maritime de 314 km, allant de la mer Rouge à l’océan Indien, en passant par le détroit de Bab el Mandeb.

La géographie du pays est façonnée par l’activité géologique et sismique de la région. En effet, la République de Djibouti est située dans une région sismiquement active avec l’expansion des plaques continentales africaine et arabique. Ainsi, le volcanisme y est très actif avec des éruptions volcaniques qui recouvrent le territoire de roches effusives .

Le relief du territoire djiboutien est caractérisé par une chaine de montagne au nord culminant à 1700 mètres, par une vaste plaine sablonneuse au nord-est, par des dépressions séparées par des plateaux au sud et par une zone volcanique à l’ouest du Golfe de Tadjourah. La République de Djibouti se divise en 6 régions administratives : Djibouti, Arta, Dikhil, AliSabieh, Tadjourah et Obock . En 2013, Djibouti comptait 872 932 habitants avec une densité de 35 hab. /km² . Plus de 58 % de la population se concentre dans la ville-capitale Djibouti, 70,6% vivent en milieu urbain et 15 % vit dans les zones rurales (Banque Mondiale, 2013). L’urbanisation galopante entraine une augmentation des bidonvilles à la périphérie de la ville de Djibouti. Le taux d’accroissement annuel de la population est de 2,8 %.

La République de Djibouti a un climat de type tropical aride. On distingue généralement deux saisons : une saison fraîche et une saison chaude. La saison fraîche dure d’octobre à avril avec des températures douces entre 22 et 30 °C. Durant cette période, le territoire Djiboutien est soumis aux alizés du nord-est qui ramènent un peu de fraicheur. De mai à septembre, c’est la saison chaude, avec des températures de 30 à 40 °C (dans certains endroits, ces températures peuvent monter à 50 °C). Au cours de cette période chaude, un vent de sable chaud et sec nommé Khamsin souffle pendant une cinquantaine de jours.

Le climat régional est principalement contrôlé par le déplacement saisonnier selon la direction nord-sud de la Zone Intertropical de Convergence, qui régule les différentes saisons (Camberlin et al., 1994). La distinction des saisons se fait non seulement à partir des températures, mais aussi de la position du front intertropical (Ferry et al., 1999).

En 1982, la mission de Coopération Hydrogéologique Allemande (CHA) a défini 5 régions climatiques dans le pays (Bouh, 2006), selon l’analyse des précipitations . Les précipitations moyennes annuelles sont faibles (220 mm en moyenne) et varient de 50 mm au nord-est (la zone des plaines côtières) à 340 mm au centre-nord du pays . La pluviométrie dans cette région est due à la topographie, car celle-ci est montagneuse (on y trouve les monts Mabla et Goda). La pluviométrie est beaucoup moins élevée que celle observée dans d’autres régions de l’Afrique située à la même latitude, probablement à cause de la topographie locale et régionale (CHA, 1982, cité par Bouh, 2006). Il n’existe pas à proprement dit une saison de pluie à Djibouti, car les pluies sont reparties sur l’ensemble du territoire en fonction de l’altitude et de l’influence marine. Les pluies tombent de façon orageuse et erratique. Ces fortes intensités orageuses, combinées à une couverture pédologique peu développée et à l’absence de couvert végétal, entrainent un fort ruissellement, provoquant des inondations notamment dans la capitale Djibouti, qui a connu 4 inondations meurtrières en 20 ans (1989, 1994, 2004 et 2005). En 1994, dans la capitale, il est tombé plus de 360 mm en deux jours, de qui a provoqué d’énormes pertes humaines et des dégâts sur les infrastructures du pays.

L’évapotranspiration potentielle moyenne varie de 1700 mm/an sur la façade côtière (est) et à 2500 mm/an à l’intérieur des terres, dans les zones montagneuses de l’ouest .

Selon le FAO, l’évapotranspiration moyenne est de 2000 mm/an (FAO, 2005). Cette forte évapotranspiration combinée à une faible pluviosité limite fortement toute culture pluviale.