Le SWAT, Soil and Water Assessment Tool, est un modèle agro-environnemental développé par l’USDA (United States Department of Agriculture). C’est un modèle semi-distribué, physiquement basé, reconnu à l’échelle internationale pour sa capacité à simuler les processus hydrologiques, l’érosion, la qualité de l’eau, les impacts des changements climatiques, etc.
Les trois qualités du modèle SWAT
- Modèle complet et flexible : Il permet de simuler des processus physiques tels que l’écoulement, l’infiltration, l’érosion, le transport des nutriments, etc.
- Idéal pour les scénarios de gestion : Notamment pour évaluer les impacts des changements climatiques et des pratiques agricoles.
- Intégration aux SIG : Il s’intègre bien dans les systèmes d’information géographique, via ArcSWAT ou QSWAT.
Son utilisation par une large communauté scientifique renforce sa fiabilité. Cependant, sa principale limite réside dans son exigence en matière de qualité des données d’entrée (sol, climat, occupation des sols). Sa calibration peut être complexe en raison du grand nombre de paramètres à ajuster. De plus, certains processus, comme la dynamique des nappes, demeurent simplifiés.
Collecte de données fiables
La qualité des données est primordiale. Un modèle robuste ne produit des résultats pertinents que si les données sont bien collectées, vérifiées et préparées. Nous collectons les données via différents organismes (agences de gestion de l’eau, ministères) et des enquêtes de terrain. Le SWAT nécessite une adaptation aux conditions locales : diversité climatique, disponibilité de données, occupation des sols, types de sols, systèmes agricoles.
Nous prélevons et analysons des échantillons de sols. Nous vérifions systématiquement les données sur le terrain avant exploitation. Nous travaillons sur des périodes longues (parfois >10 ans) avec des données climatiques, hydrologiques, d’usage des terres et de couverture végétale. Le Digital Elevation Model (DEM) est crucial pour la topographie. Les données satellitaires sont utiles mais doivent être validées sur le terrain.
Au cœur des recherches du Professeur Hamza Briak
Ses recherches se situent à l’intersection de l’hydrologie, de la science des sols et de la gestion environnementale, avec un focus sur les bassins versants du Maroc. Trois piliers structurent ses travaux :
- Modélisation hydro-sédimentaire : Utilisation du modèle SWAT et de l’équation universelle modifiée de perte en sol (MUSLE) pour prédire l’écoulement et le transport des sédiments.
- Impact du changement climatique et de l’occupation des sols : Élaboration de scénarios futurs pour anticiper les évolutions.
- Pratiques de gestion agricole (BMPs) : Recherche de solutions concrètes pour une agriculture durable.
Stratégies de gestion agricole et résultats au Maroc
Au Maroc, le modèle a donné des résultats très concluants dans plusieurs bassins versants (nord, centre, sud). Il a fourni des résultats pertinents sur les bilans hydrologiques, l’érosion et l’impact du changement climatique sur la disponibilité en eau. Il a permis de mieux comprendre la dynamique hydrologique et sédimentaire des bassins et de proposer des stratégies de gestion agricole pour limiter l’érosion et améliorer la productivité.
Le SWAT est parfaitement transposable à l’échelle du continent africain. Des travaux en commun ont déjà été réalisés avec des collègues d’Algérie et de Tunisie.
Démarche d’une étude SWAT, de l’initialisation du modèle jusqu’aux simulations de scénarios *
Un outil d’aide à la décision
Le SWAT est un modèle d’anticipation qui propose plusieurs scénarios. C’est un outil stratégique pour une gestion durable des ressources (sol, eau) et pour la planification agricole à différentes échelles (nationale, continentale), particulièrement dans un contexte de changement climatique.
C’est un outil d’aide à la décision pour les agriculteurs et les responsables. Il permet d’élaborer différents scénarios de pratiques agricoles pour étudier leur impact sur l’érosion et la perte de sédiments. L’analyse des résultats permet de fournir des recommandations ciblées (changements de pratiques dans les zones dégradées). Le SWAT n’est pas un modèle de gestion quotidienne, mais un outil d’analyse stratégique.
Il permet d’analyser l’impact des pratiques (fertilisation, systèmes de culture, irrigation) sur la qualité de l’eau. Les résultats constituent un appui précieux pour les politiques agricoles durables. Nos recommandations sont publiées en open access.
Diffusion des résultats
Je mène des travaux scientifiques et formule des recommandations publiques accessibles à tous. J’ai contribué au renforcement des capacités via l’animation d’ateliers de formation doctorale (Université Sultan Moulay Slimane, Université Mohammed VI Polytechnique, INRGREF en Tunisie).
Mes recommandations s’adressent aux pouvoirs publics (politiques) et aux agriculteurs (bonnes pratiques). La plupart de nos articles sont en open access. Cependant, les agriculteurs ne disposent pas toujours d’outils adaptés pour une mise en œuvre directe. Le véritable enjeu est la diffusion efficace des résultats. Des workshops et un cadre structuré faciliteraient ce transfert.
Des organisations comme l’initiative Al Moutmir de l’UM6P, en partenariat avec le Ministère de l’Agriculture, jouent un rôle clé en accompagnant les agriculteurs et en stimulant l’innovation dans la filière.
* Extrait des travaux du Pr Briak sur l’impact des BMPs sur les sédiments à l’aide de SWAT. Ces travaux ont été reconnus par deux prix internationaux :
- Best Award du « Young Researchers Days » aux Phosphate Days 2018 (UM6P, Maroc)
- Youth Outstanding Paper Award (Datum) 2018 à Moscou
Biographie du Professeur Hamza Briak
Hamza BRIAK est professeur et chercheur en conservation des sols et modélisation agro-environnementale au College of Agricultural and Environmental Sciences (CAES) de l’Université Polytechnique Mohammed VI (UM6P), avec une expertise spécialisée dans la gestion durable de l’eau, des sols et des cultures.
Chercheur accompli avec de nombreuses publications dans des revues scientifiques à fort impact et à comité de lecture, il est chercheur principal (PI) et membre clé de projets collaboratifs et interdisciplinaires axés sur l’application de techniques avancées de modélisation dans les systèmes agricoles et la gestion environnementale.
Il participe activement à des séminaires, congrès et ateliers, présentant des avancées de pointe en matière de changement climatique, de gestion de l’eau et d’agriculture durable. Il a joué un rôle important dans l’organisation d’événements scientifiques internationaux et en tant que membre de comités scientifiques.
Expérimenté en tant qu’évaluateur par les pairs, il anime des sessions de formation sur les techniques de modélisation. Il supervise les étudiants de premier et deuxième cycle et est reconnu par des prix prestigieux pour ses contributions à la recherche et à l’innovation en conservation des sols et pratiques agricoles durables.
