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UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


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UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 3

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 4

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 5

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 6

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 7

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 8

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 9

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 10

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


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UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


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UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 13

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 14

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 15

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 16

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

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5

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2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 17

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 18

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 19

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 20

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 21

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 22

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


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UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 24

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 25

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 26

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 27

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 28

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 29

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 30

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 31

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 32

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 33

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


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UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 35

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 36

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 37

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 38

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 39

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.


Slide 40

UNIVERSITE DE SFAX
École Nationale des Ingénieurs de Sfax
Département de géologie

LABORATOIRE DE RADIO-ANALYSES ET ENVIRONNEMENT
CODE AD-10-05

Responsable: Kamel ZOUARI

Présentation
 Ressources humaines
 Action de formation par la recherche
 Principaux travaux de recherche effectués
 Dissémination et valorisation des
résultats :
 Rayonnement international


Création
Dans le cadre de la réorganisation de la recherche par
le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la recherche
Scientifique
le
laboratoire
de
Radio-Analyses
et
Environnement (LRAE) ( Code AD-10-05 ) a été crée en 1999
selon le décret n° 97-939 du 19 Mai 1997 (Jort n° 431997). Le programme de recherche présenté lors de la
création du Laboratoire est une continuité de celui du
« Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie Isotopique » dont
il a hérité et qui fonctionnait déjà avec une structure de
recherche et un support logistique importants.

Objectifs et axes de recherche
Le programme de recherche du Laboratoire de RadioAnalyses et Environnement s’insère dans la problématique de la
gestion durable des ressources en eau en Tunisie. L’orientation
générale retenue pour ce thème de recherche consiste à une
caractérisation pluridisciplinaire des hydrosystèmes (aquifères
souterrains, eaux de surface, …) permettant une meilleure
gestion de leurs potentialités et surtout une meilleure gestion
de l’impact des contraintes qui leur sont imposées.

Les axes de recherche
 Caractérisation géologique des réservoirs d’eau

Accidents profonds,
physiques.

Fracturations,

Réservoirs,

Caractéristiques

 Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation, gestion et
mise en valeur des ressources en eau.
Evaluation et Gestion des ressources en Eau, Isotopes stables et
radioactifs, Impact des aménagements et de l’exploitation, Recharge
naturelle et artificielle, Paléohydrologie, Paléoclimatologie.

 Qualité de l’Eau
Eau potable, Eau usée,
Nitrates, Fluor, Elèments en traces,
Technique de séparation à membrane.

Caractérisation géologique des réservoirs d’eau


Identification et délimitation des bassins et des réservoirs potentiels par
les méthodes et techniques de la géologie régionale.



Maîtriser et développer des techniques et approches d'analyse
quantitative de la fracturation naturelle des roches, et de modélisation
géométrique bidimensionnelle des réseaux de fractures.



Comprendre les mécanismes de déformation naturelle (fracturation et
plissement) par comparaison entre des études de terrain et des
simulations analogiques.



Apprécier les paramètres physiques (porosité, perméabilité) du réservoir,
et le rôle dynamique des fractures sur les écoulements d’eau par
l’analyse quantitative de la fracturation (répartition, extension et densité ).

Apport des isotopes de l’environnement à l’évaluation,
gestion et mise en valeur des ressources en eau










Hydrodynamisme des aquifères : niveau piézométrique, sens de l’écoulement
des eaux souterraines, gradient hydraulique…
Origine des eaux : localisation des zones de recharge, mélange entre les aquifères
(percolation, drainance) par l'étude des teneurs en isotopes stables (oxygène-18 et
deutérium) de la molécule d'eau.
Evaluation des temps de transit : identification et quantification de la recharge
récente sur la base des teneurs en tritium ou des composés dissous du carbone
(carbone-14).
Acquisition de la charge saline : dissolution, intrusion marine, concentration des
solutions sous l'effet de l'évaporation... par l'examen conjoint
des données
hydrochimiques et isotopiques.

Actualisation des Bilans en eaux des aquifères.
Étude de l’impact des aménagements hydrauliques réalisés sur les bassins
versants et les aquifères.



Reconstitution des conditions paléogéologiques ayant contribué à la mise en



place des réserves en eau.…
Élaboration de scénarios d’évolution par la modélisation hydrologique et

hydrogéologique du bassin.

Qualité de l’Eau




Les méthodes d’analyses chimiques permettront de compléter la
caractérisation de ces eaux en identifiant éventuellement les éléments
nuisibles de natures organique ou minérale, susceptibles de contaminer
ces eaux.
Utilisations de procédés de séparation à membranes



Essais et expérimentations sur modèle réduit de procédés à membranes
(microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse, électrodialyse et dialyse),



La mise au point des conditions optimales de séparation au niveau pilote,



La compréhension des mécanismes de séparation sur paroi poreuse,



Le développement de nouvelles méthodes de séparation,



L’amélioration de la qualité des produits par le contrôle des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques.

Équipe de Recherche
Le laboratoire regroupe des enseignants de diverses disciplines et étudiants
chercheurs.
Etudiants
chercheurs: 25

Chercheurs
Contractuels: 2

Technicien: 3

professeur: 2

Ingénieur:1
Assitant: 3

Maître
Assistant: 3

Maître de Conf.:
1

Ce capital humain est répartie sur 6 établissements d’enseignement et de
recherche ( ENI. Sfax, FS Sfax, FLSH. Sfax, INSAT Sousse, IPEI. Bizerte et ISET
Mogren).

Evolution de l’équipe de recherche

Enseignants-chercheurs
30

Etudiant

25

Nombre

20
15
10
5
0
2003-2005

2006-2007

Année universitaire

Production Diplômante

DEA / Mastère
15

Thèses
4

Habilitation
Thèse
d’état
1

Mastères

Habilitation

7

1

5

Théses
21

Travaux réalisés pendant 2003/2005
Mastères
8

Thèses
3

Travaux en cours de réalisation

Travaux réalisés pendant 2006/2007

Carte de Localisation des sites des systèmes
aquifères étudiés par les équipes du LRAE
Les bassins du Nord
Les bassins littoraux

Les bassins du Centre
Les bassins du Sud

Conceptualisation des systèmes et caractérisation leur fonctionnement pour leur
modélisation dans le but d’une meilleur compréhension et d’une meilleure
prévision de leurs réponses aux impulsions naturelles (aléas climatiques,
changements climatiques) aussi bien qu’induites (aménagement, exploitation, …)

Les systèmes hydrogéologiques du Nord

Existence d’une recharge actuelle
Interaction eaux de surface/eaux
souterraines
Le Kef :
 Etude la fracturation du réservoir Campanien maastrichien de la région de Bled AbidaLorbeus (Kef) et implications hydrogéologiques
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques des eaux des bassins de
Sers et de la plaine de Kef.
Jendouba :
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des bassins aquifères de la
région de Jendouba
Zaghouan
 Contribution des méthodes hydrogéologiques et géochimiques à l’étude des aquifères
jurassiques de la région de Zaghouan
 Reconstitutions des périodes paléogéographiques sur le bassin de Zouarine

Les systèmes hydrogéologiques littoraux
Nabeul
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers du Cap-Bon (4 mastères,
trois thèses) et évaluation des risques d’intrusion marine

Mahdia

Intrusion
marine

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers et évaluation des risques
d’intrusion marine et des impacts de l’exploitation
Sfax
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des différents aquifères côtiers phréatiques et
profonds
 Processus de mélange entre les aquifères et impacts de
l’exploitation
 Evaluation des risques d’intrusion marine
Gabès et Médenine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et
isotopique des aquifères côtiers face à la recharge actuelle
limitée et aux pressions de demande sans cesse croissantes

Les systèmes hydrogéologiques du Centre

Des réserves importantes
Un contexte géologique structural complexe
Des pressions anthropiques accentuée par
l’aridité
Kairouan
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
multicouches : impact des barrages sur leur fonctionnement et sur leur recharge.
Sidi Bouzid
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des ouvrages de mobilisation sur la gestion des ressources
Gafsa et Kasserine
 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
muticouches : impact des seuils hydrauliques sur le fonctionnement hydrodynamique

Les systèmes hydrogéologiques du Sud

Des réserves importantes mais moins accessibles
Des eaux de moindre qualité
Des eaux « fossiles » peu renouvelables

 Caractérisation hydrogéologique, hydrochimique et isotopique des systèmes aquifères
profonds du Continental Intercalaire et du Complexe Terminal
 Localisation des aires de recharge et des taux de recharge actuels
 Conditions paléoclimatiques lors de la mise en place de ces aquifères
 Valorisation des eaux saumâtres des nappes phréatiques naturelles et induites par les
retour d’irrigation

Production Scientifique
Production scientifique 2003/2005
Com m unication
s
Internationales
18%

Publications
international
es 58%

Communicati
ons
Nationales
18%

Ouvrages
(livres) 6%

Production scientifique 2006/2007
Séminaires organisés
7%

Publications Internationales 19%
Communications
Nationales
3%

Communications Nationales et
Internationales sans actes
49%

Communications
Internationales
22%

Publications Internationales
Actes de Colloques Nationales et Internationales
Communications Nationales et Internationales

25

Nombre

20

15

10

5

0
2003

2004

2005

Année

2006

CAUSSE C, GHALEB B, CHKIR N., ZOUARI K, BEN OUEZDOU H ET MAMOU A.(2003)Humidity changes In Southern Tunisia during the late Pleistocene Inferred from U-Th dating
of mollusc schells. Applied Geochemistry 18, (2003), pp 1691-1703.
EDMUNDS W.M, GUENDOUZ A.H, MAMOU A., MOULLA A, SHANG P ET ZOUARI K
(2003)- Groundwater evolution in the Continental Intercalaire aquifer of Southern Algeria
and Tunisia : trace element and isotopic indicators. Applied Geochemistry 18, (2003), pp
805-822.
GUENDOUZ A.H, MOULLA A, EDMUNDS W.M, ZOUARI K, SHANG P & MAMOU A
(2003)- Hydrogeochemical and Isotopic evolution of water In the Complexe Terminal
aquifer In Algerian Sahara. Hydrogeology Journal 11, (2003), pp 483-495.
BOUSSETTA A, HALOUANI K, AYADI A, & ZEGHMATI B (2003)- Etude thermomécanique
de la condensation des fluides frigorigènes purs et mélanges azéotropes et quasiazéotrope à l'Intérieur d'une conduite horizontale. Mécanique et industrie 4, (2003), pp 159167
YERMANI M, ZOUARI K, MICHELOT J L, MAMOU A et MOUMNI L (2003)- Approche
géochimique du fonctionnement de la nappe profonde de Gafsa Nord (Tunisie centrale).
Hydrological Sciences Journal 48, 2003. pp 95-108.

Équipements scientifiques de base

Chromatographie ioniques à phase liquide

Absorption Atomique

Chaîne de datation
carbone-14

Compteur à scintillation
liquide pour la datation du 14C

Compteur à scintillation liquide pour la datation du
Tritium

COOPERATION NATIONALE
Le laboratoire entretient des collaborations scientifiques avec des institutions
tunisiennes, en tant que partenaire dans des projets de recherche ou sous forme de
convention :

COOPERATION NATIONALE
Ministère de l’Agriculture et des Ressources en Eaux à travers la Direction Générale des
Ressources en Eau (DGRE) et les CDRA de nombreuses villes, au Nord Ouest, au Centre et au
Sud tunisien : intégration des problématiques réelles et des priorités nationales dans la
conception des projets de recherche.
SONEDE : Évaluation des potentialités quantitatives et qualitatives des bassins
hydrogéologiques et évaluation de l’impact de l’exploitation sur leur fonctionnement
hydrodynamique.
ONAS : Implantation des techniques de dépollution (Implantation d’une station de
filtration à la sortie de la station de traitement des eaux usées de la ville de Chaffar (Sud
Sfax))
Laboratoires et centres de recherche nationaux : formation diplômante, projet de
recherche communs, …:
 Le laboratoire de Cartographie Morphologique des Milieux, des environnement et des
Dynamiques à Tunis (CGMED) ;
 Le laboratoire Eau, Énergie et Environnement à Sfax (EEE) ;
 Le Centre National des Sciences de l’Eau à Borj Cédria (CNSET);
 Le Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN) à Sidi Thabet.

Université d’Oxford, réseau
WADI ...

Institut d’Hydrologie
« GSF » - Munich

Agence Internationale
pour l’Énergie Atomique
Vienne - Autriche

Avignon, Orsay, Limoges, Caen,
Strasbourg, Toulouse, CNRS, IRD, ...
CE

Université de Barcelone

Université Venise
et Turin

Lab.d’Hydrogéologie
Fac Semlalia de Marrakech
- Maroc

Sous forme de projets de recherche, de thèse de cotutelle ou
d’échanges de d’étudiants, de mobilité des chercheurs,…

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX

En 1995  TUN/8/012 : Use of Isotopes in Evaluation of Water Resources
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour une meilleure gestion des ressources
en eau au niveau des seuils hydrauliques en Tunisie Centrale (Sbeïtla, Gafsa, Hajeb)
En 1997  TUN/5/017 : Nuclear Techniques to Improve Water and Soil Management
Objectif :
 parvenir à une meilleure compréhension du régime hydrologique et du fonctionnement
hydrogéologique du système multicouche de la plaine de Kairouan;
 établir l’efficacité de l’utilisation de engrais pour différents types de sol afin d’optimiser la
production agricole.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS BILATERAUX
En 2003  TUN/8/017 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion
Objectif : appliquer les techniques d'hydrologie d'isotope en complément des méthodes
conventionnelles géologiques et hydrogéologiques pour l’étude des conditions de recharge et de
l'hydrodynamisme des aquifères côtiers dans la région de Cap Bon  évaluation des risques
d’intrusion marine

En 2005  TUN/8/018 : Groundwater Resources Assessment and Evaluation of Marine
Intrusion, Phase II
Objectif : Etude des risques d’intrusion marine principalement dans le bassin de la côte orientale
et Haouaria par la localisation des côtes vulnérables et l’identification de l’impact de la
surexploitation.
En 2007  TUN/8/019 : Use of Isotope Techniques for Management of Groundwater
Resources
Objectif : Investigation des conditions de recharge et de la vulnérabilité des aquifères de
Nabeul-Hammamet face à différentes pratiques d’exploitation, évaluation des risques
d’intrusion marine

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

PROJETS INTER-REGIONAUX
En 2003  RAF/8/035 : Evaluating Water Resources of the North-western Sahara Aquifer
System
Objectif : Améliorer la gestion du Système d'Aquifère du Sahara Nord-ouest (NWSAS) partagé
par l'Algérie, la Libye et la Tunisie par la protection de qualité de l'eau et les zones de recharge
aussi bien que les zones humides et des écosystèmes liés à l'aquifère. Le projet est financé en
liaison avec un Programme de Développement des Nations unies (UNDP), le Global
Environmental Facility (GEF). Il s’agit d’appliquer les techniques isotopiques pour localiser les
zones de recharge, identifier les flux d'eau souterraine, étudier les interactions de surface/eau
souterraine et les relations réciproques entre des aquifères.

En 2003  INT/5/147 : Developing Salt-tolerant Crops for Sustainable Food and Feed
Production in Saline Lands
Objectif : Améliorer et assurer la durabilité des pratiques culturales (choix des cultures) pour
des sols salins à travers le développement de cultures adaptée en utilisant les techniques
nucléaires et les biotechnologies.

IAEA
Agence Internationale de l’Energie Atomique

COORDINATED RESEARCH PROJECTS (CRP)
F33011 : Isotope response to dynamic changes in groundwater systems due to long term
exploitation (1999 à 2003 )
Objectifs : Evaluer les potentialités de l’utilisation à long-terme des isotopes pour le suivi de la
réponse hydrologiques des aquifères en milieux arides et semi-arides afin de quantifier l’impact
quantitatif et qualitatif de l’exploitation.
F31002 : Isotopic composition of precipitation in the Mediterranean Basin in relation to
air circulation patterns and climate (2000 à 2004 )
Objectifs : Comparer les compositions isotopiques des précipitations autour du pourtour
méditerranéen afin de mettre en évidence les processus climatiques et géographiques qui
interviennent dans la caractérisation isotopiques de ces précipitations.
CRP 2007 – 2009 : Quantification of Hydrological Fluxes in Irrigated Lands Using
Isotopes for Improved Water Use Efficiency
Objectif : Quantifier les flux d’eau à travers la zone non saturée afin d’évaluer l’efficacité des
différentes techniques d’irrigation en fonction des différents types de cultures

Laboratoire d'Hydrogéologie de la Faculté des Sciences de l'Université
d'Avignon et des Pays du Vaucluse - UFR Sciences - France

CMCU 06/S10-03 : Caractérisation Isotopiques des eaux du bassin
de Zéroud (Tunisie Centrale) – Interaction entre Eaux
de surface et Eaux souterraines.
en cours pour sa deuxième année avec une dotation dont le ¼ est dédié à la
mobilité des chercheurs (stage d’étudiants tunisiens en France)
Objectif : Evaluer l’impact de la recharge artificielle de la plaine de Kairouan par
les lâchers du barrage de Sidi Saâd en utilisant aussi bien les méthodes
hydrodynamiques classiques que les techniques nouvelles de traçage géochimique
par les isotopes de la molécule d’eau;
 mécanismes hydrodynamiques et hydrochimiques de l'interaction entre les eaux
de surface et les eaux souterraines
 contribution à la conception et la mise en place de scénarios efficaces pour la
recharge artificielle.

CPTM 06/TM/66 : Evaluation, Gestion et Protection des Ressources en Eau
des Aquifères Côtiers - Application des méthodes hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques au bassin synclinal d’Essaouira (Maroc)
et au bassin de la Jeffara (Tunisie)
en cours pour sa première année avec un financement axé
sur la mobilité des chercheurs
Objectif : L’application des méthodes et techniques hydrodynamiques,
hydrochimiques et isotopiques à l’étude des systèmes aquifères en zones semiarides afin d’évaluer leur potentialités et leur productivités, ainsi que le
renforcement en eau potable des communautés rurales et des villes dans un
contexte aride (en prenant comme exemple le bassin synclinal d’Essaouira).
Une comparaison entre les problématiques d’intrusion marine et de surexploitation
des aquifères dans les bassins Méditerranéens pour la mise au point d’une
approche commune dans les investigations et les solutions.

NOSTRUM-DSS
Network on Governance, Science and Technology for Sustainable Water
Resource Management in the Mediterranean-The role of Dss tools
European Commission, FP6, Specific measures in support of international
cooperation - Mediterranean Partner Countries (MPC), 2004-2007
Projet coordonné par l’ITALIE (FEEM) avec pour partenaires: Algérie, Croatie,
Chypre, Egypte, France, Gréce, Liban, Portugal, Roumanie, Espagne, la
Tunisie et la Turquie
Objectifs principaux :
1. encourager la conception et le développement des outils Dss (systèmes d’aide à la
décision) selon les besoins réels des institutions concernées par la Gestion Intégrée
des Ressources en Eau (IWRM) dans la Méditerranéen;
2. contribuer à l'amélioration des connaissances scientifiques et méthodologies
appliquées dans le domaine d'IWRM;
3. établir des liens solides entre institutions scientifiques, gouvernements, et autres
institutions dans les pays Méditerranéens et améliorer la conscience publique sur la
gestion de l'eau.

Projet AVICENNE : Recharge characteristics and groundwater quality of the
grand erg oriental basin.
Période : 1997 – 2001
Contract CT93AVI0015 , entre la Grande Bretagne, la Tunisie et l’Algérie

Objectif :
Application des méthodes géochimiques et isotopiques à l’évaluation des ressources en
eaux du Sud
 Origine des eaux, recharge et paléorecharge, processus de mélange sur des lignes de flux
de plus de 800 km entre les zones de recharge (Atlas algérien) et les zones de décharge
(Chotts tunisiens)
 Etude de la zone non saturée sur des profondeurs de plus de 20 m pour évaluer les taux de
recharge actuels et anciens.

CMCU 00/F1004 : Utilisation des méthodes géochimiques et isotopiques
pour une meilleure évaluation et gestion des ressources
en eau du Sahel de Sfax
initié en 2000 entre l'Université Paris-Sud (UMR 8616 OrsayTerre,
Hydrologie Paléohydrologie, paléoenvironnements), de l'Université d'Avignon
(LHA) et de l'ENIS (Laboratoire Radio-analyses et Environnement ).
Objectif : mieux connaître le bassin hydrogéologique de Sfax et contribuer à une
optimisation de la gestion de ses ressources en eau en déterminant les aires de
recharge naturelle, le temps de résidence des eaux et les conditions
paléohydrologiques de la mise en place de l'aquifère.
L’approche multidisciplinaire a permis l’identification des mécanismes de relation entre
la nappe profonde et les nappes superficielles (drainance) et l’étude des modalités de
minéralisation en particulier mettant en évidence le problème de l'intrusion marine.

CMCU 00/F0202 : Schéma d'Aménagement et de gestion des ressources en
eau du Sahel de Sousse et de Sfax
Initié en 2000 entre l’ENIS, les départements de Géographie
des FLSH de Sfax, de de Sousse et de Sfax, l’UMR Image et Ville CNRS et de
l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, le Service Régional de Traitement d'Image
et de Télédétection et l’Université Louis-Pasteur de Strasbourg.
Objectif : d'étudier, à partir d'exemples de bassins versants dans les régions de
Sousse et de Sfax, et à travers l'élaboration d'un SIG, les problèmes liés à la gestion
des ressources en eaux, les mutations spatiales induites et les différents risques
aggravés par certains aménagements.

PICS : Paléoclimatologie et Paléohydrologie en Tunisie : Nouvelles données
pour le Quaternaire récent fondées sur l'étude du karst et des travertins
initié depuis 2000 entre le Laboratoire de Radio-analyses et Environnement de
l'ENIS, le Laboratoire C.G.M.E.D de la faculté des sciences humaines et sociales de
Tunis, d'une part, et le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement de
Gif/Yvette, d'autre part.
Objectif : produire des informations d'origine pluridisciplinaire relatives aux
variations paléoclimatiques et paléohydrologiques du Quaternaire récent,
enregistrées par des spéléothèmes prélevés dans des grottes du Nord de la Tunisie
et des travertins associés aux phases de croissance de ces concrétions.
Ce programme s'inscrit, entre autres, dans les programmes internationaux de
PAGES - PEP III.

Albanie
Algérie
Maroc

Syrie

Haïti

Libye

Jordanie
Egypte

Kuwait
Emirats Arabes
Unis

Sénégal
Mali

Côte d’Ivoire

Expertise auprès des pays d’Afrique et du Moyen-Orient

Accueil des stagiaires
Le laboratoire est agrée par L’IAEA pour la formation de stagiaires étudiants
et gestionnaires de l’eau en « Hydrologie Isotopique »

Encadrement des étudiants étrangers qui sont reçus dans le
cadre de la collaboration internationale entre le laboratoire et des
universités étrangères, notamment françaises :
Nom et Prénom

Période

Pays d’origine

Cadre

KARP Thomas

avril-juin 2000

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

DESCHARMES Florent

avril-juin 2001

l’Institut Universitaire de
Technologie de SaintEtienne – France

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

U.Claude Bernard Lyon
1, UFR Sciences de la
Terre. VilleurbanneFRANCE

Projet de fin
d’étude

TUERIO Sébastien

mars-juin 2003

MAXENCE Paul

mars-juin 2003

JACQUE Thomas

Avril-juin 2004

Projet de fin
d’étude

Conclusion et Commentaires
Organisation interne du laboratoire

 Les doctorants et les étudiants inscrits en mastère réalisent eux-mêmes leurs
travaux analytiques  compléments de formation



Cadre technique est très sollicité  recrutement par le ministère de

techniciens mis à la disposition du laboratoire.

Locaux occupés par le personnel du laboratoire

 Les locaux du laboratoire sont assurés par l’institution d’accueil

mais retent

essentiellement réservés aux techniques analytiques

 Les locaux restent retreints et les membres du laboratoire ne disposent pas de
locaux de travail
Moyens logistiques du laboratoire

 Le Laboratoire bénéficie de la logistique de l’ENIS sans être rattaché à aucune
technopole

Équipements scientifiques de base

 Le Laboratoire est quasi autonome du point de vue équipements analytiques de
base et pour la datation au carbone-14

 Les analyses isotopiques qui étaient auparavant prises en charge dans le cadre
des projets avec l’IAEA seront dans un proche futur réalisés au laboratoire pour le
tritium (montage en cours de la ligne d’enrichissement) et dans un moyen futur pour
les isotopes de la molécule d’eau (matériels en cours d’acquisition), en perspective
pour la spectrométrie alpha (en attente de l’appel d’offre du matériels lourds du
ministère)

Conclusion
Le rayonnement national du LRAE est assuré par l’implication de ses
recherches dans les problématique de la stratégie nationale et par sa
collaboration étroite avec les organismes qui s’y rattachent.
Le rayonnement international du LRAE est assuré par sa participation à des
projets de recherche d’envergure tels que ceux de la communauté européenne ou
de l’IAEA, il est renforcé par les publications internationales réalisées

Cependant, le LRAE reste freiné dans ses activités par la lourdeur
administrative relative à la gestion financière, au manque de moyens spécifiques
(moyen de transport pour les travaux de terrain) ainsi que par le manque de
locaux et/ou leur dispersion.