Assessment and monitoring of drought using meteorological indices in a semi-arid region: The case of the Oued El Grou (Morocco)

Prepared by the researche : FATH SAID¹; BEN DRISS NISSERINE²

• ¹ PhD student in the Laboratory of Human, Environment and Development, Faculty of Letters and Human Sciences, Abdelmalek Essaâdi University, Tetouan, Morocco
• ² University PhD Professor in Geography. Laboratory of Human, Environment and Development, Faculty of Letters and Human Sciences, Abdelmalek Essaâdi University, Tetouan, Morocco

DAC Democratic Arabic Center GmbH

Journal of Strategic and Military Studies : Twenty-ninth Issue – December 2025

A Periodical International Journal published by the “Democratic Arab Center” Germany – Berlin

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¹: https://orcid.org/ 0009-0004-9149-6490; ²: https://orcid.org/0009-0007-8915-2236

FATH SAID¹ ; BEN DRISS NISSERINE²

¹ Doctorant au sein du Laboratoire de l’Homme, de l’Espace et du Développement, Faculté des Lettres et des Sciences Humaines, Université Abdelmalek Essaâdi, Tétouan, Maroc.

² Professeure de l’Enseignement Supérieur en Géographie, Faculté des Lettres et des Sciences Humaines, Université Abdelmalek Essaâdi, Tétouan, Maroc

• ¹: https://orcid.org/0009-0004-9149-6490
• ²: https://orcid.org/0009-0007-8915-2236

• Introduction :

La sécheresse est considérée comme l’un des impacts de changement climatique qui se manifeste déjà sur toute la planète (McCarthy, 2021), et constitue une menace importante pour la sécurité alimentaire mondiale, la compréhension globale de son impact sur les ressources en eaux et la production agricole est nécessaire (Pius Awhari et al., 2024).

À ce sujet, des recherches scientifiques pertinentes ont indiqué que les changements climatiques prennent la tendance vers la hausse. Cette tendance est coïncidée avec le réchauffement climatique lui-même, dû à l’augmentation de la température. Cela indique que les sécheresses deviendront plus graves et plus fréquentes et affecteront de vastes régions du monde (Lee et al., 2023). Ceci est confirmé dans le résumé à l’intention de décideurs [GIEC, 2023][1] qui a indiqué que la température de la surface mondiale était d’environ 1,1 °C supérieure à celle de 1850-1900 en 2011-2020.

Selon ce qui a été mentionné dans le rapport référencé ci-dessus, nous pouvons dire que la sécheresse est l’une des catastrophes naturelles qui préoccupent et inquiètent de plus les communautés les plus vulnérables. Cependant, les pertes et dommages augmenteront. Entre 2010 et 2020 la mortalité humaine due aux inondations et sécheresse était 15 fois plus élevés dans les régions très vulnérable et deviendront de plus en plus difficile à éviter (Calvin et al., 2023). En fait, la vulnérabilité est un facteur déterminant en termes des impacts liés au risque climatique tels que les sécheresses, les vagues de chaleur …

L’Afrique apparaît bien comme l’un des continents les plus exposé aux changements climatiques. Les pays du Nord de l’Afrique en particulier seront plus touchées puisqu’ils devront subir un réchauffement supérieur à la moyenne de la planète et une baisse plus importante des précipitations (François & Taabni, 2012; Zeino-Mahmalat & Bennis, 2012).

Les terres arides et semi-arides sont particulièrement sujettes à la sécheresse, car leurs quantités de pluie dépendent de quelques événements, et il y a souvent peu d’eau renouvelable stockée pour compenser les déficits de ressources (Sun et al., 2006).

Le Maroc, pays méditerranéen, est relativement vulnérable à la menace du changement climatique et est confronté de plus en plus aux défis climatiques : les températures moyennes y ont augmenté plus vite que la moyenne mondiale et les niveaux de précipitations suivent une trajectoire descendante depuis 60 ans, ces tendances devraient accroitre la fréquence et l’intensité des sécheresses (Mellouki & Ravishankara, 2007; OCDE, 2024). Cette situation soumettrait le Maroc à des sécheresses beaucoup plus fréquentes et probablement plus longues déjà observées à la fin de XX^ème siècle (Mellouki & Ravishankara, 2007).

Certes, la sécheresse n’a pas une définition précise et universelle (Stour & Agoumi, 2008a), mais l’année sera tout de même considérée comme sèche du point de vue climatique si le total pluviométrique est en dessous de la moyenne (Sircoulon, 1989).

Le Maroc a connu dans l’histoire des périodes pluvieuses et des périodes de sécheresse. Ces dernières ce sont imposées avec force ces dernières décennies en tant qu’élément structurel du climat du Pays (Stour & Agoumi, 2008b).

Malgré sa position géographique favorable qui lui permet un climat diversifié, méditerranéen au Nord, et saharien à mesure que l’on descend vers le Sud-Est et le Sud. (CCNUCC, 2016; Tahiri et al., 2022; Arifi, 2020), avec une distribution pluviométrique qui se caractérisée par une grande variabilité dans le temps et l’espace.(Abdelali et al., 2011; Bellichi, 1997), le Maroc, vit des années de sécheresse depuis 2015 jusqu’à nos jours.

L’évaluation de la sécheresse dans le bassin de l’Oued El Grou nous a amené à explorer certaines causes sous-jacentes de ce phénomène. À ce sujet, les chercheurs en climatologie affirment que la sécheresse au Maroc doit être comprise dans le cadre de la circulation atmosphérique générale. Une étude de (Hanchane & Jaafar, 2022) examine la relation entre les précipitations hivernales au Maroc et l’oscillation Nord Atlantique (ONA). Les chercheurs ont observé une corrélation significative entre ces deux variables dans le Nord-Ouest du Maroc, qui couvre une grande partie du bassin de l’Oued El Grou. De plus, une autre étude de (SABBAR et al., 2019) a analysé la corrélation entre l’indice de précipitation standardisé (SPI) et l’ONA, constatant que les valeurs de l’ONA sont inversement liées à celles de l’indice SPI. Autrement dit, lorsque l’anticyclone des Açores est en situation de haute pression, il bloque les perturbations du front polaire, favorisant ainsi l’installation du régime tropical et de la sècheresse au Maroc.

Figure N°1 : Opposition de phase entre l’SPI et ONA sur la période 1970-2018 au Maroc.

Source : (SABBAR et al., 2019)

La présente étude traite la problématique de la sécheresse de sa fréquence et de sa gravité dans le bassin versant de El Grou, dont les objectifs sont d’évaluer l’intensité et la durée de la sécheresse sur différentes stations. Afin d’atteindre cet objectif nous avons utilisé l’index des précipitations standardisé (SPI) (McKee et al., 1993) qui est largement utilisé sur une période de 46 ans.

• Données et méthodologie :
  • Description de la zone d’étude.

L’oued Grou est considéré comme l’un des affluents les plus important du grand bassin versant de Bouregreg. Situé dans la partie nord-ouest du centre du Maroc, entre les longitudes 5°34 w, 6°41w et les latitudes 32°4N, 33°46N.Il couvre une grande partie du plateau centrale (Cherrad, 1997). La superficie du bassin de Grou est estimée à 5380 m², tandis que le cours principal s’étend sur environ 257 km de long.

Le parcours de l’oued Grou prend sa source dans les montagnes du moyen atlas au niveau de somment du Jbel Mtourzgzne à une altitude de 1627m (province de Khénifra). Il conflue avec l’oued Korifla. Ensuite, il continue son parcours sur une distance de 7 km avant de se jeter dans le Bouregreg (Arifi, 2020).

Carte N°1. Localisation de la zone d’étude.

Source de donnée : MNT résolution de 30m, téléchargé sur USGS  et découpage administratif, 2015.

• La collecte et traitement des données :

L’ensemble des données pluviométriques est mis à notre disposition par L’Agence du Bassin Hydraulique du Bouregreg et de la Chaouia (ABHBC). Ces données couvrent une période de 46 ans (1976- 2022). Nous nous sommes basés sur les données climatiques des 3 stations pluviométriques représentant 3 parties de ce bassin : La station Ras Fatiha à l’amont, la station Sidi Jabour à La médiane et la station Ouljet Haboub à l’aval du bassin

• Méthodologie

Au fil des années, les météorologues et les climatologues ont mis au point et utilisé partout dans le monde de nombreux indices de sécheresse, allant des plus simples, aux plus complexes. En 1993, les scientifiques américains McKee, Doesken et Kleist ont mis au point l’indice de précipitations normalisé (Svoboda et al., 2012).

L’indice de précipitations normalisé( SPI) (McKee et al., 1993) est un indice à la fois puissant, souple d’utilisation et simple à calculer. Les données sur les précipitations constituent en fait le seul paramètre requis.

Après la phase de collecte de données, nous avons calculé les moyennes annuelles de chaque station pour obtenir l’indice standardisé des précipitations (SPI) à l’aide du logiciel DrincC 1.7 (Tigkas et al., 2015) ( calculateur d’indices de sècheresse). Celui-ci permettra de caractériser la variabilité de la sécheresse météorologique.

L’indice SPI a été développé pour quantifier le déficit de prélèvement sur différentes échelles de temps, notamment 3, 6, 12, 24 et 48 mois. Dans notre étude, nous avons calculé l’indice SPI sur des périodes de 12 mois consécutives, puis comparé ces valeurs à celles obtenues pour les mêmes périodes de 12 mois sur toutes les années comprises entre 1976 et 2022.

L’indice SPI est calculé de la manière suivante :

Où : : P_i La pluie de l’année i à la station j,

 : La pluie moyenne interannuelle de la station j,

 : l’écart-type de la série des cumuls à la station j,

L’intensité de la sécheresse est définie pour les valeurs du SPI avec les catégories suivantes :

Tableau N°1. Classe de sévérité de la sécheresse selon McKee.

Source : (McKee et al., 1993).

• Résultats :
  • Le régime pluviométrique dans le bassin El Grou.
• L’évolution temporelle.

Figure N°2. Évolution des précipitations dans le bassin versant El Grou de 1976-2022.

Source de données (ABHBC,2022).

La répartition des précipitations est caractérisée par une grande variation dans le temps sur la période de 1976 à 2022. L’analyse des tendances montre également une légère baisse des précipitations au niveau de Oued Grou.

L’analyse de l’évolution des précipitations dans le bassin El Grou entre 1976-2021 a mis en exergue 2 périodes : une prémiere période pluvieuse et normale de 1976 à 1990, puis une seconde période peu pluvieuse par rapport à la moyenne entre 1990 à 2022.

• La repartition spatial.

Carte N°2. La répartition spatiale des précipitations au niveau d’Oued El Grou.

Source de donneés: (ABHBC,2022).

Les précipitations sont irrégulières dans l’espace. Elles se répartissent différemment selon l’altitude et le degré de continentalité. D’après la carte, on distingue 3 zones selon le cumul annuel :

La zone 1 : correspond à la région de Rabat Salé. Du fait de sa proximité avec le littoral Atlantique, elle reçoit en moyenne près de 386.6 mm/an.

La zone 2 : correspond à la partie centrale du bassin. Les différences d’altitudes, de position topographie et d’éloignement de l’océan s’exprime ici. Cette zone recoit en moyenne pluviométrique 353.4 mm/an.

La zone 3 : regroupe toute la partie sud-est. Il s’agit d’une zone montagneuse éloignée de l’océan avec une pluviométrie moyenne de 328mm/an.

En général, la répartition spatiale de précipitations sur la zone d’étude varie en fonction du relief (l’altitude) et de la proximité de l’océan (la continentalité).

• Les caractéristiques de la sécheresse :

• La station de Ras Fatiha.

Figure N°3. SPI sur 12 moins à la station de Ras Fatiha.

Sources de données : (ABHBC,2022).

L’alternance des périodes sèches et périodes humides se répartit comme suit :

• Une première période sèche, de type sécheresse légère, qui a commencé dans les années 1980 ;
• Elle a été suivie par une seconde période sèche de 1999 à 2008, dont la sévérité variait entre sécheresse légère et sécheresse modérée ;
• Ensuite, de 2009 0 2015 une période humide a eu lieu, marquée par des niveaux d’humidité records, allant de l’humidité sévère à extrême. Enfin, la période des années étudiées était caractérisée par une succession d’années dont la plupart étaient sèches.

Les cumuls relevés à la station Ras Fatiha montrent que la région a été affectée par la sécheresse à 15 reprises, avec des périodes sèches successives d’une durée de 4 ans (1999-2002). La sécheresse la plus intense, avec un indice de -2,06 (sécheresse extrême), a été enregistrée en 1995. En revanche, la majorité des années sèches étaient légèrement sèches, représentant 39 % des 46 dernières années.

• La station de Sidi Jabour :

Figure N°4. SPI sur 12 moins à la station de Sidi Jabbour.

Sources de données : (ABHBC,2022).

Les résultats de l’indice spi dans cette station est semblable à ceux de la station de Ras Fatiha, avec la prédominance d’années légèrement sèches, représentant 53% de l’ensemble des années étudiées :

• Les premières années sont marquées par une période de 4 ans modérément humide de 1997 à 1988 ;
• De 1981 à 2002 on observe une dominance d’années sèches, notamment la période de 1999 à 2002 qui se distingue par la succession d’années sèches ;
• Dans la seconde moitié de la période d’étude (2022-2023), aucune observation n’été enregistrée, à l’exception d’une alternance entre des années humides et sèches.

Les zones couvertes par la station de Sidi Jabour, selon les résultats de l’indice SPI, ont été touchées par la sécheresse à 13 reprises sur une période de 46 ans. L’année 2005 est considérée comme la plus sèche, avec un indice de -1,85, correspondant à une sécheresse sévère. La période de sécheresse la plus longue a durée 4 ans, entre 1999 et 2002. La fréquence de la sécheresse est de 15 % par an, soit 15 fois sur 100 ans.

• La station de Oualjat Haboub :

Figure N°5.  SPI sur 12 moins à la station de Oualjat Haboub.

Sources de données : (ABHBC,2022).

Bien que cette station ait reçu moins de précipitations que les stations précédentes, elle montre une tendance à l’humidité, représentant 53 % des années étudiées. Une période de 5 ans sévèrement humide, voire modérément humide, est bien remarquable entre 2009 et 2013. Ce qui attire notre attention sur le fait que, les dernières années de la période d’étude sont marquées par la succession d’années sèches avec une intensité de sècheresse qui augmente progressivement.

L’indice de gravité de la sécheresse pour cette station est de -1,59, avec une prédominance d’années légèrement humides. La période de sécheresse la plus longue a durée 4 ans, de 2019 à 2022. D’après les résultats de l’indice SPI, les environs de la station Oualjat Haboub ont été touchés par la sécheresse à 12 reprises sur 46 ans. La sécheresse la plus intense, qualifiée de « sévère », a été enregistrée en 1983 avec un indice de -1,68. La fréquence de sécheresses d’une, deux ou trois années est de 13 %, tandis que les taux de sécheresse sur quatre ans est faible.

L’évaluation de la sécheresse au niveau du bassin Oued El Grou, entre (1976-2022) montre une tendance marquée par l’émergence de périodes sèches, se traduisant par une fréquence accumulée d’années de sécheresse sévère, voire extrême. Par exemple, l’année 1995 a été extrêmement sèche à la station Ras Fatiha, tandis que les années 2005, 2007 et 2016 ont été caractérisées par une sécheresse sévère. D’autre part, à l’exception de l’année 1996, qui a été extrêmement humide, les autres cumuls annuels étaient plus ou moins proches de la normale.

Ce changement notable, marqué par une augmentation des températures et une diminution des prélèvements, est largement ressenti. Une étude récente du réseau(AFROBAROMETR, 2023) spécialisée dans les enquêtes d’opinion, révèle que 86 % des marocains estiment que la sécheresse s’est aggravée dans leurs régions au cours des dix dernières années.

Les épisodes de sécheresse observés dans les stations étudiées, notamment celles de Ras Fatiha et de Sidi Jabour, peuvent être attribués à la transition de certaines régions vers un climat aride ou semi-aride. Ce phénomène a été souligné dans plusieurs études, et mentionné dans certains rapports nationaux, et des publications académiques.

Bien que le bassin de l’Oued El Grou bénéficie d’une position géographique stratégique dans la moitié nord-ouest du Maroc, s’étendant du Moyen Atlas (région de Khénifra) à l’Océan Atlantique (région de Rabat-Salé) en traversant le plateau central, il devrait normalement connaître des périodes d’humidité significatives. Cependant, le climat de la région reste principalement semi-aride. Les changements climatiques globaux, particulièrement marqués dans le bassin méditerranéen et en Afrique du Nord, ont considérablement réduit le nombre d’années humides et accentué la tendance vers l’aridité.

Quelles que soient les causes, la fréquence, la durée ou la gravité de la sécheresse, il est impératif d’envisager sérieusement des solutions innovantes face aux changements climatiques qui ciblent directement le pays. Cela passe par une gestion rationnelle de la consommation d’eau et la recherche d’alternatives pour assurer un approvisionnement suffisant. Il est également essentiel de préserver notre environnement naturel ainsi que la biodiversité écologique et environnementale.

• Conclusion

La grave sécheresse actuelle qui touche le Maroc coïncide avec les changements climatiques mondiaux, principalement dus au réchauffement de l’atmosphère et à la concentration de dioxyde de carbone, entraînant des phénomènes climatiques extrêmes tels que la sécheresse. Les prévisions futures annoncent une aggravation de ce phénomène.

Dans les trois stations choisies dans le bassin de l’Oued Grou pour l’estimation de la sécheresse, pour une période de 46 ans (1976-2022) à l’aide de l’indice de précipitation standardisé (SPI) sur 12 mois, on constate une alternance entre les années sèches et humides, avec une tendance générale à la hausse des températures et à la diminution des prélèvements. L’aridité prédomine particulièrement dans les deux stations de Ras Fatiha et de Sidi Jabour.

Références

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• Ministère Délégué auprès du ministre de l’Energie, des Mines, de l’Eau et de l’Environnement Chargé de l’Environnement.

[1] GIEC, 2023 : Changements climatiques 2023 : rapport de synthèse, résumé à l’intention des décideurs. Contribution des groupes de travail I, II et III au sixième rapport d’évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat [équipe de rédaction principale, H. Lee et J. Romero (dir.)]. GIEC, Genève, Suisse.