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Modeling and mapping of water erosion in northeastern Algeria using a seasonal multicriteria approach

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Abstract

Aurès region remains one of the most exposed areas to water erosion phenomenon in Algeria, because of the strong climatic aggressiveness, the rugged relief, the predominance of sensitive land, and a vegetative cover that does not play its protective role. This article is a part of studies performed to protect agricultural and water infrastructure in this region. The main objective of this study is the cartographic modeling of an erosion hazard at the Oued Chemoura watershed, representative of the Aurès. The modeling approach uses a geographic information system and incorporates the following six factors controlling erosion: slope, friability of substrate, erodibility of soils, land cover, rainfall erosivity, and support practices. Result shows a synthetic map of the soil erosion hazard which locates the most threatened areas and priorities for possible planning interventions. A statistical study on the relationship solid–liquid flow was developed. Measurements conducted at the station of Chemoura, over the period 1969–1994, were exploited for this purpose. The results show a high specific degradation varying between 50 and 360 tons km−2 season−1.

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References

  • Aboui J, El Ghmari A, El Harti A, Bachaoui EM, Bannari A, El Bouadili A (2005) Cartographie de l'érosion hydrique en zone montagneuse: cas du bassin versant des Ait Bou Goumez, Haut Atlas, Maroc. Estud Geol 61:33–39. doi:10.3989/egeol.05611-240

    Google Scholar 

  • Achite M, Meddi N (2005) Contribution à l'étude des courbes IDF dans la région de Chlef. In: Proceeding de la conférence nationale sur l'eau et environnement (12–13 novembre). Biskra, Algérie

  • Achite M, Ouillon S (2007) Suspended sediment transport in a semiarid watershed, Wadi Abd, Algeria (1973–1975). J Hydrol 343:187–202. doi:10.1016/j.jhydrol.2007.06.026

    Article  Google Scholar 

  • ANRH (2001) Inventaire des ressources en sols d'Algérie 1963–2001. Atlas cartographique, Agence Nationale des Ressources Hydrauliques, Alger

    Google Scholar 

  • Arekhi S, Shabani A, Rostamizad G (2012) Application of the modified universal soil loss equation (MUSLE) in prediction of sediment yield (case study: Kengir Watershed, Iran). Arab J Geosci 5:1259–1267. doi:10.1007/s12517-010-0271-6

    Article  Google Scholar 

  • Arnoldus HMJ (1980) An approximation of the rainfall factor in the universal soil loss equation. In: De Boodt M, Gabriels D (eds) Assessment of erosion. Wiley, New York, pp 127–132

    Google Scholar 

  • Assaba M, Laborde J-P (2000) La prise en compte du relief dans l'estimation des pluies mensuelles: le cas de la Corse. Assoc Int Climatol 13:149–157

    Google Scholar 

  • Bagherzadeh A, Mansouri Daneshvar MR (2013) Evaluation of sediment yield and soil loss by the MPSIAC model using GIS at Golestan watershed, northeast of Iran. Arab J Geosci 6:3349–3362. doi:10.1007/s12517-012-0573-y

    Article  Google Scholar 

  • Barthès B, Roose E (2001) La stabilité de l'agrégation, un indicateur de la sensibilité des sols au ruissellement et à l'érosion: validation à plusieurs échelles. Les Cahiers d'études et de recherche francophones l'Agricultures 10/3:185–193

    Google Scholar 

  • Benkadja R, Hattab A, Mahdaoui N, Zehar C (2012) Assessment of soil losses and siltation of the K'sob hydrological system (semiarid area—East Algeria). Arab J Geosci. doi:10.1007/s12517-012-0653-z, Published online: 22 August

    Google Scholar 

  • Berkane A, Yahiaou A (2007) L'érosion dans les Aurès. Sec. 18/3: 213–216. doi: 10.1684/sec.2007.0083

  • BNEDER (1983) Le plan de l'environnement forets couvrant la région des Aurès. Le Bureau National d'Etudes pour le Développement Rural. Une carte au 1/200.000

  • BNEF (1986) Le plan de mobilisation agricole et forestière du bassin versant de l'Oued Chemoura. Bureau National d'Etudes forestières. Une carte au 1/50.000

  • Bou Kheir R, M-Cl G, Khawlie M, Abadallah C (2001) Erosion hydrique des sols dans les milieux méditerranéens: une revue bibliographique. Étud Gest Sols 8(4):231–245

    Google Scholar 

  • Bouchetata A, Bouchetata T, (2006) Propositions d'aménagement du sous-bassin versant de l'Oued Fergoug (Algérie) fragilisé par des épisodes de sécheresse et soumis à l'érosion hydrique. Sec. 17/3: 415–424. doi:10.1684/sec.2006.0007

  • Boussema M-R, Chairat Ben Abdallah S (1995) Modélisation hydrologique et de l'érosion à l'aide d'un SIG. Systèmes d'information géographique utilisant les données de télédétection. Actes du colloque scientifique international, Hammamet, Tunisie, 1–2 novembre 1994, pp 64–70

  • Chandio IA, Matori ANB, Wan Yusof KB, Talpur MAH, Balogun AL, Lawal DU (2012) GIS-based analytic hierarchy process as a multicriteria decision analysis instrument: a review. Arab J Geosci 6:3059–3066. doi:10.1007/s12517-012-0568-8

    Article  Google Scholar 

  • Chaumont M, Paquin C (1971) Carte pluviométrique de l'Algérie du Nord à l'échelle 1/500 000e, 4 feuilles + notice. Soc. Hist. Afrique du Nord, Alger, 25 p

  • Colmar A, Walter C, Le Bissonnais Y, Daroussin J (2010) Démarche de validation régionale par avis d'experts du modèle MESALES d'estimation de l'aléa érosif. Etude et Gestion des Sols 17/1: 19–32

    Google Scholar 

  • Crawford CG (1991) Estimation of suspended-sediment rating curves and mean suspended-sediment loads. J Hydrol 129:331–348. doi:10.1016/0022-1694(91)90057-O

    Article  Google Scholar 

  • Crepani E, Medeiros JS, Hernandez Filho P, Florenzano TG, Duarte V, Barbosa CCF (2001) Sensoriamento remoto e geoprocessamento aplicados ao zoneamento ecológico-econômico e ao ordenamento territorial. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, 124 p

    Google Scholar 

  • Cyr L, Bonn F, Pesant A (1995) Vegetation indices derived from remote sensing for an estimation of soil protection against water erosion. Ecol Model 79:277–285. doi:10.1016/0304-3800(94)00182-H

    Article  Google Scholar 

  • De Jong SM, Riezebos HT (1997) SEMMED: a distributed approach to soil erosion modeling. Remote Sensing ’96. In: Spiteri A (ed) RemoteSensing '96: integrated applications for risk assessment and disaster prevention for the Mediterranean. Balkema, Rotterdam, pp 199–204

    Google Scholar 

  • Demmak A (1982) Contribution à l'étude de l'érosion et des transports solides en Algérie septentrionale. Thèse de docteur-ingénieur, Université de Paris VI, 323 p

  • Djili K, Keslani R, (1995) Banque de données et contrôle de l'information pédologique. Un exemple d'application aux sols d'Algérie du Nord. Ann de l'INA 16/1, 2:97–112

  • Dubucq M, (1986) Télédétection spatiale et érosion des sols : Étude bibliographique. Les Cahiers de l'ORSTOM, Séries pédologies 22/ 2:247–258

  • Dumas P (2004) Caractérisation des littoraux insulaires: approche géographique par télédétection et SIG pour une gestion intégrée, Application en Nouvelle Calédonie. Thèse de doctorat, Orléans, 402 p

  • Durand JH, (1954) Carte des sols de l'Algérie au 1/500 000, 1ère éd. Inspection Générale de l'Agriculture, Alger. Une carte en 8 coupures, en couleurs+ Notice, 11 p

  • Elahcene O, Remini B (2009) Corrélation entre la concentration en matières en suspension et le débit liquide dans le bassin versant de l'Oued Bellah (Algérie). EJSR 26/1:139–146

  • Elbouqdaoui K, Ezzine H, Badrahoui M, Rouchdi M, Zahraoui M, Ozer A (2005) Approche méthodologique par télédétection et SIG de l'évaluation du risque potentiel d'érosion hydrique dans le bassin versant de l’Oued Srou (Moyen Atlas, Maroc). Geo-Eco-Trop 29:25–36

    Google Scholar 

  • Evrard O, Nord G, Cerdan O, Souchère V, Le Bissonnais Y, Bonté P (2010) Modelling the impact of land use change and rainfall seasonality on sediment export from an agricultural catchment of the northwestern European loess belt. Agric Ecosyst Environ 138:83–94. doi:10.1016/j.agee.2010.04.003

    Article  Google Scholar 

  • Ferro V, Giordano G, Lovino M (1991) Isoerosivity and erosion risk map for Sicily. Hydrol Sci J 36/6:549–564. doi: 10.1080/02626669109492543

    Google Scholar 

  • Fiandino M (2007) Cartographies des zones potentiellement érodables dans trois bassins versants méditerranéens (Étang de Berre, Bouches-Du-Rhône, France). Physio-Géo 34:15–26

    Google Scholar 

  • Foster GR, Yoder DC, Weesies GA, Mccool DK, Mcgregor KC, Bingner RL (2002) User's guide-revised universal soil loss equation version 2 (RUSLE 2). USDA-Agricultural Research Service, Washington, DC, 163 p

    Google Scholar 

  • Furlan A, Bonotto DM, Gumiere SJ (2011) Development of environmental and natural vulnerability maps for Brazilian coastal at Saõ Sebastiaõ in Saõ Paulo State. Environ Earth Sci 64:659–669. doi:10.1007/s12665-010-0886-7

    Article  Google Scholar 

  • Ghenim A, Seddin A, Terfous A (2007) Production et exportation des sédiments en suspension lors des événements de crue : cas du bassin versant de l'Oued Mouilah. Larhyss J 6:35–44

    Google Scholar 

  • Giordano A, Marchisio C (1991) Analysis and Correlation of Soil Erosion Maps in the, Mediterranean Basin. Quad Sci Suolo 3:97–132

    Google Scholar 

  • Guidoum A, Nemouchi A (2009) Instabilité spatio-temporelle des régimes pluviométriques dans la région des Aurès (nord-est algérien): Nouvelle carte des isohyètes annuelles. 4ème Congrès international sur les énergies renouvelables et l'environnement, CERE, 19 au 21 Mars, Tunisie

  • Halitim A (1988) Sols des régions arides. Office des Publications Universitaires, Alger, 384 p

    Google Scholar 

  • Hamoudi A, Morsli B, Roose E (2006) Caractérisation et analyse des aménagements de DRS en zones Est de l'Algérie. 4ème Conférence de l'Organisation Internationale de Conservation du Sol (ISCO) ,14-19 mai, Marrakech

  • Khanchoul K, Altschul R, Assassi F (2009) Estimating suspended sediment yield, sedimentation controls and impacts in the Mellah Catchment of Northern Algeria. Arab J Geosci 2:257–271. doi:10.1007/s12517-009-0040-6

    Article  Google Scholar 

  • Kouri L, Vogt H, Gomer D (1997) Analyse des processus d'érosion linéaire en terrain marneux, bassin de l'oued Mina, Tell oranais, Algérie. Bull Réseau Erosion 17:64–73

    Google Scholar 

  • Laajili Ghezal L, Aloui T, Beji MA, Zekri S (1998) Optimization of soil and water conservation techniques in watershed of Tunisian semi-arid region. Advance in GeoEcology, 31, 341–354, CATENA VERLAG

  • Laffitte R (1939) Etude géologique de l'Aurès. Thèse Sci. Paris. Bull. Serv. Géol. Alger, 484 p

  • Laflen J-M, Leonard J-L, Foster G-R (1991) A new generation of erosion predicting technology. J Soil Water Conserv 46(1):8–34

    Google Scholar 

  • Larfi B, Remini B (2006) Le transport solide dans le bassin versant de l'Oued Isser :impact sur l'envasement du barrage de Beni Amrane (Algérie). Larhyss J 5:63–73

    Google Scholar 

  • Le Bissonnais Y, Thorette J, Bardet C, Daroussin J (2002) L'érosion hydrique des sols en France. Technical Report, Edition INRA, IFEN, 106 p

  • Le Bissonnais Y, Dubreuil N, Daroussin J, Gorce M (2004) Modélisation et cartographie de l'aléa d'érosion des sols à l'échelle régionale : exemple du département de l'Aisne. Etud Gest Sols 11(3):307–321

    Google Scholar 

  • Meade RH, Parker RS (1984) Sediment in Rivers of the United States, in National Water Survey 1984 Hydrologic events, selected water-quality trends, and ground-water resources: U.S Geological Survey. Water Supply Pap 2275:49–60

    Google Scholar 

  • Mebarki A, (2005) Hydrologie des bassins de l'est algérien: ressources en eau, aménagement et environnement. Thèse de Doctorat d'Etat, Univ. Mentouri, Constantine, Algérie, 360 p

  • Megnounif A, Terfous A, Bouanani A (2003) Production et transport des matières solides en suspension dans le bassin versant de la Haute-Tafna (nord-ouest algérien). Rev Sci Eau 16/3:369–380

    Google Scholar 

  • Mohammadkhan S, Ahmadi H, Jafari M (2011) Relationship between soil erosion, slope, parent material, and distance to road (Case study: Latian Watershed, Iran). Arab J Geosci 4:331–338. doi:10.1007/s12517-010-0197-z

    Article  Google Scholar 

  • Morschel J, Fox D (2004) Une méthode de cartographie du risque érosif : application aux collines du Terrefort lauragais. Mappemonde 76: 11 p

    Google Scholar 

  • Poirel A, Vindimian E, Garric J (1994) Gestion et vidange de réservoirs. Mesures prises pour préserver l'environnement et retour d'expérience d'une soixantaine de vidanges. Commission Internationale des Grands Barrages, 18ème Congrès des Grands Barrages, Durban, pp 321–349

  • Pouliot J, Thomson K-P-B, Chevallier J-J, Boussema R-M (1994) Integrated application of geomatic techniques in the context of agricultural anti-erosion management. Can J Remote Sens 20(4):419–425

    Article  Google Scholar 

  • Quinton J (1997) Reducing predictive uncertainty in model simulations: a comparison of two methods using the European Soil Erosion Model (EUROSEM). Catena 30:101–117. doi:10.1016/S0341-8162(97)00022-2

    Article  Google Scholar 

  • Remini B, Hallouche W (2005) La sédimentation dans les barrages algériens. Houil Blanc 1:60–64. doi:10.1051/lhb:200401008

    Google Scholar 

  • Renard KG, Foster GR, Weesies GA, Porter JP (1991) RUSLE-revised universal soil loss equation. J Soil Water Conserv 46/1:30–33

    Google Scholar 

  • Roose E (1975) Application de l'équation de prévision de l'érosion de Wischmeier et Smith en Afrique de l'Ouest. Colloque sur la conservation et l'aménagement du sol dans les tropiques humides, I.I.T.A., Ibadan. O.R.S.T.O.M, Abidjan, 30Juin au 4 juillet, Cote d'Ivoire, 22 p

  • Roose E (1996) Méthodes de mesure des états de surface du sol, de la rugosité et des autres caractéristiques qui peuvent aider au diagnostic de terrain des risques de ruissellement et d'érosion, en particulier sur les versants cultivés des montagnes. Bull Réseau Erosion 16:87–97

    Google Scholar 

  • Roose E (2004) Recherches sur l'érosion hydrique en Afrique: revue et perspectives. Sécheresse 15(1):121–129

    Google Scholar 

  • Roose E, Arabi M, Brahamia K, Chebbani R, Mazour M, Morsli B (1993) Érosion en nappe et ruissellement en montagne méditerranéenne algérienne. Cah. ORSTOM Pédol 28(2):289–308

    Google Scholar 

  • Stengel P, Gelin S (1998) Sol: Interface fragile. Paris, INRA éditions, 213 p

  • Touaïbia B, Dautrebande S, Gomer D, Aidaoui A, (1999) Approche quantitative de l'érosion hydrique à différentes échelles spatiales: bassin versant de l'Oued Mina. Hydrol Sci J 44/6, 973–986. doi:10.1080/02626669909492292

  • Touaïbia B, Inegliz S, Ould Amara A (2006) Couplage d'une analyse en composantes principales et d'une approche géostatistique pour l'élaboration de cartes pluviométriques du centre de l'Algérie du nord. Rev Sci Eau 19(3):213–219

    Google Scholar 

  • Touazi M, Laborde J-P, Bhiry N (2004) Modelling rainfall-discharge at a mean inter-yearly scale in northern Algeria. J Hydrol 296:179–191. doi:10.1016/j.jhydrol.2004.03.030

    Article  Google Scholar 

  • Tricart J (1977) Ecodinâmica. IBGE, Diretoria Técnica , SUPREN, Rio de Janeiro, Brasil, 91 p

  • Vijith H, Suma M, Rekha VB, Shiju C, Rejith PG (2012) An assessment of soil erosion probability and erosion rate in a tropical mountainous watershed using remote sensing and GIS. Arab J Geosci 5:797–805. doi:10.1007/s12517-010-0265-4

    Article  Google Scholar 

  • Walling DE, Kane P (1982) Temporal variation of suspended sediment properties, IAHS-AISH/Int. Assoc Hydrol Sci 137:409–417

    Google Scholar 

  • Wischmeier WH, Smith DD (1960) A universal soil loss estimating equation to guide conservation farm-planning. In: Proc. 7th Intern Congress on Soil Science, Brussels, Belgium, pp 418–425.

  • Wischmeier WH, Smith DD (1978) Predicting rainfall erosion losses: a guide to conservation planning. Agric. Handbook 537. Department of Agriculture, Washington, DC, 58 p

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Authors and Affiliations

  1. Institute of Civil Engineering, Hydraulic and Architecture, University Hadj Lakhdar, Avenue Chahid Boukhlouf, Batna, Algeria

    Azeddine Guidoum

  2. Laboratory of Territorial Planning, University Mentouri, Road of Ain El Bey, 25000, Constantine, Algeria

    Abdelmalek Nemouchi

  3. Laboratory of Water Resources, Soil and Environment (RESE), University Amar Telidji, P.O.Box:37G, Road of Ghardaïa, Laghouat, Algeria

    Abdelkader Hamlat

Authors
  1. Azeddine Guidoum
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  2. Abdelmalek Nemouchi
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  3. Abdelkader Hamlat
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Guidoum, A., Nemouchi, A. & Hamlat, A. Modeling and mapping of water erosion in northeastern Algeria using a seasonal multicriteria approach. Arab J Geosci 7, 3925–3943 (2014). https://doi.org/10.1007/s12517-013-1112-1

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