Du Terrain À L'analyse Numérique Essai D'une Typologie

N° d’ordre : 01/2003 – E/S.T

Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene - Alger Faculté des Sciences de la Terre, de Géographie et Aménagement du Territoire

Thèse présentée pour l’obtention du diplôme de Doctorat d’Etat En : Sciences de la Terre Spécialité : Géomorphologie

Par : GUETTOUCHE Mohamed Said

Sujet Du terrain à l’analyse numérique Essai d’une typologie systémique de l’espace géographique hodnéen (Algérie nord-orientale)

Soutenue publiquement le : 10 Novembre 2003, devant le Jury composé de :

Mr, A. BELLATRECHE Professeur FSTGAT / USTHB President Mr, M. GUENDOUZ Professeur FSTGAT / USTHB Directeur de Thèse Mr, D. BELHAI Professeur FSTGAT / USTHB Examinateur Mr, A. BOUTALEB Maître de Conférences FSTGAT / USTHB Examinateur Mr, K. BOUKHETALA Maître de Conférences F..MATH / USTHB Examinateur Mme, A. BELHADJ-AISSA Maître de Conférences F.EL-INF./ USTHB Examinatrice

« La vision scientifique décrit beaucoup plus notre interaction avec le monde que le monde lui-même »

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REMERCIEMENTS

Bien qu’il ne soit guère d’usage, dans un travail scientifique, d’introduire des notations personnelles, je le ferai rapidement, conscient que toute recherche est une affaire intime, que le chercheur y investit autant de rigueur intellectuelle, je doit, je le crois, éclairer certaines choses. Je n’ai pas choisi le sujet d’emblée, ni de longue date ; mon travail doit surtout et d’une part, à l’évolution scientifique de la géomorphologie, l’émergence de la géomorphologie quantitative, le besoin d’une réflexion épistémologique, la recherche d’une appréhension systémique ; et d’autre part, l’ambiguïté et la polysémie qui ont affecté les termes définissant une appréhension globale, la recherche d’une terminologie propre m’ont poussé à ce choix. J’ai aussi suivi mes goûts face à cette recherche.

L'étude des unités systémiques concerne beaucoup de scientifiques : géologues, Bioclimatologues, hydrologues, ingénieurs, et géomorphologues. Comme une synthèse, la littérature sur le sujet est dispersée à travers beaucoup de livres et articles et les approches sont variées. Dans ce travail j'ai penché sur plusieurs disciplines pertinentes et en particulier les mathématiques.

Le travail des géomorphologues pendant les vingt années dernières a été concentré sur l'étude des processus engendrant les formes: j'ose espère modifier cette attitude en mettant l’accent sur l'importance de la notion de « Système » et sur les facteurs déterminant les processus d’érosion responsables du fonctionnement des géosystèmes et donc ré-affirmer l'importance des interactions et des interdépendances des facteurs géoécologiques dans la genèse des processus et leur

développement; notamment la géologie, la bioclimatologie, l’hydrologie et l’action de l’Homme.

L'attention considérable a été faite aux approches méthodologiques, car celles-ci sont très importantes comme guide pour l’étude de tel sujet nouvel, les unités géosystémiques; ils sont de signification pédagogique et scientifique non négligeable.

Je suis profondément redevable à plusieurs gens pour leur aide et tolérance pendant la préparation de cette thèse ; mes choix ont été marqués par un certain nombre de rencontres et mon travail a été rendu possible grâce à eux.

La façon d’aborder les problèmes de géomorphologie du Professeur Mostefa Guendouz m’a séduit d’emblée. Son étudiant depuis presque deux décennies, j’ai appris de lui tant de choses, discuté de tant de problèmes, que bien des idées exprimées ici sont autant les siennes que les miennes. Il a accepter de diriger ma thèse : son accueil chaleureux, sa compréhension, son insistance, sa persévérance, sa manière d’aborder les questions, sa vaste culture, son ouverture aux idées nouvelles m’ont bien souvent éclairé et m’ont été précieux chaque fois que j’ai rencontré des difficultés, ou infléchi mon orientation de départ du fait de mon choix de recherche.

Sans oublier le Professeur Abdelkader Bellatreche: compagnon de stages et tournées de terrain, ses critiques précises et constructives. Les échanges avec lui, pendant longtemps, font qu’il reconnaître dans mon texte maintes idées comme siennes.

J’emploierai les mêmes mots, avec la même chaleur, pour parler de BOUKHETALA Kamel, Professeur de Mathématique, qui m’a longtemps prodigué son amitié et sans ses éclaircissements et son aide je n’aurai, sans doute, pas pris toutes les options qui sont aujourd’hui les miennes.

La rencontre avec Mohamed Ou Abdallah BOUNIF et Amar BOUDELLA a été décisive : Ils m’ont permis d’approfondir mes connaissances mathématiques et informatiques et m’ont facilité l’accès à plein de choses, nous avons continuellement discuté, réfléchit à des problèmes scientifiques qui nous concernent, au long des dix dernières années. Cette collaboration est devenue une amitié solide, fondée sur une complicité intellectuelle qui donne parfois à nos interventions l’allure de numéros bien réglés, sur un goût commun des bonnes choses, sur une conviction partagée que rien de sérieux ne se fait sans rire et sur la même défiance vis à vis des arguments d’autorités.

A ces précieuses rencontres déterminantes, j’ajouterai celles de Mme Belhadj-Aissa, Maître de Conférences, de Mr, Boutaled, Maitre de Conférences et le Professeur, Belhai qui ont accepté de corriger ce travail ; et aussi celles de tous les étudiants qui ont travaillé avec moi, à des mémoires, pendant que je m’appliquais à ma thèse. Ils ont accepter de tester certaines idées de recherches, ils ont rassemblé des informations et surtout, il s’ont élargi et développé les suggestions que j’avais pu leur faire ; je leur suis profondément redevable. Je n’oublie pas tous les autres, dont les travaux ont été moins directement orientés dans le sens de ma recherche, mais ils m’ont posé des questions qui m’ont forcé à préciser ma penser. Je les remercie tous.

Je doits évoquer les stages de terrain (Hodna) avec mes collègues géologues, d’un effort commun, nous tentions de

découvrir la limite Ouest de mon terrains, d’utiliser des méthodes d’approches interdisciplinaires et cohérentes pour la géologie. C’est toute une troupe d’étudiants de quatrième année Ensembles cristallins, qui travaillait alors et qui, en Plusieurs jours, abattait une masse énorme de données, de critiques et de réflexion. Ces stages, particuliers et passionnants pour moi, de nombreux collègues l’ont animé : BETTAHAR Abdellah, AFALFIZ Abdelhafid, DRARNI Amar, AMRI Kamel, BELHAI Djelloul, DJEMAI Soufiane, sans oublier notre chauffeur BENDAOUD. Ils m’ont montré tous que les techniques imaginées étaient d’application possible, mais aussi que le meilleur travail se faisait collectivement et dans la joie.

Un soutien m’a été apporté de différentes façons. De nombreux collègues m’ont épaulés, longuement ou parfois d’un simple geste ; un mot bienveillant, un conseil, une marque d’intérêt, une discussion de méthode, un coup de main prennent un prix inestimable que leurs auteurs ne soupçonnent pas toujours. Je veux pour cela remercier mes collègues : MEDJERAB Abderrahmane, DERIAS Amar, HATTAB Soufiane,…. Ma gratitude va aussi à mes étudiantes de Magister, qui avec lesquelles, nous avons découvrit les limites sud du bassin.

Je n’oublierai guère ma famille et le soutien inestimable que j’ai reçu, sans elle je n’aurai pas terminé ce travail. Quelle trouve ici toute ma gratitude.

Je garderai les meilleurs souvenirs de l’hospitalité franche à la population hodnéenne.

Enfin, bien entendu, je n’aurais pu travailler sans moyens. Ils m’ont été fournis par l’Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene de façon telle que je ne saurait en faire le compte. 1 UNIVERSITE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE HOUARI BOUMEDIENE FACULTE DES SCIENCES DE LA TERRE, DE GEOGRAPHIE ET DE L’AMENAGEMENT DU TERRITOIRE Du terrain à l’analyse numérique Essai d’une typologie systémique de l’espace géographique hodnéen (Algérie nord-orientale) (*) Par GUETTOUCHE Mohamed-Said (**)

Résumé Les milieux naturels steppiques algériens apparaissent aujourd’hui comme une zone d’autant plus fragile et convoitée, que ses terres restent le site privilégié de nombreuses suractivités agropastorales. La coexistence non réglementée de ces activités perturbe le fonctionnement des écosystèmes pastoraux très difficiles à régénérer, et hypothèque fortement leur futur maintien. De ce constat est né le concept d’aménagement intégré et de développement durable des zones steppiques, qui vise une meilleure utilisation de leurs ressources, dans le respect de la biodiversité. Ces concepts imposent une approche globale et pluridisciplinaire qui permet une intégration systémique des différentes recherches sectorielles et une réflexion prospective. En effet, pour élaborer une analyse globale et établir un modèle typologique d’un milieu steppique algérien, le Hodna, nous avons eu recours à une approche systémique, en combinant faits physiques, biotiques et anthropiques . Cette approche intervient à deux niveaux méthodologiques: - le premier est axé sur l’aspect géomorphologique du terrain, ainsi que sur le rôle des facteurs dynamiques dans la détermination des géosystèmes et des sous-systèmes du secteur étudié. Il va de l’observation du terrain et des analyses de laboratoire à une typologie systémique de l’espace géographique hodnéen. Il traite entre autres les aspects morphostructuraux, les héritages géomorphologiques et les systèmes morphogéniques qui en découlent, les aspects bioclimatiques et les activités humaines. - le deuxième , est réservé à l’analyse numérique des données et à la typologie automatique. Il débute généralement par la réalisation d’une base de données nécessaires à l’établissement de notre SIG (entrées du système), et englobe les différents traitements et analyses mathématiques (fonction de transformation), pour aboutir à une cartographie automatique comme sortie du système. Cette étape peut conduire enfin à une analyse régionale à différentes échelles scalaires, au moyen d’une photo- interprétation numérique. Cette approche méthodologique se termine par une conclusion générale, où nous avons essayé de présenter une synthèse sur les résultats des travaux engagés dans le cadre de cette recherche, et de voir comment peut-on passer de la géomorphologie de terrain à la géomorphologie numérique et à la typologie systémique de l’espace géographique.

(*) Thèse de doctorat d’Etat en sciences de la terre, option géomorphologie (**) Directeur de thèse : Professeur GUENDOUZ Mostefa, FSTGAT - USTHB 2

INTRODUCTION En Algérie, les résultats des différents projets d’aménagement, destinés à remédier au déséquilibre écologique, ont fréquemment abouti à des échecs, et sont souvent une source de dégradation du milieu naturel. Cela revient surtout à l’analyse pratiquée, dans le cadre de ces projets, qui souffre toujours de l’absence d’un modèle typologique du milieu naturel, objectif et stable, incluant les différentes recherches et permettant une meilleure maîtrise du milieu naturel . Cette absence de modèle typologique, admis par tous, est en étroite liaison avec l’un des problèmes qui préoccupent actuellement les sciences de la terre. C’est celui de l’inégal développement des connaissances sur les biocénoses et les géotopes ; sans lesquelles ces sciences restent boiteuses et les recherches demeurent sectorielles. Pour diminuer cet inégalité, il est nécessaire de procéder à des analyses poussées et ensemblistes. Celles-ci impliquent la réalisation d’une intégration systémique de ces recherches, qui permet, entre autres, de vérifier les interactions entre les divers paramètres. A cet effet, pour saisir le plus rapidement et le plus complètement possible l’organisation de l’espace étudié « la région du Hodna » et pour élaborer un modèle systémique de référence, nous avons eu recours à une approche globale et systémique, en combinant faits physiques et anthropiques. Cette approche constitue un outil qui regroupe, en un ensemble logique, les principes d’organisation spatiale propres à un milieu naturel qui doit d’abord être appréhendé comme un système. Notre étude propose donc une approche méthodologique pour l’appréhension globale du milieu, en essayant de présenter un travail de synthèse qui permet d’intégrer tous les paramètres composant le milieu et de faire ressortir les interrelations qui matérialisent l’homogénéité ou l’hétérogénéité des unités naturelles. Cependant, en choisissant le thème de la typologie systémique de l’espace hodnéen, nous avons ressenti une ambiguïté dans la terminologie des concepts utilisés, sans lesquels la construction du modèle typologique nécessaire pour l’étude de l’organisation de l’espace proposé dans le cadre de ce travail serait impossible. Nous avons donc tenté d’enlever les ambiguïtés et d’affiner nos définitions de la notion de système et des unités systémiques ; e nsuite, nous avons précisé les méthodes et les techniques utilisées pour la mise en place d’un modèle d’organisation systémique de l’espace.

I - CHOIX DES CONCEPTS En l’absence d’un consensus disciplinaire sur la terminologie concernant la typologie systémique de l’espace, nous estimons nécessaire de se positionner par rapport aux deux vocables utilisés : paysage et géosystème ; en essayant toutefois de contribuer par une critique et une argumentation logique de nos choix. 3

En effet, pour notre part, le terme « paysage » reste un qualificatif de la partie visible du système naturel terrestre de J. Tricart (1978) ou celui de « géosystème » des russes (N. Beroutchachivill & J.L. Mathieu, 1977). Il appartient au langage courant et fait activer l’émotion, la perception sensorielle et l’impressionnisme. Alors que, le géosystème pour nous est un ensemble d’éléments, abiotiques, biotiques et anthropiques, en interaction . Il constitue un système géographique homogène lié à un territoire précis et qui peut être appréhendé dans sa globalité. En fonction de l’échelle scalaire, les unités systémiques sont le résultat de l’emboîtement des sous unités. L’unité systémique élémentaire, qu’on l’appelle Géotope, est un sous-système d’une autre unité d’ordre supérieur, nommée Géofaciès. Les géofaciès s’emboîtent pour donner le géosystème. Chaque unité systémique se caractérise, d’après J.Tricart (1978), par des propriétés intrinsèques. Elle a deux complexités: - la première, structurelle, liée au nombre et à l’organisation spatiale des éléments constitutifs. Cette structure représente un état d’évolution du système naturel ; - la seconde, dynamique, en ce qui concerne son fonctionnement et son comportement, liée à la variété des interrelations, à travers le temps, entre les différents paramètres du milieu. Cet état de faits, nous a amené à initier une recherche, à la fois conceptuelle et de méthode, pour dégager un modèle de structuration d’un espace géographique, le Hodna. Le développement de notre recherche est, en effet, tracé : elle s’articule autour de trois thèmes qui regroupent, en étroite liaison, tout ce que nous venons d’évoquer : définition des unités systémiques, affinement de leurs limites et la recherche des emboîtements. Cela converge vers l’établissement d’un modèle de typologie systémique de l’espace géographique. La notion centrale, dont nous estimons montrer son rôle dans la définition des unités systémiques et leur organisation scalaire est celle de la forme «Morphê». C’est autour d’elle que le travail est centré : chaque forme constitue une unité systémique élémentaire, et sa répétitivité constitue un groupement spatio-temporel caractéristique d’une unité systémique donnée. Elle exprime, d’une part, la structure d’un système et d’autre part la dynamique du système lui même. La présente étude vise autant à exprimer une problématique pour l’analyse géomorphologique du milieu qu’à effectuer une analyse géomorphologique détaillée de la zone d’étude. Elle trouvera son application sur une portion d’un territoire immense, El Hodna, vue, d’une part, sa position intra-tello-atlasique et ses contrastes morphologiques et biogéographiques ; et d’autre part, ce territoire a fait l’objet d’une étude intégrée à balayage rapide, de type « Survey », permettant de saisir l’essentiel de la structure et du fonctionnement du milieu (FAO, 1969-1975). Seulement, cette étude n’a pas fait l’objet d’une modélisation taxonomique et cartographique élaborée au préalable. 4

II - LE TERRAIN D’INVESTIGATION (fig.1) Du point de vue géographique le Hodna est une cuvette qui fait partie des hautes plaines steppiques algériennes. C’est un bassin endoréique, bordé par les monts du Hodna au Nord et les monts d’Ouled Nail (Atlas saharien) au Sud (fig1). Le terrain d’investigation de détail est porté sur la zone de Berhoum (Ex: Souk Ouled Nedjaà), localisé au Nord-est de ce vaste bassin sédimentaire.

III - METHODOLOGIE L’adoption du concept de «système » en géomorphologie conduit automatiquement à l’application de l’approche systémique aux études géomorphologiques. C’est une approche qui permet l’utilisation de méthodes d’investigation mathématiques et/ou physiques. Pour que notre volonté de lier la morphologie à la notion de système soit pleinement opérationnelle, nous avons mené deux approches : l’une qualitative, classique, basée sur l’observation de terrain et les techniques cartographiques; l’autre quantitative basée sur la notion de Système d’Informations Géographiques et les analyses mathématiques associées. En adoptant les deux méthodes, nous avons voulu tester l’efficacité de celles-ci dans le domaine de la typologie systémique et la modélisation de l’organisation de l’espace géographique. Cette préoccupation méthodologique, basée sur le souci de tester de nouvelles techniques de recherche a pour objectif de donner plus de cohérence à l’observation, plus de précision aux analyses et plus de valeurs aux interprétations. Les méthodes et les techniques utilisées pour la réalisation de ce travail sont diverses et variées, il s’agit de trois types de méthodes et techniques: - les techniques d’investigation géomorphologique, - les méthodes mathématiques (analyse des données), - les SIG et la Télédétection.

III.1 - Le recours à la cartographie géomorphologique La carte géomorphologique est une méthode de recherche et un modèle graphique comme tout autre support graphique qui intervient après le traitement des données pour matérialiser les types de combinaisons décelées dans l’espace. L’importance de la cartographie en matière de recherche géomorphologique, nous a incité à établir deux cartes géomorphologiques (1/50.000 è et 1/500.000 è ) et des cartes de synthèse. La carte géomorphologique Comme la plupart des cartes géomorphologiques réalisées en Algérie, la méthode adoptée pour le levé de la carte de la zone d’étude est inspirée dans ses grandes lignes de la carte 5

géomorphologique française au 1/50.000 é (R.C.P. 77 - CNRS - 1970), sauf que certains paramètres ont été modifiés suivant les spécificités du terrain et les objectifs retenus. 6

La cartographie de synthèse : Suivant les approches adoptées dans ce travail, deux cartes de synthèse ont été réalisées: - L’une dérivée de la carte géomorphologique et dressée à la main, c’est la carte dans laquelle sont représentés les différents géosystèmes définis (carte des géosystèmes). - L’autre infographique, dans laquelle nous avons proposé une typologie des géosystèmes à partir d’un traitement mathématique et informatique des données.

III.2 - L’apport des techniques mathématiques L’application des méthodes mathématiques est soumise à la normalisation des données observées ( il faut avoir des données numériques de même unité de mesure ). Pour résoudre ce problème, on dispose de techniques mathématiques simples qui facilitent le travail, tel que le codage. Parmi les techniques d’analyse multidimensionnelle existantes, nous avons l’Analyse Factorielle , qui fait correspondre un tableau de données à un nuage de points dans un espace multidimensionnel (R n). Elle a aussi l’avantage de traiter des variables qualitatives dont la plupart des analyses factorielles ne le font pas (ex: Analyse en Composantes Principales). Cette analyse a été suivie par une classification automatique et une cartographie infographique après numérisation des données de base (carte des individus ou surfaces élémentaires). Cette démarche globale, présentée sous forme d’un Système d’ Information Géographique (fig.2), représente un essai de typologie systémique de la réalité géographique. Elle consiste en les étapes suivantes : La première étape (entrées du système) est celle de la description et de la définition des variables structurantes de l’espace en prenant en compte notre réflexion théorique, la bibliographie et nos observations de terrain, puis la collecte et la mise en ordre de l’information recueillie. De cette étape a été dégagée une matrice d’informations spatiales associant 14 variables en colonnes à 161 unités d’observations en lignes. Cette première étape est fondamentale et primordiale pour toute idée de transformation des données géographiques dans une forme susceptible de recevoir un traitement numérique. La deuxième étape (fonction de transfert) est la recherche des clés des correspondances qu’elle contient, c’est à dire la structure des systèmes. A ce niveau, il est indispensable de : - trouver les moyens de quantifier sans trahir la réalité et de rendre les quantités comparables les unes aux autres ; c’est la transformation et la normalisation des données, - chercher une expression quantitative du degré de lien entre les variables et les individus ; c’est l’étude de la similarité, par opposition à la dissimilarité ; 7

- synthétiser l’information obtenue par un petit nombre de grandeur capable de les exprimer simultanément en tenant compte de l’inertie de chacune d’elles, c’est l’ Analyse des Correspondances Multiples (ACM) ; - classifier sous forme emboîtée l’espace géographique, c’est la Classification Ascendante Hiérarchique (CAH) ; - rendre cette typologie optimale, c’est le rôle de l’ Analyse Discriminante Typologique (ADT ).

- Bibliographie - Définition des variables et collecte des données, - Terrain, - Matrice d’informations géomorphologiques, - Etc.. - Numérisation du fond de carte (Fichier géographique)

Entrées

Structuration des données, normalisation, étude des liens, ACM : Recherche des Correspondances

Fichiers Base de données prête à la cartographie - Lecture des fichiers (géographique et numérique)

Classification Hiérarchique Ascendante, typologie

Optimisation de la typologie (CAH et ADT)

Choix graphiques généraux Fonctions transformation de (couleurs, habillage, etc.)

Sorties Sortie sur imprimante Sortie sur table traçante (Ploteur)

Fig. 2 - Organigramme d’un Système d’Informations Géographiques pour la détermination des unités naturelles systémiques

8 La troisième étape (sorties du Système) : la cartographie infographique des résultats La cartographie de nos résultats est l’aboutissement nécessaire de notre travail, c’est une cartographie assistée par ordinateur que nous allons pratiquer et pour laquelle nous avons utilisé les logiciels Atlas GIS, MAPINFO et SURFER. D’autre part, ces logiciels permettront aussi de produire des cartes thématiques représentant la répartition des variables dans l’espace. Celles-ci sera de type coroplèthes : La variable est découpée en classes et une trame est associée à une classe. Le choix d’une variable et sa représentation en classes, l’association biunivoque de trames aux classes, l’habillage de la carte et la forme de sa légende sont les variantes, alors que les unités spatiales avec leurs codes sont les invariantes. Une carte choroplèthe finale est donc un produit obtenu par essai-erreur, en effectuant des combinaisons de choix suivant le schéma ci- dessus (fig.2). Le retour sur l’un des modules est possible et il consiste à reprendre la même chaîne d’opérations. A noter enfin que pour la représentation graphique des différentes cartes, nous avons choisi la variable « couleur » pour l’ensemble des classes définies.

IV - RESULTATS ET INTERPRETATIONS L’approche adoptée, dans ce travail intervient à deux niveaux méthodologiques: - le premier est axé sur l’observation de terrain (aspect géomorphologique), ainsi que sur le rôle des facteurs dynamiques dans la détermination des unités systémiques du secteur étudié, - le deuxième est réservé à l’analyse numérique des données et à la typologie automatique qui en découle.

IV.1 - L’OBSERVATION DE TERRAIN l’étude de terrain que nous avons menée sur une portion du bassin du Hodna, la zone de Berhoum, nous a mis sur une échelle de perception locale de ce dernier, mais l’image satellitaire a augmenté notre vision à un niveau global. L’analyse géologique de la zone d’étude a permis de voir que la région du Hodna est partagée entre trois domaines structuraux dont chacun possède des caractères lithologiques et des styles tectoniques spécifiques (fig.3): - le domaine atlasique au sud matérialisé par les monts des Ouled Nail, - le domaine préatlasique au centre, représenté par la cuvette du Hodna, qui montre des structures larges avec des séries assez épaisses, - le domaine tello-atlasique (pré-atlasique de Guiraud) au nord, qui présente des séries carbonatées moins puissantes, tectonisées de façon plus intense que les précédents et des séries charriées. 9

Cette étude a permis aussi de relever que l’évolution géologique de la zone de Berhoum en particulier et celle du Hodna en général, a joué un rôle fondamental dans l’individualisation des unités morphostrucurales de la zone d’étude. En effet : • Le cadre montagneux est développé dans des terrains secondaires connus par leur diversité lithologique. Cette diversité et surtout l’alternance des faciès calcaires avec les marnes, est en grande partie responsable de l’érosion différentielle, elle-même responsable du dégagement de formes originales qui se distinguent nettement dans le paysage (crêts, escarpements, corniches, etc.). • Par contre la cuvette du Hodna est aménagée essentiellement dans les terrains tertiaires souvent marneux. Seuls quelques bancs de grès ou de conglomérats persistent encore et ajoutent quelques reliefs plissés( monoclinaux). Cette diversité litho-structurale a permis l’individualisation, dans la zone de Berhoum, de plusieurs systèmes morphologiques emboîtés dans les deux grands ensembles morphostructuraux : - dans les monts du Hodna, au nord, s’alignent d’Est en Ouest le mont de Soubella, la dépression d’El Hammam, le mont de Gueddil et enfin le mont de Sidi S’Hab. - dans la cuvette hodnéenne au sud, se développent des héritages quaternaires très diversifiés et bien conservés. En amont de cette cuvette, les oueds entaillent les crêts et les barres rocheuses des reliefs montagneux en véritables cluses, pour déboucher sur le piémont qu’ils entaillent aussi profondément en construisant une morphologie de glacis, sous formes de lanières, disséquées latéralement par des ravins. Dans le détail, ces différents glacis présentent un étagement de plusieurs niveaux ; dont les plus élevés se situent surtout en amont et sont généralement de faible extension qui suggère une destruction intense au cours des phases quaternaires postérieures à leur installation. Les moins élevés, souvent sous forme de glacis-cône, s’étalent largement en aval. Le matériau constitutif de ces formes est essentiellement grossier et comporte des galets et des blocs enrobés dans une matrice sablo-limoneuse à encroûtement calcaire. A noter aussi que les formations quaternaires, dans cette zone, varient d’un secteur à un autre : - à la sortie du cadre montagneux, l’accumulation est très grossière, mais d’épaisseur faible, témoignant d’une compétence très élevée des oueds, - alors qu’en aval, elle devient fine mais très épaisse, reposant sur un substrat marneux de 15 à 20° de pendage vers la sebkha. 11

Les sédiments charriés par les oueds sont bloqués à l’aval par les fronts des reliefs monoclinaux pliocènes des Chebkats et deviennent plus épais en amont qu’en aval, alors que les formations récentes se terminent au Chott et sont plus épaisses en aval qu’en amont. Il faut souligner également que cette organisation morphostructurale et cette diversité des paysages morphologiques sont confirmées par les conditions bioclimatiques de la région, et même les activités humaines ne font que suivrent le schéma dressé par la nature. A cet effet, deux entités biogéographiques peuvent être distinguées, dont chacune a ses propres caractères (fig. 4): - une entité montagneuse semi-aride à sub-humide localement, forestière où dominent les sols calcimagnésiques et où le réseau hydrographique est dense, avec un écoulement permanent souvent torrentiel, témoignant d’une pluviométrie orageuse. L’activité humaine se résume ici dans la culture montagnarde et le parcours, - une entité piémontaise sub-aride, caractérisée par une végétation steppique très dégradée et une activité agro-pastorale très poussée. Les sols sont de type steppique, minces dans la plupart des cas : On passe des siérozems en amont à des types salins en aval, témoignant d’une irrigation traditionnelle mal adaptée à ce type de sol et une évaporation très forte dans cette zone. Le réseau hydrographique est très ramifié et l’écoulement est rare.

Cette étude, par le biais de l’analyse morphogénique , fait ressortir que l’essentiel des formes et des processus érosifs développés dans le secteur étudié sont liés au ruissellement et au sapement des berges, les autres processus restent secondaires en général et n’affectent que des terrains limités. Les systèmes morphogéniques développés dans cette zone, suivent la répartition des principaux domaines morphostructuraux : - le domaine montagneux à tendance sub-humide - semi-aride, est affecté par les processus morphogéniques liés essentiellement à la gravité (Eboulisation) et au ravinement individuel,

Eboulisation sur le versant Est de Dj. Louiza (monts de Diss).

- le domaine de piémont à ambiance sub-aride, où les activités agropastorales dominent les paysages, est affecté par le ravinement qui, parfois, est généralisé à l’ensemble des versants. Dans le détail, plusieurs unités peuvent être déduites en se basant sur le processus dominant. En effet, l’éboulisation détermine les versants rocheux à corniches, le ravinement défini les espaces à lithologie tendre, la karstification individualise les milieux calcaires, alors que la suffosion n’affecte que les formations à texture fine. Ainsi apparaît le rôle des différents facteurs, particulièrement ceux de la morphogenèse, dans la segmentation du milieu naturel en unités homogènes et dans l’approfondissement des contrastes paysagers.

Synthèse : Typologie systémique Dans ce travail, nous avons essayé par le biais de l’analyse géomorphologique classique de dresser, à l’échelle du 1/50.000 è, des modèles typologiques graphiques qui représentent notre logique de structuration de l’espace hodnéen. Ces modèles sont (fig. 5) : - Le géotope est le système élémentaire constitué par des composants en interaction, donc c’est un « monosystème » marqué par les liens de causalité des éléments géo- écologiques (pente, lithologie, sol, etc.) ; - Le géofaciès résulte d’un emboîtement de géotopes, donc de monosystèmes, c’est un polysystème ; 13

- Le géosystème est l’effet de l’interaction des géofaciès. - Le géotype est l’emboîtement de plusieurs géosystèmes. Ainsi, le premier modèle « monosystème » met l’accent sur la continuité géo-écologique à l’intérieur du géotope ; le second, sur la discontinuité de celle-ci.

Il convient de souligner que dans les deux types de modèles, l’unité est définie sous l’aspect du degré de liaison entre les composants.

Fig.5 - Essai d’une modélisation graphique de l’espace géographique hodnéen

Cette analyse typologique qualitative, nous a permis d’établir une carte de synthèse qui matérialise la typologie géosystémique de la zone de Berhoum (fig.6)

L’application de ce schéma théorique sur la zone d’étude, a permis de conclure que toutes les conditions naturelles sont combinées à des échelles temporo-spatiales différentes pour découper l’espace de Berhoum en deux géotypes, résultant de la combinaison de deux types de géosystèmes bien individualisés, les monts et le piémont. Ceux-ci intègrent des géofaciès variés, caractérisés par leur variabilité structurelle et fonctionnelle en géotopes (fig.6). L’étude des différentes unités systémiques révèle le rôle de la géomorphologie dans leur détermination. Elles se définissent d’abord par des données morphostructurales: - Le géotype de montagnes correspond à l’anticlinorium du Hodna, essentiellement calcaro- dolomitique, qui dans lequel se développent trois géosystèmes de monts, Sidi S’Hab, Gueddil et Soubella, correspondant chacun à un anticlinal bien individualisé, fracturé, d’une ambiance sub-humide à semi aride, matérialisé par un couvert forestier, une vocation sylvicole et une morphogénèse d’éboulisation et de ravinement individuel ; - le géotype de cuvette, d’ambiance bioclimatique aride, qui présente deux géosystèmes , celui de piémont inscrit dans une structure synclinale de formations mio-plio-quaternaires et se caractérise par une vocation agropastorale ; et celui de mont de Gueddicha, de formations néogènes, qui s’installe dans une structure anticlinale évidée, en laissant une morphologie de combe. Ces données morphostructurales conditionnent le système de pente, en laissant apparaître des géofaciès, instables : Les fronts des crêts et des monoclinaux, très raides, développés dans des roches dures, évoluent par éboulisation ; les revers de caractère, plus longs, de pente forte, évoluent sous l’emprise du ravinement au même titre que les versants convexo-concaves du géofaciès de collines. Les versants anaclinaux et les surfaces sub-horizontales des sommets des collines sont le siège d’une évolution pédogénique lente. Cette évolution détermine un rapport, dans l’ensemble, en faveur de la morphogenèse. Celle- ci est fonction de la lithologie, de la fracturation, de l’intensité des pluies, de la dégradation du couvert végétal et de l’action humaine qui accélère ou parfois déclenche les processus. De cette approche systémique qualitative apparaît l’apport de la géomorphologie dans la typologie systémique du milieu naturel et du rôle du potentiel géomorphique dans la segmentation de détail. Que sera donc l’apport d’une approche numérique dans ce type d’étude ? Les thèmes abordés dans la deuxième partie de ce travail, ont permis d’apporter des éclaircissements sur ce sujet.

IV. 2 - L’ANALYSE NUMERIQUE L’analyse numérique, testée dans la deuxième partie, a permis de quantifier le degré de cette liaison et de confirmer nos hypothèses. Les résultats de toutes les opérations mathématiques complexes confirment la typologie déduite par les travaux de terrain. Les mesures de liaison utilisées sont celles de l’indice de Russel - Rao et de la corrélation de Pearson. • L’indice de Russel – Rao est de la forme: a DXX()1, 2 = ()a+ b + c

• La corrélation de Pearson est de la forme:

ab− bc p = [](a+ b )( c + d )( a + c )( b + d ) /12

où a : est le nombre de fois où X 1j = X 2 j =1, b : est le nombre de fois où X 1 j =0 et X 2 j c : est le nombre de fois où X 1 j = 1 et X 2 j =0, d : est le nombre de fois où X 1 j = X 2 j =0

L’étude des relations et interrelations, appliquée à la base de données, montre l’existence d’une corrélation entre les variables déterminant l’unité systémique (fig.7) et a fait apparaître quatre (04) groupes de variables avec un lien très fort entre eux: - le premier pour l’action humaine et les processus morphogéniques, - le second pour la lithologie et la pente, - le troisième représente les températures et les pluies, - le quatrième caractérise le couvert végétal (forêt et steppe). Il est donc logique de se demander si un indice-unique (un seul facteur) ne peut synthétiser la variabilité totale et la résumer à lui seul ; c’est à dire remplacer les différents paramètres par un facteur synthétique en utilisant un moyen plus objectif d’analyse des données. C’est le rôle de l’analyse factorielle. En effet, l’application de l’Analyse des Correspondances Multiples ( ACM ) a permis de mettre en évidence des structures logiques qui possèdent une signification géographique. Cela nous a fournit les bases d’une typologie du milieu et a renforcé notre hypothèse structuraliste, qui selon laquelle, le milieu naturel est organisé et structuré suivant un principe d’emboîtement qu’il importe de mettre en relief.

0 .3 6 -0 .3 5

Température P lu ie s Piézom étrie Densité végétale

- 0 .7 4

-0 . 9 9 0 .7 4

0 .6 5 0 .2 8

0 .2 8

- 0 . 7 5 -0 .3 0 0 .7 8 0 .6 - 1 - -0 .4 3 1 -0 . 8 8 0 . 8 3

-0 .4 0 0 .6 8 - 0 .3 0 - 0 .7 2

-0 . 9 1

-0 .7 7 0 .3 6 - 0 .3 4 -0 .2 6

Profondeur (Sol) Erodibilit Lithologie P e n te

L é g e n d e

Lien fort à trés fort ( S >= 0.75) Lien faible à moyen ( 0.50 > S >= 0.25 )

B la n c Lien moyen à fort (0.75 > S >= 0.50) Lien faible à Trés faible ( S < 0.25)

Fig. 7 - Liens de causalité entre les différentes variables déterminant les unités systémiques

L’ ACM se montre ainsi capable de donner un instrument logique pour l’établissement de telle typologie qui s’insère bien dans la classification de Tricart ou de Bertrand. Si notre terrain correspond à une région naturelle précise, nous voyons cependant certaines unités de niveau inférieur se dessinent assez clairement (fig.8). Trois géosystèmes, assez bien délimités, s’opposent, l’un de mont au nord (1), le second au sud (2-3) , le troisième de cuvette au centre (4-5-6). L’analyse des nuages de points fournit ensuite des géofaciès (relief monoclinal, sommets boisés, glacis, etc. ) ; enfin à un niveau plus inférieur encore, certaines unités apparaissent comme des anomalies dans les unités précédentes.

Nous avons pu également projeter un espace réel dans un espace factoriel, mais ce qui nous intéresse dans cette étude c’est de projeter l’espace factoriel défini dans un espace réel ou géographique. Cela nous a conduit à réaliser une cartographie factorielle qui a permis de retrouver les liens déjà exprimés et de représenter les discontinuités qui séparent les individus. La typologie automatique et les modèles mathématiques utilisés, ont permis aussi d’affiner la typologie et de mettre en évidence les trois unités systémiques recherchées (fig.9), avec les mêmes limites définies dans la première partie. Les unités supérieures sont aussi définissables en suivant les mêmes principes, mais en augmentant l’échelle de perception. 19

Par l’analyse mathématique, nous n’avons retracé du modèle déterminé dans la première partie, que les niveaux inférieurs ; cependant est-il possible de distinguer les niveaux supérieurs ? Cette question, a été traitée par une photo-interprétation numérique (image satellitaire), à une échelle dépassant le géotype.

La modélisation des opérateurs locaux et l’analyse texturale ont permis de mettre en relief les « formes » par leurs contours et l’organisation aréale de leurs pixels. L’analyse à différentes échelles scalaires, par morphologie mathématique, a permis aussi de distinguer les niveaux typologiques supérieurs. Ce sont trois géotypes matérialisant la zone d’étude : Celui des monts du Hodna au nord, celui de la cuvette au centre et celui des monts d’Ouled Nail, distingué par Dj. Mehatga, au sud. Ces géotypes se combinent pour définir le Géostyle du bassin hodnéen (fig.10).

Mont de Meharga

MONTS DU HODNA

P I E M O N T

DEPRESSION HYDROEOLIENNE

Fig. 10 - Modélisation typologique par changement de taille de l’assiette a) fenêtre de 7x7, b) – fenêtre de 11x11, c) – fenêtre de 19x19, d) – fenêtre de 25x25 20

Ce qu’on retient enfin des méthodes d’analyse d’images, leur apport dans la segmentation de l’espace et la détection des variations non observables, que ce soit sur les cartes traditionnelles ou même sur le terrain.

CONCLUSION : Vers une modélisation topologique de l’espace hodnéen

La méthode déductive que nous avons adoptée, implique que l’on part d’une explication à priori des paysages pour déduire un modèle de typologie systémique de l’espace géographique. Chose faite, en se plaçant par rapport à l’Algérie, la figure n° 11 schématise le modèle d’organisation systémique proposé.

Le quatrième niveau scalaire correspond au géotype, tel que le géotype de montagnes du Hodna et celui de la cuvette hodnéenne. Les niveaux inférieurs commencent par les géosystèmes, tels que les monts, le piémont, la dépression hydroéolienne, la combe de Gueddicha, et se terminent par l’unité la plus élémentaire qui est la microforme (Niveau VIII qui correspond au 7 ème grandeur à l’échelle de Tricart), en passant par les géofaciès, tels que les crêts, les escarpements, les versants convexo- concaves, les glacis, les dépressions, et les géotopes, tels que les fronts, les revers, etc. La microforme peut être représentée par une rigole ou incision, un talwegs, une cicatrice d’arrachement, un éboulement, un glissement élémentaire, une loupe de solifluxion, etc. Il ressort enfin de cette étude que les deux approches géomorphologiques, morphologie de terrain et morphologie numérique, ont été d’un apport important dans la description et la représentation précise des caractéristiques déterminantes de l’espace-objet et dans l’établissement du modèle final de l’organisation spatiale de l’espace géographique. Ce modèle pourrait en effet devenir un outil très utile pour éclaircir la question de typologie du milieu naturel terrestre. Les conclusions et les possibilités de cette approche complexe sont donc fortement encourageantes et les réserves que l’on doit émettre maintenant ne tiennent pas aux méthodes et aux techniques utilisées, mais bien plus aux données initiales et aux traitements préalables.

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TABLE DES MATIERES

Pages Remerciements

INTRODUCTION GENERALE 1

A - Préambule …………………………………………………………...... 1 B - Problématique et objectifs de la recherche ………………………………………………… 3 C - Concepts et choix préalables ……………………………………………………………….. 5 C.1 – Paysage ? …………………………………………………………………………………. 5 C.2 – Géosystème ? ……………………………………………………………………………. 7 D - Méthodologie ……………………………………………..…………………………………… 9 D.1 - Le recours à la cartographie géomorphologique …………………………………… 10 D.2 - L’apport des techniques mathématiques …………………………………………….. 13 E - Le terrain d’investigation …………………………………………………………………….. 16 E.1 - Etymologie du terme « Hodna » ……………………………………………………… 16 E.2 - Choix du terrain …………………………………………………………………………. 16 E.3 - Délimitation de la zone d’étude ……………………………………………………….. 16 F - Historique des études …………………………………………………………………………. 20 G - Plan de l’étude …………………………………………………………………………………... 21

PREMIERE PARTIE Analyse géomorphologique et typologie de l’espace géographique hodnéen

Introduction ….………………………………………………………………………………………… 23

CHAPITRE 1 - Compartimentages morphostructuraux 24 et héritages quaternaires

1.1 – Un contexte géologique contrasté ………………………………………………………….. 24 1.1.1 – Stratigraphie ……………………………………………………………………………….. 24 1.1.1.1 – Le Trias ……………………………………………………….………………………... 24 1.1.1.2 – Le Jurassique …………………………………………………………………………. 24 1.1.1.3 – Le Crétacé …………………………………………………………………………… 26 1.1.1.4 – Le Paléogène ………………………………………………………………………….. 27 1.1.1.5 – Le Néogène …………………………………………………….………………………. 27 1.1.2 – Tectonique ………………………………………………………………………………….. 28 1.1.2.1 – L’Axe Ouled Nail – Aurès ou domaine atlasique ……………………………… 28 1.1.2.2 – Le bassin du Hodna : un domaine préatlasique …………………….………….. 29 1.1.2.3 – Les monts du Hodna : un domaine tello-atlasique ……………………………. 29 1.1.3 – Evolution paléogéographique ……………………………………….…………………. 30 1.1.4 – Synthèse : Les grands ensembles géomorphologiques …………………………….. 37 1.1.4.1 – La dépression de Bordj Bou Arreridj ……………………………………………. 37 1.1.4.2 – Les monts du Hodna ………………………………………………………………… 37 1.1.4.3 – La cuvette hodnéenne ……………………………………………………………….. 38 1.1.4.4 – L’Atlas saharien ……………………………………………………………………… 40

230

1.2 – Compartimentage et paysages géomorphologiques …………………………………….. 42 1.2. 1- Le système montagneux …………………………………………………………………. 43 1.2.1.1 - L’unité de Dj. Soubella ……………………………………………………………... 43 1.2.1.2 – Les unités des Djebels Gueddil et Sidi S’Hab ………………………………….. 44 1.2.1.3 - Le bassin d’effondrement d’El Hammam ………………………….…………….. 46 1.2.2 – Le système de piémont …………………………………………….…………………… 47 1.2.2.1 – L’unité de Chebkat Bahloul ……………………………………………………….. 48 1.2.2.2 - L’unité de Dj. Gueddicha …………………………………………………………... 50 1.2.2.3 – L’unité de Chebkat Magra ………………………………………………………….. 51 1.3 – Les héritages quaternaires …………………………………………….…………………….. 52 1.3.1 – Les glacis ……………………………………………………….………………………... 52 1.3.1.1 – Les glacis d’érosion …………………………………………….…………………… 54 1.3.1.2 – Les glacis d’accumulation (s.s ) ………………………………….……………….. 58 1.3.2 – Les terrasses ……………………………………………………………………………….. 60 1.3.2.1 – La terrasse de Bounasroun (un niveau 2) ……………………………………….. 61 1.3.2.2 – La terrasse de Guettatcha (niveau 1)… ………………………………………….. 61 1.3.3 – Les cônes d’éboulis ………………………………………………………………………. 62 Conclusion ……………………………………………………………………………………………... 64

CHAPITRE 2 – Le cadre biogéographique 66

2.1 – Les données climatiques ……………………………………………………………………... 66 2.1.1 – Les températures …………………………………………………………………………... 68 2.1.2 – Les vents …………………………………………………………………………………….. 72 2.1.3 – Les précipitations ………………………………………………………………………….. 73 2.1.4 – Synthèse climatique ………………………………………………………………………. 76 2.2 – Les sols ………………………………………………………………………….………………... 77 2.2.1 – Les sols des glacis d’érosion ……………………………………………………………. 78 2.2.2 – Les sols des glacis d’accumulation ……………………………………………………. 78 2.2.3 – Les sols des cônes d’éboulis …………………………………………………………… 80 2.3 – Le couvert végétal …………………………………………………….………………………. 81 2.3.1 – Les formations de montagnes ……………………………………….…………………. 81 2.3.2 – Les formations steppiques ……………………………………………………………… 82 Synthèse bioclimatique ……………………………………………………………………………… 84 2.4 – Les données hydrologiques …………………………………………….…………………… 86 2.4.1 – Le réseau hydrographique ………………………………………………………………. 86 2.4.2 – Le régime hydrologique ………………………….…………………………………….. 88 2.4.3 – Les eaux souterraines ……………………………………………………………………. 91 2.5 – Les activités humaines …..………………………………………….………………………. 91 2.5.1 – Une forte emprise de l’homme sur le milieu hodnéen ………….……………….. 91 2.5.2 – Une occupation disparate de l’espace ……………………………………………..….. 96 2.5.3 – La situation juridique des terres ……………………………………………..…………. 97 Conclusion ……………………………………………..………………………………………………. 98

231

CHAPITRE 3 – Les systèmes morphogéniques 99

3.1 – Processus liés au ruissellement des eaux ……………………………………………..….. 99 3.1.1 – Processus liés au ruissellement concentré ……………………………………………. 99 3.1.2 – Le ruissellement diffus ……………………………………………..……………………. 102 3.1.3 – Le sapement des berges ……………………………………………..…………………... 103 3.2 – Les processus de gravité pure ……………………………………………..………………... 104 3.2.1 - Les écroulements rocheux (slab faillure) ……………………………………………. 104 3.2.2 – Les éboulis de pente (rockfall) ……………………………………………..…………. 105 3.3 - Les processus secondaires ……………………………………………..………………….. 106 3.3.1 – La karstification ……………………………………………..………………………….. 106 3.3.2 – La suffosion ……………………………………………..………………………………. 106 Conclusion ……………………………………………..……………………………… 106

CHAPITRE 4 – Typologie systémique 108

4.1 – Définition des concepts retenus ……………………………………………..……………… 108 4.1.1 – Le géotope ……………………………………………..…………………………………... 108 4.1.2 – Le géofaciès …………………………………………..…………………………………. 109 4.1.3 – Le géosystème ……………………………………………..……………………………… 109 4.1.4 – Le géotype ……………………………………………..…………………………………... 111 4.2 – Application sur la zone d’étude ……………………………………………..……………… 111 4.2.1 – Le géotype de montagnes ……………………………………………..………………… 111 4.2.2 – Le géotype de cuvette ………………………………………………..………………….. 113 4.2.3 – Les géosystèmes de monts ……………………………………………………………… 113 a – Le mont de Sidi S’Hab ……………………………………………….………………….. 113 b – Le mont de Dj. Gueddil ………………………………………………………………… 114 c – Le mont de Dj. Soubella ……………………………………………………………... 115 d – Le mont de Dj. Gueddicha ……………………………………………………………… 115 4.2.3.1 – Les géofaciès de crêts et de barres ……………………………….……………... 116 4.2.3.2 – Les géofaciès de dépressions …………………………………………………….. 117 4.2.4 – Le géosystème de piémont ……………………………………………………………… 118 4.2.4.1 – Les géofaciès de glacis …………………………………………………………… 118 4.2.4.2 – Les géofaciès de reliefs monoclinaux …………………………………………. 119 4.2.4.3 – Les géofaciès de collines ………………………………………………………… 120 Conclusion ……………………………………………………………………………………………... 120 Conclusion de la première partie ………………………………………………………… 122

232

DEUXIEME PARTIE Analyse des données et typologie automatique de l’espace géographique Hodnéen Introduction ……………………………………………………………………………………………. 124

CHAPITRE 1 – Constitution de la base des données 126 (Entrées du système)

1.1 – Choix des individus …………………………………………………….……………………… 126 1.2 – Choix des variables ………………………………………………….………………………... 126 1.3 – Normalisation des données et étude des liens de causalités …………………….……. 129 1.3.1 – Normalisation des données ……………………………………………………………... 129 1.3.2 – Etude des liens entre variables ………………………………………………………….. 133 Conclusion ………………………………………………….…………………………………………. 138

CHAPITRE 2 – Analyse Factorielle 140

2.1 – Espaces factoriels et choix de Métriques ………………………………………………….. 140 2.1.1 – La Métrique χ2 ……………………………………………………………………………. 141 2.1.2 – Notion d’Inertie …………………………………………………………………………… 142 2.2 – Etude de la contribution et qualité de représentation ………………………………….. 143 2.2.1 – Contribution des Axes factoriels ………………………………………………………. 145 2.2.2 – Appréciation des structures et stabilité du modèle ………………………….……... 145 2.3 – Interprétation des Axes ………………………………………………………………………. 148 2.3.1 – La signification géographique des Axes …………………………………….……….. 150 2.3.2 – Retour aux individus et définition des ensembles morphologiques ………..….. 151 Conclusion ……………………………………………………………………………………………... 154

CHAPITRE 3 – Typologie automatique et description 155

3.1 – Réduction du nombre de variables ……………………………………….………………... 155 3.2 – Classification automatique et typologie de l’espace ……………………………………. 156 3.2.1 – La Classification Hiérarchique Ascendante ………………………………………… 156 3.2.2 – Inertie associée à une partition : la méthode de Ward …………………………….. 157 3.2.3 – Typologie optimale et stabilité des classes …………………………………………. 159 3.3 – Typologie de l’espace géographique et description ……………………………………. 161 3.3.1 – Cartographie factorielle …………………………………………………. …………… 161 3.3.2 – Cartographie typologique ………….. ………………………………………………… 163 3.3.3 – L’Infocarte des géosystèmes ou cartographie de synthèse : Etude comparative 165 Conclusion ……………………………………………………………………………………………... 166

CHAPITRE 4 – Typologie du bassin du Hodna : Modélisation assistée par 167 Photo-interprétation numérique

4.1 – Concepts et hypothèses adoptés ……………………………………………………………. 168 4.1.1 – Concepts utilisés ………………………………………………………………………….. 168 4.1.2 – Hypothèses de travail ……………………………………………….…………………… 169 4.2 – Méthodes choisies …………………………………………………………………………….. 169 4.2.1 – Les opérateurs locaux …………………….…………………………….………………… 170 233

4.2.2 – Analyse de texture ……………………………….……………………………………….. 172 4.2.3 – Morphologie mathématique ……………………………….…………………………… 172 4.2.4 – Transformation de couleurs ……………………………….……………………………. 174 4.3 – Résultats et interprétation ……………………………….…………………………………… 174 Conclusion ……………………………….…………………………………………………………….. 183 Conclusion de la deuxième partie ……………………………….……………………… 184

CONCLUSION GENERALE ……………………………….……………………………. 186

Bibliographie ……………………………….……………………………………………………... 194

Liste des figures ……………………….…………………………………………………….……….. 205

Liste des photographies ……………………….………………………………………………… 206

Liste des tableaux ……………………….…………………………………………………….…… 206

Cartes hors-texte ……………………….…………………………………………………….……… 207

Annexes : 1- Tableau de la base de données (entrées du système) …………………………………. 208 2- Résultats de la Classification Ascendante Hiérarchique ……………………….…….. 212 3- Dendrogramme de la C.A.H. ……………………………………………………………… 215 4- Photo-Interprétation Numérique : Résultats supplémentaires ……………………... 218 5- Album photos sur quelques secteurs du Hodna ………………………………………… 222 Table des matières ……………………….…………………………………………………….…… 229

23 PREMIERE PARTIE

ANALYSE GEOMORPHOLOGIQUE ET TYPOLOGIE DE L’ESPACE GEOGRAPHIQUE HODNEEN

Introduction La région du Hodna en générale et la zone de Berhoum en particulier, comme toutes les portions de l’épiderme terrestre, fonctionne comme une surface de contact le long de laquelle s’opèrent des transferts de matière et d’énergie entre les éléments de la lithosphère, de l’atmosphère, de l’hydrosphère et de la biosphère. C’est donc une surface d’instabilité présentant un maximum de «rugosité » ; cela implique une diversité de formes, liées à des effets géo- écologiques que leur combinaison définit une typologie systémique.

Dans l’optique d’une vision « globale » et suivant les définitions et les hypothèses évoquées en introduction, le but de cette partie est d’appréhender les différents géosystèmes que regroupe la zone d’étude, par l’observation de terrain et la caractérisation des différents effets abiotiques, biotiques et anthropiques..

Notre objectif est donc de mettre en évidence la typologie des différentes unités de la région d’étude, selon l’échelle choisie et en fonction des interactions et des liens de causalité entre ces effets.

Cependant pour mieux caractériser ces effets, il serait préférable de les définir chacun dans son contexte, en essayant toutefois de déterminer les paramètres les plus structurants de l’espace : - le bâti structural étant responsable de l’effet de masse et du potentiel gravitaire, et de la distribution des unités morphologiques; - le cadre bioclimatique comme facteur déterminant l’effet de fronts et d’abris corrélatifs, et des gradients thermiques et pluviométriques, ainsi que l’effet des divers gradients biogéographiques ; - la morphogenèse expliquant l’effet des processus morphodynamiques ; - l’action anthropique justifiant l’effet des formes d’occupation humaine.

Avant d’entamer l’étude de ces effets dans le détail, il est intéressant de mettre en évidence le contexte régional, cadre auquel notre zone est intégrée, de définir les grands axes morphostructuraux et les nuances bioclimatiques de cette région. En allant du général au particulier, trois échelles de perception ont été adoptées pour mettre en relief les discontinuités entre les différents niveaux d’organisation scalaire : - la première au 1/500.000ème pour l’ensemble du bassin hodnéen(carte hors texte, n° II) ; - la seconde au 1/200.000ème pour la bordure nord de la cuvette (fig.4 et 5) à laquelle appartient la zone d’investigation; - et la dernière au 1/50.000ème pour l’analyse de détail. Dans ce cas, une carte géomorphologique à cette échelle a été réalisée pour saisir les formes de détail (carte HT, n° I).

24 CHAPITRE 1 COMPARTIMENTAGES MORPHOSTRUCTURAUX ET HERITAGES MORPHOLOGIQUES

1.1 – Un contexte géologique contrasté (fig.4)

Faisant partie du domaine alpin, la région du Hodna est un vaste territoire intégrant en plus de la zone d’étude, les régions de la bordure nord de l’Atlas saharien au sud, les monts de Diss à l’Ouest, les Monts de Belazma à l’Est et les monts du Hodna au nord. Il couvre plusieurs ensembles morphologiques qui résultent d’une évolution géologique très complexe et d’une tectonique polyphasée. Le bref aperçu géologique proposé dans ce chapitre, ne concerne que le bassin du Hodna et les terrains avoisinants, dont l’évolution semble liée. Il sera structuré en quatre sous chapitres réservés à l’étude de la stratigraphie, la tectonique, l’évolution paléogéographique et une synthèse morphostructurale du secteur étudié.

1.1.1 Stratigraphie (figs. 4 et 5) Les terrains affleurants dans le bassin hodnéen, sont essentiellement secondaires et tertiaires. Ils couvrent un socle hercynien plus profond et qui n’affleure qu’en dehors de la zone d’étude, entre Tiaret et le Hodna dans la zone de Doghmane, ou encore plus à l’ouest dans la région de Saida. Cette couverture, volumineuse et variée, fortement plissée et fracturée, est constituée par les séries suivantes (fig. 5) :

1.1.1.1 - Le Trias Dans le Hodna, les pointements triasiques sont fréquents mais avec une position structurale anormale. Il s’agit de formations argilo-gypseuses ou salines, englobant des amas volumineux et chaotiques appartenant soit à la couverture sédimentaire (calcaires, dolomies, grès, …) soit au socle (rhyolites, basaltes, argiles micacées,..).

1.1.1.2 - Le Jurassique Le jurassique, dans le bassin du Hodna, n’occupe que des surfaces réduites qui affleurent, sous forme d’îlots dans les monts du Hodna, à Bou Taleb, à Belazma, et Dj Fouzna dans l’Altas saharien. Il est constitué par : - Le Lias est représenté par de grosses masses de dolomie et de calcaire dolomitique, avec une épaisseur d’environ 230 m. - Le Dogger est constitué essentiellement d’une alternance de calcaires et de marnes, avec une épaisseur de 70 m. - Le Malm représente une épaisseur de plus de 600m de calcaires argileux, de marno- calcaires et de calcaires marneux.

1.1.1.3 - Le Crétacé Il est constitué de deux grands ensembles de formations, dépassant les 4000 m d’épaisseur, celles du Crétacé inférieur et celles du Crétacé supérieur (fig.5). - Le Crétacé inférieur affleure largement dans les chaînes montagneuses qui entourent la cuvette du Hodna. Les faciès sont souvent monotones, des faciès marno-gréseux ou argilo- gréseux alternent , sur de fortes épaisseurs, avec des formations carbonatées d’importance moindre. 27

Au sein de ces séries monotones, nous pouvons distinguer, de bas en haut, une formation marno-silto-gréseuse, suivie d’une formation dolomitico-gréseuse, puis une formation argilo-calcaro-gréseuse, surmontée par une formation calcaro-marneuse à orbitolines, et enfin une formation calcaro-marno-gréseuse de l’Albien. - Le Crétacé supérieur forme l’essentiel des affleurements mésozoïques dans les confins du Hodna et des régions voisines. Il est constitué principalement de marnes, de marno-calcaires, de calcaires et de dolomies.

1.1.1.4 - Le Paléogène Les formations paléogènes sont limitées dans le bassin du Hodna, aux régions septentrionales et les principaux affleurements plongent en directions du sud. La puissance de ces formations dépasse les 800 m. avec un maximum de 1000 m à M’sila. Surmontant les calcaires et les marnes du Maëstrichtien, le Paléogène débute par des marnes gypseuses, noires, du Danien, surmontées par une série alternée de marnes et de calcaires parfois argileux, puis une série d’argiles vertes et de lits gypseux irréguliers, le tout appartenant à l’Eocène. Une formation continentale rouge, constituée d’une alternance d’argiles, de sables et de grès de l’Oligocène, termine les séries paléogènes. Des terrains argilo-marno-gréseux, d’âge éocène et oligocène, se trouvent emballés dans le Miocène du bassin du Hodna et tout au long de la bordure sud-tellienne. Ces formations appartiennent, selon M. Kieken (1975), aux nappes de charriage sud-telliennes.

1.1.1.5 - Le Néogène Les terrains néogènes, d’une épaisseur considérable (> 3500m), occupent une grande superficie de la cuvette hodnéene dont les principaux affleurements se localisent dans les piémonts et les plaines. Ces formations marines ou laguno-lacustres discordantes, débutent par une série jaunâtre à verdâtre du Miocène I, constitué de minces bancs calcaires sableux, surmontée par des marnes gréso-calcaires qui se terminent par une alternance de marnes sableux, de grès calcareux et de calcaires sableux. Une puissante série transgressive, marneuse ou marno-gréseuse du Miocène II, surmonte le Miocène 1er cycle. On note ici la présence de nappes de charriage interstratifiées au sein de cette formation. Le Miocène II est surmonté par un ensemble néogène post-nappes appartenant au Miocène III. Il s’agit d’une formation essentiellement argilo-gréseuse, surmontée en concordance par une épaisse série conglomératique alternant avec des grès et des marnes sableuses et gypseuses. Cette lithostratigraphie se termine souvent par le Quaternaire qui est très développé dans le bassin du Hodna, et qui fera l’objet d’une analyse détaillée lors de l’étude des héritages quaternaires.

1.1.2 – Tectonique

L’étude des terrains a permis de voir que la région étudiée a connu plusieurs évènements tectoniques dont certains relèvent de la tectogénèse néoalpine responsable de la mise en place du domaine tellien ; d’autres relèvent plutôt de phases plus anciennes mais essentiellement atlasiques. Ces évènements peuvent être résumés en 4 importantes phases : - La phase laramienne Elle a débuté au Turonien et s’est poursuivie pendant le Sénonien. C’est une phase de compression suivie d’une période de distension et dont les effets intéressent le domaine préatlasique et l’Atlas saharien. Les premières déformations importantes de cette phase apparaissent au sommet du Turonien et se poursuivent pendant le Sénonien. Il s’agit, généralement, de bombements accompagnés de cassures NW, NE ou ENE dont certaines d’entre-elles ont permis la mis en relief des formations triasiques et une grande partie des monts du Hodna. - La phase atlasique Les effets de cette phase ont commencé à se faire sentir dès la fin du Crétacé et se sont prolongés jusqu’à l’Eocène moyen. Cette phase, en superposant ses effets à ceux de la précédente, elle est responsable de la disparition des lagunes éocènes et de l’amorce des plissements de l’ensemble de la chaîne alpine algérienne, particulièrement le domaine atlasique et préatlasique. L’Oligocène, discordant dans ce secteur, est lui-même plissé avant le dépôt du Miocène inférieur. - La phase tellienne est responsable de la surrection de certains ensembles structuraux telliens et la mise en place des terrains nappés sur les bordures nord du terrain étudie. Cette phase, essentiellement compressive, a été suivie par une distension responsable de l’effondrement du bassin du Hodna. - La phase plio-quaternaire se caractérise par des mouvements surtout verticaux, ayant conduit à l’individualisation définitive des ensembles morphologiques de la région.

Les effets de chacune de ces phases peuvent être suivis à travers le tronçon algérien de la chaîne alpine, selon le découpage proposé par R. Guiraud (1973). Il s’agit de trois domaines présentant des styles tectoniques différents qui sont, du Sud au Nord : (fig.4 et carte H.T n° II).

1.1.2.1 - L’axe Ouled Nail – Aurès ou domaine atlasique Il correspond essentiellement à deux grands ensembles morphologiques bien individualisés, les monts d’Ouled Nail au SW et les Aurès-Nememcha au SE. Ces deux ensembles appartiennent à une même chaîne mais ne se placent pas exactement dans le même prolongement; ils sont légèrement décalés, l’un de l’autre, selon un mouvement dextre. 29

Le domaine atlasique est constitué de plis vastes, assez réguliers et souples, dont l’orientation est voisine de N 60°E (fig.4). Cette structure de plis se limite, dans l’Atlas saharien, aux cuvettes synclinales orientées N40° à N50°E, souvent obliques à la direction générale de la chaîne ; séparées soit par des anticlinaux à grand rayon de courbure (Zone de Bou Saàda), soit par des structures monoclinales, exemple de Dj.Diss. Ces structures atlasiques sont affectées de nombreuses cassures obliques (N60°E) qui ont joué principalement avant le Miocène, et de cassures E-W, tel que l’accident Nord- atlasique qui sépare le domaine atlasique de celui du domaine préatlasique.

1.1.2.2 Le bassin du Hodna : un domaine préatlasique Ce domaine est représenté, dans la zone d’étude, par le synclinorium du Hodna et l’anticlinorium des monts du Hodna, respectivement couloir préatlasique et chaîne préatlasique de R. Guiraud (1973) Le synclinorium de la cuvette hodnéenne peut être subdivisé en plusieurs structures qui sont, d’Ouest en est, l’aire synclinale de M’sila, le bombement anticlinal de Gueddicha et l’aire synclinale de Barika (carte H.T. n°II). Se limitant au SW par la structure anticlinale de Meharga, à l’Ouest par la structure anticlinale de Diss-Maida et vers le nord par les monts du Hodna, le synclinal de M’sila présente, à l’Est, une brusque inflexion vers le Sud sur le méridien de Berhoum où il s’estompe. Dans le Dj. Gueddicha au SW de Berhoum, le Pliocène dessine une terminaison périclinale qui représente l’amorce d’une nouvelle structure orientée ENE, c’est l’anticlinal de Gueddicha. Celui-ci constitue une partie du seuil qui sépare l’aire de M’sila de celui de Barika. A noter aussi que plusieurs replis affectant le Mio-Pliocène, caractérisent la région de Barika, l’esquisse géomorphologique au 1/500.000è (carte H.T. n° II) illustre parfaitement ce dispositif au voisinage immédiat de la plaine. Ce sont le synclinal de Magra, l’anticlinal de Theniat Zit et le synclinal perché de Dj. Djezzar.

1.1.2.3 Les monts du Hodna : un domaine tello-atlasique Au nord de ces aires synclinales, s’installe la chaîne aux structures à la fois telliennes et atlasiques ; c’est l’anticlinorium des monts du Hodna. De direction généralement E-W, cette chaîne débute, à l’Ouest, par le demi-anticlinal Tarf-Djedoug, découpé par de nombreuses failles NW, ensuite l’anticlinal Maadid – Ouled Tebbane dans sa partie centrale. Celui-ci est assez complexe, souvent coffré, très fracturé où trois directions tectoniques dominent (cf. carte H.T. n° II et fig.4) : - E – W, soulignée par l’effondrement de la voûte anticlinale dans sa partie médiane (Dj. Sidi S’Hab- Dj ; Nechar), - NE –SW, bien marquée dans l’axe anticlinal Gueddil – Kenndour et le Dj. Soubella à l’Est, 30

- NNW – SSE, liées aux cassures qui découpent les structures obliquement et provoquent l’effondrement des bassins de Bordj R’dir, Ras El Oued (Tocqueville) au nord du secteur étudié et le bassin d’Ouled Tebbane au centre de l’Axe Gueddil – Kenndour. Plus à l’Est, le massif de Bou Taleb présente une structure anticlinale à noyau liasique, d’orientation générale WSW – ENE. Ce dispositif est affecté de cassures orientées principalement NE et NW, qui tronçonnent le Bou Taleb en trois noyaux jurassiques, Soubella, Bou Hellal et Afghane. Cette structure de Bou Taleb est séparée de l’anticlinal de Dj. Guetiane (Tachrirt) à l’Est par le synclinal de l’Oued Djeriat. Il est à noter que les terrains de style tellien, évoluent côte à côte avec les terrains de style atlasique, d’où il serait difficile d’attribuer cette chaîne à un seul style. A cet effet, le domaine tellien se résume ici à des unités allochtones, éparpillées de part et d’autre de cette chaîne. Elles affleurent dans l’axe M’sila – Berhoum au sud et dans la cuvette de Bordj Bou Arreridj au nord de cette chaîne, en dehors de la zone d’étude.

Il est à remarquer aussi que Cruys, H. (1955) a signalé dans ses travaux géologiques sur les monts du Hodna, la présence de deux chevauchements locaux dans la partie centrale, précisément à Dj. Krouma (1400 m.) au nord de Dj. Sidi S’Hab. Ces deux lambeaux, formés de calcaires oolithiques de l’Aptien terminal et de terrains mésocrétacés et maestrichtiens, sont charriés du nord au sud, en couvrant une grande partie de l’Aptien et du Cénomanien autochtones. Ces constatations nous ont permis d’attribuer le style tello-atlasique à l’évolution tectonique des monts du Hodna. Il faut signaler enfin que ces différents domaines tectoniques caractérisant la zone d’étude, sont affectés d’accidents majeurs, appelés : failles transversales. On note la présence d’au moins deux accidents transversaux qui traversent la zone d’étude (fig.4) ; celui de Constantine – N’gaous à l’Est et celui de Setif – Aïn Oulmane – Guellalia au centre et qui ont rejoué à des époques très récentes.

1.1.3 Evolution paléogéographique

Comme nous l’avons constaté dans l’étude des héritages, l’histoire géologique du secteur d’étude débute au Lias. Les terrains plus anciens n’affleurent qu’en dehors de cette zone. Le tableau synoptique suivant (tab.1) synthétise les événements majeurs par lesquels est passé le bassin hodnéen ; et permet de suivre l’évolution paléogéographique de cette région. Les affleurements paléozoïques ne sont connus dans cette zone qu’en bordure du bassin, ils se présentent sous formes de lambeaux associés à des masses triasiques (diapirs de Bou Saada et des monts du Hodna). Ces masses triasiques, selon R Guiraud (1973), se sont développées pendant un épisode lagunaire généralisé, au cours duquel se sont déposés les évaporites du Keuper (argiles bariolées gypsifères, avec des carbonates). 31

Après cet épisode lagunaire, le Hodna a été immergé durant tout le Jurassique et le Crétacé inférieur. En effet, sur les évaporites lagunaires se sont déposés transgressivement les terrains carbonatés jurasico-crétacés. La présence d’oolithes et d’algues calcaires traduit, selon le même auteur, un milieu épicontinental, zoogène et agité.

Au Lias supérieur (Toarcien), des changements importants interviennent, marqués par la sédimentation des marnes et la prolifération des Ammonites, qui suggèrent l’existence d’un milieu plus profond. La présence des traces de hard-grounds dans cette formation, implique la présence de courants sous-marins. Cet abaissement du tréfonds est lié probablement aux mouvements épirogéniques ayant affecté, durant cette période, les hauts plateaux oranais, le Hodna et les Aurès.

Au Jurassique moyen et supérieur (Dogger – Malm), on constate l’apparition dans le Hodna des calcaires à filaments et la région semble correspondre alors à une zone profonde et ouverte aux influences pélagiques. Les dépôts pélagiques indiquent un milieu de sédimentation bien plus profond que celui du Lias, cela confirme l’hypothèse d’abaissement du tréfonds, la détermination d’une zone bathyale et l’instabilité épisodique du tréfonds.

Au Crétacé inférieur, le milieu profond subsiste au début du Berriasien, puis une diminution de la hauteur d’eau s’installe au Valanginien ; et les derniers bancs de celui-ci ne présentent aucun indice d’émersion. Dès l’Hauterivien un milieu néritique, très peu profond, s’installe et va subsister pendant le Barrémien et l’Aptien. En effet les formations du Barrémien et les calcaires à orbitholines de l’Aptien montrent un dépôt sous quelques dizaines de mètres d’eau ; mais l’épaisse série déposée (> 600m.) dans un milieu marin fait intervenir la thèse de l’abaissement progressif du tréfonds par des mouvements de subsidence pendant cette période. De cette analyse, il apparaît que le Hodna était une zone immergée depuis l’Infra-lias jusqu’au Crétacé inférieur et les perturbations que présente la sédimentation sont liées probablement aux courants sous marins.

Au Crétacé moyen, les séries marneuses et calcaréo-marneuses à huîtres du Cénomanien et les dolomies du Turonien, indiquent que les conditions de sédimentation n’ont pas changé depuis l’Albien, elles marquent un milieu toujours peu profond et zoogène.

Dès le Turonien, une instabilité du substratum se manifeste, un mouvement de surrection des régions atlasiques s’amorce (émersion des monts d’Ouled Nail) et se propage en direction du Hodna. Les parties centrale et orientale des monts du Hodna, tendent à émerger vers la fin du Turonien et le début du Coniacien.

Cette émersion est liée aux déformations de la phase Laramienne qui s’est produite pendant tout le Coniacien et après le début de la transgression campanienne. Cette phase Laramienne se caractérise par l’élaboration de l’anticlinal primitif de Bou Taleb et ses accidents NW, NE ou ENE au nord du bassin et les monts d’Ouled Nail au sud (fig. 6).

Tab. 1 – Tableau Synoptique de l’évolution paléogéographique du Hodna STRATIGRAPHIE CONTRAI- LITHOLOGIE REGIMES OBSERVATIONS PERIODE AGE NTES Villafranchien Détritique et - Erosion des reliefs et encroûtements Continental dépôts dans le bassin Pliocène Conglomérats Conglomérats et Miocène sup. form. gréseuse Phase tellienne - Erosion des reliefs et dépôts au nord dans le bassin, surface Argilo-gréseuse, Laguno- (Poussées d’érosion gypsifère marin tangentielles) Miocène moy. Marnes à boules Les terrains glissent dans la

jaunes mer miocène dépôt de Distension et lambeaux et continuité de la effondrement Marnes sédimentation syncro-nappes du Hodna argileuses (marnes à boules jaunes)

Marin

Miocène inf. Calcaires et

(Burdigalien) marnes Trangression burdigalienne

n g Né e o è gypséfères Oligocène Détritique Erosion dans les terrains (Acquitanien) (grès et Continental émergés et apport détritique poudingues) dans le bassin Atlasique - Emersion des monts du Lutétien sup. Argiles Lagunaire Hodna et des Ouled Nail et gypsifères installation d’un milieu lagunaire dans les bassins - Régression générale Lutétien inf. Dolomies, calcaires marneux Eocène inf. Calcaires à silex, Marin Marin (Thanétien – marno-calcaires

Yprésien) Danien – Présence très localisée et Marnes Montien l’Eocène repose en argileuses Néritique l n g a P é e o è très peu discordance sur le Crétacé. Maëstrichtien – Marnes et profond Campanian calcaires à huîtres Transgression sénonienne

Santonien – Continental - Conglomérat observé à Bou Détritique Crétacé supérieur Coniacien Taleb et au Nord des Ouled Nail Turonien Dolomies Néritique Albien - Marnes et très peu Laramienne - Erosion anté-aturienne Cénomanien calcaires à huîtres profond, Applanissement - Emersion de Bou Taleb, Ouled Nail et Belazma zoogène Crétacé moyen (paysage d’archipel) 33 Hauterivien – Marnes, grès, Néritique L’épaisseur très grande de Aptien dolomies, très peu cette série (+ 600 m) dans un calcaires à profond milieu marin peu profond, de orbitholines quelques dizaine de mètre, ne Valanginien Marnes et grès à Diminution peut être expliqué que par un ripples, calcaires de la abaissement progressif du grèseus hauteur tréfonds pendant cette d’eau période. Berriasien Calcaires milieu marneux, marnes profond

Crétacé Crétacé Inférieur persiste Dogger – Calcaires à Bathyal Malm filament Lias sup. Marnes et Epicontine- (Toarcien) marno-calcaires. -ntal, - Mouvements épirogéniques Prolifération des zoogène et au niveau des hauts plateaux ammonites agité, plus oranais et le Hodna. profond, - Instabilité épisodique du présence de tréfonds. courants - Phénomène de hard-ground sous marins Lias Moyen et Dolomies Epicontine- J u r J ua u q s s e i r inférieur Calcaires -ntal, dolomitiques, zoogène et présence agité d’oolithes et algues Argiles Présence de lambeaux barriolées paléozoïques associés à des Lagunaire T r i a s gypses, dolomies masses du Trias diapirique. généralisé cargneules, roches vertes P a l é o z o ï q u e Absence de témoins paléozoïques dans le bassin du Hodna Sources : J. Bertraneu (1955), H. Cruys (1955), R. Guiraud (1973) et M. Kieken (1975).

L’absence du Turonien dans le Bou Taleb est liée, d’après J. Bertraneu (1955), à une phase d’érosion anté-aturienne qui a abouti à un aplanissement des zones émergées et un apport détritique dans le bassin. Les poudingues du Santonien sont les témoins de la préexistence d’un relief émergé qui a alimenté cette sédimentation détritique. A partir du Santonien - Campanien, la transgression marine recouvrira à nouveau toute la région étudiée qui devient immergée au Maëstrichtien, probablement sous une faible tranche d’eau.

La figure n° : 7 permet de relever la présence d’une discordance à ce niveau, qui correspond à une surface d’érosion dont les traces sont couvertes par les calcaires et marnes du Maëstrichtien. Cette transgression est probablement contemporaine d’une subsidence généralisée. Ensuite, cette région va connaître au Paléocène, une instabilité des bordures du bassin; puis une tendance transgressive pendant l’Eocène inférieur, marquée par le développement de faciès calcaires et marno-calcaires à silex. Cette phase fut suivie d’une régression généralisée pendant le Lutétien contemporaine d’une surrection du domaine atlasique et du Hodna. La mer, au cours de cette phase régressive, se retire d’avantage au cours du Lutétien supérieur pour laisser place aux lagunes à évaporites de se développer dans le Hodna. La figure n° 8 permet de voir les traces d’une surface d’érosion oligocène, matérialisée par des formations détritiques continentales rubéfiées. A cet effet, il est à noter qu’au cours de cette phase, le Hodna a présenté des conditions climatiques sub-tropicales. Ceci est confirmé par la présence de faciès rubéfié et de Gastéropodes de type Linicolario et Opeasinae qui, d’après P. Jodot (1951), habitent actuellement les forêts sub- tropicales et enfin la présence de formations pisolithiques ferrugineuses, indice de manifestations pseudo-latéritiques Cet historique des principaux évènements anté-oligocènes a permis de relever l’existence de mouvement tectoniques équivalents à la tectogénèse atlasique. Ceci peut être perçu à travers la discordance qui marque le passage entre le Lutétien supérieur lagunaire et l’Oligocène continental (fig.8). 35

Cette figure permet aussi de voir les effets de la tectogénèse atlasique et ce à travers les failles et les plis qui affectent l’ensemble des structures du secteur étudié. Elle permet également de voir que même l’Oligocène est plissé avant le Miocène discordant sur celui-ci.

Après cette période continentale fini-paléogène et suite à une subsidence progressive de la région hodnéenne, une transgression marine généralisée s’opère dans le Hodna à partir du Burdigalien et atteint au Langhien les marges de l’Atlas saharien oriental (fig. 8). Il faut noter ici que J. Bertraneu (1955) a constaté que l’épaisseur des formations burdigaliennes conservées sur le noyau liasique de Bou Taleb est la même que celles déposées sur le revers septentrional des monts du Hodna. Cette constatation implique que la transgression burdigalienne a trouvé le massif de Bou Taleb dans un état de pénéplanation (fig.8). Cette transgression burdigalienne semble résulter, selon R. Guiraud (1973), d’une migration du domaine marin vers le sud par suite de l’avancée des nappes telliennes. Cette migration de la mer vers le sud est liée au régime de compression au niveau de la marge septentrionale de l’Afrique du Nord et au régime de distension qui a suivi la compression et qui est responsable de l’effondrement du bassin. Une partie de ces séries allochtones va d’ailleurs glisser jusqu’au niveau de la bordure nord du Chott El Hodna et provoque une amorce de comblement du bassin. Les formations allochtones, pourraient ainsi correspondre à l’unité « A » de A. Caire (1953) et seraient mise en place à partir du Langhien (R. GUIRAUD, 1973). En même temps que les formations allochtonnes se mettent en place, la sédimentation synchro-nappes s’est poursuivie sous la forme de marnes à boules jaunes, qui comblent les vides que laissent entre-elles les masses allochtones. Après la mise en place des nappes (phase tellienne) et à la fin de l’Helvétien, la mer se retire de la cuvette du Hodna (et la cuvette de Boughzoul) avec une sédimentation des dépôts venant de l’érosion des reliefs environnants (formation de Menaguer). La transgression miocène (1° cycle miocène de Chélif) au n ord, se répercute faiblement dans la zone du Hodna, par une légère avancée de la mer sur les parties non 36 couvertes par les nappes (bras de mer), en déposant la formation de Selmane (Serravallien). Le milieu hodnéen devient donc laguno-marin pendant une courte période, puis continental, période durant laquelle s’amorce le comblement du bassin par des dépôts grossiers (Formation de Magra) liés à l’émersion définitive de l’ensemble de la zone (fig.9). Le cycle sédimentaire continental du Pliocène surmonte généralement en concordance le Miocène. Ces séries grossières ont été plissées lors de la phase villafranchienne, probablement responsable de la plupart des plissements et des failles affectant le Miocène.

Pendant le Quaternaire, des dépôts détritiques(alluviaux et colluviaux), pelliculaires, sont installés, leur existence, souvent étagés et leur répartition sont liées aux variations climatiques. Il faut noter aussi qu’au cours du Quaternaire ancien, quelques légères déformations que montrent les anciennes formations de Theniet Zit à l’Est de Magra et de Koudiat Baàroum près de Dj. Gueddicha, se sont manifestées et témoignent bien de l’instabilité de cette région. Cette instabilité est soulignée aussi par l’importance de l’activité sismique du bassin hodnéen et de l’ensemble du domaine tello-atlasique. De cette analyse paléogéographique, il apparaît que les paysages actuels tels que nous observons aujourd’hui dans le bassin du Hodna, sont le résultat d’une évolution paléogéographique très complexe. En effet, la région est passée par plusieurs étapes dont la plupart relèvent de la combinaison entre les effets d’une tectonique très active et polyphasée, et les résultats d’une activité eustatique marquée par les perturbations à la fois climatiques et tectoniques. La diversité des styles tectoniques a joué un rôle essentiel dans l’individualisation des unités morphostructurales : Les montagnes dominées par les terrains carbonatées, s’opposent à la cuvette mio-plio-quaternaire du Hodna au centre. Ces deux grands systèmes laissent apparaître des structures biens distinctes, liées à l’effet superposé et successif des phases tectoniques et à la variété lithologique des terrains. 37

Plusieurs discontinuités caractéristiques traduisent des surfaces d’aplanissement continental. Les principales sont celles du Santonien, de l’Oligocène et de la fin du Miocène (m2). Ces surfaces de discontinuité coïncident avec des phases tectoniques paroxysmales, laramienne, atlasique et néoalpine, responsables en grande partie des paysages actuels du Hodna. Les phénomènes néotectoniques fini-pliocènes et quaternaires n’ont joué qu’un rôle secondaire dans la déformation et le remodelage de ces paysages.

1.1.4 - Synthèse : Les grands ensembles Géomorphologiques

L’analyse stratigraphique et tectonique, souvent complexe et polyphasée, a sans doute permis de mieux comprendre l’évolution géologique et paléogéographique de la région étudiée. Elle a permis aussi de mieux saisir les origines ainsi que les conditions de mise en place des principaux ensembles géomorphologiques de ce secteur et de son voisinage immédiat. En effet, comme l’illustre les figures de 4 à 10 et la carte géomorphologique n° II, le bassin hodnéen est entouré de plusieurs unités morphologiques dont chacune a ses propres caractéristiques. Il s’agit de la dépression de Bordj Bou Arreridj, les monts du Hodna, la cuvette hodnéenne et de l’Atlas saharien.

1.1.4.1 - La dépression de Bordj Bou Arreridj Dite dépression sub-bibanique, la région de Bordj Bou Arreridj s’intègre dans un vaste bassin intra-tellien, formé au cours du Miocène par des terrains allochtones (unités telliennes). Ce sont des formations variées et d’âges différents allant du Secondaire au Tertiaire. Les parties basses de cette zone sont comblées de formations quaternaires. Cette dépression fait partie du domaine semi-aride, caractérisé par une végétation naturelle dominée par le pin d’Alep et le chêne vert, ainsi que le genévrier rouge sur les sommets au nord. Cette zone se caractérise aussi par sa vocation agricole montagnarde que ce soit pour la bordure nord ou la bordure sud.

1.1.4.2 - Les monts du Hodna Appartenant au domaine préatlasique, les monts du Hodna correspondent à un anticlinorium de direction sensiblement E-W ; ils séparent la dépression sub-bibanique au nord de la cuvette du Hodna au sud. Ils sont constitués généralement de formations secondaires.

Cependant, il est à noter que la structure de cet anticlinorium change d’aspect morphologique d’ouest en Est: - A l’ouest, à Dj. Maàdid, cette structure est évidée et constitue une véritable combe, installée dans des formations surtout crétacées (fig.10-B); - Au centre, au chaînon de Dj. Sidi S’hab - Dj. Chlendj - Dj. Kender, cette unité est affectée par deux accidents parallèles, E-W, donnant lieu à un grabben bordé par deux escarpements, celui de Chlendj au nord et celui de Sidi S’hab au sud ; alors qu’à Ouled Tebbene. Ces deux accidents se conjuguent avec d’autres failles transversales, moins importantes, de direction NNW-SSE, pour perturber cette structure anticlinale et donnent lieu à une dépression, comblée de formations quaternaires. - A l’Est, dans le massif de Bou Taleb, le cœur de l’anticlinal est extrudé et constitue une morphologie de pic, installé dans des formations liasiques (fig.10.A). Les monts du Hodna passe d’un climat sub-humide aux sommets, avec une végétation naturelle dominée par le cèdre et le genévrier à un climat semi-aride sur les versants qui sont colonisés par le pin d’Alep et le chêne vert.

Fig. 10 - Coupes interprétatives à travers la structure du Bassin hodnéen

1.1.4.3 - La cuvette hodnéenne De structure synclinale, la cuvette hodnéenne s’inscrit dans un vaste bassin tertiaire, subsident, faisant partie des hautes plaines steppiques. Dans le détail, ce bassin peut être subdivisé en deux fossés, celui de M’sila à l’ouest et celui de Barika à l’est. Les deux fossés sont séparés par une ondulation assez nette, correspondant au piémont de Berhoum. 39

Ce dispositif est souligné à la fois par : - Le style de la déformation cassante avec la présence d’accidents transverses (fig.4) par rapport aux principales failles E –W qui délimitent le bassin hodnéen du Nord et du Sud. - Les données gravimétriques, illustrées par la figure 11. Celle-ci montre bien que les deux sous bassins étaient mieux différenciés au cours des phases anté-quaternaires.

Sur le plan bioclimatique, cette zone s’intègre parfaitement dans le milieu aride qui est partagé ici entre : - le sub-aride (Ig : 130-270, Qt : 30-20) qui couvre le piémont et la plaine au nord de la sebkha) ; il se caractérise par une végétation steppique, dominée par l’Armoise blanche (Chih) et le Jujubier (Sedra). Plus en aval, ce sont des espèces hallophiles, adaptées à la salure des sols, tel que l’Atriplex ; - et l’aride sub-désertique (Ig 270-325, Qt <20) qui domine le piémont sud de l’Atlas saharien, les Sebkhas et la frange à dépôts éoliens bordant le piémont nord de l’Atlas saharien. La végétation est inexistante, sinon quelques graminées printanières sur les dunes (Drinn) et quelques plantations à racines profondes comme le R’tem. Au delà de ces limites, c’est le climat désertique proprement dit.

1.1.4.4 – L’Atlas saharien Cet ensemble constitue la bordure sud de la cuvette hodnéenne, il est formé d’une série de montagnes, bien alignés suivant une direction ENE-WSW. Cette chaîne est aménagée dans des formations secondaires et appartient au domaine atlasique. Ce vaste ensemble atlasique correspond, dans sa partie hodnéenne, à deux compartiments morphostructuraux bien individualisés : les monts de Bou Sàada - Ben Srour à l’ouest et une partie des monts des Aurès à l’Est. Ces deux ensembles se raccordent par l’intermédiaire d’une zone charnière, topographiquement moins élevée et un peu plus complexe sur le plan géologique ; Les monts des Zibans (M’Doukal – Biskra). Plus à l’Est, les monts de Belazma qui font partie des structures de l’Atlas saharien ferment la cuvette hodnéenne. Ces monts, d’altitude dépassant les 1700m.(Dj. Ech Cheffa), correspondent à la terminaison périanticlinale des Monts de Batna et se caractérisent surtout par des terrains crétacés (marnes, calcaires, calcaires dolomitiques,..). A l’Ouest, la cuvette hodnéenne est bordée par un système de monoclinaux, représenté par les monts de Diss où l’altitude varie de 800 à 1400 m. (Dj. Selat culmine à 1256 m). C’est un ensemble constitue essentiellement de terrains crétacés, matérialisés par les calcaires à orbitolines de l’Aptien, les marnes et grès de l’Albien inférieur et enfin les argiles versicolores et les calcaires et dolomies à strombes et huitres de l’Albien supérieur qui constituent de véritables corniches rocheuses (fig. 12, photo. 1).

Fig. 12 – La structure des monts de Diss

Les monts de Diss, à l’Ouest, se présentent en une structure anticlinale, très faillée, avec un systèmes de décrochements d’extre (N80°E), qui s’effondre vers l’est par le jeu d’accidents transverses. Dans son prolongement vers l’est, jusqu’à la ville de Baniou, la structure de Dj. Diss réapparaît sous la forme d’un chicot rocheux, de calcaires crétacés (carte hors-texte n° : II). 41

Les reliefs monoclinaux de ce secteur, dépourvus de végétation (photo.1) sont suivis vers la Sebkha du Chott par une zone de piémont, où se sont développés des sols à encroûtements et à croûtes gypseuses. Leurs surfaces, dans la plupart des cas, est ensablées par un système de Nebkas et de dunes.

En conclusion, cette analyse a permis de voir que le bassin hodnéen est organisé suivant deux grandes structures ; l’anticlinorium des monts du Hodna et le synclinorium de la cuvette. Ils appartiennent à deux styles tectoniques différents, tellien au nord et atlasique au sud. Entre les deux styles, un domaine de confusion, pré-tellien et pré-atlasique, caractérisé par l’apparition d’unités allochtones et s’étale avec deux synclinaux perchés, qui, entre lesquels s’inscrit une zone haute matérialisant la zone de notre investigation de détail.

Dj. Louiza

Photo. 1 – Les monts de Diss : Système de monoclinaux développés dans les calcaires et les grès du Crétacé.

De cette analyse régionale, des interrogations restent soulevées, à savoir la diversité de la morphologie de détail. Ceci mérite une analyse à une échelle plus grande encore, qui permet la mise en évidence des variations spatiales des paysages.

42 1.2 – Compartimentage et paysages géomorphologiques A une échelle plus grande encore, le 1/50.000ème (carte géomorphologique de Berhoum, HT.I), les ensembles morphostructuraux qu’empiète la zone, regroupent plusieurs unités qui, par leur agencement, forment le bâti morphostructural de la zone d’étude. Ces ensembles se résument en trois systèmes (fig.13) : - le système montagneux au nord, représenté par le versant méridional des monts du Hodna (fig.10). Ce secteur est formé de terrains et de styles tectoniques variés et se caractérise par la présence de plusieurs unités morphologiques qui peuvent être distinguées aisément dans les paysages, - le système de piémont, aménagé dans une structure synclinale, de terrains tertiaires interrompus localement par des terrains allochtones. Ce système se caractérise par une morphologie étendue et très variée spatialement, - le système de dépression au sud. Celui-ci est matérialisé par des dépôts gypso-salins et des dépôts éoliens surtout sur la bordure sud. Il faut signaler ici que ce dernier système ne fait pas partie de notre zone d’investigation, et pour plus de détail concernant ce secteur, il serait souhaitable de consulter les travaux de M.T. Benazzouz (2000) relatifs à l’analyse de la morphogénèse éolienne holocène et actuelle dans l’Atlas saharien oriental et les conséquences sur la désertification.

Fig.13 - Principaux systèmes morphologiques du Hodna 43 1.2.1 - Le Système montagneux Les paysages développés dans ce système se caractérisent par l’alignement d’un grand nombre d’unités morphologiques qui peuvent être suivies d’Est en Ouest. Ce sont les unités de Dj. Soubella, de Dj. Gueddil- Sidi S’Hab et du Bassin d’effondrement d’El Hammam.

1.2.1.1 - L’unité de Dj. Soubella Culminant à 1140m à Dj. Mendjel, l’unité de Soubella constitue la terminaison ouest du Massif de Boutaleb. Elle se compose de crêtes aiguës et de versants rectilignes, de pentes dépassant les 30%, qui leur donnent une allure imposante. La dissection des surfaces inclinées par des ravins en « V » a donné une morphologie de chevrons aux versants. Cette unité représente la terminaison péri-anticlinale du massif de Bou Taleb (fig.14), elle est constituée de terrains jurassico-crétacés, très développés sur le versant Sud de Dj. Soubella (Crêt de Dj. Mendjel) et sur la terminaison périclinale de la même unité, matérialisée par l’escarpement en arc de cercle qui va de Dj. Dhari à Kef Riba. Les terrains appartenant à cette unité viennent buter, avec un pendage fort, contre les formations liasiques qui constituent le noyau de Dj. Soubella (fig. 14). L’exhaussement de ce noyau pendant la phase orogénique post-burdigalienne a provoqué sur le flanc sud, des étirements et des accidents plus rigides entre le Lias et le Jurassique (Bertraneu, J.-1955) . Les terrains liasiques sont représentés par des calcaires dolomitiques très rigides du Sinémurien, surmontés par les calcaires oolithiques et sublithographiques du Pliensbachien. Cet îlot jurassique est surmonté par un niveau toarcien de 7 à 8 mètres de marnes avec quelques intercalations de calcaires marneux à patine crayeuse (fig.5). Le contact anormal entre le Lias et le Jurassique est accompagné de nombreuses failles.

Sur la carte géomorphologique de la zone d’étude, il n’est représenté que le Jurassique moyen et supérieur. D’une épaisseur de 400m, la série du Jurassique moyen débute avec de 44 gros bancs de calcaires compacts à la base, surmontés d’une alternance de marnes et de calcaires crypto-cristalins. Ces formations témoignent d’après Bertraneu, J. (1955), du caractère pélagique de mer profonde. Sur le Jurassique moyen vient se déposer une série, de 210 à 230m d’épaisseur, du Jurassique supérieur. Elle débute par des barres de calcaires dures, d’âge portlandien, constituant le crêt de Dj. Mendjel et se termine par une série berriasienne de calcaires marneux et de marnes (fig. 14 et 5). Sur les calcaires marneux du Berriasien, apparaît en concordance une série valanginienne (Crétacé) de 250 mètres d’épaisseur, constituée de marnes à passées gréseuses. Sur la rive droite de l’Oued Soubella, la terminaison péri-anticlinale de Soubella est édifiée dans des terrains essentiellement crétacés. Cette terminaison, bien marquée, que dessine le Crétacé ici (fig.4), représente l’ennoyage du massif de Bou Taleb vers l’Ouest. Cependant, vers le Sud, ce dispositif se complique par deux replis (anticlinal, synclinal) de direction NNO-SSE, à charnière faillée qu’on peut observer depuis la RN-28 (Magra - Sétif). Ceci confirme le rôle important de la déformation, à la fois souple et cassante, dans la morphologie de cette zone. Le contact Crétacé - Jurassique est rapporté à la « Transversale » de Aïn Oulmane - Guellalia, de direction N20°E, signalée la première fois par L. Glangeaud(1951) et qui a provoqué un décrochement senestre, elle date d’après BERTRANEU J. (1955) de la phase orogénique anté-aturienne. D’autres failles mineures, de direction NNW-SSE et E-W, marquent l’aspect cassant de la terminaison surtout au SO, aux environs de Kef el Ogla (carte géomorphologique de Berhoum).

1.2.1.2 – Les unités des Djebels, Gueddil et Sidi S’hab Limité à l’Est par l’Oued Soubella et à l’Ouest par l’Oued Bounasroun, le Djebel Gueddil qui culmine à 1745m. à Kef el Assa, représente l’un des plus hauts massifs des monts du Hodna. Il est constitué de crêtes aiguës qui s’abaissent suivant une inclinaison de plus de 45% en amont et de mois de 25% en aval, et ce en liaison directe avec la forme en « V » des ravins installés dans cette unité.

Le Dj. Gueddil est un anticlinal très fracturé(fig.15.A) dont le noyau est marqué par une formation tithonico-berriasienne, constituée de calcaires pseudo-bréchiques et de calcaires sublithographiques alternant avec des marnes. Cette formation du Jurassique supérieur, visible au niveau de Ras Bou Marouane au NE de la carte, est surmontée de séries bien développées, à la fois crétacées et tertiaires autochtones. 45

A noter aussi que ce massif continue à l’Ouest par l’intermédiaire d’un anticlinal effondré, celui de Sidi S’Hab duquel il n’apparaît que la retombée sud sur la feuille de Berhoum (fig.15-B).

Fig. 14 - Structure des unités des Djbels Gueddil et Sidi S’Hab

Fig. 15 - La structuration des unités de Gueddil et de Sidi S’Hab

Plus élevé encore, le Dj. Sidi S’Hab culminant à 1803 m, est parfaitement individualisé dans le paysage. Sur la carte géomorphologique de Berhoum, il n’apparaît de ce massif que le versant sud seulement qui s’étend sur 20 Km d’Est en Ouest. Latéralement, ce versant est constitué d’une série de crêtes aiguës, en ligne discontinue, découpée perpendiculairement par des gorges étroites. Ces crêtes s’abaissent en direction du sud avec des pentes dépassant les 30%. Pour rendre plus aisé l’analyse des séries affleurants dans les deux unités, Gueddil et Sidi S’Hab, nous nous sommes basés sur les logs stratigraphiques de la figure n°5 qui illustrent l’ensemble des formations secondaires et tertiaires de ce secteur. Ces logs montrent que sur les terrains berriasiens de Dj. Gueddil et de Dj. Sidi S’Hab apparaît une puissante série marneuse du Valanginien, très épaisse (250m) qui porte de minces intercalations gréseuses (fig.14). Au dessus, vient une série de marnes à passées gréseuses, surmontée d’une formation de dolomie massive du Barrémien et de calcaires dolomitiques à intercalations de marnes et de grès de l’Aptien inférieur. Le Crétacé supérieur est constitué essentiellement de conglomérats, de grès et d’argiles rouges avec : - un Aptien supérieur (Gargasien) formé d’une barre de calcaires dolomitiques à la base, surmontée de marnes et grès. Il est suivi d’une puissante série qui va de l’Albien au Cénomanien inférieur, qui borde l’unité de Dj. Gueddil - Dj. Sidi S’Hab, en minces filets, au Sud. Elle est constituée de calcaires marno-gréseux et de marnes, suivie d’une série de marnes à intercalations calcaires du Cénomanien moyen, puis de calcaires plus ou moins 46 dolomitiques du Cénomanien supérieur - Turonien qui marque les fronts des reliefs monoclinaux bordant la zone du coté nord, - des formations du Santonien-Campanien inférieur, suivies de marnes, de calcaires et calcaires marneux du Campanien-Maestrichtien viennent buter les séries précédentes.

Sur le Crétacé, repose une série tertiaire très puissante qui débute par des marnes et des calcaires lumachelliques du Paléogène suivis de 100 mètres de calcaires à silex de l’Ypérsien. Le Lutétien inférieur est formé de calcaires marneux alors que le Lutétien supérieur de gypses et argiles blanches. Au dessus, vient l’Oligocène continental avec une série rouge gréso-argileuse de 200 mètres d’épaisseur et dont la base est constituée de bancs de calcaires grumeleux, de faciès lacustre mal cimenté.

L’individualisation des anticlinaux de Dj. Gueddil à l’Est et de Dj. Sidi S’Hab à l’Ouest ne peut se faire que par la direction de leurs axes; celui de Sidi S’Hab est de direction Est-Ouest, alors que celui de Gueddil est SO-NE , très fracturé de failles à directions diverses (cartes H.T.). Les deux plis se terminent au sud par une flexure importante et très nette, visible dans la zone d’étude, qui s’adoucit vers l’Ouest, mais qui, à l’Est ne montre aucune trace de chevauchement vers le Sud. Il s’agit, selon M. Kieken (1975), d’un accident à rejet vertical. On assiste donc dans cette zone à des couches qui s’infléchissent brutalement et qui forment la remontée du synclinal dissymétrique de M’sila et la protubérance anticlinale de Dj. Gueddil.

1.2.1.3 - Le Bassin d’effondrement d’El Hammam Sachant que le bassin d’El Hammam n’est pas un système montagneux, nous l’avons tout de même introduit dans cette partie, du fait que sa position intra-montagnarde fait de lui un paysage montagneux bien intégré. Bloquée entre les monts, au coin nord-est de la carte de Berhoum, la dépression d’El Hammam est située à une altitude de 1100m. Sa forme allongée N-S en gouttière lui permet la réception des eaux de ruissellement qui proviennent des reliefs environnants, pour les évacuer à son tours vers l’Oued portant le même nom et qui aboutit à l’Oued Soubella. Le bassin d’El Hammam est d’origine tectonique, en effet, par le biais d’une conjugaison de plusieurs failles, la partie Est de Dj. Gueddil s’est effondrée, en laissant un petit bassin (fig.16), caractérisé par la présence d’une grosse masse triasique d’argiles gypseuses. C’est le seul affleurement triasique de la feuille de Berhoum (ex : Souk Ouled Nedjaà) qui se développe au centre de la dépression et est suivi de formations crétacées et 47 tertiaires, déjà décrites, qui bordent la cuvette. A cette formation, s’ajoute un puissant dépôt d’épandages du Quaternaire récent. Les masses broyées argilo-gypseuses (Trias) jalonnent les contacts anormaux tangentiels. Ils ont, selon J.M. Villa (1977), une position extrusive et sont, d’après R. Guiraud (1971), d’âge turonien supérieur-Sénonien.

Fig. 16 - Structuration géologique du Bassin d’El Hammam

La figure n° 16 montre les nombreuses failles, en touches de piano, qui affectent la dépression et sont probablement responsables de l’effondrement et le développement du bassin d’El Hammam. Ce sont des accidents d’âge variable, allant du Turonien au Pliocène, qui ont joué en décrochements dextres, mais leurs rejeux sont incessants et localisés, il s’agit de failles conjuguées, résultant d’une compression, peut être épisodique, de direction N-S à NW-SE (R. Guiraud, 1971).

1.2.2 - Le système de piémont Avec des altitudes qui varient de 900 m au Nord à 500m au sud, les surfaces du piémont s’inclinent vers le sud suivant une pente ne dépassant pas les 12%. Elles constituent des interfluves sous formes de croupes, de lanières ou de buttes. A l’Est, la topographie de collines, de sommets arrondis, domine le piémont. Les surfaces arrondis se terminent généralement par des versants convexes en amont, rectilignes ou concaves en aval. Le piémont fait partie du synclinorium du Hodna et il constitue, dans notre aire d’étude, une zone haute (*) qui sépare le fossé de Barika à l’Est de celui de M’sila à l’Ouest (carte H.T.II). Ce système représente une zone de remplissage mio-plio-quaternaire qui provient dans sa grande partie de l’érosion des reliefs montagneux au Nord.

(*) ce qui confirme son originalité par rapport aux synclinaux de M’sila et Barika, et aussi son aspect géomorphologique propre, différent des deux. 48

La limite entre les montagnes et le piémont coïncide souvent avec les affleurements des terrains miocènes, qui selon R. Guiraud (1965) et M. Kieken (1974), sont représentés par trois cycles : - le Miocène premier cycle qui correspond à des conglomérats, grès et marnes rouges d’origine continentale et affleure à Berhoum, - le Miocène deuxième cycle (synchro-nappes) qui vient buter les formations précédentes tout le long de la retombée montagneuse. Il débute par des calcaires plus ou moins gréseux et se termine par des marnes gréseuses, - le Miocène troisième cycle (post-nappes) qui affleure au sud du monoclinal d’El Mouared. Celui-ci est continental et constitué de formations marno-gréseuses, surmontées de conglomérats à ciment calcaire du Pliocène. Les dépôts du Miocène et du Pliocène ont donné naissance à plusieurs unités morphostructurales qui sont d’Ouest en Est, les unités de Chebkat Bahloul, de Djebel Gueddicha et de chebkat Magra.

1.2.2.1 - L’unité de Chebkat Bahloul Culminant à 616 mètres, Chebkat Bahloul représente un vaste val perché, observable dans le secteur ouest de la feuille de Berhoum (fig.17). En s’orientant d’WSW -ENE, cette unité se caractérise par la largeur de sa partie ouest comparativement au secteur Est qui présente un relèvement axial dans les formations miocènes. Ce val est comblé de terrains néogènes, surmontés de formations quaternaires en discordance (Photo.2).

Photo. 2 - Rive gauche de l’Oued Laouali : Discordance angulaire entre le Quaternaire (N2) et le Miocène (m3) 49

Les formations du Miocène synchro-nappes sont interrompues localement par des dépôts appartenant à l’unité de Chouf El Djelf qui fait partie des lambeaux précurseurs de nappes signalées par M. Kieken (1965-1975).

D’après R. Guiraud (1971): ces unités allochtones font partie du front sud des nappes sud-telliennes et constituent la bordure nord du bassin de M’sila.

En effet, dans l’épaisse formation marneuse du Miocène synchro-nappes, se sont interstratifiées les formations allochtones de l’unité de Chouf El Djelf qui semblent s’effilocher d’Ouest en Est. Elles sont constituées de : - au nord-ouest, à Mechta Laàtalete et Ras Rekha, de nombreuses masses de grès jaunâtres, grossiers et de marnes grises blanchâtres, alternent avec des grès marneux et des marnes brunes ; - au nord de Mechta Zehala, des marnes brunâtres à gypses alternent avec des marnes grisâtres gypseuses et de grès lumachelliques à fort pendage vers le sud ; - aux environs de Mechta Bouira dans la partie Est de la carte, affleurent des grès ferrugineux jaunâtres ou violacés à enclaves argileuses .

A l’intérieur de cette unité se sont édifiés des monoclinaux par érosion différentielle dont le plus important est le monoclinal de Chabket Bahloul, inscrit dans les formations de Magra et celui de Draà Kherba, dans les formations de Selmane, observables le long de la RN-40 (fig.17).

Fig. 17 – Structure géologique des unités de Bahloul et Gueddicha ( d’après M. Kieken, 1975)

1.2.2.2 – L’unité de Dj. Gueddicha (fig.17) Dj. Gueddicha présente deux systèmes de formes topographiques : - un système de Koudiates formant une ride monoclinale, disposée en arc de cercle avec un point culminant de 633m à Koudiat Baàroum. Les versants présentent une dissymétrie très nette : Ceux exposés au nord sont longs et à pente faible, alors que ceux au sud sont courts et à pente forte. - une dépression de forme ovale qui s’incline régulièrement en direction du SW, en passant de 567 mètres au NE à 490 mètres au SW. Quelques vallons en berceau parcourent la surface de cette dépression et assurent la collecte des eaux de ruissellement. L’unité de Djebel Gueddicha constitue un véritable anticlinal, de direction WSW-ENE, formé de terrains variés allant du Miocène à la base au Pliocène. L’alternance des différentes séries peut être suivie à travers l’analyse des logs stratigraphiques de la figure n° 5. Il s’agit de bas en haut de : - marnes miocènes (2ème cycle=mi2) développées au centre de l’anticlinal évidé, - une série de terrains du Miocène 3ème cycle, appelée par M. Kieken (1975) « formations de Menaguer ». Cette série débute par une alternance de grès et de marnes, suivie par des marnes sableuses alternant avec des bancs de grès grossiers, très friables (mi3a). L’épaisseur de la série de Menaguer est de 300 mètres, - un faciès conglomératique, dénommé aussi « formation de Selmane » (mi3b) : ce sont de gros bancs de grès grossiers (4 à 5 m), à caractère conglomératique et à stratification entrecroisée, formant les crêts de Dj. Gueddicha (fig.17). La formation de Selmane est discordante sur la formation de Menaguer et sur les marnes du Miocène 2ème cycle (M. Kieken, 1975), - une puissante barre conglomératique à très gros éléments, cimentés par un liant calcaro-grèseux très friable du Pliocène. Ces terrains sont dénommés « formation de Magra ».

Cette structure anticlinale est affectée par la transversale d’Aïn Oulmane – Guellalia qui crée un décalage entre les différentes séries stratigraphiques et qui facilite l’attaque de la structure, en donnant lieu à une véritable combe développée au dépends des marnes. Par son aspect de surface, l’unité de Dj. Gueddicha présente un intérêt remarquable, l’anticlinal qui s’amortit vers le NE et s’ennoie vers le SW (carte géomorphologique), présente une morphologie de crêt en arc dans sa partie nord, alors qu’au sud, il descend en plan incliné sans morphologie particulière.

L’étude géophysique par sismique réflexion, de Ch. Lamrani et N. Djama. (1998), a montré, en particulier sur le flanc nord de l’anticlinal, une remontée très brutale des horizons crétacés et tertiaires, avec des accidents E-W, plus profonds et où le substrat mio-pliocène prend l’allure d’un Horst, ressemblant à ce que l’on peut observer dans le Bou Taleb. 51

1.2.2.3 - L’unité de Chebkat Magra

Cette unité regroupe Chebkat Bouchara à l’Ouest avec un point culminant de 729 mètres et Chebkat Magra proprement dite à l’Est, avec une altitude maximale de 899 mètres. Elle présente un relief de rides monoclinales caractérisées par des versants dissymétriques, l’un au sud long avec une pente de 12% et un versant nord court, en pente très forte. Aménagée dans une structure synclinale, l’unité de Chebkat Magra présente un val perché qui se termine au Nord par un monoclinal rocheux bien ancré dans le paysage (fig.18). Cette unité qui suit celle de Gueddicha à l’Est, est inscrite dans des terrains mio- pliocènes post-nappes. Elle est comblée , de part et d’autre des reliefs monoclinaux et en surface, de formations quaternaires. Les sommets de cette Chebkat constituent des crêts bien individualisés et édifiés dans les conglomérats du Pliocène (formation de Magra).

Fig.18 - Coupe schématique à travers la structure de Chebkat Magra

En conclusion, le piémont nord du Hodna constitue une zone subsidente, caractérisée par un remplissage mio-plio-quaternaire très important. La tectonique cassante est réduite ici à la transversale d’Ain Oumane – Guellalia et au contact anormal des terrains allochtones avec l’autochtone. Il constitue le domaine pré-tellien. L’important est de noter que le piémont, dans la zone de Berhoum, présente un relèvement axial très net, visible au niveau des formations tertiaires ; ce qui confirme l’aspect de « zone haute » par rapport à M’sila et Barika.

52 1.3 – Les héritages quaternaires

Après la phase tectonique plio-quaternaire, ayant abouti au plissement des formations pliocènes, la région du Hodna a connu durant le Quaternaire, une évolution continentale caractérisée par des variations climatiques et des phénomènes néotectoniques importants ; ceci peut être perçu à travers la diversité des formes, des héritages et des modelés rencontrés dans cette régions. Les phases d’évolution quaternaire se traduisent, dans les paysages de la zone, par le façonnement de plusieurs formes et dispositifs géomorphologiques. Il est à noter que la stratigraphie quaternaire du Hodna et de ses régions voisine a fait l’objet de plusieurs études, dont les plus récentes sont celles de J. CAPOLINI et M. SARY (1969) et R. GUIRAUD (1969- 1973). Ces auteurs ont retenu la chronologie marocaine dans leurs subdivisions stratigraphiques. Pour nous, dans le cadre de ce travail et compte tenu de l’absence d’une étude globale sur le Quaternaire de l’Algérie, il nous paraît difficile de retenir cette chronologie. Ainsi s’explique pourquoi il serait plus raisonnable d’adopter une chronologie relative pour le Quaternaire de cette région, basée sur la notion de temps relative (ancien, moyen, récent et actuel). A travers ce chapitre, nous allons essayer de dégager les principaux héritages quaternaires de la région de Berhoum que ce soit sur le plan des formes ou des formations, en prenant comme référence de base le Chott Hodna. En effet plusieurs dispositifs peuvent être dégagés à cet égard , il s’agit notamment de glacis, de terrasses fluviatiles, de cônes de déjection et de cônes d’éboulis (cf. carte géomorphologique en annexe).

1.3.1 -Les glacis Au pieds des reliefs structuraux ce sont développés des glacis qui se rattachent vers 800-900m aux versants rocheux des monts du Hodna (fig.19). La surface topographique de ceux-ci a une pente longitudinale ne dépassant pas les 12%, légèrement concave et une pente latérale presque nulle ; parcourue par des rills sans s’enfoncer dans la surface. Longitudinalement, les cours d’eau s’encaissent dans les glacis ce qui implique un rajeunissement de cette forme. La partie amont de ces glacis se caractérise par la présence de discontinuités, correspondant : - soit à des fronts de crêts et le raccord se fait avec une concavité basale (fig.20-B), - soit à des revers en donnant un passage graduel, sans concavité observable (fig.20- A,C). Le contact entre les versants structuraux et les glacis est souvent rectiligne, malgré la présence de quelques rentrants qui permettent la pénétration de ce système dans la montagne (fig. 19 ) 53

Du coté de l’aval, les glacis débouchent souvent sur une zone d’accumulation, le champs d’épandage ou playa, qui sur lequel s’installe la Sebkha. Celle-ci se réduit, en saison sèche, à une croûte de sel, développée sur les dépôts limoneux.

Typologie des glacis Plusieurs critères de typologie peuvent être utilisés pour identifier les différents types de glacis existant dans la zone de Berhoum. La résistance des matériaux sur lesquels sont modelés, la disposition topographique et la nature des matériaux épandus à la surface des glacis sont autant des critères de classification. En effet, en fonction de ces trois critères, l’analyse morphologique a permis d’identifier deux grands types de glacis étagés au-dessus des talwegs actuels. Ce sont les glacis d’érosion et les glacis d’accumulation.

1.3.1.1 Les glacis d’érosion En fonction de leurs formations et leurs aspects morphogénitiques, nous pouvons classer les glacis d’érosion du Hodna en deux types distincts, les glacis d’ablation et les glacis d’ablation couverts : a - les glacis d’ablation Comme le souligne la carte géomorphologique de Berhoum, les chaînons des monts du Hodna se réduisent progressivement vers le sud, pour passer à une topographie de glacis. Il s’agit essentiellement de glacis d’érosion, développés en roche sensiblement tendre (marnes à passées gréseuses) au pieds des fronts et des revers des reliefs monoclinaux, et sont formés par le nivellement des formations marno-gréseuses. Ils sont observables à Mecheta Bouira, à Draà Tolga, au sud de Kef Tiour et au nord des Chebkats de Magra et de Bahloul (cf. Carte géomorphologique). Ces glacis présentent une surface topographique peu inclinée qui se relie à l’amont, aux reliefs monoclinaux, par une concavité basale.

b - les glacis d’ablation couverts Les versants développés dans les formations argilo-grèseuses miocènes, évoluent en glacis d’accumulation. A l’amont, ces glacis s’appuient directement sur les revers des crêts et chevrons grèso- conglomératiques du Miocène inférieur (fig. 20. A), ils évoluent en lanières découpées par les ravins (fig. 20. B). Ce sont des formes d’ablation, très peu couvertes ( 2 à 3 m d’épaisseur) Localement, ces formes sont bien conservées et sont couvertes d’épaisses formations corrélatives, avec parfois 8 mètres d’épaisseur. Dans ces conditions, ces formes présentent beaucoup plus la morphologie de glacis d’accumulation que de glacis couverts. 55

Le niveau le plus élevé persiste encore au pieds des chaînons et sur le piémont ; il est réduit soit à des lanières étroites qui marquent la ligne de partage des eaux, soit à des buttes résiduelles isolées (Gab Romi). Au sud, à Dj. Gueddicha, ces niveaux dessinent des avancées en éventail, derniers témoins d’une extension autrefois plus continue. Toujours en amont et au contact des monoclinaux en pente forte (>15°) , une concavité basale relie la surface des glacis au pied des reliefs, qui, au-delà, la pente de la surface des glacis s’abaisse sensiblement vers 5°-6°, puis à 2° vers l’aval à 500 mètres d’altitude. Ces glacis sont, longitudinalement, plus étendus à l’ouest de la zone, plus réduits à l’Est. Cette situation détermine des profils longitudinaux concave en amont, puis rectiligne vers l’aval. A la sortie des oueds de la montagne, deux particularités marquent le contact des glacis avec le relief montagneux : - Là où la sortie est en forme de gorges, les glacis s’arrêtent au pieds des premiers reliefs monoclinaux. Cette situation est la caractéristique de la partie Est de la zone, - Si au contraire, les sorties sont large et dessinent des auges, il y a pénétration en ruban des formations quaternaires, épanouies dans les dépressions monoclinales ; cette particularité s’observe surtout dans la partie Ouest. Deux niveaux étagés peuvent être dégagés pour ces glacis (Fig. 19, 20 & photo 3) : - Le premier, plus ancien,(*) (N3), occupe des espaces restreints, sous forme de lanières étroites, jouant le rôle d’interfluves que nous pouvons observer à Mechta Cheki et au nord de Ras Rekha ; ou sous forme de buttes témoins à Gab Romi et Redjel Chouf à l’Est de la zone. Ce niveau est tapissé, par endroits, de formations qui s’amincissent d’amont en aval pour n’atteindre que 10 m d’épaisseur au maximum. La coupe type matérialisant ces formations est celle de la figure 19 (B,C) ; elles sont formées de bas en haut de : un niveau alluvionnaire sous forme de conglomérat de base à galets et blocs hétérométriques, reposant sur des marnes ou des grès miocènes ; un horizon rouge de sédiments fins argilo-sableux, (3m) ; un horizon d’encroûtement calcaire, d’une épaisseur allant de 3 à 4 m. Il est constitué, de bas en haut, de : - un niveau pulvérulent, à boules et granules calcaires sous forme de poupées ; - une carapace en feuillets ;

(*) R. Guiraud (1969) a subdivisé ce niveau ancien en deux étages stratigraphiques, Moulouyen et Salétien, de notre part il est très difficile de faire une distinction entre les deux étages qui restent semblables.

- une dalle calcaire de 40 Cm, à aspect bréchoïde, comportant des galets enrobés dans une pâte zonée rosâtre (faciès dit : Croûte saumon). un horizon pédologique (A), argilo-lomineux, pierreux, d’une épaisseur de 10 Cm, qui surmonte la dalle calcaire. A la terminaison péri-anticlinale de Dj. Gueddicha (Koudiat Baàroum) et à proximité de la transversale « Aïn Oulmane - Guellalia », le niveau ancien montre des traces de déformations, marquées par un pendage vers le Nord. Ce niveau semble avoir été affecté par un léger rejeux de la transversale seul accident observable à ce niveau. Par analogie à la chronologie marocaine, il est probable que les formations de ce niveau soient l’équivalent du Moulouyen .

N2 Niv. - N2

Dj.Dj. GueddilGueddil

N 3 Marnes N2 miocènes

Photo 3 - Niveaux étagés des glacis d’érosion couverts (ancien et moyen)

- Le deuxième niveau de ces glacis d’accumulation érodés (N2), s’observe un peu partout dans la zone et succède le premier sous forme de lanières étroites et isolées. Il tronque en discordance les marnes miocènes (photo.2 & 3) et comporte un matériau grossier hétérométrique, très épais en amont (7-8m). Le matériau grossier correspond en fait à des amas de blocailles peu stratifiés, emballés dans une matrice de calcaires pulvérulents qui se développent, vers le sommet, à des feuillets calcaires zonés. La surface englobe des éléments remaniés de croûte plus ancienne. Le niveau (N2) se distingue du premier (N3) par l’absence de rubéfaction et par le faible développement de la dalle calcaire. Vers l’aval, l’épaisseur de cette formation s’amincit notablement pour n’atteindre que 4 à 5 m. d’épaisseur (photo 4). La remarque qu’on retient pour ce type de glacis, c’est qu’ils sont plus réduits à l’Est et se situent à des altitudes plus hautes qu’à l’Ouest. Cela s’explique par l’étendue réduite du 58 piémont à l’Est de la zone, due à la brutalité du contact entre l’anticlinorium des monts du Hodna et le synclinorium de la cuvette hodnéenne.

Photo. 4 - Formations du niveau 2 sur un niveau repère de grès miocènes

1.3.1.2 - LES GLACIS D’ACCUMULATION (s.s.) Les glacis d’accumulation se distinguent des glacis d’érosion, dans cette zone, par leur pente douce, leur forme et position topographique et leur matériau de surface. Ils sont développés dans la dépression montagnarde d’El Hammam au NE de la zone et plus particulièrement au sud de la région étudiée, où ils prennent le relais des glacis d’érosion (carte géomorphologique). L’analyse détaillée de ce type de formes permet de distinguer deux types de glacis d’accumulation : Les glacis-cônes et les glacis-terrasses. a - Les glacis-cônes Vers l’amont, la plupart des glacis étudiés se raccordent aux gorges d’oueds sortant des reliefs montagneux, exemple des oueds Soubella-Magra, Bounasroun-Berhoum, Menaifa, Reguiba-Zami, Soufrane et El Ameur-Rechaga.(fig.19). Nous les avons dénommés ainsi du fait qu’il résultent d’un épandage de crues, développé à la sortie des oueds, de forme conique ; généralement constitués de formations récentes. 59

Ces oueds, dont la plupart ont l’aspect de véritables torrents proviennent tous des monts du Hodna et ont tous participé au comblement des dépressions de Magra et M’sila. Ils ont construit des cônes de déjection dont leur coalescence au sud de la région de Berhoum a provoqué le nivellement des plaines de Selmane et Magra . Les meilleurs exemples sont ceux de l’oued Soubella , à la sortie des Chebkats de Magra à l’Est, que nous avons appelé cône de Magra, de l’oued Bounasroun-Berhoum, à la sortie du monoclinal de Sidi Abdellah (cône de Berhoum), celui de l’oued Menaifa, bien observable sur l’image satellitaire de la figure 3 (cône de Gueddicha) et enfin celui qui s’étale aux débouchés des deux oueds, Sefrana et Lahmar, appelé cône de Braktia. Les dimensions de ces cônes sont proportionnelles à leur zone d’extension, le plus long est celui de Berhoum, qui s’enracine au pied du monoclinal de Sidi Abdellah, à la sortie de l’oued Bounasroun des montagnes et qui s’étale au-delà de la ville de Berhoum au sud, suivant la direction de l’oued portant le même nom (carte géomorphologique). Ce sont des glacis d’accumulation, peu inclinés vers le Sud (2°), et renferment des formations qui s’épaississent en allant vers l’aval, contrairement aux glacis d’érosion. L’analyse du sondage, levé lors de la réalisation d’un forage (Projet FAO-HODNA), permet de distinguer de bas en haut les niveaux suivants (fig. 21) : - un niveau grossier, hétérométrique (graviers, galets et blocs), de plus de 6 mètres d’épaisseur, de matrice argileuse. L’épaisseur de ce niveau dépasse les 20 m. dans le cône de M’sila à l’Ouest. - un niveau limoneux rubéfié de 3 mètres d’épaisseur qui débute par des formations caillouteuses à la base et passe à des sables argileux gris jaunâtres à verdâtres, ou noirâtres (hydromorphie) ; - au dessus, de cette formation, vient se superposer un ensemble de 6 à 8 mètres d’épaisseur, homogène, plus fin à la base développant un gley à cristaux de gypse et un encroûtement gypseux sous-jacent que surmonte un horizon grossier (graviers et sables), puis un autre plus fin. Cet ensemble s’observe largement sur les berges de l’oued Menaifa, au SW de Berhoum. Les mêmes formations de ce niveau sont bien observables sur la rive droite de l’oued Berhoum sur plus de 10 mètres. Il est probable que l’absence d’encroûtements calcaires dans ce profil et l’importante épaisseur de la formation grise à noirâtre, soit liée à une évolution récente.

Fig. 21 – Profil à travers les formations du glacis récent, N1 (glacis-cône de Berhoum) b - Les glacis-terrasses Ce type de glacis est observable surtout dans la dépression intramontagnarde d’El Hammam au NE de la carte. Ces formes se situent dans l’axe du drainage de cette dépression et se terminent, au niveau des oueds par un talus, soit abrupte, soit estompé. Ils sont constitués des mêmes formations que les glacis-cônes ; il s’agit là de formes qui passent à l’aval à des terrasses, tandis qu’à l’amont, ils constituent de véritables glacis.

1.3.2 - Les terrasses Suivant leur position topographique, la plupart des terrasses alluviales sont édifiées dans les vallées de la partie montagneuse (oueds Soubella et Bounasroun). Ces terrasses présentent généralement des surfaces plates et des rebords abrupts. Les exemples les mieux développés, dans la zone d’étude, s’observent dans la vallée de l’oued Soubella et celle de l’oued Bounasroun . A titre indicatif et dans le cadre de cette étude, nous avons pris deux exemples de terrasses bien développées dans l’Oued Bounasroun, il s’agit de la terrasse de Bounasroun et celle de Guettatcha (fig. 22).

1.3.2.1 - La terrasse de Bounasroun (un niveau 2) Au niveau de Mechta Bounasroun, la terrasse du niveau 2 se présente comme un lambeau au dessus de la terrasse récente (niveau 1). Elle est formée, du bas en haut, par un horizon de blocs et graviers mal cimentés et peu stratifiés, suivi d’un horizon d’encroûtements calcaires, emballant des blocs et des galets, qui passent au sommet à des feuillets calcaires. Ce niveau est recouvert en partie et à l’amont par le petit cône de déjection de Chaàbet Bouana. Les formations de ce niveau rappèlent celles du niveau 2 des glacis d’ablation couverts et elles peuvent être rattachées, par analogie à la chronologie marocaine au Quaternaire moyen (carte géomorphologique en annexe).

1.3.2.2 - La terrasse de Guettatcha (niveau 1) A la sortie de l’Oued Bounasroun du cadre montagneux, s’est édifiée une terrasse alluviale étalée sur plus de 1Km ; il s’agit d’une surface sub-horizontale, située sur la rive gauche de l’Oued.

Cette terrasse constitue le premier niveau au dessus du lit actuelle de l’oued Bounasroun et s’élève à environ 8 mètres par rapport au talweg. Elle est formée, de bas en haut, de trois niveaux bien distincts (fig.22) : - le premier est constitué d’éléments grossiers (blocs et galets) enrobés dans une matrice sablo-argileuse, sur une épaisseur de 5 mètres ; - le second, est argilo-sableux sur 3 mètres d’épaisseur, de couleur gris-jaunâtre, - le troisième, au sommet avec une épaisseur de 0.5 m, est un horizon limoneux à encroûtement calcaro-gypseux, sous forme de taches diffuses ou poupées qui s’alternent avec des horizons noirâtres hydromorphes, riches en Gastéropodes.

Ces formations rappellent celles des glacis-cônes, elles peuvent être rattachées donc au Quaternaire récent.

En contrebas de cette terrasse, il est fréquent de rencontrer un niveau inondable, sans doute faisant partie du lit majeur, constitué de formations surtout limoneuses, déposées sur un substrat marno-calcaires.

(X : 710, Y : 275.8)

Fig. 22 – Coupe à travers les formations de la terrasse de Guettatcha

Fig. 22 - Profil à travers les formations de la terrasse de Guettatcha (N1).

1.3.3 - Les cônes d’éboulis

Dans les montagnes, surtout à Dj. Gueddil, quelques cônes d’éboulis sont observables au pieds de certaines corniches de crêts ou de reliefs escarpés en général (fig. 23 et photo.5). Ces cônes sont constitués de formations fines litées, parfois grossières, concrétionnées et se raccordent par endroits à des glacis-terrasses au niveau de la dépression d’El Hammam.

Fig. 23 - Evolution du Versant nord de Dj. Guettaf

Les formations litées laissent penser aux grèzes, surtout que cette zone se caractérise par des températures très basses en hivers, pouvant déclencher des processus de cryoclastie.

Photo. 5-Cônes d’éboulis développés en contrebas des corniches rocheuses de Dj. Louiza

Il est à noter enfin, que la plupart des niveaux quaternaires signalés dans la zone de Berhoum se caractérisent par une situation stratigraphique d’étagement. Cette Situation est très nette pour les terrasses alluviales dans les vallées de l’oued Soubella et l’Oued Bounasroun. A noter aussi, que plusieurs dépôts anciens restent perchés à Chebkat Magra et à Dj. Gueddicha et sont actuellement séparés de leurs racines, par l’oued Soubella qui s’inscrit dans le synclinal miocène de Magra à l’Est et l’oued Rechaga inscrit dans le synclinal de M’sila à l’Ouest. A cela, s’ajoute la déformation du niveau ancien (N3) de Koudiat Baaroum qui est notablement déformé et présente un pendage vers le Nord (fig.20, carte géomorphologique). Ces deux observations, l’étagement et la déformation, confirment l’hypothèse d’une réactivation néotectonique au cours du Quaternaire, conjuguée au creusement des oueds ; ce qui peut justifier l’étagement des niveaux quaternaires dans cette région.

La situation d’emboîtement n’est développée peut être qu’en bordure du Chott, à l’aval des Oueds Leham, Ksob, Nefida ou Barika. La présence de cette situation au niveau de la montagne reste à vérifier malgré les affirmations de M. SARY (1976), qui stipule que les niveaux récents dans cette zone sont en situation d’emboîtement.

Conclusion L’analyse géologique de la zone d’étude a permis de voir que la région du Hodna est partagée entre trois domaines structuraux dont chacun possède des caractères lithologiques et des styles tectoniques spécifiques : - le domaine atlasique au sud matérialisé par les monts des Ouled Nail, - le domaine préatlasique au centre, représenté par la cuvette du Hodna, qui montre des structures larges avec des séries assez épaisses, - le domaine tello-atlasique (pré-atlasique de Guiraud) au nord, qui présente des séries carbonatées moins puissantes, tectonisées de façon plus intense que les précédents et des séries charriées. Cette étude a permis aussi de relever que l’évolution géologique de la zone de Berhoum en particulier et celle du Hodna en général, a joué un rôle fondamental dans l’individualisations des unités morphostrucurales de la zone d’étude. En effet, le cadre montagneux du Hodna est développé dans des terrains secondaires connus par leur diversité lithologique. Cette diversité et surtout l’alternance des faciès calcaires avec les marnes, est en grande partie responsable de l’érosion différentielle, elle- même responsable du dégagement de formes originales qui se distinguent nettement dans le paysage (crêts, escarpements, corniches, etc.). Par contre le bassin du Hodna est aménagé essentiellement dans les terrains tertiaires souvent marneux. Seuls quelques bancs de grès, de calcaires gréseux ou de conglomérats persistent encore et ajoutent quelques reliefs plissés( monoclinaux, cuestas). Cette diversité litho-structurale a permis l’individualisation, dans la zone de Berhoum, de plusieurs systèmes morphologiques emboîtés dans deux grands ensembles morphostructuraux : - Les monts du Hodna au nord, représenté par plusieurs unités morphologiques qui sont d’Ouest en Est : Le chaînon de Sidi S’Hab – Gueddil, la dépression d’El Hammam et le mont de Soubella - La cuvette hodnéenne au sud, matérialisée par des héritages quaternaires très développés et bien conservés. En amont, les oueds entaillent les crêts et barres rocheuses des reliefs montagneux en véritables cluses, pour déboucher sur le piémont qu’ils entaillent aussi profondément en laissant une morphologie de glacis, sous formes de lanières, disséquées latéralement par des ravins. Dans le détail, ces différents glacis présentent un étagement de plusieurs niveaux ; dont les plus élevés se situent surtout en amont et sont généralement de faible extension qui suggère une destruction intense au cours des phases quaternaires postérieures à leur 65 installation. Les moins élevés s’étalent largement en aval, sous forme de cônes. Le matériau constitutif de ces formes est essentiellement grossier et comporte des galets et des blocs enrobés dans une matrice sablo-limoneuse à encroûtement calcaire. A noter aussi que les formations quaternaires, dans cette zone, varient d’un secteur à un autre : - à la sortie du cadre montagneux, l’accumulation est très grossière, mais d’épaisseur faible, témoignant d’une compétence très élevée des oueds. - alors qu’en aval, elle devient fine mais très épaisse, reposant sur un substrat marneux de 15 à 20° de pendage vers la sebkha. - les sédiments charriés par les oueds sont bloqués à l’aval par les fronts des reliefs monoclinaux pliocènes des Chebkats et deviennent plus épais en amont qu’en aval, alors que les formations récentes se terminent au Chott et sont plus épaisses en aval qu’en amont.

Ainsi apparaît le rôle de la structure et de l’héritage quaternaire dans l’individualisation des unités morphologiques de cette zone. Il reste à savoir quel et l’impact des facteurs biogéographiques dans l’approfondissement de ces contrastes morphologiques ? 66

CHAPITRE 2 LE CADRE BIOGEOGRAPHIQUE

En plus du rôle des facteurs abiotiques étudiés par le biais du bâti structural, il est certain que les facteurs biogéographiques ont aussi un rôle déterminant dans l’organisation et le fonctionnement des géosystèmes du Hodna en général et de la région de Berhoum en particulier. Ils sont responsables non seulement et en grande partie, des édifices hérités, mais aussi de la plupart des processus morphogéniques récents et actuels. Dans cet ordre, nous allons essayer d’aborder en premier lieu les paramètres climatiques qui affectent cette zone, ensuite nous analyserons les conditions édaphiques et phyto-écologiques, sans oublier le rôle des activités humaines dans l’évolution du milieu.

2.1 - Les données climatiques Le climat de la zone d’étude ne peut être dissocié de celui du Hodna, c’est un climat méditerranéen qui comporte deux saisons: l’une humide et fraîche en hivers, attirée surtout par les anticyclones du front nord ; l’autre sèche et chaude en été, installée par l’effet des anticyclones sud. Localement, le relief influe sur les facteurs climatiques et explique certains contrastes locaux : - au Nord et NW, les monts du Hodna à plus de 1700 m, forment un écran aux influences humides, les pluies passent ici de 600 mm sur les sommets à 200 mm dans la plaine du Hodna, - à l’Est les monts de Belazma et des Aurès, très élevés, font barrière aux masses d’air du NE et de l’Est, - au Sud, les monts des Zibans et Ouled Nail, moins élevés, laissent de larges ouvertures aux influences du climat saharien, - à l’Ouest, le passage est progressif vers le climat aride des hautes plaines algéroises.

L’analyse des précipitations et des températures et leurs variations spatio- temporelles ainsi que leur relation avec le relief, permet d’établir, à travers la carte pluviométrique et celle de températures, une synthèse climatique de la zone étudiée. Pour mieux caractériser les paramètres climatiques de cette zone et déterminer l’influence du relief sur ces paramètres, nous avons sélectionné des stations climatiques à l’intérieur du bassin hodnéen et quelques stations limitrophes (tab.2 et fig.24).

Tab. 2 - Situation géographique des stations climatiques dans le Hodna

N°Ordr Nbre.Anné STATION X Y Alt. (m) P (mm) e an es 1 AIN EL HADJEL 607,1 264,58 550 227 50 2 SIDI AISSA * 597,05 287,95 662 284 50 3 DIRAH 595,35 299,2 834 420 12 4 AIN KERMANE 631,18 240,45 490 223 50 5 CED FAGUES 657,1 277,9 546 236 10 6 MEDJEZ 667,5 290 637 270 50 7 BORDJ R'DIR 698,4 292,2 1100 458 50 8 B.B.ARRERIDJ ** 685,8 309,95 922 400 50 9 MEDJANA 677,45 315,9 1060 486 50 10 RAS EL OUED 710,6 296,5 1083 396 14 11 BEL IMMOUR 697,5 295,1 940 379 50 12 M'SILA * * 667,25 268,85 469 219 50 13 KSOB BGE 668,45 282,1 580 267 50 14 BOU TALEB * 742 268,85 1225 447 50 15 OUED EL MA 799 272,5 1050 474 50 16 N'GAOUS 764,1 255,1 730 241 50 17 BARIKA ** 742,3 235 456 213 32 18 BOU SAADA ** 635 213,45 550 284 50 19 AIN RICH 628,1 154,25 944 260 13 20 AIN BOUCIF 540,75 287,8 1250 424 50 21 EL KANTARA 774,7 217,4 513 270 50 22 SETIF ** 743,55 334,9 1081 457 50 23 AIN AZEL 751 283,3 960 407 50 24 AIN OULMANE 734,3 294,8 960 311 50 25 AIN NESSISSA 583,25 290,35 670 378 50 26 CHEL. ADAOURA 565,03 293,8 1004 487,1 13 27 SOUK EL DJEMA 576,9 304,08 832 340 50 28 DRAA LAHDJAR 565,68 271,85 726 262,1 40 29 MAGRA 716,8 260,85 573 227,1 13 30 RAS ISSLY 726,9 276,4 998 390 50 ** Données climatiques complètes , * Données de températures pour 3 ans.

Il faut noter que la plupart des stations ne disposent pas de données climatiques complètes et la majorité ne peut fournir que des données pluviométriques. Pour une meilleure caractérisation de la variabilité spatiale des paramètres climatiques de la zone d’étude, nous avons choisi quatre stations représentatives : - Bou Taleb pour la zone montagneuse au nord, - Sidi Aissa, M’sila et Barika pour la cuvette du Hodna au sud. Celles-ci sont réparties respectivement d’Ouest en Est.

¡ ¢8 £ ¤ §

27 ¥ ¦ ¡

3 ¢ ¨ 11 10 ¥ 300 26 7 24 20 25 2 6 13 23 Sidi Aissa 5 30 28 15 12 14 1 Boutaleb M'sila 29 16 250 4 17 Ch Barika ott el 21 18 Ho dna

200

550 600 650 700 750 800 14 N° des stations climatiques 0 50 100 Km Fig. 24 - Répartition spatiale des stations climatiques dans le Hodna

2.1.1 – Les températures Par manque de séries complètes sur les températures dans les stations existantes, nous avons préféré pour l’étude de ce paramètre d’utiliser les données de Seltzer, P. (1946). En effet, les températures dans le Hodna se caractérisent par une extrême variabilité spatio-temporelle, et une opposition nette entre la zone montagneuse au nord et la cuvette au sud. Si l’on se réfère au tableau n° 3, on constate que l’année est partagée entre deux périodes : - l’une chaude qui s’étale entre juin et septembre en montagne (station de Boutaleb) et entre mai et septembre sur le piémont, avec un maximum de température en juillet – août. - L’autre froide, allant d’octobre à mai, avec un minimum de température en janvier surtout. 69

On remarque par ailleurs, que les températures s’abaissent en allant du sud vers le nord et elles ont tendance à augmenter d’Ouest (Sidi Aissa) en Est (Barika). Ce phénomène est, sans doute, lié à la continentalité du climat qui sévit dans le bassin hodnéen, elle est plus accentuée sur le piémont qu’en montagne.

Tab. 3 - Répartition mensuelle des températures à travers le Hodna (Bordure nord) BouTaleb Sidi Aissa m" m Moy M M" m" m Moy M M" Sep 2.5 14.6 23.1 31.6 39 4 15.1 23.5 31.9 41.2 Oct -6 6.7 12.75 18.8 28 0 9.8 17.25 24.7 37 Nov -5 2.3 7.25 12.2 22.5 -3.1 5 11.2 17.4 28.1 Dec -11 -1.1 3.65 8.4 17.5 -12.4 1.7 7.2 12.7 20.5 Janv -11 -2.3 2.85 8 18.5 -8 0.7 6.15 11.6 23.8 Fevr -11 -1.4 3.8 9 21 -4.7 2 8.15 14.3 25.5 mars -11.5 0.7 6.4 12.1 21.6 -5.2 4.8 11.5 18.2 29.8 Avr -6.5 3.2 9.9 16.6 27.5 -2.9 6.7 14.75 22.8 35.2 Mai -4 7.3 14.4 21.5 31.5 0.4 10.8 19.2 27.6 37.6 Jun 0.5 11 19.1 27.2 36 5.7 15.4 24.05 32.7 42 Juill 4 14.8 23.5 32.2 39.5 10.8 18.8 28.4 38 45.5 Aout 6 14.6 23.1 31.6 39 8.2 18.1 27.5 36.9 48.6 Année -11.5 5.7 12.2 18.7 39.5 -12.4 9.1 16.6 24.1 48.6 M’sila Barika m" m Moy M M" m" m Moy M M" Sep 9.8 18.1 24.1 29.9 38 6 18.1 25.3 32.5 43.2 Oct 4.7 12.5 18 23.5 30 0.4 12.7 19.05 25.4 35.1 Nov 0.8 7.6 12.7 18.3 24.2 -2.6 7.8 13.25 18.7 30 Dec 0 4.2 8.6 13 19.4 -6.2 3.4 8.6 13.8 22.3 Janv -1 4 10 15.4 22 -5 2.8 7.95 13.1 20.3 Fevr -2.6 4.6 10 15.4 22 -5.2 4.1 10 15.9 25.9 mars -1.8 6.5 11.7 16.9 26 -3.6 7 13 19 30 Avr 1 9.7 15.6 21.1 29.9 2.4 9.8 16.7 23.6 34 Mai 6.5 14.1 20.2 26.4 37 5.6 14.1 21.3 28.5 39.3 Jun 10.4 18.5 25.6 32.4 40.9 8.8 19.5 26.85 34.2 43.6 Juill 13.5 21.7 28.7 35.6 42.8 16 22.7 30.95 39.2 46.8 Aout 14.2 23.5 30.4 37.2 43.2 15 22.1 29.85 37.6 47.7 Année -2.6 12.1 17.8 23.6 43.2 -6.2 12 18.56 25.1 47.7 M’’ : Maximum absolu observé ; m’’ : Minimum absolu observé, Moy : Moyenne mensuelle . M : Moyenne de tous les maxima ; m : moyenne de tous les minima

L’analyse de la variabilité inter-annuelle des températures moyennes annuelles, illustrée par la figure n° 25, montre une succession d’années relativement fraiches (1977-1979,1984,1986-1987, 1991) et d’années relativement chaudes (1980- 1982, 1983, 1985, 1988-1990).

20,5 T°c 20 19,5 19 18,5 18 17,5 17 16,5 16 1977 1980 1983 1985 1988 19901991 années

Fig. 25 - Variation inter-annuelle des températures à M’sila (ONM)

Les amplitudes thermiques mensuelles dans la zone sont plus élevées en été qu’en hiver (tab.4) ; elles sont autour de 10°c pour le mois de Janvier, mais varient entre 14 et 20° en Juillet. L’amplitude annuelle varie aussi entre le nord et le sud et entre l’Ouest et l’Est dans la cuvette ; elle est de10.9°c à Sidi Aissa et descend à 5.6°c à Barika à l’Est.

Tab. 4 - Variations des amplitudes thermiques mensuelles et annuelles

J A N V I E R J U I L L E T Stations M m M - m M m M - m Ann. Bou Taleb 8 -2.3 10.3 32.2 14.8 19.4 9.35 Sidi Aissa 11.6 0.7 10.9 38 18.8 19.2 10.47 M’sila 13.8 4.0 9.8 37.2 23.5 13.7 9.2 Barika 13.1 2.8 10.3 39.2 22.7 16.5 5.6 M : Moyenne de tous les maxima ; m : moyenne de tous les minima, M-m : amplitude

Les températures extrêmes agissent le plus souvent sur l’évolution du milieu, en entretenant le phénomène de gel-dégel. Le tableau n° 3, montre aussi une variation spatiale des minima et des maxima, du nord au sud et d’ouest en est. En passe de -11.5°c comme minimum en montagnes (Boutaleb) à -12.4°c à Sidi Aissa, -2.6 à M’sila 71

et -6.2°c à Barika pour la cuvette, et de 39.5°c comme maximum au nord à 48.6 °c à Sidi Aissa, 43.2°c à M’sila et 47.7°c à Barika au sud. Ainsi apparaît l’écart thermique entre les montagnes au nord et la cuvette au sud, il est également considérable entre l’est et l’ouest de la cuvette. D’autre part, cette analyse spatiale permet de distinguer une certaine relation mathématique entre les températures et les altitudes. Celle-ci représente le gradient thermique de la zone d’étude. En effet, l’étude relationnelle entre les températures et les altitudes a permis de déduire la fonction linéaire suivante :

T° c = 22.9832 - 0.0084(Alt. en m). (1.1)

Ce gradient thermique ( 1.1 ) traduit une diminution de 0.84°c pour une augmentation de 100 mètres d’altitude. Il nous a été un moyen efficace pour établir la carte de la répartition spatiale des températures dans la zone d’étude (fig. 26). Cette carte montre que les températures moyennes annuelles diminuent avec l’altitude, on passe de 18° en moyenne sur le piémont à 14°c sur les montagnes.

BBA 300 Sidi Aissa

M'sila Bou Taleb

250

Barika

Bou Saàda

200

550 600 650 700 750 800

0 50 100 Km Fig. 26 - Carte des températures moyennes annuelles

2.1.2 – Les vents Il est à noter d’abord que les monts du Hodna et des Aurès sont localement le siège de hautes pressions, les vents s’infiltrent alors, par le couloir de Batna - N’gaous , dans la cuvette qui joue ainsi le rôle d’une zone de basse pression. Il faut signaler aussi que le manque de stations mesurant les vents dans la zone d’étude, ne permet pas de faire une analyse détaillée de ce paramètre ; seules les stations de Barika et M’sila, plus proches, fournissent des mesures de fréquences et de vitesses du vent sur plusieurs années. La direction et la vitesse des vents sont très variables au cours de l’année, le tableau n° 5 montre que les vents du N, NW et W sont les plus dominants sauf en été où la dominance est aux vents chauds du Sud. Tandis qu’en Hivers, le Hodna est soumis aux vents froids. Le vent d’Ouest « Gharbi », sec et froid, apporte plus de nuages que de pluies, il est responsable des orages de fin d’été. Les vents pluvieux sont ceux du NW et du N « Bahri » ; les vents du NE et de l’Est « Chergui », passant par les Aurès et Belazma, sont froids en hivers et relativement frais en été. Les vents du Sud « Chehili » sont secs et chauds, avec une grande action de sécheresse en été qui pendant lequel ils créent des tempêtes de sable dans la zone.

Tab. 5 - Fréquence des vents suivant la direction

Dirc Jan Fev Mar Avr Mai Jun Jll Aut Sep Oct Nov Déc Ann N 18 16 15 13 15 12 12 9 12 13 14 16 14 NE 12 10 15 15 15 16 15 17 13 15 14 12 14 E 11 9 8 8 6 9 9 11 12 10 10 12 10 SE 6 6 8 7 6 9 12 7 11 7 5 6 7 S 4 5 8 11 15 19 19 19 14 8 7 4 11 SW 7 9 9 12 10 13 15 14 12 6 6 7 10 W 20 21 17 16 16 12 10 13 13 18 19 19 17 NW 22 24 20 18 17 10 8 10 13 23 25 24 18 Source : Projet FAO-HODNA

L’analyse du tableau permet de voir aussi que durant l’année, les vents dominants sont ceux de l’ouest et du NW et ceux du nord et du NE avec plus de 60%. Les vents de l’est et du SE ne présentent que 17%, alors que ceux du sud et du SW arrivent à 21%. Quant aux vitesses des vents, elles sont résumées dans le tableau n° 6. Ce tableau montre que les vitesses sont relativement faibles à modérés et sont régulièrement réparties sur l’année. Elles varient entre 2 et 3 m/s.

Tab. 6 - Variabilité mensuelle de la vitesse du vent en m/s (à 0.5 mètre au dessus du sol) Stat. Jan Fev Mar Avr Mai Jun Jll Aut Sep Oct Nov Déc Ann Barika 1.9 2.1 2.4 2.7 2.5 2.6 2.4 2.3 2.5 2.1 2 1.8 2.3 M’sila 2.2 3.1 2.6 2.4 2.8 2.8 2.8 3 2.5 1.8 1.6 2.2 2.5 Source : Projet FAO-HODNA

2.1.3 - Les précipitations

Au même titre que les températures, la région d’étude est marquée par une variabilité des précipitations dans le temps et dans l’espace. Le tableau n° 7 montre une variabilité annuelle bien marquée. Elle peut être résumée en deux périodes: - l’une pluvieuse, qui s’étale entre septembre et mai, avec un maximum qui varie d’un lieu à l’autre. Il est enregistré en novembre en montagne, en décembre à l’ouest du piémont, en janvier au centre et en novembre à l’Est ; - l’autre sèche, allant de juin à août, avec un minimum en juillet- Août. La période pluvieuse est plus variable encore, elle offre des courbes irrégulières, marquant des mois plus pluvieux. En effet, en montagne, la station de Boutaleb enregistre quatre pics correspondant aux mois de novembre, janvier, mars et mai ; alors que dans la partie amont du piémont, la station de Sidi Aissa au NW enregistre des pics en décembre, mars et mai. Plus au sud, dans la partie aval du piémont, la station de Barika au SE marque des pics en novembre, janvier, mars et mai.

Tab. 7 - Moyennes mensuelles des Pluies dans la région du Hodna (partie nord)

Stat Janv Fev Mar Avr Mai Jun Jull Aot Sep Oct Nov Dec Ann Boutaleb 52.0 40.0 54.0 32.0 39.0 21.0 04.0 13.0 31.0 40.0 56.0 45.0 427.0 Sidi Aissa 32 22 33 22 35 23 9 7 24 30 35 37 309 M’sila 26.78 21.47 25.41 23.2 25.5 14.07 4.6 5.12 11.2 23.9 20.1 18.78 219.9 Barika 25 24 26 14 21 13 2 3 24 20 30 22 224 Source: A.N.R.H.

Cette situation pluviométrique confirme l’irrégularité annuelle des pluies dans le Hodna et le caractère orageux pendant l’automne et le printemps. La variation inter-annuelle des précipitations est également importante ; elle se traduit, parfois, par des hauteurs de pluies qui vont du simple au double. La figure 27 montre une succession d’années plus pluvieuses que d’autres. En montagne la station de 74

Boutaleb a enregistré entre 1923 et 1943, deux périodes plus pluvieuses ; alors qu’au piémont et durant 45 ans on n’observe que trois périodes enregistrées en amont du piémont. Le reste du secteur est marqué par la rareté des pluies, surtout au sud-est .

P(mm) 700 600

500

400

300

200

100

0 1923 1928 1933 1938 1943 1948 1953 1958 1963années 1968

Boutaleb Sidi Aissa M'sila Barika

Fig. 27 - Variabilité inter-annuelle des pluies dans la zone d'étude

Cette variabilité temporelle est couronnée par une variabilité spatiale . Celle-ci se traduit en général par une diminution des pluies du Nord au Sud et du NW au SE.

De cette analyse spatio-temporelle surgisse une certaine relation entre les pluies et les altitudes. Celle-ci peut être déduite mathématiquement par une analyse relationnelle entre les deux. En effet, l’analyse de la relation entre les pluies et les altitudes, nous a permis de déterminer un gradient pluviométrique en fonction de l’altitude et de dresser, par la même, une carte des moyennes annuelles des pluies. Ce gradient pluviométrique est de la forme :

0.7608 Pan (mm) = 2.0439 (Alt) (1.2) où : P an : Pluies moyennes annuelles (en mm); Alt : Altitude en mètres

Le gradient ( 1.2 ) traduit l’augmentation de la pluie avec l’altitude ; elle est de 40 mm en moyenne annuelle pour une dénivelée de 100 m dans la plaine et de 26 mm pour 100 m en montagne.

La carte pluviométrique (fig. 28 ) montre une concentration des pluies sur la zone montagneuse où la pluviométrie peut atteindre les 600mm à Dj. Sidi S’hab et une faiblesse des précipitations au niveau du piémont (300 mm) et de la plaine du Hodna (200mm).

BBA 300

Sidi Aissa Sidi Shab

M'sila Bou Taleb Magra Ngaoues 250

Barika

Bou Saàda 200

550 600 650 700 750 800

0 50 100 Km

Fig. 28 - Répartition spatiale des pluies dans le Hodna

Il faut souligner cependant que certaines stations échappent à cette logique altitudinale, surtout lorsqu’il s’agit de vallées abritées telle que la station de N’Gaous. A noter enfin que dans les montagnes du Hodna, une partie des précipitations tombe sous forme de neige, malgré qu’elle soit peu importante dans cette zone : la station de Boutaleb en montagne et à 1250 m d’altitude, a enregistré 15.3 jours de neige en moyenne et 22.5 jours d’enneigement en moyenne par an, alors que la station de M’sila, à 469m d’altitude au niveau du piémont n’enregistre qu’un jour d’enneigement en moyenne par an.

2.1.4 – Synthèse climatique La combinaison des variations mensuelles des températures et des pluies, illustrées par les diagrammes ombrothemiques (fig. 29) permet de voir le type du climat régional et d’analyser surtout les caractères essentiels des saisons de la zone étudiée. Ces diagrammes montrent une augmentation régulière des températures pendant la saison estivale à partir du mois de mai pour atteindre un maximum en juillet pour la zone montagneuse (Bou Taleb) et en Août pour la partie aval du piémont (M’sila et Barika); puis elle décroît à partir de la mi-octobre.. Les pluies sont, au contraire, plus variables dans l’année ; elles offrent des courbes irrégulières, avec deux pics de pluie en montagne (station de Bou Taleb), l’un en mars et l’autre en mai. La même remarque est valable pour les stations du piémont (ex. de Sidi Aissa)

Fig. 29 - Diagrammes Ombrothermiques du Hodna

Les diagrammes ombrothemiques de la figure n° 29, lissent mieux les anomalies des pluies et des températures pour donner deux périodes climatiques, l’une sèche, l’autre humide. La saison sèche est plus longue sur le piémont que sur la montagne ; elle est de 7 mois à la station de Sidi Aissa, allant d’avril à octobre, de 8 mois à M’sila et Barika ; alors qu’elle ne dépasse pas les 4 mois à Bou Taleb en montagne. La sécheresse du mois d’avril dans les stations du piémont, s’explique surtout par les faibles quantités de pluies par rapport aux températures moins élevées, et aussi par l’effet du vent chaud du sud pendant ce mois. C’est le mois du vent de sable dans cette zone.

2.2 - Les sols (fig.30) L’analyse géomorphologique a permis de voir que la zone d’étude est partagée entre : • Une zone montagneuse où les sols sont rares et très peu développés, ils sont dans la plupart des cas soit des lithosols soit des régosols : - les lithosols lorsque le substratum est résistant, tels que les sols développés sur les versants rocheux (crêts et escarpements de Dj. Gueddil, Dj. Aroua, Dj. Keltoum), couverts de dépôts provenant directement des calcaires et dolomies du Secondaire, ou des grès et des conglomérats mio-pliocènes pour le cas de Dj. Gueddicha et chebkates Magra et Bahloul,. - les régosols sont développés généralement sur les marnes de Dj. Kekba, Dj.Koukeb et Dj. Dhari, et sur les argiles et les gypses de Draà Lakhdar. Lithosols et régosols représentent des sols minéraux brutes qui ne sont pas vraiment des sols au sens pédologique ; ils se localisent sur les versants à pente forte (>12%) où le ruissellement est très active et où la morphogenèse l’emporte sur la pédogenèse. • Une zone de piémont, représentée par des glacis, où les sols sont Isohumiques, relativement plus évolués que les sols de montagnes particulièrement en zone amont. Sur les glacis d’accumulation très développés dans la plaine de Magra, les sols sont plus évolués bien que dominés par les Siérozem. En outre, il faut souligner que les sols de cette région ont fait l’objet d’une étude détaillée de la part de Bouyadjiev, T. (1969) et Belouam N. (1969-71) dans le cadre du Projet FAO-HODNA et dont les résultats sont résum és dans le tableau n° 8 et illustrés par la figure n° 30. 78

Ainsi, les différents types de sols de la région de Berhoum seront abordés en détail, en essayant de les rattacher aux formes-support suffisamment analysées dans le chapitre consacré aux héritages quaternaires.

2.2.1- Les sols des glacis d’érosion Sur les parties couvertes des glacis d’érosion se sont développés des sols de type Siérozem (sol stéppisé) qui se subdivise, en fonction des formations parentales, en trois sous groupes bien distincts : - Les Siérozems à croûte calcaire : se localisent sur les formations anciennes du niveau le plus élevé des glacis d’érosion (N3), avec une profondeur ne dépassant pas les 10Cm. Ce sont des sols très calcarifères, de texture limoneuse et de structure granulaire avec un bon drainage externe. La croûte zonaire apparaît par endroits en surface . - Les Siérozems modaux qui s’observent sur les formations des glacis moyens (N2). Ce sont des sols de texture limono-sableuse, de structure polyédrique, peu riche en matière organique (0.8%), avec un bon drainage externe. Ce type de sol passe à des S iérozems modaux à accumulations calcaires(en concrétions) sur les formations récentes des glacis (N1). Ils sont de texture moyenne (limono-argilo-sableuse) et de structure polyédrique, avec une accumulation de calcaire en profondeur. Ils sont assez profonds (50 à 60 Cm), avec une teneur en matière organique inférieure à 2%.

Les Siérozems ont un taux de calcaire très fort, avec une minéralogie dominée par les Quartz pour la fraction sableuse et les micas, kaolinites et chlorites pour les argiles, avec une abondance d’attapulgites dans les niveaux polygéniques et d’illites dans les formations des glacis récents.

2.2.2 - Les sols des glacis d’accumulation Sur se dispositif, se développent des sols profonds, à structure généralement polyédrique, qui s’individualisent dans les paysages en fonction de la morphologie des glacis et de leur position géographique. Sur les glacis-cônes se développent deux types de sols : les sols peu évolués et les Siérozems (tab.8 /fig.30) : - les sols peu évolués vertiques , formés sur les alluvions, sont des sols rougeâtres, profonds (+100 Cm), lourds, de texture limono-argileuse, calcarifère (31% de Caco 3) , avec peu de matière organique (1.28%), de structure polyédrique avec un bon drainage.

Tab. 8 - Caractéristiques physico-chimiques des sols d’après Belouam N.(1971)

Groupes de sols et Granulométrie Minéralogie des sables Minéra. Clas- - leurs formes - Arg LSF SG pH Caco 3 M.O Q Ep. K ca+ Argiles ses % % % % % Na les + supports Répand. Calci Humique carbonaté M+K 35.54 50.07 13.2 7.23 1.32 7.36 86.5 13.5 6 3.5 magn (Eboulis de pentes ) +Q Sierozem à croûte 65.5 M,Chl calcaire 17.42 53.44 29.1 8.06 à 90 1 85 6.3 6.3 2.3 K (glacis d’érosion ) Sierozem modal M,At, 20.14 73.89 5.97 7.67 32.4 0.82 88 14 5.6 2.6 (glacis d’érosion ) K,Chl Sierozem modal à I K, Il, accumulat. Calcaire 32.46 51.76 15.8 7.83 35 0.92 81.3 4 3.3 2 M s (glacis d’érosion ) o peu évolué hydro- Chl, h morphe 29.8 62.58 7.62 7.2 34.23 1.24 83.6 9 5.3 3.3 K u (glacis d’acumulat. ) m peu évolué vertique M,Chl 41.54 53.75 4.71 7.70 21.16 1.22 89.3 8 4.3 1.3 i (glacis d’acumulat. ) I, K q maron hydromorphe à M,Chl u encroûtement calcaire 28.69 55.09 16 7.56 19.38 1.6 83.3 19 4.6 6.6 ,I, K e (glacis d’acumulat. ) Sierozem modal K, recalcarifie 22.73 45.69 18.9 7.69 28.6 0.35 86.3 4.5 4.6 1.5 Il,M (glacis d’accumulat. ) Sierozem modal à K, concrétions calcaires 20.28 42.53 37.2 8.10 38.5 0.66 87.3 11.6 4 2 Il,M (glacis d’accumulat. ) Q: Quartze, Ep: Epidote lourd, K - : Feldspathe, Ca+Na: Plagéoclase, M: mica, K: Kaolinite, Chl: Chlorite, Il: Illite, At: attapulgite, I : intergrade

Ces sols sont à dominance de Quartz, de Chlorite et de kaolinite pour les minéraux argileux.

Dans les dépressions où se localise le phénomène d’hydromorphie, ces sols deviennent peu évolués hydromorphes , caractérisés par un horizon superficiel de texture plus légère qui passe à une texture argileuse dans les horizons B et C. Dans l’horizon A, ces sols sont calcarifères, de structure polyédrique, de drainage assez faible et d’une matière organique de 1.24%. Sur le cône de Braktia, au SW de la zone, les sols peu évolués vertiques deviennent salinisés, avec une accumulation de chlorures et de gypses qui augmentent progressivement avec la profondeur qui dépasse ici les 140 Cm . 80

- les Siérozems modaux à accumulations calcaires se localisent en aval des glacis- cônes et se caractérisent par une texture moyenne (limono-argilo-sableuse ) et une structure massive, avec un assez bon drainage externe . Ils sont assez profonds (+80Cm), calcarifères avec une teneur en matière organique inférieur à 1%. Dans les dépressions, ce type de sols sont calcarifères, de texture assez lourde, de matière organique peu abondante et de structure finement granulaire.

Sur les glacis-terrasses de la dépression d’El Hammam au NE de la zone étudiée, se développent, plutôt, des sols Isohumiques, relativement décarbonatés et peu riches en matière organique. Ils appartiennent au groupe des sols marrons. Ce sont des sols évolués, de profondeur dépassant les 110 Cm., de texture limono-sableuse à limoneuse en aval, de structure polyédrique, avec un assez bon drainage et une matière organique abondante dans les horizons supérieurs et qui diminue graduellement en profondeur. Ils sont de minéralogie quartzeuse avec des micas et des kaolinites. Au centre de la dépression ces sols se caractérisent par un encroûtement calcaire.

2.2.3 - Les sols des cônes d’éboulis En montagne et sur les cônes d’éboulis, installés en contre-bas des fronts des crêts et des escarpements, se sont développés des sols de type calcimagnésique (groupe humique carbonaté), caractérisés par un gradient organique excluant tout isohumisme. Ce sont des sols argilo-limoneux, de structure grumeleuse, installés sur roches 81 carbonatées. Leur profondeur est variable en fonction de la situation; elle est de 10 cm en amont et passe à 40 cm en aval. Ce type de sols, riche en matière organique, s’observe sur les pieds des fronts de côtes de Dj. Gueddil et de Dj. Sidi S’hab. Ils sont dominés par des quartz et de minéraux argileux de type Kaolinite et feldspath, et possèdent un bon drainage et sont colonisés par une « forêt » de pin d’Alep et de chêne vert peu dense. La faiblesse du taux de calcaire de ces sols peut s’expliquer par une décalcification suite à la circulation des eaux de pluies (400 - 600mm) et au bon drainage aidé par la pente et le fort pourcentage de matière organique. Il peut s’expliquer aussi par la présence de la végétation forestière et les faibles températures dans ce secteur. A noter enfin que les sols de Berhoum sont formés à partir des colluvions de calcaires, dolomies et marnes ; ils ont la particularité d’être presque tous calcarifères, sauf pour les sols installés sur les éboulis de pente où les conditions pédoclimatiques et géomorphologiques ont favorisé la décalcification. Ce sont généralement des sols claires, peu développés, souvent stéppisés à l’aval, qui s’ils ne sont pas cultivés, ils sont vite recolonisés par une végétation steppique chétive à faible recouvrement.

2.3 - Le couvert végétal

L’étude détaillée des conditions phyto-écologiques du Hodna, réalisée par H.N. Le Hourrou et al (1971) et par nous même sur le terrain pendant quatre années successives, nous a permis d’élaborer, sur la base d’un profil botanique (fig. 31), une synthèse des principales associations végétales de la zone d’étude. La zone de Berhoum présente une zonalité remarquable suivant les conditions climatiques et édaphiques, avec une « forêt » en montagne au nord, et une zone steppique, très étendue, couverte de végétation basse et discontinue sur le piémont au sud.

2.3.1 - Les formations de montagne En altitude, sur les sols calcimagnésiques, des sommets de Dj. Gueddil (1747 m), est développé un groupement forestier à Cedrus libantica (Cèdre du Liban = bigunon) et un matorral à Juniperus oxycedrus (genévrier oxycèdre = Arar ou taga). La présence du genévrier avec le cèdre dans cette zone est sans doute liée au fait que cette association supporte la sécheresse de l’été et le froid de l’hiver. 82

La forêt de Cèdre de Dj. Gueddil se trouve sous forme d’un îlot au sommet, à une altitude de 1747 m où la pluie moyenne annuelle est de 600 mm . Au dessous s’installe un matoral de Quercus Ilex (chêne vert = Querrouche ou Ballout) et fait concurrence avec le Pinus Halepensis (Pin d’Alep = S’nouber). Le chêne vert est un arbre qui supporte la chaleur et le froid des zones semi-arides et il se présente ici sous forme de garrigue qui remplace la forêt du cèdre. Il présente un faciès de forêt claire et basse, très xérophile, mélangé avec le genévrier oxycèdre. La strate du sous-bois est constituée par le romarin et le Diss. Les deux associations présentent un taux de recouvrement faible (< 30%).

Plus bas que les deux stations précédentes, la forêt commence à se dégrader de plus en plus et on rencontre un mattoral de Pin d’Alep qui colonise tout le reste de la zone montagneuse. Il est caractérisé par son adaptation à la sécheresse plus accusée, on le trouve même sur le Dj. Gueddicha et les Chebkats au Sud où la température est plus élevée. C’est une association xérophile et thermophile qui s’adapte aux températures élevées. Le Pin d’Alep représente ici un témoin de dégradation de la forêt du Cèdre, c’est une espèce qui vient remplacer d’autres associations et d’autres faciès. Son cortège floristique est représenté par le Rosmarinus Officinalis (Romarin = Zaàter), thymelaea (thym), Ampelodesma mauritanicum (Diss). Plus au sud, sur les revers des crêts de Dj. Gueddil - Dj. Sidi S’Hab et à Dj. Gueddicha s’installe un matorral de dégradation très poussé, composé de Genista microcéphala , Rhus tripartitum , Ziziphus lotus (Jujubier , Cedra) et Lavandula multifida.

2.3.2 - Les formations steppiques Comme le montre la figure n° 31 , les formations steppiques dans cette région sont développées essentiellement au niveau du piémont et de la plaine du Hodna sur des sols de type sierozem ou peu évolués salins. Ce sont des formations diversifiées, mais ayant atteint un stade très avancé de dégradation. Deux groupements peuvent être distingués: - le premier est constitué d’Anabasis oropedium , Hydysarum carnosum , Salsola vermiculata (Salicorne = Oucerif) et Atriplexe halimus (Atriplex = Guettaf). Ces formations poussent sur les marnes , les argiles et les encroûtement calcaires, - le second, développé essentiellement sur les glacis à sols sierozem, est formé 83

84 d’ Artimisia herba alba (Armoise blanche = Chih), Stipa tenacissima (Alfa = Halfa), Helianthemum hirtum ssp. ruficomum et Thymna hirtum , Cynara cardunculus (cardon = khourchef), Ziziphus lotus , Lygeum spartum (Sparte = sennagh) et Sueda fructicosa (Soude = Souid). L’analyse de ces deux groupements montre bien que cette zone est sub-aride et se situe dans une zone de transition entre le semi-aride au nord et l’aride au sud.

Il faut souligner enfin que l’impact des actions humaines sur l’évolution du couvert végétal se voit très bien dans les paysages de cette zone ; car aux formations végétales naturelles s’ajoutent des formations de reboisement, de pin d’Alep essentiellement, qui depuis 1965 ne cessent de s’accroître et de progresser. Le meilleur exemple est celui de la forêt de reboisement de Chaàbat el Hamra et celui de Chebkat Magra.

Synthèse bioclimatique Pour la détermination des domaines bioclimatiques, dans lesquels s’inscrit la région d’étude, nous avons choisi deux indices : L’indice Xérothermique de Gaussen

(I g) et l’indice d’EMBERGER, sous sa forme adoptée par STEWAR pour l’Algérie:

Q3 = 3.43 P/ M-m (1.3) où Q3: Indice climatique d’Emberger ; P : Pluviométrie moyenne annuelle en mm ; M : Température moyenne des maximas du mois le plus chaud en °K ; m : Température moyenne des minimas du mois le plus froid en °K.

En fonction des valeurs des deux indices (Tab. 9 et fig.32) et en se référant aux subdivisions climatiques proposées par Dresch J, Dewolf Y, Joly F et Raynal R. (1974) (*) , la région d’étude se caractérise par les étages bioclimatiques suivants:

Tab. 9 - Les indices bioclimatiques dans la bordure nord du Hodna

Stations Alt (m) Pan (mm) M °c m °c Q3 Ig Bou Taleb 1225 447 23.5 -2.3 44.4 120 Sidi Aissa 662 284 38 0.7 26.11 210 M’sila 469 219 37.2 4.0 22.6 240 Barika 456 213 39.2 2.8 20.07 240

(* ) Sub-humide : Q > 70, Ig < 95 ; Semi-aride : Q : 70 - 30, Ig : 95 - 130 ; Sub-aride : Q : 30 - 20, Ig : 130 - 270 ; Aride : Q < 20, Ig > 270.

- le domaine sub-humide (Q3 > 70, I g < 95), représente les sommets de Dj. Sidi S’hab, Dj. Gueddil et Dj. Boutaleb. Il se caractérise par une pluviométrie de 600 mm et un groupement végétal constitué essentiellement de Cèdre qui se développe sur des sols calcimagnésiques ;

Fig. 32 - Les domaines bioclimatiques du Hodna

- le domaine semi-aride (30< Q3 <70, 95< I g<130), est représenté par les versants de la zone montagneuse au Nord (Station de Bou Taleb). Il est confirmé par sa pluviométrie entourant les 500 mm et par les groupements forestiers de Pin d’Alep, de chêne vert et de genévrier, sur des sols calcimagnésiques et parfois des régosols ;

- le domaine sub-aride (20 < Q3 < 30 ; 130 < I g < 270), est représenté par les stations de Sidi Aissa, M’sila et Barika qui caractérisent la zone de piémont avec une végétation steppique, marquant l’aridité .

D’autre part, les valeurs des indices bioclimatiques dans la zone, montrent une évolution spatiale et progressive de l’aridité, du NW vers le SE. La station de Sidi Aissa à 662 m d’altitude marque une zone de transition entre le semi-aride, avec des pluies de plus de 400mm , et le sub-aride où les pluies s’échelonnent entre 200 et 400 mm. La station de Barika est plus aride encore et marque la limite entre le sub-aride et l’aride subdésertique .

2.4- Les données hydrologiques

Par son étendue et le grand nombre d’oueds qui le drainent, le bassin versant du Hodna se trouve partagé en plusieurs sous bassins versants dont les cours d’eau convergent vers la sebkha. La zone d’étude de détail ne représente de cet immense bassin que la partie nord qui correspond en fait au versant sud des monts du Hodna. En effet, la figure n° 28 permet de voir que l’ensemble du versant sud des monts du Hodna est drainé par un réseau très dense d’oueds et de ramifications secondaires. Seuls les principaux sous bassins versants feront l’objet d’une analyse détaillée, il s’agit des bassins de : - l’oued Barika à l’est de la zone d’étude - l’oued Soubella développé à l’Est du méridien de Berhoum, - l’oued Ksob dans la zone de M’sila, - l’oued Leham à l’ouest de M’sila, L’ensemble de ces oueds se caractérisent par des vallées bien ancrées dans les montagnes et qui divaguent à la sortie .

2.4.1 – Le réseau hydrographique Les vallées des oueds, Soubella, Bounasroun, Ksob, Leham et Barika présentent deux tronçons différents (carte géomorphologique et fig. 33): En montagne , les vallées présentent un tracé sinueux caractérisé par des méandres le long de l’oued, et un profil transversal en « V » créant ainsi des gorges étroites. La direction de ces vallées est variable, présentant parfois un arc de cercle et elles débouchent vers le piémont par une gorge. Le tracé de la vallée de l’Oued Soubella suit une zone géologiquement faible, il épouse le passage de la transversale d’Ain Oulmane - Guellalia en amont puis la forme de la terminaison périclinale de Dj. Soubella . Les affluents suivent aussi et généralement des tracés de failles (Oued El Hammam). Ils sont donc en parfaite adaptation avec les axes de la tectonique cassante. 87

En revanche, le tracé de l’oued Bounasroun présentent une particularité, il traverse perpendiculairement l’axe de la flexure de Gueddil, sans la présence d’un accident apparent. L’oued Bounasroun prend un sens orthoclinal en amont jusqu’à Mechta Bounasroun, puis il devient cataclinal en traversant le front de la flexure, sous forme d’entonnoir (Mechta Guettatcha), où il est adapté au pendage des couches. Plusieurs affluents des ces oueds drainent les terrains jurassico-crétacés en créant un réseau de ramifications à la fois dense et très encaissé. Les principaux cours ont un écoulement pérenne, mais qui diminue de volume pendant l’été.

Quant au piémont , nous constatons qu’il est parcouru par un enchevêtrement d’oueds anastomosés, souvent à écoulement sporadique, mais qui ne sont alimentés que par le ruissellement des eaux pluviales. Le réseau hydrographique, à ce niveau, est généralement très dense et où les oueds sont contiguës et à tracé sinueux (fig. 33).

2.4.2 - Le régime hydrologique Il faut d’abord signaler que pour le bassin versant du Hodna, le réseau des stations hydrométriques de l’ANRH ne couvre que la partie ouest (Oueds Leham et Ksob), mais en ce qui concerne la partie Est, nous ne disposons que des données de quatre années de deux stations installées respectivement dans l’oued Soubella et l’oued Barika en 1968 par la FAO Ensuite et comme la plupart des oueds méditerranéens, l e régime hydrologique reflète fidèlement le régime pluviométrique de la zone étudiée, il est très irrégulier et l’écoulement de la majorité des oueds est intermittent et ne coulent généralement que pendant la période pluvieuse.

En effet, l’apport liquide moyen annuel de l’oued Soubella est estimé à 40.15 Hm 3, alors que celui de l’oued Selmane, il est de l’ordre de 8 Hm 3 . Le volume total de Soubella est partagé entre une période de crues avec 25.56 Hm 3 et une période de tarissement de 14.59 Hm 3 . Cependant, en ce qui concerne l’oued Bounasroun et d’après les observations de terrain, il est probable qu’il enregistre les mêmes volumes que l’oued Soubella.

Tab. 10 – Régime hydrologique de l’Oued Soubella en Hm 3 Année Total Débit de crue Débit de Base Cr (*) 1968 15.0 / / / 1969 54.8 33.8 21.0 1.6 1970 18.4 5.6 12.8 0.43 1971 72.4 37.3 35.1 1.06 Moyenne 40.15 25.56 14.59 1.75 Source : Projet FAO-Hodna. D’après M. Luka, (1971), l’écoulement au piémont diminue et devient très faible, il est de 0.5 Hm 3 /an pour l’oued Soubella. Cette diminution des apports relève surtout de l’évaporation très élevée dans cette région et qui est de 312 mm pour une pluie de 335 mm à la station de Soubella et de 318 mm pour 330 mm à Berhoum. La variation annuelle des débits est résumée par la figure 34, pour les quatre ans de fonctionnement. L’histogramme montre une succession entre les années où l’écoulement est plus important et celles où l’écoulement est moins. Cette variation suit pratiquement le régime pluviométrique.

Fig. 34 – Variation inter- annuelle de l’écoulement de l’oued Soubella

La répartition entre le débit de crue et le débit de base montre que le ruissellement l’emporte sur l’infiltration (Cr > 1) sauf pour l’année 1970 qui est une année sèche (C r = 0.4). Les valeurs du tableau n°10 et la figure n°34 montrent aussi que le régime hydrologique de l’oued Soubella est équilibré. Le coefficient de ruissellement (C r =1.7) dénote la tendance perméable du bassin et la faiblesse relative du ruissellement de crue,

(*) Ce coefficient de ruissellement est calculé par la formule :C r =Q c/Q b). Ces débits sont calculés par décomposition des hydrogrammes à partir des cassures observées sur la courbe de décrue. Le débit de base Q b = [Débit de base maximal de l’hiver (Q bh ) + Débit de base minimal de l’été (Q be )]/2 et l’apport de ruissellement de crue Q c = Q total –Qb. 90 il montre également que l’infiltration dans cette partie du bassin est importante et l’abondant écoulement de base s’explique par une bonne capacité de rétention. L’augmentation de la lame ruisselée par rapport à la lame précipitée s’explique par les apports de sources qui surgissent dans l’oued, ils sont estimés à 50 l/s à l’étiage et environ 100 l/s en période de charge ; soit un volume annuel supplémentaire de 1.5 à 3 Hm3 ( M. Luca, 1971). Le débit maximum est enregistré à la station de Soubella en 1971 et il est de 250 l/s alors que le débit d’étiage ne dépasse pas les 40 l/s. Le rapport entre le débit maximum de crue et le débit d’étiage à la station de Soubella est supérieur à 6 (M. Luka,1971). A l’ouest de la région, la station de M’sila (Bge. Ksob) a enregistré pendant la période 1943-1965 un volume total de 61.5 Hm 3/an, soit une lame ruisselée de 47 mm (P=390mm) et un ruissellement de crue de 38Hm3 (Lr =29mm) et la station de Leham 63.5 Hm 3/an de volume total avec un ruissellement de crue de 57 Hm3 alors que plus à l’Est, la station de Barika enregistre 40.1 Hm3/an. A noter aussi que l’écoulement mensuel des oueds, dans cette zone, est irrégulier et variable entre la montagne et le piémont . Le tableau 11 permet de voir que la saison hivernale en montagne (Ksob) enregistre les pourcentages les plus élevés en janvier, suivi par celui du printemps où les pluies reprennent à partir de mars-avril ; et le tarissement s’effectue en juillet. En revanche, au piémont, la pointe est enregistrée en automne à l’ouest (20.6%) où les pluies sont orageuses et en janvier à l’Est. Le tarissement est en juillet-août et le mois de septembre marque la reprise des écoulements.

Tab. 11 - Variabilité mensuelle de l’écoulement en % des oueds : Ksob, Leham et Barika (Période : 22 ans à O. Ksob, 7 ans à O. Leham et 4 ans à O. Barika)

Station Jan Fév Mar Avr mai Jun Jul Aut Sep Oct Nov Déc Ann Leham 10.5 7.1 7.1 13.2 6.3 7.5 1.9 3.2 12.4 20.6 5.4 4.8 100 Ksob 15.3 9.4 9 7.4 9.2 11.6 3.1 4.2 8.1 8.3 4.4 10 100 Barika 20.7 5.4 7.6 9.0 5.8 2.5 1.0 0.2 16.4 15.0 5.4 11.0 100 Source : Projet FAO-Hodna. Il est à remarquer que le mois de novembre enregistre le pourcentage d’écoulement le plus faible et qui n’est pas lié aux pluies puisque celles-ci enregistrent de fortes intensités au cours de ce mois. Il est probable que la faiblesse de l’écoulement pendant ce mois soit liée à l’augmentation de la capacité de rétention des sols (période de labours).

2.4.3 - Les eaux souterraines Les ressources hydriques souterraines de la zone de Berhoum sont très faibles, du fait de l’indigence des précipitations, de la grande extension des terrains marneux imperméables et de la structure quasi-monoclinale du piémont. En effet, dans les montagnes , quelques sources surgissent des falaises calcaro- dolomitiques avec un débit très faible. Seules les sources liées à des failles offrent un débit important, telles que l’Ain Skhona qui, provient des calcaires du Dogger et fournit des eaux thermales, donne naissance à l’oued El Hammam, et Ain El Hammam du foum de l’oued Soubella qui surgit des calcaires de base du Miocène. Au piémont , les terrains aquifères sont les formations continentales mio-plio- quaternaires qui renferment deux sortes de nappes : - la nappe artésienne du Mio-pliocène où les principaux niveaux se situent entre 100 et 200 m. de profondeur. Elle est exploitée par des forages et ses eaux ont de faibles teneurs en chlorures (< 0.1 g/l), - la nappe phréatique qui existe dans la plaine et aux débouchés des principaux oueds. Celle-ci est exploitée par des puits de grand diamètre et de faible profondeur lorsqu’elle n’est pas trop salées.

2. 5 - Les activités humaines

Le Hodna est classé actuellement par le code pastoral comme zone steppique ; sa bordure nord demeure donc la bordure sub-steppique, qui marque la limite entre le domaine agro-sylvicole au nord et le domaine pastoral au sud. L’impact des actions humaines sur la morphogenèse et la déstabilisation des milieux hodnéens est sans aucun doute, un élément fondamental dans l’évolution de cette région et ce depuis les temps les plus reculés de l’histoire .

2.5.1 – Une forte emprise de l’homme sur le milieu hodnéen Toutes les études historiques permettent de dire que la région du Hodna constituait, depuis des millénaires une zone frontière entre les régions cultivables du Tell et les zones de parcours du domaine steppique. A l’époque romaine , comme pour la période carthaginoise, elle représentait déjà l’avant-pays à la fois agricole et pastoral de la Numidie et de la Mauritanie orientale. Selon les travaux de S. Gsell (1911), C. A. Julien (1975) et S. Sobhi (1987), les vestiges retrouvés dans cette région, permettent d’affirmer que la présence d’eau a 92 permis l’occupation humaine des terres et le développement d’une culture basée sur les eaux de pluies et une sylviculture marquée par l’élevage d’ovins. De même, autour des plus importantes sources et des principaux oueds (Barika, Soubella et Ksob), se sont concentrées les populations comme à Barika (Thubunae), Magra (Macri) et M’sila (Zabi). Suite à la désagrégation de la puissance romaine, l’occupation vandale en Afrique du nord, n’a laissé aucune trace notable au niveau de l’Algérie et plus particulièrement au niveau du Hodna. Quant aux byzantins, suivant les vestiges inventoriés à travers cette région (S. Gsell, 1911 & C. A. Julien, 1975), nous relevons qu’ils ont conservé les mêmes centres d’occupation et les mêmes styles de mode de vie romaine, avec comme caractéristique les cultures extensives, du moins en ce qui concerne le Hodna.

Pendant l’époque musulmane , depuis les royaumes kharijites jusqu’à l’arrivée des Turques, nous relevons que les systèmes d’utilisation des sols n’ont pas changé par rapport à la période romaine et la vocation agro-pastorale n’est pas détruite dans le Hodna, car les différentes dynasties arabo-musulmanes se sont occupées beaucoup plus de politique, de conflits et d’intérêts territoriaux et commerciaux que du travail de la terre. Ceci était généralement du ressort des autochtones qui ont bien conservé leurs méthodes et leurs pratiques traditionnelles. A noter aussi que pendant cette époque, la vocation pastorale l’a emporté sur l’agriculture, par le fait que cette zone a souvent été un territoire de transhumance pour les pasteurs et les cheptels venus de régions voisines en créant ainsi un climat de conflits et de guerres tribales. Malgré ceci, l’équilibre de l’écosystème s’est maintenu grâce à la faiblesse de la densité humaine et du cheptel. La période coloniale (1830-1962) est caractérisée beaucoup plus par le remodelage des entités territoriales que par le changement de l’organisation traditionnelle de l’espace hodnéen (fig.35). Le changement de propriétés foncières et de propriétaires, la surexploitation des terres, les incendies, etc.., sont les caractères hérités de la colonisation française En effet, la vie pastorale précoloniale dans le Hodna était basée sur un ordre tribal, caractérisé par une empreinte de solidarité, d’équilibre et de complémentarité. Ainsi, deux tribus habitent le Hodna, les Ouled Derradj à l’Est et les ouleds Madi à l’Ouest (fig. 35), chaque tribu se subdivise en fractions et sous fractions (Nekma, Ferka, arch). 93

Fig. 35 - Evolution des entités territoriales dans la zone d’étude (S. Sobhi – 1980)

Suivant cet ordre et suivant l’irrigabilité des terrains, les terres de cette zone étaient subdivisées par les autochtones en trois catégories : - les terres dites Haï , ce sont les terrains irrigués au moyen de barrages construits sur les principaux oueds ; - les terres dites Djelf , arrosées par les eaux de pluies ou de crues ; - les terres Hmadas , non irriguées, sont des terrains de parcours. Les terres Hai sont exploitées d’une manière individuelle, mais les terrains de parcours le sont en commun. Le fondement économique des hodnéens consistait donc en la pratique de l’élevage associé à l’agriculture comme activité secondaire localisée auprès des oueds. La précarité des pâturages du Hodna a induit la mobilité des pasteurs dans l’espace. Cette mobilité s’opérait à deux échelles temporo-spatiales, la transhumance d’hiver (moyenne distance) avec un déplacement vers le Rmel (sur les dunes au sud de la Sebkha) et la transhumance d’été vers les hautes plaines constantinoises.

Cependant, cet ordre tribal, basé sur deux grandes tribus, a été scindé en une vingtaine de douars, et ce juste après la colonisation et plus particulièrement après l’application du Senatus-Consulte du 22 avril 1893 (S. Sobhi, 1987). Ainsi comme le souligne la figure 35 et le tableau n° 12, les ouleds Derradj Guebala ont été subdivisés en 1895, en six douars.

Tab. 12 - Situation des terres du Hodna Est en 1893 Populat. Terrains cultivables Terrains de parcours Superficie totale Douars en 1893 (ha) (ha) (ha) Barika 3206 37930 - 38410 Metkaouak 2025 22211 49607 105860 Djezzar 1331 32855 - 33484 Magra 2141 38561 - 40920 Berhoum 1202 18847 - 19700 Ain Kelba 1679 15418 - 15750 Source:S. Sobhi (1987)

Cette atteinte grave à la société, le découpage en morceau d’un espace ouvert et l’implantation de la colonisation sur les hautes plaines sétifiènes et constantinoises, ont mis fin à la complémentarité et l’équilibre agropastorale d’autrefois. Ainsi, l’élevage devenant très aléatoire, les hodnéens ont convergé vers la mise en culture de portions de plus en plus importantes de leurs terrains de parcours et le développement d’une sédentarisation de plus en plus importante aussi, où les tentes sont remplacées par des habitations permanentes (*) .

Actuellement , et malgré les aménagements induits par la révolution agraire, la zone d’étude reste un écosystème fragile, soumis à une forte pression sur les terres et sur les ressources du milieu. Il faut souligner à cet effet que cette région est naturellement à vocation agro- sylvo-pastorale qui malheureusement est devenue, par le fait accompli, un système à toute vocation. En effet, dans cette région, nous sommes actuellement devant un dilemme que le pouvoir politique et les autorités locales n’ont pas su maîtriser et orienter dans le bon sens, car la plupart des actions sectorielles et mesures administratives n’ont pu aboutir aux objectifs escomptés, bien au contraire, ils ont souvent induits des résultats à effets contraires. La mauvaise gestion et l’ignorance de l’Homme (décideur ou appliquant), dans cette région, ont conduit : - à la destruction des entités territoriales et des organisations spatiales traditionnelles (type d’occupation, propriété foncière, terres archs et domaniales…), - à la surexploitation du milieu par le surpâturage à travers la subvention des forages et l’élevage d’ovins, - à la salinisation des sols qui présentent actuellement les caractères vertiques et salins, par des pratiques d’irrigation mal adaptées. Ces activités humaines mal conçues ont abouti à la déstabilisation du milieu hodnéen de différentes façons : - le défrichement et les incendies de forêts en montagne au niveau du piémont et surtout le surpâturage de la steppe en bordure du Chott dont sont témoins les débris de charbon retrouvés dans les sols des parties basses. Le défrichement pour l’agriculture et le bois de feu et le surpâturage des parcours ont rompu l’équilibre de la vocation agro- sylvo-pastorale avec comme conséquence les phénomènes de stéppisation,

(*) En 1952, J. DEPOIS notait que « les tentes utilisées comme habitation permanente ont disparu des douars d’amont, devenus surtout agricoles ». 96

- les pratiques agricoles irrationnelles contribuent jusqu’à aujourd’hui à la dégradation des sols. Actuellement, la vocation agricole de la zone d’étude, est principalement dominée par la céréaliculture sur les versants au détriment de la végétation steppique et forestière soit par défrichement, soit par les incendies.

2.5.2 – Une occupation disparate de l’espace En plus de la déstabilisation du système agro-sylvo-pastoral et de la mauvaise utilisation des terres, cette région se caractérise par Une occupation disparate de l’espace. Ainsi la population des trois communes qui constituent la zone d’étude (Berhoum, Magra et Dehahna) a triplé depuis 1893. Elle est concentrée dans les chefs lieux (Tab.13) avec une densité supérieure à 170 hab/ Km 2 au centre de la zone d’étude, dans la commune de Berhoum. Le reste de l’espace est fortement dépeuplé et la population rurale, selon S. Sobhi (1987) a diminué, elle est passée de 91% en 1954 à 70.8% en 1981. Cette densité des chefs-lieux est liée essentiellement au caractère attractif de ces centres (cadre de vie et équipements). D’autre part et dès 1954, le peuplement de la zone n’a cessé d’augmenter et la population a presque quadruplée : elle passe de 15556 habitants en 1954 à 52128 en 1995.

Tab. 13 Evolution de la population du Hodna de 1893 à 1995 (source: S. Sobhi 1987 , Khellil A. 1997) Densit Pop. Pop. Pop. Pop. Pop. S.T.R. Communes hab T.O.L 1954 2 active (%) 1893 1921 1995 /Km Magra 2141 5508 10751 29884 110 6789 35 7.7 Berhoum 15105 170 3216 31 7.5 3013 4805 Dehahna 1202 7193 80 1753 39 5 Total 3343 8521 15556 52182 120 11758 35 6.7 Pop: Population, S.T.R: Sans Travail ni Revenu, T.O.L:Taux d’Occupation par Logement

Le tableau n°13 inspire une observation très nette, l’année 1954 fait une limite entre deux périodes: celle de 1893 à 1954 (61 ans) où la population à triplée et celle de 1954 à 1995 (41 ans) où la population à quadruplée.

La répartition de la population selon les branches d’activité permet de saisir la structure professionnelle de la population active. Cette structure est marquée par la prépondérance du secteur agricole. Le tableau n° 14 montre que la majeure partie de la population active en 1995 est occupée par l’agriculture. En effet, presque 50% de la population active dans le secteur agricole et 40% dans le secteur tertiaire, alors que le secteur de l’industrie ne compte que 2.5% .

Tab. 14 - Répartition de la population par secteur d’activité en 1995

Agricol Industrie Service B.T.P. % % % % 47.5 % 2.5 40 10

La mécanisation et les techniques agricoles introduites ont été mal utilisées ; elles n’ont pas, seulement augmenté les rendements, mais elles ont aggravé les processus de dégradation. Ce ne sont pas les techniques en elles-mêmes qui sont mal adaptées, mais l’absence d’une assistance technique et l’ignorance de la plupart des agriculteurs qui ont fait que l’Homme a souvent abouti à des résultats inverses par rapport aux espoirs escomptés. Ceci, en plus d’autres facteurs liés à l’augmentation du parcours et des superficies labourées au détriment de l’écosystème steppique, ainsi que les labours dans le sens de la pente et le défonçage des croûtes calcaires qui jouaient jadis un rôle protecteur des sols.

2.5.3 – La situation juridique des terres En ce qui concerne le statut juridique des terres, le Senatus-Consulte en 1866 distingua les terres de propriété collective (Arch), de propriété privé (Melk) les terres communales, les terres domaniales et enfin le domaine public (Tab.15).

Tab. 15- Evolution de la situation juridique des terres de 1891 à 1971 Propriété Arch Propriété Melk (ha) Etatique Commune (ha) 1891 1971 1891 1971 R.A A.G. Magra 31910 34302 111 4261 143 - Berhoum 9067 8398 9791 10451 265 162 Total 40977 42700 9902 14712 408 162 (Source : S. Sobhi, 1987) De ce tableau, la zone d’étude apparaît comme un terrain d’agriculture privée, le secteur d’état (révolution agraire ou autogestion) occupe une très faible superficie. La zone de Berhoum matérialise la cohabitation des trois secteurs agraires : le domaine de 98

Fellak Allaoua(secteur socialiste) occupe 201 ha, le secteur de la révolution agraire occupe 265 ha et le secteur privé 10951ha. La situation foncière des terres agricoles de la région en 1971 était partagée entre les terres Melk 14712 ha, Arch 42700 ha, et les terres étatiques 570 ha.

En conclusion L’analyse des conditions bioclimatiques et des activités humaines, permet de distinguer deux entités biogéographiques dont chacune a ses propres caractères: - une entité montagneuse semi-aride à sub-humide localement, forestière où dominent les sols calcimagnésiques et où le réseau hydrographique est dense, avec un écoulement permanent, souvent torrentiel, témoignant d’une pluviométrie orageuse. L’activité humaine se résume ici dans la culture montagnarde et le parcours, - une entité sub-aride du piémont, caractérisée par une végétation steppique très dégradée et une activité agro-pastorale très poussée. Les sols sont de type steppique, minces dans la plupart des cas : On passe des siérozems en amont à des types salins en aval, témoignant d’une irrigation traditionnelle mal adaptée à ce type de sol et une évaporation très forte dans cette zone. Le réseau hydrographique est très ramifié et l’écoulement est rare. Le rôle des paramètres biogéographiques sur la morphogenèse de la zone est fondamental dans la typologie des milieux , chose que nous allons essayer de vérifier à travers l’étude des systèmes morphogéniques dans le chapitre suivant .

CHAPITRE 3 LES SYSTEMES MORPHOGENIQUES

Il ressort de l’étude des ensembles morphostructuraux et du cadre biogéographique que le secteur étudié fait partie d’une région tellienne sub-humide à semi aride, développée en marge d’une zone pré-atlasique aride (Chott Hodna). Par cette position, la région de Berhoum occupe une zone de relais et de transition entre des milieux à la fois nuancés et contrastés. Ceci montre bien pourquoi les formes de cette région sont très diversifiées et résulteraient d’une dynamique complexe, matérialisée par la combinaison d’un grand nombre de facteurs, à la fois morphostructuraux et morphoclimatiques. Cependant, étant donné que l’analyse des héritages a déjà fait l’objet d’une étude détaillée (Chapitre 1), nous allons essayer par le biais de ce chapitre d’examiner l’essentiel des phénomènes géodynamiques récents et actuels de la région de Berhoum.

Il sera donc question ici d’étudier, sur la base de la carte géomorphologique (en annexe), l’ensemble des processus dynamiques liés soit au ruissellement des eaux, soit aux phénomènes gravitaires.

3.1 - Processus liés au ruissellement des eaux

Les processus morphogéniques liés à l’écoulement des eaux sont multiples et variés, il s’agit du ruissellement, soit diffus soit concentré, et du sapement de berges. L’un et l’autre sont spatialement associés mais temporellement différents d’action .

3.1.1 – Processus liés au ruissellement concentré Ce type de processus s’exprime, sur le terrain, essentiellement par le ravinement. Cette dynamique, à différents niveaux, affecte la quasi-totalité du domaine montagneux et une large partie du piémont. En effet, le piémont a connu et connaît actuellement une phase de dissection matérialisée par un ravinement intense des versants, au stade qu’il a atteint par endroits un niveau d’irréversibilité (bad-lands). Le ravinement dans cette zone, s’observe à Rdjel Chouf sur la rive droite de l’oued Soubella, à Chouf Naima et surtout sur les versants marneux des vallons qui longent le piémont (Photo. 6).

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Photo 6 – Ravinement des versants marneux de la zone piémontaise de Berhoum

Sur les versants gréso-conglomératiques, particulièrement au niveau des Chebkats de Magra et de Bahloul (Photo. 7), le ravinement est sous forme individuelle, alors qu’il est quasiment absent sur les lanières des interfluves du fait qu’elles sont protégées par les croûtes calcaires et le matériel grossier perméable.

Photo. 7 - Versant raviné du front gréso-conglomératique de Chebkat Magra

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L’amorçage des ravins s’effectue par les flancs de berges des vallons, à la faveur des affleurements marneux du Néogène. Des réseaux de ravines et de ravineaux ramifiés, parallèles ou dendritiques, s’épanouissent en densité très forte, témoignant ainsi d’une érosion régressive très active. Dans les montagnes, le phénomène est moins spectaculaire qu’au piémont et se présente sous forme individuelle, créant ainsi des ravins longs et profonds qui déchirent surtout les versants mal protégés. Les facteurs favorisant l’installation et le développement du ravinement dans cette zone, sont variables et localement favorables, ce sont : - Le rôle de la pente qui est très important dans cette zone, car les pentes ici sont généralement supérieures à 12% , avec des formes convexes ou rectilignes qui favorisent le ruissellement et sa concentration. Pour les zones à pentes faibles (<6%) et de formes concaves, mêmes si les autres facteurs sont favorables, nous remarquerons la très faible présence, voir l’absence du ravinement. Cet état de fait montre l’importance du facteur pente dans le déclenchement et l’accentuation du processus. - l a nature du terrain de cette zone est très favorable à ce type de processus ; il est développé sur les marnes et les marnes gréseuses tendres et imperméables du Miocène. L’imperméabilité permet la constitution du phénomène de « battance », et favorise par la même le ruissellement qui se concentre avec l’augmentation de la pente. Cette dynamique aboutit, par endroits, à la formation des bad-lands, particulièrement sur les marnes de la zone de Rdjel Chouf près de l’oued Soubella. Il est à souligner à cet effet, qu’en plus de la nature lithologique des marnes, il faut ajouter le rôle de la nature minéralogique de ce faciès (tab.16). Ainsi, il est probable que l’absence des glissements dans cette zone soit liée à l’absence des minéraux argileux gonflants et la dominance de quartz. Mais ceci n’exclue pas que le faciès concerné soit favorable au ravinement, surtout avec la présence de l’anhydrite et de micas facilement détachables et solubles (tab.16).

Tab. 16 - Caractéristiques minéralogiques des roches affleurant à Berhoum Minéraux Minéraux Légers en % Minéraux Lourds en % Types de argileux Quartz Mica Felds- Ca+Na Gypse Opa- Epid- Altéri Biot Anhy Roches composants path Plagio que ote -ite drite Calcaire crétacé K,I,It 77 14 1 4 - 90 - - - - Cal. dolomitique Q,I,It 71 23 1 4 - 90 - - - - Calcaires gréseux K,I,It,Q 94 - 1 3 - 94 1 - 4 - Grès miocènes I,C,K,It 97 - 3 1 - 50 18 24 28 - Marnes miocènes M,Q,I,K,C 69 - 2 - 16 46 1 6 17 87 C:Chlorite, K:Kaolinite, It:Intergrade, Q:Quartz , M :Montmorillonite, I:illite. Source: BELOUAM, N.(1971) 102

- l’agressivité des pluies est un facteur déterminant aussi, elle s’explique dans la zone étudiée, par de fortes pluies d’intensité supérieure à 25 mm/24h. En effet, la station de M’sila au piémont, a enregistré, sur 28 ans, 9 pluies d’intensité supérieure à 30 mm/jours, avec 3 pluies en automne, et la station de Bou Taleb, en montagne, a enregistré 8.4 mm/h comme intensité maximale de pluies d’une heure, avec un temps de retour de 2 ans (Projet FAO-Hodna, 1975). - la végétation par son recul et sa dégradation, participe aussi dans le développement de ce phénomène, c’est une végétation steppique, très claire sur le piémont, avec un taux de recouvrement inférieur à 10% . Cette densité se modifie temporairement entre les saisons, elle est de plus de 20% en saison humide et après les averses de l’automne, mais elle diminue est devient inférieure à 5% pendant la saison sèche. En montagne, le taux de recouvrement ne dépasse pas les 20%, à l’exception du petit îlot de cèdre sur le sommet de Gueddil qui couvre plus de 50% de la surface du sommet. - l’action de l’homme est souvent néfaste pour l’équilibre des versants de piémont. Elle se manifeste par les labours dans le sens de la pente et l’enlèvement du « Mulch » protecteur du sol après les moissons, pour être utilisé comme aliment de bétail. Le ravinement dans cette zone, s’amorce généralement suite aux pluies violentes d’automne ou suite aux labours dans le sens de la pente. Au contraire, le ravinement dans la zone montagneuse est moins développé, il se présente sous forme individuelle ; l’aspect généralisé est souvent absent. La résistance des roches (dominance de calcaires, dolomies et les grès calcaires), est sans doute la cause essentielle de la faiblesse du ravinement dans ce secteur. Cependant, les seuls cas identifiables dans le massif de Dj. Gueddil sont liés à la tectonique cassante qui a créé des lieux préférentiels au ruissellement concentré des eaux de pluies.

3.1.2 - Le ruissellement diffus Le ruissellement diffus est un phénomène généralisé sur toutes les surfaces de la zone d’étude, même celles de pente inférieure à 3% et se déclenche après chaque averse, même d’intensité faible. Ce processus, bien qu’il soit mineur, il constitue un véritable danger pour l’équilibre des sols en diminuant leur capacité productive. Dans la zone de piémont, ce type de ruissellement décape le sol et provoque son pavage, il est responsable de l’apparition des croûtes et encroûtement calcaires en surface, en décapant les sols peu évolués des glacis-cônes. 103

En montagne, ce phénomène entrave souvent la pédogenèse, car le sol est toujours mince ou absent remplacé par la roche en place, tel est le cas des versants développés sur les revers des crêts de la bordure montagneuse.

A noter aussi que le ruissellement, dans ce secteur, l’emporte toujours sur l’infiltration ; cela revient aux formations végétales ouvertes et à la profondeur des sols souvent minces et rapidement saturés.

3.1.3 - Le sapement des berges Le sapement des berges est omniprésent dans la plupart des parties concaves des cours d’eau. Par endroit, il est spectaculaire, particulièrement dans les Oueds Bounasroun- Berhoum et Soubella (Photo 8). C’est un phénomène lié surtout aux crues, à l’importance de la pente des oueds et à la faible résistance du matériel alluvial (formations fines des glacis d’épandage). La station hydrométrique de Soubella par exemple a enregistré 12 crues en 1970, 8 crues en 1971 et 14 crues pour l’année 1972 avec des volumes annuels de 7.1 Hm 3, 3.94 Hm 3 et 1.15 Hm 3 respectivement (M. Lucido, 1972). L’accélération du sapement latéral est très importante dans les oueds traversant le piémont, à savoir, l’oued Soubella, l’oued Bou Nasroun-Berhoum et les affluents de l’oued Bou H’madou, où les berges sont affectées par des foirages souvent liés à l’affouillement basal (Photo. 8).

Photo. 8 - Ecroulement des berges de la rive droite de l’oued Bounasroun

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3.2 - Les processus de gravité pure

Dans cette gamme, le seul processus caractéristique est l’éboulisation que ce soit sous forme d’éboulement, d’écroulement rocheux et/ou d’éboulis de pentes. Les glissements de terrain dans cette zone sont absents du fait de la nature minéralogique des faciès et l’absence de grandes surfaces de nature lithologique tendre et gonflante. Cette absence est constatée même sur les versants édifiés dans une intercalation de grès et de marnes à montmorillonites, car les couches de marnes à dominance de montmorillonites sont très minces, décimétriques, et ne permettent pas le développement des glissements ; sans oublier l’impact du climat à tendance aride dans l’absence ou du moins la rareté de cette forme dynamique.

3.2.1 - Les écroulements rocheux (Slab faillure) On entend par écroulement rocheux, l’ensemble des processus instantanés qui affectent des masses considérables ou des pans rocheux ou même des versants entiers. Dans la zone d’étude, les meilleurs exemples sont développés au Dj. Rekiba au NE de la carte et au Dj. Guettaf à proximité de l’entonnoir de l’oued Bounasroun (Ph.9). Ce sont des masses de plus de 1 mètre de diamètre, de calcaires dolomitiques crétacés, qui se sont écroulées sur les versants en chute libre.

Pans de roche écroulés

Oued Bounasroun

Photo 9 – Ecroulement rocheux sur les parois calcaires de Dj. Guettaf. (gorge de l’oued Bou Nasroun) 105

Dans ces lieux, le phénomène peut se produire à la suite d’un cisaillement affectant les parois raides, facilité par la présence de fissures verticales, très répandues dans cette zone, et par la dissolution des calcaires. Ainsi, à la suite de vibrations séismiques (Dj. Gueddil constitue un épicentre), la masse rocheuse fissurée n’adhère plus à sa section et son écroulement devient possible par son poids même.

3.2.2 - Les éboulis de pente (Rockfall) Ce processus résulte d’une fragmentation mécanique liée surtout à la thermoclastie. Il est très fréquent sur les fronts de crêts et les reliefs accidentés (photo.10), où il maquille les versants anaclinaux par des dépôts, soit sous forme d’éboulis éparses qu’on voit éparpillés sur les surfaces, soit sous forme de cônes d’éboulis parfois coalescents dessinant des talus. Les cônes et talus d’éboulis s’observent souvent en bas des fronts de crêts du relief montagneux , à Dj. Gueddil au nord et aussi sur les crêts de Dj. Louiza (ph.10-b), Dj. Gueddicha et Chebkates Magra et Bahloul au sud, où les éléments conglomératiques se détachent facilement. a b

Photo 10 - Eboulis de pente sur les fronts des reliefs monoclinaux a) Zone d’El Mouared b) Djebel Luoiza Notons aussi que le détachement des débris au niveau de Dj. Guettaf, a entraîné un recul de la partie sommitale du crêt et une accumulation des dépôts en contrebas, pour donner lieu à un talus d’éboulis. A Dj. Gueddil, et Dj. Soubella , les calcaires dolomitiques, très fissurés, sont soumis non seulement à des processus physico-chimiques intenses (gélifraction et dissolution), mais aussi à une fragmentation biologique: de nombreuses fissures et diaclases sont fréquentées par les racines des arbres de pin d’Alep et de chêne vert . Les racines provoquent, à la suite de leur développement, l’éclatement de la roche; 106 celle-ci se débite en blocs alimentant les cônes et talus d’éboulis installés aux pieds des parois. A noter enfin que ce phénomène est d’intensité faible au niveau des fronts des reliefs monoclinaux de Dj. Mouared – Menaguer. Cela peut être expliqué par le commandement faible des parois (ph.10-a).

3.3 – Les processus secondaires

Dans cette région, il existe un grand nombre de processus dynamiques que nous considérons secondaires pour deux raisons : - la faiblesse des territoires affectés, - l’importance du processus ou de la forme sur le plan dimensionnel. Il s’agit essentiellement de la Karstification qui n’affecte que les terrains calcaires et la suffosion qu’on ne peut rencontrer que sur les terrains argilo-sableux du piémont.

3.3.1 - La karstification Dans la région d’étude le phénomène de karstification est très limité, il associe des formes superficielles, telles que les lapiés et les dolines, et des formes souterraines comme les grottes et les galeries. Il s’observe surtout à Dj. Gueddil et à Dj. Soubella, où le modelé reste embryonnaire, représenté par des lapiés, des fissures béantes et quelques cavités et grottes, très limitées dans l’espace (exemple de la grotte de Dj. Soubella). Cette dynamique est facilitée par la fissuration des calcaires, car , lors des pluies, l’eau s’infiltre rapidement dans les fissures, en dissolvant le calcaire (Caco 3 ) en bicarbonates de calcium. Cette solubilité est très active en hiver lorsque la température est basse et elle est aidée par la décomposition de la matière organique dans ces zones qui permet la libération du CO 2.

3.3.2 - la suffosion Ce processus est limité ici à l’action des animaux fouisseurs , il est très localisé et de dimensions réduites . On l’observe seulement sur les formations fines des glacis, au niveau de Mecheta Ouled M’barek, et Ghar Dba à 3 Km au sud de la ville de Berhoum.

Conclusion Il ressort de cette analyse morphogénique que l’essentiel des formes et des processus érosifs sont liés au ruissellement et au sapement des berges, les autres processus restent secondaires en général et n’affectent que des terrains limités. 107

Il ressort aussi qu’il est possible de regrouper l’ensemble des systèmes morphogéniques développés dans cette zone, suivant la répartition des principaux domaines morphostructuraux : - le domaine montagneux à tendance sub-humide - semi-aride, est affecté par les processus morphogéniques liés essentiellement à la gravité et au ravinement individuel, - le domaine de piémont à ambiance sub-aride, où les activités agro-pastorales dominent les paysages, est affecté par le ravinement qui, parfois, est généralisé à l’ensemble des versants. Dans le détail, plusieurs unités peuvent être déduites en se basant sur le processus dominant. En effet, l’éboulisation détermine les versants rocheux à corniches, le ravinement défini les espaces à lithologie tendre, la karstification individualise les milieux calcaires, alors que la suffosion n’affecte que les formations à texture fine.

Ainsi apparaît le rôle de la morphogenèse dans la segmentation du milieu naturel en unités homogènes, mais quel est le degré d’intervention de celle-ci lorsqu’elle sera combinée avec les autres facteurs ? Telle est la question développée dans le chapitre suivant.

108

CHAPITRE 4 TYPOLOGIE SYSTEMIQUE

A noter d’abord que l’objectif de cette étude est la segmentation de l’espace en unités homogènes décrivant les systèmes géomorphologiques développés dans cette zone. C’est une typologie qui intègre les facteurs du milieu naturel, en prenant en considération la notion d’échelle scalaire. En effet, le Hodna en général et la zone de Berhoum en particulier, comme toute portion de la terre, fonctionnent comme une «interface », une surface de contact et d’interactions entre les éléments de la lithosphère, de l’atmosphère, de l’hydrosphère et de la biosphère. C’est donc une surface d’instabilité, mais qui se caractérise par une organisation précise. Celle-ci peut être touchée à travers l’analyse combinatoire des différents éléments du milieu. L’esquisse proposée dans ce travail est une première ébauche d’un modèle typologique qui ne prend en considération que l’aspect structurel et statique, sans oublier que l’unité systémique se définit par une limite et une extension dans l’espace et par une autonomie de fonctionnement. Ainsi, pour le système de classification (niveaux scalaires), nous retiendrons les termes utilisés par G. Bertrand (1969-73) pour les unités naturelles inférieures: Géosystème, géofaciès et géotope (tab.17), sauf que notre appréhension est beaucoup plus géomorphologique que biogéographique. Pour les niveaux supérieurs, nous suggérons d’autres terminologies proposées par d’autres auteurs. Nous allons donc essayer de définir dans un premier temps les concepts retenus ; puis de voir et de vérifier leur application dans notre zone d’étude.

4.1 – Définition des concepts retenus

Plusieurs concepts ont été retenus pour matérialiser notre typologie systémique. En partant de la plus petite unité à la plus grande, il s’agit de (tab. 17) :

4.1.1 - Le géotope En se plaçant à la 7 ème grandeur temporo-spatiale de J. Tricart et A. Cailleux (1965), le géotope est la plus petite unité systémique, géomorphologiquement homogène, directement discernable sur le terrain et révélatrice d’un type de fonctionnement d’un système dynamique. Il se caractérise donc par un processus morphogénique dominant. Exemple: une corniche, un front de crêt ou de cuesta, un revers (versant cataclinal), un versant anaclinal, une terrasse, un cône de 109 déjection, etc... Les éléments inférieurs relèvent de l’analyse fractionnée. On peut proposer dans ce cas, le terme de micro-môrphé ou de microtope ! cela reste à discuter .

Tab. 17 - Tableau récapitulatif des typologies du milieu naturel terrestre proposées

Typologie morphologique Unités Naturelles Grandeur Niveau de de G. BERTRAND Taxonomique de Terminologie Scalaire M ESCERJAKOV J.P.(1968) (1969, 1973) J.TRICART & A. Proposée CAILLEUX (1965) Morphotecture de 1 er ordre Zone I 1ère Domaine Croûte africaine, … Morphotecture de 2 ème ordre Domaine II Style tellien, atlasique,… et 2ème Géocomplexe Sous domaine Morphostructure de 1 er ordre Région III 3ème Géostyle Montagnes, cuvettes,… Morphostructure de 2 ème Géosystème en IV ordre. Collines et glacis, Montagnes 4ème Géotype combes, val. forêt,… V Morphostructure et Géofaciès morphosculture de 3 ème ordre Glacis en forêt 5ème Géosystème Collines, glacis de piémont,.. claire, VI 6ème Géofaciès VII / Géotopes 7ème Géotope Micromôrphé/ VIII Microtope !

4.1.2 - Le géofaciès Le géofaciès (*) n’est pas la partie visible ou l’aspect physionomique d’une unité systémique, mais le sous-système qui est formé de géotopes. C’est une unité de niveau inférieur au géosystème et auquel elle est subordonnée. Il se place à la 6 ème grandeur temporo-spatiale de J. Tricart. et A.Cailleux (1965) Donc à l’intérieur d’un même géosystème, le géofaciès correspond à une entité géomorphologique fonctionnelle organisée par l’action de groupes cohérents d’agents physiques et humains, responsables du modelé. Exemple: un crêt, une cuesta, un torrent, un ravin, un interfluve, etc.. Il résulte de l’emboîtement de géotopes.

4.1.3 - Le géosystème A ces principes de base, le « Géosystème », situé à la 5ème grandeur temporo-spatiale de J. Tricart et A. Cailleux, (tab.17) est l’unité du système naturel terrestre qui résulte de l’emboîtement d’un ensemble d’unités inférieures, les géofaciès. Il est une entité structurale qui

(*) Nous retiendrons le terme « faciès » non pas au sens de la physionomie mais au sens d’un ensemble de caractères d’un modelé ou d’une entité géomorphologique considérée du point de vue de sa formation et de son fonctionnement 110 correspond à des données éco-biologiques relativement stables et il résulte de la combinaison de facteurs géomorphologiques (structure, nature de terrain, potentiel gravitaire), du complexe sol- végétation-climat, et de l’exploitation humaine. Nous admettons qu’il existe à ce niveau une sorte de « continuum » géoécologique, alors que le passage d’un géosystème à l’autre se marque par une discontinuité d’ordre géomorphologique (mont, val, combe, etc..), écologique (forêt, steppe, etc..) et d’exploitation humaine (sylvicole, agraire, pastorale, etc...). Il est caractérisé par un enchaînement de plusieurs processus morphogéniques déterminant son évolution. Le système d’évolution se défini par une série d’agents naturels et anthropiques qui déterminent des processus morphogéniques plus ou moins hiérarchisés. Cependant, si on considère le géosystème comme une entité globale, c’est à dire étudié pour lui même, nous admettons implicitement que les éléments qui le composent participent à une dynamique d’ensemble qui ne correspond pas obligatoirement à l’évolution de chacun d’eux pris séparément. De ce fait, la typologie des géosystèmes sera une typologie dynamique qui les classe en fonction de leur évolution et qui englobe le système morphogénique d’évolution, le stade atteint par rapport à l’équilibre et le sens général de la dynamique (progressive, régressive, ou stable). L’appréciation de la place de la morphogenèse (ou les processus morphogéniques) dans le fonctionnement du géosystème, passe par l’appréciation des deux notions fondamentales: l’énergie et le degré de stabilité. En effet, d’une part, les défrichements, les incendies et les mauvaises pratiques d’exploitation résultant de l’action humaine, modifient non seulement la couverture végétale et par la même le potentiel écologique protecteur, mais aussi changent le comportement des sols vis-à-vis des processus morphogéniques (augmentation de l’érodibilité) ; sans oublier le rôle de l’activité tectonique dans l’augmentation du potentiel gravitaire. Ces faits ont pour conséquences l’augmentation de l’énergie potentielle dont disposent les processus morphogéniques et par la même des changements dans le fonctionnement du géosystème, voire des géotopes. D’autre part, la place de la morphogenèse dans la dynamique des géosystèmes doit être appréciée par le degré de stabilité (ou d’instabilité) qu’elle détermine dans les géotopes. Les processus, en modifiant l’énergie du relief, engendrent des flux de matière que leur nature et intensité et le cheminement qu’ils empreignent sont des aspects très importants pour l’appréciation du fonctionnement des géosystèmes. Ainsi, l’appréciation du fonctionnement de n’importe quel système de niveau scalaire supérieur au géotope passe obligatoirement par l’analyse du fonctionnement de celui-ci.

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4.1.4 – Le géotype Appartenant à un niveau scalaire supérieur, le géotype se place à la 4 ème grandeur. Il est le résultat de l’emboîtement de plusieurs géosystèmes et se définit surtout par le style morphostructural (montagne, cuvette, ..), le domaine bioclimatique (humide, sub-humide, semi- aride, ..) et la vocation agricole (sylvicole, pastorale, agricole..). Les processus morphodynamiques ici sont très variables et la morhogenèse ne sera pas un élément de distinction. L’emboîtement de plusieurs géotypes, détermine le Géostyle qui se caractérise essentiellement par le style structural et l’ambiance climatique. Il se place à la 3 ème grandeur. La combinaison de plusieurs géostyles définit le Géocomplexe , 2 ème grandeur à l’échelle de J.Tricart, et la combinaison de plusieurs géocomplexes définit le Domaine qui se place à la 1ère grandeur temporo-spatiale.

4.2 – Application sur la zone d’étude

Pour éviter les répétitions dans l’analyse et l’interprétation des différentes unités systémiques hodnéennes, nous avons préféré aborder notre étude en partant de la plus grande unité décelée dans la zone d’étude à la plus petite. Ceci n’influe en aucun cas sur la typologie adoptée. En effet, dans la zone de Berhoum, nous pouvons distinguer à travers l’analyse morphostructurale, biogéographique et morphogénique deux géotypes, qui intègrent plusieurs géosysèmes bien distincts (fig.36). Chaque géosystème se subdivise en sous-systèmes (géofaciès) bien individualisés et où la géomorphologie apparaît comme l’élément pertinent des milieux à tous les niveaux scalaires: Ce sont les données morphostructurales qui définissent les unités à petite échelle et les données morphogéniques pour les unités à grande échelle. Il s’agit, à petite échelle, de deux géotypes bien individualisés que chevauche la zone de Berhoum, l’un de montagnes au nord, l’autre de cuvette au sud ; alors qu’à grande échelle, la zone de Berhoum est composée de plusieurs géosystèmes bien distincts, où chacun d’eux se caractérise par ses effets morphologiques et morphogéniques. Du nord au sud, ces différentes unités systémiques seront analysées ci-dessous.

4.2.1 - Le géotype de montagnes Les montagnes du Hodna au nord constituent un véritable géotype facilement repérable par rapport au relief environnant. Il se caractérise par sa structure d’anticlinorium très fracturé et à dominance de roches dures (calcairo-dolomitiques), son ambiance climatique sub-humide à semi-aride et sa vocation sylvicole, dominée par le cèdre, le pin d’Alep et le genévrier.

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Fig.36 113

4.2.2 - Le géotype de cuvette Au sud du géotype montagneux est développé celui de la cuvette du Hodna qui se distingue du premier par sa structure de synclinorium à dominance de roches tendres et meubles, son ambiance climatique aride à végétation steppique et sa vocation agro-pastorale. Ces deux géotypes sont la résultante d’un emboîtement de plusieurs géosystèmes bien définis par leurs caractères morphostructuraux et morphogéniques. Ce sont :

4.2.3- Les géosystèmes de monts Tout au long de la crête des monts du Hodna, se succèdent des éléments montagneux, disposés en anticlinal selon une direction Est-Ouest à ENE-OSO, sur plus de 30 Km. Ce sont les monts de Sidi S’Hab, de Gueddil et de Soubella au nord et le mont de Gueddicha au sud. Ces massifs sont caractérisés par des affleurements calcaro-dolomitiques dans les parties sommitales entourés de roches variées du Crétacé supérieur et du Paléogène. Les parties sommitales des massifs sont des crêtes de surfaces réduites, couvertes d’une végétation peu dense. La température moyenne est basse (12°C) avec des valeurs minimales nettement négatives en hiver, et les pluies ne dépassent pas les 600 mm/an. On se trouve dans un domaine sub-humide à semi-aride où l’humidité relative est moyenne. Les sols se développent mal, ce sont des sols minéraux brutes (régosols ou lithosols) sur les sommets et qui passent sur les replats et les versants de pente faible (P<12%), à des sols marrons, peu profonds, constitués d’horizons A et C et dont la matière organique dans l’horizon superficiel dépasse les 20 %. Sur ces sols se développent des formations végétales d’un groupement forestier dégradé de Pin d’Alep, de chêne vert, de cèdre et de Genévrier.

a - Le mont de Sidi S’hab (ph.11) D’une structure anticlinale de direction E – W, l’unité de Sidi S’Hab, se matérialise dans sa partie apparente sur la carte géomorphologique (retombée sud) par une série de crêtes aiguës constituées de calcaires. Le sommet de cette unité culmine à 1803 mètres d’altitude et colonisé par une forêt de cèdre. Ce géosystème a été soumis à de violents mouvements tectoniques cassants qui se traduisent par deux grands accidents parallèles à sa structure anticlinale et laissent apparaître des escarpements très raides aménagés dans les calcaires du Crétacé qui dominent un graben au nord. La partie ouest de ce mont montre l’effet de cette tectonique et le renversement du flanc sud de l’anticlinal (photo.11) Le versant sud de ce mont est entaillé par l’oued Menaifa et ses affluents en laissant apparaître deux sommets. 114

Au sud, cette unité est bordée par des crêts témoignant d’une érosion différentielle très intense ; ce sont les monoclinaux de Dj. Kerkeb et Dj. Aroua.

Od. Menaifa

Crêt de Aroua

Photo. 11 - Le mont de Sidi S’Hab En arrière plan, le mont de sidi shab, séparé en deux sommets par la vallée de l’oued Menaifa Au centre le crêt de Dj ; Kerkeb – Dj ; Aroua et en avant plan, le monoclinal de Thelata aménagé dans les grès éocènes.

b - Le mont de Dj. Gueddil (ph. 12) Dans la partie Nord-est de la carte géomorphologique se développe l’unité de Dj. Gueddil qui culmine à 1745 mètres d’altitude à Kef el Assa. Elle se caractérise par une structure anticlinale d’orientation SW - NE, très chahutée et très accidentée, matérialisée par une fracturation intense des roches jurassico-crétacées. Les accidents les plus importants dans cette unité sont ceux bordant la dépression d’El Hammam.

Photo. 12 - Le mont de Dj. Gueddil : La diversité des formes et des pendages montre le caractère chahuté de ce massif.

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Le sommet du Dj. Gueddil à Kef el Assa (1745 m.), occupé par une forêt de cèdre, est aménagé dans les calcaires dolomitiques du Crétacé. Il se suit au sud par une succession de reliefs monoclinaux qui évoluent par érosion en chevrons. Le stade de dégradation de la forêt est ultime et il ne reste qu’un matorral de pin d’Alep et de chêne vert. Le processus morphogénique dominant cette unité est le ravinement qui suit généralement les empreintes des fractures et les joints de stratification.

c - Le mont de Dj. Soubella (ph. 13) L’unité de Dj. Soubella est développée dans une structure liasique extrusive, formée essentiellement de calcaires et de dolomie ; elle est séparée de Dj. Gueddil par la vallée de l’oued El Ousra qui correspond à une structure synclinale très serrée et épouse en partie la transversale du Hodna qui tranche aussi la terminaison périclinale de Dj. Soubella. Cette unité se caractérise par une morphologie de crêts qui se terminent au sud par des chevrons. Le fond des dépressions monoclinales est colonisé par une forêt de pin d’Alep et de chêne vert qui se dégrade en allant vers le sud.

Photo. 13 - Crêts et monoclinaux de Dj. Soubella

d - Le mont de Dj. Gueddicha Edifié dans les formations miocènes, le Dj. Gueddicha au sud correspond à une combe qui crève les formations tendres de l’anticlinal formant ce géosystème. Cette unité s’allonge du SW au NE et se caractérise par un climat sub-aride, avec une végétation steppique. Malgré son altitude faible par rapport aux monts du nord, ce géosystème est bien édifié dans le paysage et se montre par l’intermédiaire d’une bande de crêts entourant la dépression de la combe. 116

La combinaison entre le climat, la lithologie, la tectonique, le sol et la végétation apparaît nettement et définit certaines caractéristiques de cette unité. En effet, les données climatiques et biotiques sont généralement identiques à l’ensemble du géosystème de piémont, mais le caractère morphostructural et morphogénique est identique à celui des monts au nord. Les caractéristiques abiotiques et biotiques de ce géosystème conditionnent, directement ou indirectement, l’individualisation des ses unités inférieures (Géofaciès).

4.2.3.1 - Les géofaciès de Crêts et de barres Les barres et les crêts caractérisant les géosystèmes de monts, dérivent généralement d’une érosion différentielle aidée par la structure alternée de roches dures et de roches tendres. Il en résulte des fronts et des revers plus ou moins disséqués en chevrons par des écoulements conséquents. Les fronts sont suivis au nord par des versants anaclinaux qui se terminent en dépressions monoclinales de faible ampleur. Les crêts les plus vigoureux sont ceux: - de Dj. Sidi S’Hab qui dérivent du dégagement des masses calcaro-dolomitiques du Cénomanien. Ce sont là les puissants crêts qui marquent, d’Ouest en Est sur une longueur de plus de 20 Km, le Dj. Bou Chlagham, le Dj. Nadara, la Gaada el Hamra et le Dj. Aroua où l’altitude ne dépassent pas les 1100 m (ph.11). Ces crêts marquent les contreforts sud de Dj. Sidi S’Hab et sont à peine séparés du revers du grand escarpement calcaro-dolomitique nord, par d’étroits couloirs développés dans les marnes du Cénomanien moyen. - de Dj. Gueddil, aménagés dans les formations crétacées et marquent le Dj. Guettaf (Photo.14), Dj. Keltoum, Dj. Dhari et le Dj. R ekiba au NE ; - et enfin ceux de Dj. Soubella de direction NO-SE, tels que le crêts de Kef Riba édifié dans les calcaires crétacés et de Dj. Mendjel, édifié dans les calcaires sublithographiques du Jurassique supérieur.

Photo. 14 - Le revers du crêt de Dj. Guettaf : Fortement marqué par la dissection et la prédominance de chevrons ( terminaison périclinale Ouest de l’anticlinal de Gueddil).

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A Dj. Gueddicha au sud, les crêts de ce mont dessinent une forme de boucle et marquent les limites extérieures de la combe. Ils sont construits, par érosion différentielle, dans les grès et conglomérats du Miocène 3° cycle. En contrebas du revers, un ressaut de conglomérat s’est installé. Ce géofaciès de crêts en arc est interrompu à l’Est, au niveau de la terminaison péri- anticlinale orientale de Dj. Gueddicha, par un décrochement senestre dû à l’effet de la transversale du Hodna. La présence des éboulis en contrebas des fronts de crêts et d’escarpements témoigne d’une évolution par éboulisation de ces fronts, alors que les revers sont le siège d’une évolution par ravinement. Trois types de géotopes caractérisent ces crêts, ce sont : - le géotope de front : La plupart des fronts de crêts sont installés dans des roches dures (calcaires, dolomies, grès) et évoluent par éboulisation puisque les calcaires résistent mal à la gélifraction, - le géotope de revers : Les revers des différents crêts évoluent par ravinement individuel, rendu facile par une lithologie marno-calcaire, une tectonique cassante et un couvert végétal dégradé. Il faut noter aussi que le caractère raide et cataclinal de la pente augmente l’effet de l’écoulement et le caractère minéralogique des calcaires facilite la dissolution. Ces deux caractéristiques facilitent en fait la dissection. - le géotope des versants anaclinaux : Les contrebas des fronts, qui sont le siège d’une accumulation colluviale, constituent des géotopes de pentes faibles qui permettent le développement du sol sur ces colluvions.

4.2.3.2 – Les géofaciès de dépressions Ces géofaciès concernent deux dépressions, l’une au nord, dans la zone d’El Hammam située à l’Est de Dj. Gueddil, l’autre au sud, dans le mont de Gueddicha. A l’Est de Dj. Gueddil, s’est installée une dépression d’effondrement développée entre deux accidents tectoniques Nord-Sud, où le remblaiement quaternaire est détritique. Cette dépression est traversée par deux principaux affluents de l’Oued Soubella, dont leurs berges subissent actuellement l’effet d’un sapement latéral bien marqué, particulièrement au niveau des parties concaves. La dépression d’El Hammam est presque dépourvue de végétation naturelle et est marquée par des sols d’apport peu évolués. Elle est le siège d’une céréaliculture.

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Entourée par les crêts, la dépression de Gueddicha au sud est la résultante d’une érosion intense pendant le Quaternaire, elle marque la convergence des versants anaclinaux des crêts. Cette dépression est comblée en partie de dépôts quaternaires, alluvio-colluviaux, sous forme d’îlots isolés témoignant d’un comblement, autrefois généralisé. Au fond de la dépression se sont accumulées des altérites récentes et des colluvions, témoignant d’une évolution pédogénétique souvent marquée par la présence d’hydromorphie (sol peu évolué hydromorphe). Si le surpâturage a détruit une grande partie de la couverture végétale, les eaux de ruissellement, lors des fortes averses des périodes pluvieuses, entraînent la couche superficielle et laissent apparaître des plaques de roches marneuses, facilement attaquées et détruites par le ravinement.

4.2.4 - Le géosystème de piémont Juste a u sud des géosystèmes de monts s’est édifié le géosystème de piémont caractérisé surtout par des glacis étagés. Il s’agit d’une zone de comblement quaternaire fossilisant des formations néogènes, très disséquées dans le détail. Ce géosystème est drainé, vers le sud, par un réseau d’oueds, très dense en forme d’éventail. Le climat de ce géosystème est sub-aride, avec une pluviométrie variant entre 200 et 400 mm/an, des températures élevées avec un ensoleillement assez fort et où l’occupation des sols est dominée soit par la céréaliculture, soit par la jachère ou par des parcours. La pédogenèse ici est marquée par la faible teneur en matière organique, la structure polyédrique et le caractère calcarifère . Ce sont surtout des glacis d’érosion et des glacis d’accumulations dont la genèse est liée au développement d’un grand nombre de glacis-cônes, souvent coalescents. Le géosystème de piémont est la résultante d’un emboitement de plusieurs types de géofaciès qui se distinguent facilement par leurs formes et leurs formations. Ce sont:

4.2.4.1- Les géofaciès de glacis Ce sont des glacis d’érosion étagés, ou d’accumulation, qui assurent le passage entre le système montagneux au nord et la dépression hydro-éolienne du Hodna au sud, en passant par les contreforts de la combe de Gueddicha et les chebkats de Magra-Bahloul. Actuellement ces glacis sont stables en apparence, mais susceptible d’importantes modifications à l’échelle historique. Ils évoluent en longitude par un ruissellement diffus et en nappe qui, dans la plupart des cas, laisse apparaître les croûtes et encroûtements calcaires sous- jacents. Sur le plan latéral, ces glacis subissent l’effet d’une dynamique fluviale intense, marquée par un sapement de berges réduisant leur extension. 119

4.2.4.2- Les géofaciès de reliefs monoclinaux Des reliefs monoclinaux, marquant les flanc nord des synclinaux de Sellemane et Magra, interrompent le compartimentage de glacis vers le sud. Ce géofaciès se caractérise par la présence de deux lignes de reliefs allongées d’Ouest en Est en discontinue sur plus de 30 Km : • la première ligne, aménagée dans les grès miocènes, marque les reliefs de Dj. Meliane, Kat Lakhmaies, Kherba, Mahr, el Agba, Dj. Mouared, avec un commandement de 20m en moyenne (Ph. 15) ; • la seconde édifiée dans les conglomérats mio-pliocènes avec un front de commandement prononcé (+ 100m), représente Chabkat Bahloul à l’Ouest et Chabkat Bouchara-Magra à l’Est,. (photo.7 & carte H.T. I).

Photo. 15 – El Mouared : Un géofaciès de reliefs monoclinaux

Ces reliefs monoclinaux sont dépourvues de sols et la vie végétale se résume à des végétations basses et éparses de type steppique qui ne donnent pas une protection suffisante, surtout pendant les périodes des pluies orageuses. Ce géofaciès de monoclinaux est le regroupement de deux géotopes, les fronts et les revers : - Les fronts des monoclinaux sont le siège d’une éboulisation marquée par le colluvionnement observable en contrebas. L’intensité de ce phénomène est forte sur les fronts des Chebkats, alors quelle est moyenne sur ceux de la première ligne. Ceci s’explique, d’une part, par la faible dénivellation du premier relief monoclinal (épaisseur faible de la couche gréseuse) et d’autre part, par la dégradation du couvert végétal et les fortes amplitudes thermiques. - Les revers sont le siège d’un ravinement intense, marqué par de véritables ravins profonds, sous forme dendritique, en perpétuelle évolution. Il s’explique par la faible cohésion 120 des éléments conglomératiques (ciment calcaro-gréseux), le potentiel gravitaire très fort et la dégradation du couvert végétal.

4.2.4.3 – Les géofaciès de collines La majeure partie Est du piémont est marquée par une morphologie de collines arrondies ou en lanières étroites, édifiées dans les marnes miocènes. Le comblement quaternaire a subi en partie une érosion intense pendant le Quaternaire, en laissant apparaître les marnes sous-jacentes, sculptées en suite en collines, avec des versants convexo-concaves, de pente forte (>30%). Les régosols constituent l’un des principaux caractères de ce géofaciès. L’évolution morphologique est caractérisée par la réduction, la mobilisation et la migration des particules, de telle sorte qu’il n y est pas de développement de sols. Cela explique en grande partie l’absence du couvert végétal sur ces zones. Ce géofaciès regroupe des géotopes stables (les surfaces planes des sommets des collines) où se développent une pédogenèse réduite ; et des géotopes déstabilisés, représentés par les versants convexo-concaves, non protégés par la végétation et sont le lieux propice d’une morphogenèse intense. Leur topographie de détail évolue rapidement par un ravinement généralisé qui passe, dans plusieurs endroits à des bad-lands.

Conclusion Cette analyse typologique qualitative permet de dresser, à l’échelle du 1/50.000, des modèles graphiques qui représentent notre logique de structuration de l’espace hodnéen. Ces modèles sont (fig. 37) : - le géotope est le système élémentaire constitué par des composants en interaction, donc c’est un « monosystème » marqué par les liens de causalité des éléments géo-écologiques (pente, lithologie, sol, etc.), - le géofaciès résulte d’un emboîtement de géotopes, donc de monosystèmes, c’est un polysystème, - le géosystème est l’effet de l’interaction de géofaciès, donc un polysystème des polysystèmes, - le géotype est l’emboîtement de plusieurs géosystèmes. C’est un polysystème aussi.

Ainsi, le premier modèle « monosystème » met l’accent sur la continuité géo-écologique à l’intérieur du géotope ; le second, sur la discontinuité de celle-ci. Il convient de souligner que dans les deux types de modèles, l’unité est définie sous l’aspect du degré de liaison entre les composants. Et il convient de quantifier cette liaison dans la deuxième partie de ce travail, en utilisant le principe de l’information.

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Fig. 37 - Essai d’une modélisation graphique de l’organisation de l’espace géographique hodnéen

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Conclusion de la première partie

L’étude du compartimentage géomorphologique, du cadre biogéographique et des systèmes morphogéniques de la zone de Berhoum, nous a permis d’avoir une vue d’ensemble sur la zone et de formuler des remarques sur l’organisation de l’espace. Le compartimentage géomorphologique est souligné par : - au Nord, un système montagneux élevé et rigide, formant l’anticlinorium du Hodna, il est très fracturé et constitué de terrains surtout calcaro-dolomitiques du Secondaire; - au Sud, une cuvette, de structure synclinale, comblée de formations mio-plio-quaternaires. Cette cuvette est caractérisée par des ondulations secondaires, représentées par l’anticlinal évidé de Gueddicha et les synclinaux de Magra-Barika et de M’sila-Selmane, ce qui donne à cette unité le caractère d’un véritable synclinorium. Ces ensembles évoluent actuellement dans un contexte bioclimatique nuancé, marqué par trois étages : - le premier, sub-humide au sommet des reliefs de la zone, est matérialisé par des îlots de cèdre, - le second, semi-aride, est marqué par une végétation forestière, - le troisième, sub-aride, est à caractère steppique.

Les contrastes morphologiques et les nuances bioclimatiques de cette zone sont suivis, d’une part, par une morphogenèse variée, soulignée par le processus d’éboulisation dans les roches dures, en relief, et le ravinement sur les formations tendres et meubles ; et d’autre part, par deux types d’occupation des sols : - l’un, d’activité montagnarde, caractérisée par une agriculture de montagne très réduite et une intense exploitation de la forêt, - l’autre d’activité agro-pastorale, matérialisée par la céréaliculture et le pâturage.

Toutes ces conditions naturelles sont combinées à des échelles temporo-spatiales différentes pour découper l’espace de Berhoum en deux géotypes, résultant de la combinaison de deux types de géosystèmes bien individualisées, les monts et le piémont. Ceux-ci intègrent des géofaciès variés, caractérisés par leur variabilité structurelle et fonctionnelle en géotopes. L’étude des différentes unités systémiques révèle le rôle de la géomorphologie dans leur détermination. Elles se définissent d’abord par des données morphostructurales: - le géotype de montagnes correspond à l’anticlinorium du Hodna, essentiellement calcaro- dolomitique, qui dans lequel se développent trois géosystèmes de monts, correspondant chacun à un 123 anticlinal bien individualisé, fracturé, d’une ambiance sub-humide à semi aride, matérialisé par un couvert forestier, - le géotype de cuvette, d’ambiance aride, correspond au synclinorium du Hodna et présente deux géosystèmes , celui du piémont inscrit dans une structure synclinale de formations mio-plio- quaternaires et celui du mont de Gueddicha, de formations néogènes, installé dans un anticlinal évidé. Les facteurs géoécologiques conditionnent la morphogenèse et la pédogenèse, en laissant apparaître des géofaciès, instables : Les fronts des crêts et des monoclinaux, très raides, développées dans des roches dures, évoluent par éboulisation ; les revers de caractère, plus longs, de pente forte, évoluent sous l’emprise du ravinement au même titre que les versants convexo-concaves du géofaciès de collines. Les versants anaclinaux et les surfaces sub-horizontales des sommets des collines sont le siège d’une évolution pédogénique lente. Cette évolution détermine un rapport, dans l’ensemble, en faveur de la morphogenèse. Celle- ci est fonction de la lithologie, la fracturation, l’intensité des pluies, la dégradation du couvert végétal et de l’action humaine qui accélère ou parfois déclenche les processus érosifs.

De cette approche systémique qualitative apparaît l’apport de la géomorphologie dans la typologie systémique du milieu naturel et du rôle du potentiel géomorphique dans la segmentation de détail. Elle a permis de définir le cadre et la structure des différentes unités systémiques ainsi que leur aspect fonctionnel. Que sera donc l’apport d’une approche numérique dans ce type d’étude ? Les thèmes abordés dans la deuxième partie de ce travail, permettront d’apporter des éclaircissements sur ce sujet.

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DEUXIEME PARTIE

ANALYSE DES DONNEES ET TYPOLOGIE AUTOMATIQUE DE L’ESPACE GEOGRAPHIQUE HODNEEN

Introduction

Rappelons qu’en introduction générale, nous avons posé le problème de l’apport de la géomorphologie dans la typologie systémique de l’espace hodnéen, et ce par deux approches différentes, qualitative et quantitative.

Dans la première partie , nous avons montré l’apport de l’approche qualitative «observation et analyse de terrain » dans la typologie du milieu naturel et le rôle du potentiel géomorphique dans la segmentation de détail. Cette approche a permis de définir un modèle d’organisation qui montre le cadre et la structure des différentes unités systémiques ainsi que leur aspect fonctionnel.

Il reste à démontrer cependant l’apport de l’analyse numérique dans ce type d’approche, qui logiquement ne peut se faire que par le biais d’une étude mathématique précise. Cette étude permet d’examiner rationnellement, comment est structuré notre espace et comment est agencé.

Nous sommes dans l’obligation donc d’ordonner le réel, démarche qui consiste à établir un modèle mathématique plus ou moins complexe, en considérant un grand nombre de variables dont la combinaison définit un système spatial.

A cet effet et dans l’hypothèse que le géosystème, ou plutôt le géotope, est constitué d’individus (unité spatiale élémentaire) et de variables en interaction (facteurs déterminants), les méthodes de l’analyse multidimensionnelle permettent l’analyse simultanée de ce nombre de variables spatialisées (en X,Y).

La deuxième partie de ce travail sera donc consacrée à la géomorphologie numérique et son apport dans la typologie systémique du milieu naturel hodnéen. L’analyse numérique sera abordée, sous forme d’un Système d’ Informations Géographiques, suivant un modèle inductif qui permet de : - réduire et ordonner l’information originale, en révélant et en mesurant les faits d’interdépendance et de combinaison, 125

- effectuer le passage entre les unités mathématiques et les unités géographiques sur lesquelles portent les questions de causalité.

Avant d’aborder les fonctions du système de transformation (l’analyse factorielle et la classification) et les sorties (cartographie infographique), il est indispensable de constituer la base de données (entrées du système),de préciser quels types de données nous allons utiliser et comment les présenter. Ce sont les principaux choix de base qui précèdent toute analyse combinatoire.

Cependant et pour une meilleure analyse globale du bassin du Hodna, il serait bon de couronner cette démarche par une photo-interprétation numérique de cet espace (Télédétection). Ce sera l’objet du dernier chapitre de ce travail.

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CHAPITRE 1 CONSTITUTION DE LA BASE DE DONNEES (ENTREES DU SYSTEME)

Les étapes préliminaires de l’approche suivie sont basées sur la définition des individus et des variables et sur la construction d’un tableau de données et sa description élémentaire. Le choix d’un milieu naturel aussi contrasté et composé de sous ensembles hétérogènes comme le bassin du Hodna, permet sans doute d’avoir un champ assez vaste de possibilités de classement de l’espace. Ainsi, afin d’éviter l’influence de la morphologie réelle du milieu sur la typologie et la classification, il serait mieux d’adopter dans le cadre de ce travail des limites géométriques arbitraires telles que les limites d’une carte. En effet, la forme géométrique de la carte de Berhoum est destinée à bien marquer notre intention de considérer l’ensemble de la zone étudiée comme un échantillon de l’espace hodnéen qui ne correspond pas à une seule entité géomorphologique.

1.1- Choix des individus

Nous entendons par individus la surface qui constitue le noyau le plus élémentaire de l’espace, qui, à l’intérieur duquel on ne distingue aucune variabilité ou du moins une variabilité très faible. Il existe d’innombrables façons de définir un ensemble d’individus. Elles diffèrent suivant l’objet d’étude et sa problématique. A notre égard, nous considérons le géotope, unité la plus élémentaire du géosystème , la résultante d’une interaction de facteurs dans un espace constitué de plusieurs individus, où chacun est individuellement homogène . L’individu peut être aléatoire (surface géométrique élémentaire : pixel, maille, …), comme il peut être bien défini par un ou plusieurs paramètres (pédotope, biotope, parcelle, terroir, etc...). Notre choix est porté sur les deux types d’individus : l’un est défini suivant l’entité pédologique où nous avons regroupé 161 éléments (ou individus) ; l’autre géométrique (pixel) représenté par l’image satellitaire. Cette façon de faire nous permettra d’apprécier la validité d’un tel choix.

1.2- Choix des variables

Le choix des variables (facteurs déterminants des géosysèmes) est guidé par le souci de mettre en rapport les facteurs (biotiques, abiotiques et morphogéniques) du milieu et sa 127 hiérarchisation en systèmes. Nos variables sont donc ces facteurs, qu’on peut les schématiser par la formule suivante:

G= f(S, R, K, L, S g, E, V g, H, M) (2.1) où G: le géosystème (ou géofaciès ou même géotope), S: facteur relief, R: facteur climat, K: facteur sol, L : facteur lithologie Sg : facteur structure géologique E: facteur eau, Vg: facteur végétation, H: facteur action humaine. M: facteur morphogenèse. Ainsi pour chaque facteur, nous avons choisi un ou plusieurs paramètres (variables) caractéristiques. Les valeurs des variables seront choisies de telle sorte qu’on obtient une mesure indicatrice de l’action de tel ou tel paramètre sur le milieu. Cependant ces mesures ne rendent pas compte de l’action que de façon approximative et le résultat final doit être considéré comme une indication approximative aussi.

Le facteur Relief(S) : deux notions de base caractérisent la topographie d’un lieu donné, l’altitude et la dénivelée, qui se regroupent en un paramètre dynamique : la pente. A cela s’ajoute la longueur de la pente qui augmente ou diminue la vitesse de transport de matière ( V= L(m)/t(s) ). Dans le cas de notre zone, vu l’échelle de travail et en considérant l’aspect dynamique du géosystème, nous avons estimé nécessaire d’adopter le facteur topographique de Wischmeier M.W. & Smith D.D. (1978), comme variable structurante, qui regroupe les deux notions. Il est de la forme:

S = 65, 41 (sin)²α + 44 , 56 sinα + 0 , 0665 (2.2)

où: S: facteur d’inclinaison de pente (s.d) α: angle de pente en degrés.

Ainsi quatre classes de « facteur pente » ont été définies en fonction de l’intensité du potentiel érosif ( faible, moyenne, forte, très forte)

Le facteur climatique(R): étant une zone à caractère hydromorphogénique , l’action du climat, dans la caractérisation des géosystèmes et sous systèmes, peut être appréciée par la hauteur de la pluie pour la variabilité spatiale et l’érosivité des pluies ,qui est fonction de sa quantité et de son intensité, pour une variabilité dynamique. 128

Dans ce cadre l’index « R » de Wischmeier semble le paramètre le plus approprié pour évaluer l’érosivité des pluies (Guettouche M.S & Abdellaoui A. 1998). Il est de la forme :

0.80 R = 0.751.C , avec C = h 1*h 24 *H (en Cm) (2.3) Où : R : érosivité des pluies en t/ha. Cm/h.

h1 : pluies maximales pendant une heure, avec une fréquence de 50% (Cm)

h24 : Pluies maximales pendant 24 heures avec une fréquence de 50% (Cm) H : pluies en moyenne annuelle (Cm). En plus de la pluie, nous avons choisi la température comme indicateur climatique et morphogénique qui permet de distinguer d’autres processus tels que la thermoclastie.

Le facteur sol(K) : En plus de la profondeur du sol qui est un indicateur valable pour apprécier le degré de développement du sol et l’aspect structurel du géosystème, nous avons pensé à l’érodibilité du sol ( facteur K de Wishmeier ) qui est un facteur dynamique regroupant plusieurs paramètres pédogénétiques. Il peut être calculé à partir du modèle de Wishmeier ou par un autre modèle qui n’utilise que le paramètre pédologique : la texture (M.S. Guettouche & M. Guendouz, 2003, en attente de presse ).

Pour la lithologie(L), elle est appréciée par sa résistance (dureté): les terrains meubles et tendres sont de faible résistance et favorisent le ravinement, les terrains durs (calcaire, dolomie, grès,...) sont très résistants et favorisent l’éboulisation.

Le facteur structure géologique(Sg) définit les grandes unités morphostucturales du paysage. Il est caractérisé par les différents types de plis (anticlinaux, synclinaux, …).

Le facteur eaux(E) : Ce paramètre peut nous renseigner sur le potentiel hydrique de la zone et permet la définition de la variabilité spatiale des unités géomorphologiques. Dans sa partie souterraine, il est pris ici par le niveau piézométrique.

La végétation (V g) : est estimée ici par sa nature (steppe, forêt,…) et par son taux de recouvrement ou densité.

L’action humaine (H) : est appréciée par l’intensité de l’exploitation de l’espace par l’homme . Celle-ci est estimée par la présence de l’homme à travers ses activités (cultures, urbanisation,..)

129

La morphogenèse(M) : est appréciée par la présence ou l’absence des différents processus tels que le ravinement, le ruissellement et l’éboulisation.

En somme, nous avons choisi 14 variables réparties en variables qualitatives et variables quantitatives. Deux variables de celles-ci seront utilisées pour l’étude de la stabilité du modèle d’organisation qui sera déterminé dans le chapitre qui suit.

1.3 - Normalisation des données et étude des liens de causalité

1.3.1- Normalisation des données Pour appliquer les méthodes d’analyse des données sur les différents paramètres déterminés, la question de normalisation des ces données devient fondamentale. Elle se pose du moins où l’on désire exprimer certains paramètres qualitatifs à l’aide de nouvelles variables quantitatives de sorte que celles-ci deviennent de même type (C. Celeux & al, 1989). Ainsi dans ce cas, on dispose de techniques mathématiques, bien connues dans le domaine géographique, qui facilitent cette tache. Ce sont les méthodes de changement de variables. Nous serons donc amenés à transformer les variables qualitatives ou quantitatives en variables quantitatives ordinales , en associant à la variable la structure d’ordre usuelle ; ou en variables quantitatives en adoptant la notion de « modalités », c’est à dire segmenter la variable en classes ordonnées, où chaque classe est une modalité. Cela permet de définir, dans une deuxième phase, notre tableau de données avec les individus et les modalités, bien qu’il reste à définir les classes et leurs limites (seuils). A cet effet, il faut souligner qu’il n y a pas de seuils conventionnels pour les différentes variables choisies ; c’est pour cela que nous avons adopté la notion d’impact de tel ou tel facteur sur la morphogenèse qui constitue un paramètre déterminant de la dynamique des géosystèmes.

Dans le besoin d’une application de plusieurs méthodes d’analyse des données, deux types de transformations ont été effectués: a - Transformation quantitative - qualitative Il existe plusieurs façons de transformer les variables quantitatives en variables qualitatives. Citons le découpage par bornes choisies par l’utilisateur, le découpage par intervalles égaux, le découpage par effectifs égaux, le découpage par minimisation de la variance, etc.. 130

La variété des types de paramètres (qualitatifs, quantitatifs) nous a amené à choisir la méthode du découpage par bornes, elles mêmes choisies pour chaque paramètre (en associant à la variable la structure d’ordre usuelle). En effet, pour la pente, nous avons adopté des classes correspondant en gros au type de processus dominant et à la forme topographique caractéristique. Ainsi: P≤≤≤ 2° (S ≤≤≤1.7) : relief de plaine, sols développés, manifestation morphogénique très faible (ruissellement aréolaire) ; 2

30° (S>38.7) : relief accidenté, généralement rocheux caractérisé par une éboulisation intense.

Pour la profondeur du sol, nous avons retenu trois modalités, faible ( Pr <30 Cm ), moyenne ( 30 Cm 80 Cm ). Alors que pour l’érodibilité des sols, nous avons utilisé les 4 classes définies par Wishmeier et pour les pluies et les températures et afin d’éviter un découpage déjà défini pour les domaines bioclimatiques, nous avons sélectionné également 4 classes.

L’activité humaine est appréciée par l’intensité de l’exploitation de l’espace par l’homme. Elle est faible lorsque la présence de l’homme est insignifiante, moyenne lorsque la surface est exploitée à moins de 50% et forte lorsqu’elle dépasse cette valeur. Cette exploitation ou présence de l’homme se manifeste soit par l’activité culturale, soit par l’urbanisation. La parcelle élémentaire présentant un douar marque une intensité forte

Ainsi, un tel découpage étant réalisé, il ne reste que la numérotation des classes associées à ce découpage, tout en respectant l’ordre. De cette manière, les nouvelles variables qualitatives ordinales peuvent être obtenues en affectant à chaque individu (surface élémentaire) le numéro de la classe à laquelle il appartient (Tab.18). b - Transformation qualitative - quantitative La meilleure façon d’effectuer cette transformation est le codage disjonctif complet ; il consiste à transformer une variable qualitative à (P) modalité en (P) variables binaires (0= 131 absence de la modalité chez l’individu, 1= sa présence) indicatrice de chaque modalité. Notons que cette transformation permet les opérations algébriques.

Les données ainsi définies peuvent être représentées dans un tableau explicitant les variables (caractères) des individus. Nous avons donc (P) variables qualitatives qui ont été observées sur (N) individus. Ainsi, un tableau de 161 individus (N=161 ) en lignes et 34 modalités (P =34 ), représentant les 12 variables définies, en colonnes, est établi (tab. 18 et Annexe1).

Le choix de la mesure de base étant admis, il ne reste que la définition de la méthode d’obtention de cette mesure stationnelle, par un échantillonnage au hasard ( Random sampling ) ou systématique ( systematic sampling ).

En outre, malgré l’objectivité de la première méthode, nous avons opté pour la seconde qui a pour qualité de prendre toute la population. Elle permet d’éviter le risque de « l’effet » de notre connaissance de terrain sur la typologie et éviter aussi les choix préalables de l’homogénéité et l’hétérogénéité.

Pour la mesure de la dispersion spatiale, le regroupement des individus par blocs permet de se faire une idée de celle-ci à l’échelle correspondante.

L’emploi des unités pédologiques contiguës ou les pixels, facilite la cartographie et le passage du numérique à la représentation géographique de l’organisation spatio-temporelle des individus.

Ainsi, comme nous l’avons vu précédemment, notre tableau de contingence est un tableau N d’effectifs nij (N = 161) correspondant à la ventilation des individus selon P variables qualitatifs (P= 34).

Les deux caractères N et P ne sont visiblement pas indépendants, car on s’aperçoit aisément que la répartition des variables selon les modalités diffère d’un individu à l’autre. Le problème est alors d’analyser la structure de cette dépendance et d’en faire ressortir les principaux traits.

Pour préciser cette notion de dépendance entre variables et la mesurer, nous utilisons les indices de similarité que propose la statistique classique.

132

Tab. Tab. 18 - Base de données initiales Variables →

Sols Sols

Pluies Roches Roches Taux de de Taux

Ebolisation Piezométrie Piezométrie Ravinement Ravinement Température Température Recouvremen Recouvremen Ruissellem-ent Ruissellem-ent des Profondeur des Résistance Activité Humaine Humaine Activité Pentes du Versant Versant du Pentes Identificateur ∇ sols des Erodibilité GEOM 001 1 3 3 4 4 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 002 1 3 3 4 4 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 003 1 3 3 4 4 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 004 1 3 3 4 4 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 005 1 3 3 4 4 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 006 1 3 3 4 4 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 007 1 3 3 4 4 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 008 2 3 3 4 4 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 009 2 3 3 4 4 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 010 2 3 3 4 4 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 011 2 3 3 4 4 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 012 2 3 3 4 4 2 2 1 3 1 1 1 GEOM 013 2 3 3 4 4 2 2 1 3 1 1 1 GEOM 014 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 015 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 016 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 017 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 018 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 019 1 3 3 3 2 1 3 3 1 1 3 3 GEOM 020 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 021 2 3 3 3 2 2 2 1 3 1 1 1 GEOM 022 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 023 2 3 3 3 2 2 2 1 3 1 1 1 GEOM 024 2 3 3 3 2 2 2 1 3 1 1 2 GEOM 025 2 3 3 3 2 2 3 1 3 1 1 1 GEOM 026 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 027 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 028 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 029 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 030 1 3 3 3 2 1 3 3 1 3 3 3 GEOM 031 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 032 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 033 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 034 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 035 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 036 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 037 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 038 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 039 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 040 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 041 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 GEOM 042 2 3 3 3 2 1 3 1 3 1 1 1 133

1.3.2 - Etude des liens entre variables Le lien entre les variables ou les individus d’un même ensemble peut être mesuré par un indice de similarité (par opposition : indice de dissimilarité ). Nous appelons similarité toute application à valeurs numériques qui permet de mesurer le lien entre variables ou individus. Pour une similarité le lien est d’autant plus fort que sa valeur est grande, inversement pour une dissimilarité où le lien est d’autant plus fort que la valeur est petite (C. Celeux & al , 1989).

Les mesures de similarité les plus classiques sont la covariance ou la corrélation entre variables. Pour notre cas (caractère qualitatif des données), il existe plusieurs indices de similarité applicables à notre tableau de données, tels que les distances euclidiennes, la distance du χχχ², la similarité de Russel et Rao, la corrélation de Pearson, etc…, pour les tableaux binaires et le χχχ² pour le tableau des variables qualitatives. Tous ces indices donnent presque le même résultat.

A titre comparatif, notre choix est porté sur l’indice de Russel - Rao qui est de la forme: a DXX()1, 2 = (2.4) ()a+ b + c et la corrélation de Pearson qui est de la forme:

ab− bc p = (2.5) [](a+ b )( c + d )( a + c )( b + d ) /12

où a : est le nombre de fois où X 1j = X 2 j =1

b : est le nombre de fois où X 1 j =0 et X 2 j =1

c : est le nombre de fois où X 1 j = 1 et X 2 j =0

d : est le nombre de fois où X 1 j = X 2 j =0 Exemple : X1 1 0 X2 1 a b 0 c d pour notre tableau binaire, les résultats sont mentionnés dans les figures 38, 39 et 40.

Pour le tableau de modalités et à partir de deux variables qualitatives V1 et V2, on peut considérer le tableau de contingence associé. Ce tableau permet de définir une similarité entre les deux variables; c’est la valeur du χχχ² de contingence. Il est de la forme

134

q r

=χ = − 1 (2.6) D(,)² V1 V 2 S ( nij ni.. n j S )² n n i =1 j =1 i.. j

Où q : est le nombre de modalité de la variable V1 r : est le nombre de modalité de la variable V2 s : effectif

Si l’on désire une similarité liée au χ² et variant entre 0 et 1, on peut utiliser le T de Tschuprow (C. Celeux & al , 1989), qui est de la forme :

φ² 1/ 2 χ² DVVT(,)1 2 = = ,avec φ = (2.7) [](r−1 )( q − 1 ) S

Signalons encore d’autres similarités basées sur le tableau de contingence tels que le coefficient C de Cramer ou l’Information mutuelle I de Shanon .

Dans notre cas, nous avons utilisé le T de Tschuprow pour mesurer le lien entre les variables qualitatives, et ce pour rester dans le même intervalle que pour les indices de Russel et Pearson (fig. 41).

L’application numérique des différentes similarités choisies nous a permis de dresser quatre organigrammes de liens entre variables, faciles pour l’interprétation. Ils montrent généralement que les variables ne sont pas indépendantes et confirment l’influence des unes sur les autres.

Liaison facteurs - processus

L’examen des liens entre les différentes variables étudiées (fig. 38, 39, 40) permet de mettre en lumière les relations facteurs - processus ainsi que les interrelations entre variables. La première figure (fig. 38) montre le lien qui existe entre l’éboulisation et les différentes variables. On note un lien très fort entre la présence de ce processus et les zones ayant les caractères suivants: - une faible occupation humaine, - une lithologie dure et à forte résistance, - une pente raide où la profondeur des sols est faible, - une couverture végétale faible.

135

Pente Température Pluies

TF F M Fr TFR TF F M Fr TF F M Fr

0.04 0.08 0.02 F

M t

0.02 EBOULISATION Fr 0.1

0.04 D

0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

F M Fr F M Fr F M Fr F M Fr

Profondeur Recouvrement Piézométrie Action humaine Steppe

LEGENDE

TF: Trés faible, F: Faible, M: Moyen , Lien trés fort Lien moyen Fr: Forte, TFR: Trés Forte , m: meuble, t: tendre, Mr: moyennement résistante , Lien fort Lien faible D: dure

(Similarité de Russell & Rao)

Fig. 38 - Liens entre l’éboulisation et les paramètres déterminants

136

Dans les deux autres figures (fig. 39 et 41) et inversement à l’éboulisation, le processus de ruissellement en général et le ravinement en particulier ont un lien très fort avec la forte occupation humaine et la lithologie tendre et meuble. Le recouvrement faible du couvert végétal (steppe), la faible profondeur du sol et la présence des pluies orageuses sont des facteurs de détermination aussi. Ces deux figures montrent également la faiblesse du lien entre l’érodibilité des sols « forte» et le ruissellement, ceci semble évident pour une région comme Berhoum où cette modalité est rare.

Pente Température Pluies

TF F M Fr TFR TF F M Fr TF F M Fr

0.25 0.46 0.2 0.57 0.38 0.34 m 0.25 0.2 Fr T 0.54

M 0.68 Ravinement MR

F D

0.92 0.85 0.84 0.74 0.92

FF M Fr F M Fr F M Fr F M Fr

Profondeur Recouvrement Piézométrie Action humaine Steppe

LEGENDE

TF: Trés faible, F: Faible, M: Moyen , Lien trés fort Lien moyen Fr: Forte, TFR: Trés Forte , m: meuble, t: tendre, Mr: moyennement résistante , Lien fort Lien faible D: dure

(Similarité de Russell & Rao)

Fig. 39 - Liens entre le ravinement et les facteurs déterminants

137

Pente Température Pluies

F T F F M Fr T FR T F M Fr T F F M Fr

0.54 0.46 m 0.3 0.25 0.21 Fr 0.53 T

0.69 M M Ruissellement R

F D

0.84 0.83 0.9 0.9 0.74

Fr F M FF M Fr F M Fr F M F

Profondeur Recouvrement Piézométrie Action humaine Steppe

LEG EN D E

TF: Trés faible, F: Faible, M: Lien trés fort Lien moyen Moyen Fr: Forte, , TFR: Trés Forte , m: meuble, Lien fort Lien faible t: tendre, Mr: moyennement résistante , D : dure (Similarité de Russell & Rao)

Fig. 40 - Liens entre le Ruissellement et les facteurs déterminants

Liens entre variables Si maintenant on considère que tous les facteurs et processus sont des variables déterminantes de la structure des unités systémiques, la matrice de corrélation exprimée graphiquement par la figure n°. 41, montre qu’il existe un lien très fort entre la lithologie et la pente, l’action humaine et le ruissellement. La relation est proportionnelle (Y = f(x)), car l’existence de l’un implique l’existence de l’autre ; elle est inversement proportionnelle entre éboulisation et le ruissellement, l’éboulisation et l’action humaine, la température et la pluie où les valeurs sont négatives. Le lien est maximum et inversement proportionnel entre la forêt et la steppe (-1). 138

Conclusion

L’étude des relations et interrelations, appliquée à la base de données, montre l’existence d’une corrélation entre les variables déterminant l’unité systémique, il est donc logique de se demander si un indice-unique (un seul facteur) ne peut synthétiser la variabilité totale et la résumer à lui seul ; c’est à dire remplacer les différentes variables.

La figure 41 fait apparaître quatre (04) groupes de variables avec un lien très fort entre eux: - le premier pour l’action humaine et les processus morphogéniques, - le second pour la lithologie et la pente, - le troisième représente les températures et les pluies - le quatrième caractérise le couvert végétal (forêt et steppe). Il est intéressant maintenant, d’utiliser un moyen plus objectif d’analyse des données pour effectuer une classification ou une ordination des observations à l’aide de variables plus synthétiques ; c’est le rôle de l’analyse factorielle, que nous aborderons dans le chapitre suivant.

139

0.36 -0.35

Température Pluies Piézométrie Densité végétale

-0.74

-0.99 0.74

0.65 0.28

0.28 - 0.75 -0.30 0.78 0.6 -1 - -0.43 1 -0.88 0.83

0.68 -0.40 -0.30 - 0.72

-0.91

-0.77 0.36 -0.34 -0.26

Profondeur (Sol) Erodibilit Lithologie Pente

- 0.99

Légende

Lien fort à trés fort ( S >= 0.75) Lien faible à moyen ( 0.50 > S >= 0.25 )

Blanc Lien moyen à fort (0.75 > S >= 0.50) Lien faible à Trés faible ( S < 0.25)

Fig. 41 - Liens de causalité entre les différentes variables déterminant les unités systémiques

140

CHAPITRE 2 ANALYSE FACTORIELLE

L’Analyse des Correspondances Multiples, notée A.C.M . est une analyse factorielle généralisée qui s’applique à des tableaux de plus de deux variables comme est notre cas.

L’idée de départ est très simple, si au lieu des 12 variables (X i) ou 34 modalités binaires de départ qui décrivent nos observations, nous n’en avions besoin que d’un nombre très réduit, Y i, nous pourrions décrire nos surfaces élémentaires à l’aide d’un seul facteur, c’est à dire caractériser l’espace par un seul nombre au lieu de 34. Ce facteur doit correspondre à une fonction des variables de départs Xi (i=1,.....,34) et à un certain nombre de paramètres (a 1, a 2,.....,a m). Il est de la forme :

Y = f(X i ; a) (2.8)

où Y : fonction recherchée X : est le vecteur dont les 34 composantes sont les Xi (i=1,34) ; a : le vecteur dont les 34 composantes sont ai (i=1,34). Pour des considérations pratiques, simplicité et facilité, nous avons déterminer une fonction ƒƒƒ simple qui fasse passer des X i à Y i . Cette fonction est de la forme linéaire suivante : 34

Y= a x + a x +...... + a x = a x (2.9) 11 22 3434 i i i =1 La question qui se pose, après cette forme de fonction de transfert, est de savoir comment estimer les ai . Pour cela, il faut donner une condition pour Y 1 ; la plus simple, consiste à dire que nous voulons déterminer parmi toutes les combinaisons linéaires possibles de X i ; la fonction Y 1 qui donne la plus grande variance. Le problème de détermination de Y 1 étant bien posé mathématiquement, il serait donc plus facile de lui trouver le meilleur vecteur propre.

2.1 - Espaces factoriels et choix de Métriques

Il est à remarquer tout d’abord que notre tableau précédemment défini (tab. 18), peut se lire de deux manières différentes, selon ses lignes ou selon ses colonnes. Cela répond à deux objectifs différents : - Si on désire savoir pour chaque surface élémentaire (individu) comment se répartissent les facteurs déterminants (variables) selon leurs différentes modalités, on calcule les pourcentages en lignes, puis on divise les effectifs n ij de la ligne i par le total n i. ; on obtient ce que l’on appelle les profils des lignes ( ƒƒƒij ) . Ce profil est à comparer avec le profil marginal

ƒƒƒ.j qui représente la répartition des variables de toutes les surfaces élémentaires. 141

- Si, réciproquement, on veut savoir de quelle surface élémentaire sont représentées les différentes modalités, on calculera alors les profils des colonnes ( ƒƒƒji ) et en divisant les effectifs n ij de la colonne j par le total n .j , cette fois le centre de gravité du nuage est la lois marginale ƒƒƒi. .

Si on appelle D1\ƒƒƒj et D2\ƒƒƒi matrices diagonales des effectifs marginaux , le produit -1 matriciel du tableau des profils de lignes est: D1 N= ( ƒƒƒij / ƒƒƒi . ) et le tableau des profils de -1 colonnes est: N D 2 = ( ƒƒƒji / ƒƒƒ. j ) . Cela revient à dire qu’on peut effectuer une Analyse en Composante Principale (ACP) sur deux tableaux selon qu’on s’intéresse aux lignes ou aux colonnes du tableau précédent. L’ACM donc est une application de l’ACP sur les deux tableaux, elle a pour but l’étude de la dispersion du nuage des profils des lignes N(I) autour de leur profil marginal (proximité des individus entre-eux, espace Rn), ou inversement la configuration des profils des colonnes N(J) dans l’espace Rp . Cependant pour effectuer l’une ou l’autre ACP, il faut choisir l’une des métriques (euclidienne, χχχ²,..) pour calculer les distances entre profils.

2.1.1 - La métrique χχχ² Si en adoptant la métrique euclidienne usuelle, comme en ACP, nous risquons de favoriser les différences entre les variables à fort effectif et de négliger celles à faible effectif. Pour éviter ce problème, il faut pondérer chaque variable en tenant compte de son importance sur l’ensemble des individus. Pour cela et dans le but d’une mesure des proximités entre les points des deux nuages N(I) et N(J) on utilise habituellement la métrique du ( χχχ² ) ; celle-ci se justifie, dans notre cas, par le caractère qualitatif de notre base de données. On pondère chaque variable par l’inverse de son importance sur l’ensemble des individus :

n i i' ( f− f )² ()i i' = j j D² fi , f j f . (2.10) i=1 j

Nous pouvons de la même manière définir la distance du χχχ² entre les profils des colonnes :

n j j' ¡ ( f− f )² D²() fj , f j ' = i i (2.11) i i f i =1 i.

Sachant que la statistique du χ², utilisée pour tester l’indépendance de I et J est :

142

−

(nij s. f i.. . f j ) ² ¡ χ () = i∈ I j∈ J = ¡ ²IJ , où s nij (2.12) s. fi.. f j i∈ I j∈ J

Si nous appliquons les principes de l’ACP au tableau des profils des lignes, les facteurs de l’analyse des correspondances sont donc les vecteurs propres du produit des deux tableaux des profils (profils des lignes et profils des colonnes) et les composantes principales C. Les coordonnées des profils lignes s’obtiennent donc en multipliant les vecteurs propres, a, par le tableau de données (Y = a. N).

2.1.2 - Notion d’inertie Nous avons vu précédemment que notre tableau de données (Tab.18) définissait un ensemble de n points dans R p. Chacun de ces n individus (ou nuage de points) est muni de poids P i strictement positifs et de somme généralement = 1. n ¢ = Pi 1 i=1 Au delà du cadre géométrique, l’analyse des données utilise les propriétés mécaniques d’un ensemble de points munis de poids et particulièrement celles liées à l’ Inertie . Le moment d’inertie d’un système S, est la somme étendue à tous les points de ce système, des quantités mr², où m est la masse du point M du système situé à la distance r du point (O), d’un plan ( ΡΡΡ) ou d’un Axe( ∆∆∆) donné . Cette notion est très intéressante en analyse factorielle (J. de Lagarde – 1983, C. Celeux & al -1989, J.M. Bouroche & G. Saporta - 1989).

Pour notre cas (nuages de points ; axes factoriels), l’inertie est celle d’un nuage de points dans les plans des axes factoriels. La masse donc est le poids P i de ce nuage et la distance est une distance euclidienne. D’autre part, chaque nuage de points est menu d’un centre de gravité g qui est le point

par rapport auquel l’inertie est minimum. Ainsi, g = £ P i .x i et l’inertie du nuage par

rapport à son centre de gravité g est Ig = £ P i . d² (x i), avec xi les individus du nuage et d² la moyenne des carrés des distances des x i par rapport au centre de gravité de leur nuage. p

L’inertie du nuage par rapport à un point a de l’espace R , (a ≠≠≠ g) , est Ia= I g+ ( £ P i. d²(a , g), ∀∀∀ a ∈∈∈Rp . (Théorème de Hygens) On appelle donc inertie totale du nuage de points, la moyenne des carrés des distances de n points au centre de gravité. Cette quantité mesure d’une certaine manière l’éloignement des points par rapport à leur centre de gravité, c’est à dire la dispersion du nuage. Une inertie 143 nulle ou voisine de zéro signifie que tous les individus sont identiques ou presque et sont confondus avec leur centre de gravité.

Pour notre tableau de 12 variables (q= 12), sous forme disjonctif complet (*) , si on considère les propriétés associées à la structure particulière du codage disjonctif complet :

- q= Xij , donc la lois marginale sur le profil des lignes N(I) est constante

ƒI=( ƒi=1/n) ; - L’inertie totale IT = (P/q) –1, - la contribution absolue à l’inertie totale d’une modalité j quelconque est C(j) = 1/Q(1- n j/n), n j étant le nombre d’individus ayant la modalité j

L’inertie totale pour notre tableau est :

I T = (34/12) –1 = 1.8333.

En pratique, l’analyse se fait à partir du tableau disjonctif complet et les composantes principales sont comme en ACP de moyenne nulle. Les formules de transition permettent la représentation simultanée des individus et des modalités des variables.

En raison de la symétrie entre i,j, l’inertie du nuage N(J) est égale à l’inertie du nuage N(I). Si nous observons la fonction de χ² nous apercevons qu’il existe une relation liant celle-ci à l’inertie, elle est de la forme :

χ²(IJ , ) IT = (2.13) nij

Les résultats du traitement par ACM sont mentionnés dans le tableau n° 19.

2.2 - Etude de la contribution et qualité de représentation

Pour interpréter correctement les graphiques (figs.42 à 46), il faut tenir compte, d’une part, de la proximité entre les points et plans principaux et, d’autre part, du rôle joué par chaque point dans la détermination d’un axe. Nos données sont qualitatives, nous utiliserons donc non plus les indices de corrélation, mais les contributions des points à l’inertie des axes principaux et les proximités entre points et axes (Tab.19).

(*) Sous forme disjonctif complet: c’est à dire chaque variable est constituée d’un nombre Jq de

modalités et on pose Pq= card J q où J désigne l’ensemble des modalités, avec P = ¡ pq.(P= 34) .

144

T ab,19 Résultats de l'ACM sur les 14 Variables (39 modalités)

Modalités Axe 1 Axe 2 Axe 3 Variables Coo rds Contrib. Cos² Coo rds Contrib. Cos² Coo rds Contrib. Cos² ERF -4,335 7,1 0,479 3,337 9 0,284 -0,27 0,1 0,002 ERM 0,256 0,7 0,18 0,118 0,3 0,038 0,316 2,6 0,273 ERT -0,338 0,4 0,036 -0,698 3,8 0,156 -0,927 7,4 0,275 Erodibilité 8,2 0,23 13,2 0,16 10,1 0,18 PRF 0,135 0,3 0,191 -0,156 0,7 0,257 -0,08 0,2 0,08 PRM -4,335 7,1 0,479 3,337 9 0,284 -0,27 0,1 0,002 PRR -0,274 0,1 0,005 0,964 1,9 0,062 1,389 4,3 0,128 Profondeur (sol) 2,50 0,23 11,6 0,20 4,6 0,07 DVR -4,335 7,1 0,479 3,337 9 0,284 -0,27 0,1 0,002 DVF 0,109 0,2 0,464 -0,085 0,2 0,284 0,007 0 0,002 Densité végétale 7,2 0,47 9,2 0,28 0,1 0,00 LTM -1,326 2 0,142 -1,705 7 0,234 -0,528 0,7 0,022 LTT -1,434 2,7 0,196 1,642 7,6 0,257 0,915 2,6 0,08 LTR 0,264 0,5 0,071 0,023 0 0,001 0,599 6,4 0,363 LTD 0,265 0,4 0,036 -0,082 0,1 0,003 -1,018 12,4 0,523 Lithologie 5,6 0,11 14,8 0,12 22,1 0,25 PNF 0,582 0,6 0,045 0,055 0 0 -0,852 3 0,097 PNM 0,437 0,3 0,023 -0,211 0,2 0,005 -1,444 7,8 0,246 PNR 0,265 0,5 0,069 0,023 0 0,001 0,601 6,4 0,356 PNT -0,888 3,3 0,306 0,015 0 0 -0,163 0,3 0,01 Pentes 4,8 0,11 0,2 0,00 17,5 0,18 PLF 0,291 0,7 0,108 -0,265 1,3 0,089 -0,399 3,2 0,202 PLM 0,071 0 0,003 0,12 0,2 0,008 0,831 8,5 0,368 PLR -2,032 5,8 0,424 1,142 4 0,134 -0,705 1,6 0,051 Pluies 6,6 0,18 5,4 0,08 13,4 0,21 TPF -1,985 5,2 0,375 1,414 5,7 0,191 -0,763 1,8 0,055 TPM 0,023 0 0 0,071 0,1 0,003 0,818 8,4 0,367 TPR 0,291 0,7 0,108 -0,265 1,3 0,089 -0,399 3,2 0,202 Température 5,9 0,16 7 0,09 13,4 0,21 AHF -2 7,9 0,6 -1,305 7,2 0,255 0,449 0,9 0,03 AHM -1,079 0,5 0,037 0,654 0,4 0,014 -1,947 4,2 0,122 AHR 0,349 1,5 0,633 0,179 0,9 0,166 0,002 0 0 Activité humaine 10 0,42 8,5 0,15 5,1 0,05 EBF 0,287 1,1 0,581 0,19 1 0,254 -0,061 0,1 0,026 EBT -2,037 7,8 0,588 -1,338 7,2 0,254 0,428 0,8 0,026 Eboulisation 8,9 0,58 8,3 0,25 0,9 0,26 RVF -2,277 5,4 0,38 -1,476 4,8 0,16 0,844 1,7 0,052 RVT 0,165 0,4 0,372 0,108 0,4 0,16 -0,062 0,1 0,052 Ravinement 5,7 0,38 5,2 0,16 1,9 0,05 RSF -2,007 6 0,444 -1,685 9,2 0,313 0,693 1,7 0,053 RST 0,22 0,7 0,437 0,186 1 0,313 -0,076 0,2 0,053 Ruissellement 6,7 0,44 10,2 0,31 1,9 0,05 PZF -2,273 8,2 0,61 -1,269 5,5 0,19 0,232 0,2 0,006 PZM 0,049 0 0 0,197 0,2 0,06 -0,989 4,5 0,147 PZR 0,304 1,1 0,298 0,142 0,5 0,065 0,137 0,5 0,061 Piézométrie 9,3 0,30 6,2 0,11 5,3 0,07 ALF 0,619 0,3 0,02 0,044 0 0,00 -0,877 1,2 0,035 ALM 0,286 1 0,34 -0,042 0 0,01 0,114 0,4 0,054 ALR -1,741 6,8 0,53 0,215 0,2 0,01 -0,361 0,7 0,023 Altétude 8,1 0,30 0,3 0,01 2,3 0,037 STA -1,7 4,5 0,053 0 0,001 -0,402 1,2 0,05 STS 0,322 1,2 0,37 -0,015 0 0,001 0,112 0,3 0,05 Structure 5,7 0 0,001 1,6 0,05

Inertie (34 modalités)

Axe 1 Axe 2 Axe 3 Total Inerie Val. Propres 0,49 0,26 0,23 0,98 1,833 % expliqué 27 14 12 53 % cumulé 27 41 53***

NB : Les symboles utilisés dans le tableau sont définis en bas de page (*)

(*) ER : Erodibilité, PR : Profondeur, DV : Densité végétale, LT : Lithologie, PN : Pente, PL : Pluies, TP : Température, AH : Activité humaine, EB : Eboulisation, RV : Ravinement, RS : Ruissellement, PZ, Piézométrie, AL : Altitude, ST : Structure. F : faible, Moyen, R : forte, T : Très forte, sauf pour la lithologie où M : Meuble, T : tendre, R : moyennement résistant et D : dure. (Exemple : ERF : Erodibilité faible, LTD : lithologie dure). 145

2.2.1 - Contribution des axes factoriels Le tableau n°19 met en évidence la contribution des axes factoriels à l’inertie totale ; il apparaît que le premier axe, avec une valeur propre de 0.49, traduit presque le 1/3 de la variabilité totale, avec 27% de l’inertie totale et la moitié de la variabilité expliquée par les trois axes. Les trois axes ensembles expliquent 53 % de la variabilité totale, cela veut dire que 47 % restent non expliqués et qui peuvent l’être par d’autres axes.

a - Contribution aux variables On observant le tableau 19, nous apercevons que le 1 er axe représente presque à parts égales toutes les variables et met en évidence le rôle de l’action humaine, de l’éboulisation et de la piézométrie, alors que pour les individus il représente surtout les surfaces n° : 118, 119 et 120 qui caractérisent la zone montagneuse, avec des valeurs supérieures à 10. Le 2 ème axe représente essentiellement le potentiel biogéographique et lithologique, il sépare la surface 144 du reste des surfaces montagneuses. L’axe 3 isole faiblement les surfaces.

b - Proximité entre points et axes principaux Ici on utilise le cosinus carré de l’angle, que fait les profils (des lignes et des colonnes) avec l’axe principal, pour mesurer la qualité de la représentation dans les plans principaux (1-2,1-3,...). Il est à rappeler que la somme des cos ² sur tous les axes et pour le même

individu est égale à 1 ( cos² i = 1). Du tableau.19, nous vérifions aussi que l’axe 2 est bien caractéristique de la surface 144 et l’axe 1 des surfaces 102, 118, 119 et 120 et du rôle des variables, telle que l’activité humaine, l’éboulisation, la densité du couvert végétal et ruissellement.

2.2.2 - Appréciation des structures et stabilité du modèle Les graphiques construits après le traitement des données (fig.41 à 44), permettent de représenter et de mettre en évidence l’interaction et l’influence des paramètres sur le paysage de notre terrain d’investigation. Cette image est dédoublée en représentation des individus et des variables. Notre objectif est de saisir de quelle façon, les nuages de points s’organisent. Ainsi, pour plus de lisibilité des nuages, il serait préférable de dissocier les individus des variables. a - La forme générale En plaçant à coté les deux figures, 42 et 43 des plans factoriels, nous pouvons observer une disposition en croissant allongé dans le sens négatif des axes, plus allongé dans le plan 1- 2. La superposition des deux figures, avec une rotation du plan 1-3, confirme la forme 146 allongée dans le sens négatif des axes. Cette forme indique l’éclatement des oppositions qui s’expriment le long des axes, car, la logique de l’ACM dit que : ce qui s’éloigne sur les axes

Fig. 43 - Répartition des variables selon le plan factoriel 1-3 Axe 3 1,5

1,0

0,5

0,0 Axe 1

-0,5

-1,0

-1,5

-2,0 -5 -4 -3 -2 -1 0 1

exprime l’originalité, la rareté du phénomène dans l’échantillon et inversement ce qui est groupé au centre est ubiquiste, réparti de façon large, sans grande valeur discriminante. Nous voyons donc un milieu où les cas extrêmes sont peu importants.

147

Ainsi, la forme générale que nous avons obtenue pour le nuage des points des variables est en forme de croissant enroulé autour d’un point « G » ; c’est l’effet de Guttman. La figure 41 et la tableau 19, permettent de voir que le 1 er axe principal (axe1) oppose les extrêmes, alors que le second (axe 2) oppose les points moyens aux deux extrêmes. On y voit aussi trois modalités, DVR, ERF et PRM (tab. 19), s’éloignent du reste le long des axes. Maintenant, si on veut vérifier la répartition spatiale de ces trois modalités sur le terrain, il est fréquent de constater que leur présence est faible : - En ce qui concerne la modalité DVR, le couvert végétal du Hodna est dégradé et la densité forte est limitée en montagne, - Quant à l’ERF, la plupart des sols de Berhoum sont érodables, les sols à érodibilité faibles sont rares et se localisent dans des endroits très conservés en montagne, - Pour la modalité PRM, les sols sont généralement profonds en plaine et de faible profondeur au piémont et en montagne. Les sols de profondeur moyenne (PRM) sont très localisés.

b - Stabilité du modèle Pour tester la stabilité de la structure générale définie par les 34 modalités, nous avons introduit dans le tableau initial deux nouvelles variables que nous pensons utiles pour l’appréciation des ensembles plus complets, plus vastes et susceptibles de mieux mettre en évidence les différentiations essentielles entre les unités. Ce sont : - La structure géologique qui a certainement une influence sur l’organisation des mégaformes et qui n’a été abordée ici que sur le plan du style des plis, à savoir : anticlinaux (STA) et synclinaux (STS) ; - l’altitude , qui, pour laquelle nous avons défini trois modalités qui traduisent des ensembles topographiques : Plaine, piémont et montagne. L’information sur les deux variables a été relevé sur les cartes géologique et topographique pour les 161 surfaces élémentaires. Le tableau initial (tab. 18) est devenu une matrice de 39 modalités représentant 14 variables réparties sur 161 individus. La même démarche que le tableau précédent, a été appliquée et elle a permis de dégager trois axes factoriels totalisant 55 % de l’inertie. La représentation graphique des modalités de variables de la figure 44, a donné la même forme générale de la figure 42 (effet de Guttman ), la forme en croissant allongé dans le sens négatif du 1 èr Axe, mais avec un décalage vers le positif du 2 ème axe. Ainsi, la comparaison entre les deux figures (41 et 43) permet de constater le même regroupement de modalités ; elle permet aussi de voir que la forme à 39 modalités est la 148 même que celle à 34 modalités. Ceci implique donc la stabilité du modèle de structuration de l’espace. Un autre moyen d’appréciation a été utilisé, celui des coordonnées des points sur les axes. L’étude du tableau 19, montre bien le rôle de chaque modalité de variables dans la disposition d’ensemble du nuage en comparant les distances statistiques. Les valeurs faibles indiquent à la fois, un rassemblement de modalités près du centre et un faible rôle dans la définition des structures. Quant aux valeurs extrêmes, elles soulignent la rareté de la modalité. Tout ceci montre que la structuration de l’espace est beaucoup plus liées aux modalités à distance moyenne qu’aux modalités à valeurs extrêmes. Pour plus de clarté et dans un sens purement pédagogique, nous avons introduit une autre notion de distance familière au géographe, c’est la distance moyenne de chaque variable calculée à l’origine en centimètre. La comparaison de ces distances à la moyenne des moyennes permet de déterminer aussi les variables les plus structurantes, ce sont les plus proches de la moyenne comme indique le tableau ci-dessous (Tab. 20) :

Tab.20 - Distances moyennes des points de variables par rapport à la moyenne des moyennes Str. Alt. Erod Ebol Ravi Ruis Prof Lith Pent Tem Plue AHu Dv Piez Moy 1.1 0.88 2.16 1.4 1.35 1.5 2.2 1.1 0.47 0.93 0.9 1.23 2.9 1.01 1.43

Ainsi il apparaît de ce tableau que les processus morphogéniques jouent un grand rôle dans la structure d’ensemble, puis vient l’activité humaine et la lithologie. La pente semble peut classante et la forte valeur du sol et du couvert végétal est surtout liée à la rareté des modalités signalées précédemment. A travers cette analyse de la forme d’ensemble et de la part des variables dans l’agencement global, nous voyons se dessiner une structure logique, où l’effet de la morphogenèse est déterminant. Mais il est nécessaire de coordonner les observations faites de la répartition des variables pour dégager la signification des axes. Cette coordination peut fournir un instrument logique d’analyse des structures, chose que nous essayons d’examiner plus loin.

2.3 - Interprétation des axes

Pour un objectif purement pédagogique, nous aborderons dans un premier lieu les graphiques des variables des deux plans (fig.44 et 45), puis les graphiques des individus et l’agencement des surfaces élémentaires (fig.46). 149

En partant de la forme générale définie précédemment, nous pouvons relever que le premier axe sépare l’érodibilité faible (ERF), l’éboulisation forte (EBT), le ruissellement faible (RSF), la profondeur moyenne du sol (PRM) et le couvert végétal dense (DVR) du reste des modalités. Il représente un axe de diversification primaire, qui isole ce qui est nettement différent du reste dans l’espace analysé. C’est ainsi qu’il met en évidence et distingue la zone montagneuse du reste de la zone étudiée. L’axe 2 sépare, en plus des modalités déjà citées, les pentes raides (PNT), il met en évidence les reliefs de type corniches. L’axe 3 ne montre pas de différences nettes dans la disposition précédente, mais on s’aperçoit qu’il précise les milieux distingués par les axes 1 et 2, parfois il modifie la disposition de quelques modalités telle que la pente forte qui est plus rapprochée à l’axe que dans le plan 1-2.

L’introduction de nouvelles variables ne semble pas avoir modifié la structure d’ensemble. La forme du nuage est affectée par la rotation des lignes de force ; elle est modifiée par le déplacement de certaines modalités de la position négative à la position positive de l’axe 2. Cela permet d’affiner la définition de chaque système par l’introduction de ces nouvelles variables.

150

Fig. 45 - Répartition des variables selon le plan factoriel 1-3 (39 modalités) 2 Axe3

0 Axe1

-1

-2

-5 -4 -3 -2 -1 0 1

L’observation minutieuse des plans (fig.42 à 45) permet de conclure aussi que l’organisation des éléments du milieu est un élément important dans l’identification des formes. Dans notre terrain, on voit à une des extrémités de l’axe 1 l’érodibilité faible, avec des sols peu profonds sur pente forte, boisée ; tandis que de l’autre côté on trouve une action humaine forte, sur des sols profonds non couverts, avec des pentes variables et une lithologie variée. Les combinaisons sont plus riches, plus complexes, avec des contrastes liés à des éléments différents et variés. Jusqu'à présent, l’interprétation des axes confirme la forme d’ensemble, elle met en relief l’opposition qui existe entre les différentes modalités des variables et les milieux que peuvent se dessiner.

2.3.1 - La signification géographique des axes Cette étude est destinée à donner un sens géographique à la signification des axes factoriels, elle nous permet de mettre en évidence le rôle joué par les différentes variables géoécologiques et morphogéniques dans l’organisation des éléments constitutifs de l’espace hodnéen. Par le biais de cette analyse, nous allons essayer aussi d’établir une typologie de cet espace. Ainsi, il apparaît de l’analyse des axes factoriels que la variation le long de ceux-ci est presque du même ordre. En effet, la signification des axes correspond à des données 151 géographiques précises où s’opposent d’une part, ceux qui sont issus de l’évolution géologique et géomorphologique de ceux qui sont liés surtout à la pédologie et les activités humaines ; d’autre part, les plans des axes expliquent l’organisation du nuage de points. La figure 44 permet de voir comment s’y organise notre milieu et de dégager deux grands types : l’un très ramassé au centre, l’autre dispersé qui, à l’intérieur desquels s’emboîtent des milieux variés de niveaux inférieurs. En suivant la logique du dessin de la forme générale, nous pouvons dégager cinq nuages de points qui sont (fig.44) : - le nuage 1 : présente une végétation dense à climat sub-humide, une érodibilité faible et un sol peu profond. Il correspond aux sommets arrosés des montagnes du nord, matérialisés par un sol calcimagnésique, avec des îlots de cèdre et de pin d’Alep, moyennement dense, qui constituent un géofaciès stable ; - le nuage 2 : prolonge le premier vers l’origine et se différencie par les pentes fortes et le climat semi-aride. Il explique les versants montagneux. - le nuage 3 : est matérialisé par une lithologie dure, une éboulisation et une activité humaine faible, il représente les reliefs de type corniche. La combinaison des trois nuages suivant la forme générale, définit le système montagneux du nord et la combe de Gueddicha au sud. - le nuage 4 : est représenté par une érodibilité très forte et une lithologie meuble, il correspond aux espaces quaternaires du piémont. Ce sont les glacis et les glacis-cônes; - le nuage 5 : se caractérise par son érodibilité moyenne, sa lithologie tendre, sa pente faible, ses pluies et températures moyennes, sa faible pièzométrie et son ravinement intense, il représente les glacis d’érosion et les versants des collines du piémont . L’association des deux nuages (4,5) dessine la même forme en croissant et définit le système de piémont.

Pour concrétiser cette typologie sur le plan spatial, nous allons procéder à l’étude de l’organisation des variables et des individus combinés dans les plans factoriels.

2.3.2 - Retour aux individus et définition des ensembles morphologiques C’est en effet par l’examen des individus que l’on revient directement au terrain, alors que les variables ne faisaient définir que des notions abstraites. De l’abstrait au réel, notre étude des individus permet d’établir une typologie logique et fine des unités élémentaires qui composent notre milieu. Ces unités taxonomiques seront 152 formées par le rassemblement des surfaces élémentaires (individus) qui présentent des profils proches sinon identiques. L’intérêt de mettre en évidence ces unités élémentaires, de passer des individus à des ensembles cohérents et moins variés, est double : - Primo, les regroupements que nous aurons faits éliminent les combinaisons aberrantes ou trop rares ; - Secundo, elles permettent une description typologique raisonnée du terrain.

Notre approche est donc déductive dans ce cas, elle ira du particulier au général, ainsi, dans un premier temps, nous aborderons l’étude fine des unités élémentaires, puis la disposition en grands ensembles. A noter aussi, qu’à partir des unités élémentaires que l’on peut vraiment juger de la forme générale des répartitions des points sur les axes. Cette approche nécessite une observation attentive du graphique (fig.46) qui, sur lequel, les individus se regroupent en nuages de points. Le découpage en unités va donc se faire en dessinant, manuellement, les limites entres les nuages. Cela ne présente parfois aucune difficulté puisque certains nuages sont bien groupés et isolés des autres. Ce genre de typologie ou de classification visuelle est donc subjectif et fait appel à l’initiative personnelle.

En observant la figure 46 de la répartition des individus, nous voyons déjà des nuages qui se dessinent, nous pouvons les définir mais sans frontières strictes. C’est à dire à ce stade de l’analyse visuelle, nous pouvons fractionner le terrain en autant d’unités, sans décision à priori. Ainsi, le champ de points des individus, dans l’espace factoriel, représente 44 sous 153 classes dans le plan 1-2 (Tab.21), cela veut dire que les 161 points sont représentés par 44 où chaque point matérialise soit un seul individu telle que la sous classe (1), soit de plusieurs individus, dans ce cas ils ont des profils identiques telle que la sous classe (12) qui regroupe 6 individus, ou la (18) avec 24 individus, par exemple, (Tab. 21).

Tab. 21 - Regroupement des individus en classes homogènes

1er Niveau Sous Classe (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) individ 144 120 118, 119 129 115 145 107 87 88 56 60

S.Clas. (12) (13) (14) (15) 16 (17) (18) (19) (20) (21) (22) I 57, 58, 16, 17, 112 84 64 24, 49, 21, 23, 117,123, 14, 15, 5, 54, 8,9,10,20,2 N 59, 61, 18. 72, 92, 50, 51, 124,125, 35, 65, 121,122,1 2,25,26,27, 62, 63. 93 70, 71, 126,127, 66. 30,131,14 28,29,31,32 D 73,74,75,7 128. 0,142. ,33,34,36,3 V 6,77, 7,38,39,40, I 78,79,80,8 41,42,43,44 D 1,82,83,89 ,45,46,47,4 U ,90,91,101 8,52,53,67, ,137,12,13 94,96,97,98 S . ,99,100,135 ,136,139,14 8,158,161.

S.Classe (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) Individus 11,132,133,134,138,146 1 2, 3, 4, 6, 7, 114 116 111 105 113 141 55 108 147,149,150, 151, 155, 143, 154, 156, 159, 160 157.

S.Clas. (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) individ 68, 69 19, 95 85 106 86 30 102, 103 109 104 110 152, 153

2ème Niveau Classes Les Sous classes Total des indiv. I (1), (2), (3). 04 II (4), (5), (6), (7), (8), (9), (10). 07 III (11), (12), (13), (14). 11 IV (16), (17), (18), (19), (20), (21), (22), (23), (24), (25). 115 V (15), (26), (27), (28), (29), (30), (44). 08 VI (31), (32), (33), (34), (35), (36), (37), (38), (39), (40), (41), (42), (43). 16

Au premier passage, nous avons pu regrouper 6 nuages de points en se basant toujours sur la proximité. Ce sont des unités inférieures qui englobent des individus identiques ou plus proches. A un niveau supérieur, en superposant variables et individus, nous avons retrouvé 6 types au lieu de 5 comme dans les variables. Ces derniers ont donné trois grands ensembles qui marquent la forme générale allongée, identique à celle retrouvée pour les plans des 154 variables. Cela va de soit, puisque individus et variables sont non séparés dans le traitement, mais c’est de notre initiative que nous les avons séparer pour un but purement pédagogique. Ces trois ensembles logiques traduisent assez bien la disposition de nos trois géosystèmes définis en première partie, mais qui est liée à la logique du codage. Deux d’entre eux se caractérisent par les mêmes processus morphogéniques, mais qui se discriminent entre eux par des facteurs biotiques (l’un forêt, l’autre steppe) et climatiques (l’un plus arrosé que l’autre). En fin de compte, cette ordination ne permet pas de localiser la position géographique de chaque ensemble, puisque l’espace considéré est un plan factoriel qui ne permet pas d’affirmer la position géographique des individus et leur voisinage dans l’espace factoriel ne traduit pas automatiquement leur voisinage dans l’espace géographique. Il nous faut donc un autre moyen plus objectif, qui permet de projeter les plans factoriels dans l’espace géographique. C’est la classification automatique et la cartographie.

Conclusion Au terme de ce chapitre, Nous avons mis en évidence des structures logiques d’interprétation d’une Analyse des Correspondances Multiples, qui possèdent une signification géographique. Cela nous fournit les bases d’une typologie du milieu et renforce notre hypothèse structuraliste, qui selon laquelle, le milieu naturel est organisé et structuré suivant un principe d’emboîtement qu’il importe de mettre en relief. L’ACM se montre ainsi capable de donner un instrument logique pour l’établissement de telle typologie qui s’insère bien dans la classification de Tricart ou de Bertrand. Si notre terrain correspond à une région naturelle précise, nous voyons cependant certaines unités de niveau inférieur se dessinent assez clairement. Trois géosystèmes, assez bien délimités, s’opposent, l’un montagneux au nord, le second du mont de Gueddicha au sud, le troisième de piémont au centre. L’analyse des nuages de points fournit ensuite des géofaciès (relief monoclinal, sommets boisés, glacis, etc. ) ; enfin à un niveau plus inférieur encore, certaines unités apparaissent comme des anomalies dans les unités précédentes. Nous avons pu également projeter un espace réel dans un espace factoriel, mais ce qui nous intéresse c’est de projeter l’espace factoriel défini dans un espace réel ou géographique. Cela nous conduira à réaliser une cartographie factorielle qui permettra de retrouver les liens déjà exprimés et de représenter les discontinuités qui séparent les individus. 155

CHAPITRE 3 TYPOLOGIE AUTOMATIQUE ET DESCRIPTION

Les méthodes de classification ou de typologie, utilisées dans le cadre de ce travail, ont pour but de regrouper les individus en classes homogènes. Il s’agit ici d’une classification automatique : les classes seront obtenues au moyen d’algorithmes formalisés et non d’une méthode visuelle et subjective, faisant appel à l’initiative individuelle, comme c’était le cas pour la typologie selon les axes factoriels où 5 groupes pour les variables ont été reconnus et délimités sur les plans factoriels de l’A.C.M. Cependant, la tâche d’appliquer l’algorithme de classification sur 39 variables et faire une cartographie sera lourde, longue et coûteuse ; c’est pour cela qu’on a été obligé d’utiliser les variables synthétiques. C’est à dire réduire les variables initiales à un nombre réduit de variables qui synthétisent au moins les deux tiers de l’information expliquée.

3.1 - Réduction du nombre de variables

Faire une cartographie factorielle, c’est d’abord retrouver les principaux facteurs qui seront cartographiés. En d’autre terme, réduire les variables à des facteurs représentatifs de celles-ci. L’application numérique sur le tableau de données initiales (Tab.18), a donné les résultats suivants :

Tab . 22 - Constantes des différentes modalités des variables

Const. ERF ERM ERT PRF PRM PRR DVM DVF LTF LTM a1 -6.305 0.373 -0.491 0.196 -6.305 -0.398 -6.305 0.158 -1.929 -2.086 a2 7.122 0.251 -1.490 -0.334 7.122 2.058 7.122 -0.181 -3.638 3.505 a3 -0.603 0.704 -2.069 -0.194 -0.603 3.1 -0.603 0.015 -1.179 2.042 Const. LTR LTT PNF PNM PNR PNT PLF PLM PLR TPF a1 0.384 0.386 0.546 0.636 0.386 -1.291 0.424 0.103 -2.956 -2.887 a2 0.049 -0.174 0.118 -0.451 0.050 0.032 -0.565 0.256 2.437 3.019 a3 1.336 -2.272 -1.901 -3.223 1.340 -0.363 -0.891 1.854 -1.575 -1.703 Const. TPM TPR AHF AHM AHR EBF EBT RVF RVT RSF a1 0.033 0.424 -2.909 -1.569 0.508 0.417 -2.963 -3.312 0.240 -2.919 a2 0.151 -0.565 -2.785 1.395 0.382 0.405 -2.856 -3.151 0.231 -3.596 a3 1.826 -0.891 1.003 -4.346 0.005 -0.135 0.955 1.885 -0.138 1.547 Const. RST PZF PZM PZR ALF ALM ALR STA STS a1 0.319 -3.307 0.071 0.442 0.900 0.416 -2.533 -1.698 0,469 a2 0.397 -2.708 0.421 0.302 0.094 -0.090 0.458 0.112 -0,031 a3 -0.171 0.517 -2.208 0.306 -1.956 0.254 -0.806 -0.897 0,249 N.B : L’application a été faite par le logiciel de statistique : STAT-ITCF, Ver. 4, 1987-1988.

156

Le tableau n° 22 permet de relever que les trois facteurs Yi qui résument l’action de toutes les variables de départ, peuvent s’écrire en fonction de X i , ainsi :

Y 1 = -6.39 ERF + 0.373ERM - 0.491ERT + ...... , + 0.469STS . (2.14)

Y 2 = 7.122ERF + 0.251ERM-1.490ERT - ...... ……, - 0.031ST S. (2.15)

Y3 =-0.603ERF+ 0.704ERM-2.069ERT - ....…….., + 0.249STS . (2.16)

On voit bien que les coefficients a i sont assez différents. Les uns importants, d’autres faibles, négatifs et positifs, d’autres encore prennent des valeurs intermédiaires, et comme les variables ont la même échelle, nous pouvons admettre qu’ils pondèrent les variables de départ de façon différente.

Ainsi nous avons notre variable globale et synthétique (indice), c’est le premier axe factoriel où la variance expliquée (ici la valeur propre =0.49) est la plus grande parmi les différentes combinaisons ; elle est de 27 % du total et elle fait 50 % de la variance totale expliquée. Nous disons donc que Y 1 traduit presque le 1/3 de la variabilité totale de l’ensemble des variables, ici 39 variables, et ½ de la variabilité expliquée par les trois axes définis

(Y 1,Y 2,Y 3).

3.2 – Classification automatique et typologie de l’espace

Pour mieux appréhender le contenu d’un tableau de données, nous nous sommes amenés à rechercher des structures ou organisations simples telles que les partitions et les recouvrements (*) qui sont des méthodes produisant un nombre fixe de classes, ou plus complexes telles que les hiérarchies et les pyramides, qui produisent des suites de partitions en classes. Mais quel algorithme de classification choisissons-nous ? En fonction de notre hypothèse de départ, « les systèmes s’emboîtent », la méthode qui convient à notre but est la classification hiérarchique.

3.2.1 – La classification hiérarchique ascendante Une hiérarchie H sur un ensemble fini E est un ensemble, non vide, de parties appelées paliers, où le palier le plus haut contient tous les individus ( ni). Ainsi, si on part de l’hypothèse que les systèmes s’emboîtent, la méthode de classification la plus adéquate serait celle de la classification hiérarchique qui vise à représenter

(*) Une partition d’un ensemble E est un ensemble de parties non vides (P=P 1,P 2,...P k) d’intersection vide deux à deux (P l∩Pm = ∅) et dont la réunion forme E ; et un recouvrement de E est un ensemble P=(P 1,P 2,...P k) de parties non vides et dont la réunion forme E. 157 les données par un ensemble de partitions emboîtées. Cette hiérarchie est généralement visualisée par un arbre appelé dendrogramme (voir annexe 3). Nous allons traiter le tableau des trois composantes factorielles issus de l’ACM avec un algorithme de Classification Hiérarchique Ascendante (notée : CAH). Le principe de la CAH consiste à construire une suite de partitions de moins en moins fines, emboîtées les unes dans les autres, dont les classes forment la hiérarchie H recherchée. Cet algorithme s’énonce de la façon suivante : - partir de la partition P° dont les classes sont réduites à des individus isolés, c’est à dire chaque individu constitue une classe, - construire une nouvelle partition en regroupant les deux classes de la partition précédente, - recommencer le procédé jusqu'à ce que toutes les classes soient réunies en une seule classe.

Le choix de la méthode est ainsi justifié, des questions d’ordre méthodologique peuvent être posées : Comment créer donc les premiers groupes ? Comment fusionner des élément nouveaux à des groupes déjà créés ou comment échanger des éléments entre groupes ?

Le principal problème des méthodes de classification consiste à définir le critère de regroupement de deux classes, ce qui revient à définir une « mesure de ressemblance » entre groupes. Cette mesure est appelée « Indice d’agrégation », ensuite tous les algorithmes de la hiérarchie se déroulent de la même manière : On cherche à chaque étape les deux classes les plus proches et on les fusionne, puis on continue jusqu'à ce qu’il n’y ait plus qu’une seule. Il existe en fait plusieurs indices d’agrégation, nous citons parmi eux :

l’indice du lien maximum,

¡ l’indice du lien minimum,

¡ l’indice de l’augmentation de l’inertie, etc. . . .

Du fait que nous utilisons des résultats de l’ACM basés sur l’inertie, notre choix de l’indice est porté sur le critère de l’inertie (méthode de Ward - 1963).

3.2.2 - Inertie associée à une partition : la méthode de Ward Pour une meilleure compréhension, il est souhaitable d’expliquer cette méthode en essayant toujours de simplifier les choses, sans aller trop dans les détails mathématiques. Nous avons vu dans le chapitre précédent qu’un groupe de points ou un nuage de points de poids P i et de centre de gravité g, est muni d’une inertie I par rapport à un point 158

donné. Dans le cas d’une partition P en K classes, chaque classe Pl (l=1,...K) est muni de trois

paramètres :

µ = ¡ µ - le premier est celui du poids 1 pi ( avec l=1) , (2.17)

1 ¢ - le second est le centre de gravité g1= µ (2.18) 1 Pxi

= £ ( ) - le troisième celui de l’inertie : I1 Pdi ² xi , g 1 (2.19) xi∈ P1

Rappelons aussi qu’au chapitre précédent, nous avons caractérisé la dispersion d’un nuage de points par son inertie. Une classe sera donc d’autant plus homogène que son inertie sera faible. D’autre part, a cette partition P sont associées trois inerties : - une inertie intra-classe , notée W, est la somme des inerties des classes :

k = W¤ Ii (2.20) i

et il est préférable que celle-ci soit la plus petite possible pour avoir un ensemble de classes homogènes, - une inertie interclasse , notée B qui représente la dispersion des K centres de gravité

(g 1,g 2,...,g k) autour du centre de gravité du nuage total de N individus, g, elle est de la forme :

k ¥ B= µ1 d²() g 1 , g (2.21) 1= 1

Une grande valeur de B indique une bonne séparation des classes.

- une inertie totale , notée T, où B et W sont reliées par une relation fondamentale, généralisant le théorème de Huygens :

T = B + W (2.22) Où T est l’inertie total des N individus.

Rendre maximal B équivaut à rendre minimal W . Une bonne partition donc est celle où l’inertie B est grande. Cependant lorsqu’on passe à une deuxième partition, en regroupant deux classes en une seule, l’inertie B diminue. Le critère de regroupement sera donc le suivant : « Fusionner les classes pour lesquelles la perte d’inertie est la plus faible », ceci revient à prendre comme distance la perte d’inertie entre deux classes (A,B) qui est de la forme: 159

P.PAB δ(,)A B= d ²( gAB ,g ) (2.23) PAB+ P

Où : δ : distance entre les classes A et B ; PA,P B : poids des classes A et B ; gA, g B :Centres de gravité des A et B.

L’algorithme de Ward se formalise comme suit : On remplace le tableau des distances initiales D (euclidienne) entre les n points par le tableau

D’ des distances modifiées δδδi,j. On cherche les deux individus (n i,n j) pour lesquels δδδi,j est minimum, on les réunit, ensuite on cherche les distances entre cette classe et les autres individus et ainsi de suite. Ainsi, l’application de cet algorithme sur les résultats des facteurs principaux (tableau des résultats en annexes 2 et 3), a donné les résultats représentés par le dendrogramme suivant (fig.47) :

Clas. 1 Clas. 2 Clas. 3 Niveau de segmentation (ind. = 10)

109 Elnts 34 Elnts 11 Elnts 7 Elnts

Remarque : le dendrogramme détaillé se trouve en annexe 3 Fig. 47 - Dendrogramme utilisant la méthode de Ward

Il faut signaler ici que nous avons retenu une typologie de trois classes, représentant les trois géosystèmes. Elles seront notre repère pour l’analyse de l’optimisation et l’étude comparative entre les deux approches utilisées dans ce travail.

3.2.3 - Typologie optimale et stabilité des classes Nos connaissances acquises sur l’analyse discriminante, nous ont permis de formuler l’idée de tester la stabilité de notre typologie déduite par la CAH. Le but est d’appliquer l’algorithme de la discrimination sur la classification initiale Ti en plusieurs itérations jusqu'à la disparition des changements dans les classes . 160

Cependant, afin d’éviter de rentrer dans le détail mathématique de l’analyse discriminante, nous allons essayer juste d’évoquer les résultats de l’application de cette analyse. Notre zone composée de 161 individus a été regroupée en trois grandes classes par la classification hiérarchique. L’idée est simple, si après une discrimination, les trois classes définies restent stables, sans changement dans le nombre de leurs individus, nous déduirons l’existence d’une correspondance parfaite entre la typologie de la CAH et celle de l’ A.D. Si au contraire, on découvre que la première itération par l’analyse discriminante, a provoqué des permutations d’individus, nous considérons que la première typologie de la CAH manque de précision. Ceci nous oblige à tenir compte de la typologie de l’ A.D . comme point de départ qui subira une analyse discriminante (2 ème itération), et ainsi de suite. La stabilité de la typologie se définit donc par un coefficient de correspondance typologique (C t) proche de 100% ,ou inversement, un coefficient de permutation C p égale à 0. Ces deux tests de la stabilité de la typologie se calculent de la manière suivante :

Cp = (N p/ N t) *100 et Ct = 100 - C p ou C t = (N s / N t ) *100 (2.24)

Où : Nt : nombre total des individus (ici = 161) ; Np : nombre de permutations (individus permutés) ; Ns : nombre d’individus qui restent stables.

Après une première itération de l’A.D. sur la classification hiérarchique ( Ti) à 3 classes nous avons découvert 07 permutations sur 161 observations, ce qui donne un C p de 4.35% ou un C t de 95.65 %. Mathématiquement nous pouvons dire que la correspondance typologique entre les deux classifications (CAH et AD) est parfaite ( T’ i). Malheureusement sur le plan géographique, cette typologie reste loin de la réalité, ce qui nous a contraint de continuer à faire des itérations (tab.23).

Ainsi, pour être sûre d’une parfaite typologie, nous avons appliqué une deuxième itération sur T’ i qui a donné un C t =100% et un C p = 0. Donc nous pouvons conclure que la typologie déduite après une application de la première analyse discriminante ( T’ i ) est optimale et stable dès la première itération.

D’où viennent ces 07 permutations ? Comment sont réparties ? Géographiquement, ces 07 individus qui se trouvent tous dans la classe 3 (Tab. 23) ont subit un transfert vers la 1 ère et la 2 ème classe seulement sans qu’il y est rétro-permus. L’effet de ce transfert sur la répartition spatiale des classes sera découvert dans l’analyse infographique ci-dessous. 161

Tab. 23 - Permutations entre les classes

Nombre d’individus / Classe Classe 1 Classe 2 Classe 3 Total Classes C.A.H. 1ère A.D. 2ème A.D. Perm Reçu Perm Reçu Perm Reçu Perm Reç Clas. 1 71 75 75 0 4 - - - - 0 4 Clas. 2 24 27 27 - - 0 3 - - 0 3 Clas. 3 66 59 59 - - - - 7 - 7 0 TOTAL 161 161 161 0 4 0 3 7 0 7 7

3.3- Typologie de l’espace géographique et description

Plusieurs cartes thématiques résultant de l’analyse multidimensionnelle ont été établies, à savoir les cartes factorielles, la carte de la classification hiérarchique et les cartes déduites de l’analyse discriminante (typologie optimale). Ces cartes coroplèthes fournissent une représentation géographique réelle de l’information déduite et matérialise le passage entre l’abstrait et le réelle.

3.3.1- Cartographie factorielle Pour pouvoir passer à la cartographie factorielle, nous avons calculé les trois composantes factorielles suivant les modèles indiqués précédemment ( 2.14, 2.15 & 2.16 ), pour tous les individus (Tab. en annexe) Connaissant la position géographique des surfaces élémentaires (carte numérisée sur AGIS), nous avons pu et sans peine, dresser trois cartes factorielles où il n’y a que 28 classes élémentaires possibles . Pour tester la validité et la concordance des classes avec la réalité terrain et aussi pour rendre la lecture des cartes factorielles plus aisée, nous avons regroupé les 28 classes en trois principaux groupes représentant à priori nos géosystèmes. Les cartes factorielles analytiques sont claires, celle réalisée selon le premier axe (fig.48) indique l’effet du relief monoclinal qui sépare le piémont du système montagneux du nord: Cette figure montre bien la netteté des limites entre les géosystèmes de monts au nord (ex. Dj. Gueddil ) et le géosystème de piémont au sud. Mais inversement, cet axe inclut le géosystème de combe (Dj. Gueddicha) avec le piémont et il classe aussi une partie du mont de Sidi S’Hab avec la dépression d’El Hammam et les glacis moyens qui font partie du piémont . Cette confusion dans la classification s’explique par le taux de variabilité expliquée par cet axe qui ne dépasse pas les 27 % de la variabilité totale et géographiquement c’est le critère lithologique entre la combe et le piémont qui l’emporte sur les autres paramètres, alors qu’il fallait prendre en considération tous les paramètres.

162

L’effet du critère « formations géologiques » se voit aussi, dans le classement de la dépression d’El Hammam au Nord-est avec les glacis moyens du système de piémont, ce qui est aussi logique car ils ont les mêmes caractéristiques géomorphologiques et édaphiques, malgré l’existence d’une différence climatique. La carte selon la 2° composante (fig.49) souligne surtout le relief monoclinal de la partie sud et les formations alluviales récentes ; mais elle fait confondre les monts du nord avec le piémont. 163

La carte de la 3° composante (fig.50), elle ne fait que confondre les différents systèmes et sous systèmes, c’est un axe qui n’apporte que peut d’informations et n’explique pas assez la variabilité. Il est très faiblement intéressant sur le plan mathématique et géographique. Ainsi apparaît, après ce premier essai de structuration, l’apport de l’analyse factorielle dans la typologie systémique, elle met en évidence quelques classes mais confond le reste. Cela montre que l’Analyse Factorielle, à elle seule, n’explique pas la réalité terrain, elle doit être associée à une autre analyse et/ou complétée par d’autres telle que la classification.

3.3.2 – Cartographie typologique Dans le cadre de la classification hiérarchique et de l’optimisation, nous avons estimé la représentation cartographique des deux résultats de traitement, celui de la classification hiérarchique (fig.51) et celui de l’optimisation par l’analyse discriminante(Fig. 52). La CAH a mis en évidence deux ensembles ; l’un montagneux au nord englobant même la combe de Gueddicha et le monoclinal de Magra au sud, l’autre de piémont au centre (fig.51).

164

Le classement de la combe de Gueddicha avec le système monoclinal du piémont est tout à fait logique, puisque ils ont les mêmes caractéristiques morphologiques, lithologiques et morphogéniques, malgré la différence de position géographique, le style de plis et les formes que dessinent leurs crêts. Mais l’aberrant est que le monoclinal de Magra se classe avec les géosystèmes de monts du nord, car il est différent du point de vue morphostructural (synclinal), lithologique et morphogénique ; il se caractérise surtout par des formations mio- pliocènes et un ravinement intense au même titre que celui de Bahloul. Là il y a un mauvais classement des individus représentant ce monoclinal et il apparaît que le paramètre déterminant dans le classement de ce système est la pente. En effet, cette unité est caractérisée par un front d’un commandement proche des escarpements des monts du nord. D’autre part, les géofaciès représentant les formes monoclinales (couleur rouge), sont aussi mis en relief ; cela implique qu’il y a des discontinuités ou des ruptures présentes et imposantes séparant vigoureusement les unités taxonomiques, qui se voient même sur terrain.

L’application de l’ Analyse Discriminante Itérative a permis d’enlever cette ambiguïté (fig. 52) et après le premier passage, les monoclinaux de Chebkat Magra se sont classés dans le géosystème de piémont et la combe de Gueddicha dans le géosystème des monts. Ainsi s’individualisent les géosystèmes définis par l’étude qualitative, avec des limites très nettes. En effet, la carte résultant de l’optimisation, nous a permis de découper l’espace géographique en unités homogènes, emboîtées les unes dans les autres, dans une seule image 165 complète et globale où les limites entre les unités sont plus logiques et représentatives. Cette image représente donc notre infocarte des géosystèmes (fig. 52).

3.3.3 - L’infocarte des géosystèmes ou cartographie de synthèse A une échelle moyenne (1/100.000è), les 44 unités élémentaires définies par l’A.C.M, s’emboîtent pour donner lieu à 3 unités systémiques (fig.51) dont chacune est définie par une combinaison de traits appartenant, soit au milieu géoécologique, soit aux modifications humaines. Ce sont des unités de 5 ème grandeur à l’échelle de A. Cailleux et J. Tricart (1965), ils sont également de même niveau dimensionnel que les morphostructures de 3 ème ordre de J.P. Mescerjakov (1968) ; car elles ont été délimitées avec les mêmes effets et les mêmes systèmes d’évolution. Il faut souligner enfin, que les résultats de cette analyse, résumés par la figure 52, ont permis de donner les trois classes demandées et d’arriver, par la même, au modèle de structuration proposé dans la première partie. Cette figure permet de distinguer aisément trois unités systémiques regroupées en deux types de géosystèmes. Il s’agit du monts au nord avec la combe de Gueddicha au sud et le piémont au centre.

L’optimisation de la typologie a permis de retrouver le géosystème de monts du nord et du sud, avec presque les mêmes limites définies dans la première partie (fig.52). Les géofacies des monts au nord sont bien définis et délimités. Les crêts et escarpements 166 apparaissent en marron et la dépression d’El Hammam en jaune au même titre que le piémont ; ceci est logique puisque elle a les mêmes caractéristiques géoécologiques. Pour la combe de Gueddicha, elle apparaît nettement avec les mêmes limites définies auparavant. Les crêts se tracent aisément et délimitent bien la dépression de la combe. Le piémont ressort comme un bloc en jaune, coincé entre les deux premières unités, avec les mêmes limites. Ainsi, a ce niveau scalaire de distinction (5 ème grandeur), l’approche mathématique a donné un résultat valable et si on observe le dendrogramme de la CAH, nous pouvons retracer les unités de niveaux scalaires supérieurs. C’est une question de regroupement des unités inférieures. Pour les unités de 6 ème grandeur (géofaciès), les cartes factorielles et de classification permettent d’estimer que leur distinction est possible, puisque ces sous unités apparaissent sur les infocartes factorielles. Pour les unités de 7 ème grandeur, leur détermination est possible, mais l’échelle de travail reste l’élément principal dans la distinction de celles-ci.

Conclusion La typologie automatique et les modèles mathématiques utilisés dans ce chapitre, ont permis de mettre en évidence les trois unités systémiques demandées, avec les mêmes limites définies dans la première partie. Les unités supérieures sont aussi définissables en suivant les mêmes principes, mais en augmentant l’échelle de perception. Par l’analyse mathématique, nous n’avons retracé, du modèle proposé dans la première partie, que les niveaux inférieurs ; est-il possible de distinguer cependant les niveaux supérieurs ?. Il est fort probable qu’une étude détaillée par photo-interprétation numérique d’une image satellitaire , à une échelle dépassant le géotype, pourra donner une réponse à cette question largement débattue dans le chapitre suivant.

167

CHAPITRE 4 TYPOLOGIE DU BASSIN DU HODNA : UNE MODELISATION ASSISTEE PAR PHOTO-INTERPRETATION NUMERIQUE

Après avoir traité la typologie des unités systémiques à grande échelle et pour passer à une typologie régionale (petite échelle), nous allons procéder, à travers ce chapitre et par le biais d’une analyse morphologique par photo-interprétation numérique (*) (Guettouche, M.S. & Bellatreche, A. 2001), à la détection automatique des unités systémiques, mais à un niveau scalaire plus grand encore, c’est le Géostyle du Hodna. Le choix de cette partie de l’analyse numérique a deux objectifs : - le premier est de montrer le passage des niveaux typologiques inférieurs, établis par l’analyse multidimensionnelle dans les chapitres précédents, aux niveaux supérieurs de notre typologie, à savoir, le géotype, le géostyle, le géocomplexe, etc…, - le second est de placer la zone étudiée, Berhoum, dans son cadre régional, le Hodna.

Soulignons d’abord que la géomorphologie numérique a pour objectif essentiel l’analyse de la cinématique des figures terrestres dans leurs aspects structuraux, texturaux et topographiques. Cependant, pour cartographier numériquement la morphologie de surface terrestre, il existe en traitement d’images deux grandes approches : - celle qui part de l’intérieur des formes et qui s’intéresse à leur contour, plus ou moins homogènes (synthèse d’image), - celle qui part des contours et qui s’intéresse aux discontinuités. La première, faisant appel aux méthodes de classification déjà analysées (chapitres 6 et 7), est une approche classificatoire, appelée aussi taxonomique ou typologique. La seconde, moins répandue, fait surtout appel aux techniques de filtrage. C’est une approche qui s’intéresse à la recherche de discontinuités (ou contours, ou linéaments, ou connexités,…). Elle se rattache, plutôt, à l’analyse d’image( texture et organisation spatiale des pixels), en d’autre terme la photo-interprétation numérique (*) .

Ce chapitre est consacré donc aux aspects de l’analyse d’images, pour un double objectifs : - le premier vise à montrer l'apport de tel type de données, à la connaissance et à la segmentation systémique d’un milieu naturel terrestre,

(*) Nous avons utilisé, le terme photo-interprétation numérique au lieu d’analyse ou traitement d’image, car ce que nous avons fait est loin d’être considéré comme traitement d’une scène, mais seulement une analyse spatiale d’une photo numérique, en se basant sur les principes mêmes de la photo-interprétation analogique. 168

- le second est d’apporter un complément à la réflexion sur les partitions de l’espace, car les méthodes présentées auparavant, ACM, CAH, AD, ACP.(Guettouche, M.S. 1991, 1993) n’avaient pour objectif que d’aboutir à des partitions de distribution (classification des surfaces selon l’intensité d’érosion), non plus à des partitions de surface. Elles étaient essentiellement statistiques.

Pour procéder à ce type d’analyse d’image, nous avons pu obtenir une image Landsat- TM, sous forme de composition colorée, tirée sous une forme JPG du site de CARTEL (Canada). De cette image, nous avons extrait la partie qui concerne le Bassin étudié, depuis les monts du Hodna au nord jusqu’aux contreforts de l’Atlas saharien au sud (fig.3). Il est important de noter ici que les difficultés rencontrées pour avoir une scène satellitaire de la zone d’étude (financières, mais surtout bureaucratiques que je déplore fortement) pour réaliser cette partie, ont orienté notre choix vers ce type d’image. A partir de cette image brute, dont nous ignorons en faite ces caractéristiques de scène, et grâce au logiciel de traitement d’image, ENVI ( En vironment Visualizing for Image ), nous avons essayé d’appliquer la démarche adoptée.

4.1 - Concepts et hypothèses adoptés

4.1.1 - Concepts utilisés Appartenant à plusieurs disciplines et afin d’éviter toute confusion, les termes utilisés dans ce chapitre méritent d’être précisés : - le terme de « spatial » en cartographie se traduit par des surfaces de répartition du sol, alors qu’en Télédétection il atteint des altitudes assez éloignées du sol. Ainsi pour différencier l’un de l’autre, nous avons emprunté, à Neft, D.(1966) le terme de « aréal » pour désigner les surfaces de répartition au sol. C’est aux partitions aréales que nous essayerons d’apporter ici notre contribution, - les notions de « Texture » et de « Structure » viennent des scientifiques naturalistes confrontés avec le terrain ; mais en Télédétection, elles flottent entre l’analyse d’image et la photo-interprétation. Elle est liée à la fréquence spatiale des points de voisinage. Texture, structure et contours sont des éléments déterminant de la forme. Ainsi, la structure , qui organise des pixels connexes en séquences, définit une forme ; elle peut être décrite par des relations géométriques entre pixels. Un squelette de forme est la structure la plus simple permettant de décrire la géométrie de la forme. Alors que la notion de texture est liée à celle de la « rugosité » ; elle suppose une surface régulièrement hétérogène, dont les caractéristiques ne peuvent être décrites qu’en tenant 169 compte des relations de voisinage entre pixels. Donc texture et structure caractérisent la disposition et l’organisation des pixels dans un voisinage donné, - la fréquence spatiale caractérise le nombre de variations en niveaux de gris par unité de distance (ou de surface) dans une image. Une haute fréquence spatiale correspond à de nombreuses et brusques variations d’intensité dans un voisinage donné ( texture fine ), alors qu’une basse fréquence caractérise de faibles variations de niveaux de gris ( texture grossière ). (Boussema M.R. & al, 1991). Comme les processus ne peuvent se révéler que dans l’apparition de leurs formes caractéristiques, l’examen des structures et des textures d’image nous semble fondamental dans notre étude qui s’intéresse aux relations géométriques entre unités surfaciques terrestres.

4.1.2 - Hypothèses de travail Pour se conformer à la démarche scientifique, nous allons commencer par énoncer les hypothèses de départ relatives aux résultats espérés de notre démarche. Ces hypothèses sont les suivantes : - si la répartition des valeurs de pixels n’est pas aléatoire mais qu’elle est structurée en régions par des processus géomorphologiques, il existe donc, autour de ces régions homogènes, des variations brusques, se traduisant par des discontinuités marquées et indépendantes de toute classification préalable, - s’il existe de grands types de morphologie, il doit être possible, en faisant varier la fenêtre de l’opérateur, de filtrer plusieurs niveaux texturaux, - si enfin il existe des ombres portées par le relief (le satellite a balayé la surface aux environs de 10 heure), nous pouvons espérer, en choisissant un opérateur directionnel, de filtrer des discontinuités d’escarpements éclairés.

4.2 - Méthodes choisies

La méthode de traitement d’image que nous avons adoptée repose sur les techniques de filtrage d’image en niveaux de gris. Ces techniques peuvent être utilisées sur des images pour rehausser ou extraire des contours, pour homogénéiser des régions perturbées par du bruit (d’une classification par exemple) ou pour manipuler des formes (morphologie). Ce sont des transformations locales d’images qui s’opèrent sur des voisinages de point. Ces techniques reposent sur la conception locale de la solidarité aréale des observés qui veut que chaque pixel soit plus influencé et plus dépendant de ses proches voisins que des individus lointains. 170

Les mathématiciens désignent ces opérations sous le non d’«opérateurs locaux». Elles ont pour objet de détecter la portée de l’influence d’un point autour de lui et d’en déduire le comportement relatif des autres (Rimbert, S. – 1984). Ces effets réciproques peuvent être modélisés à l’aide de fonctions locales appelées SPF ( Spead Point Functions ). Il en existe deux grandes catégories : Les filtres passe-bas (low pass spatial filters ) qui ne laissent passer que les basses fréquences et les filtres passe-haut (High Pass Filter) qui font l’inverse et ne laissent passer que les hautes fréquences, ils sont utilisés pour accentuer les contrastes le long des discontinuités. La modélisation des opérateurs est pratiquée à partir de trois concepts : ♦ celui de la variance qui est un paramètre statistique, ♦ celui du gradient qui prend la forme d’un vecteur, ♦ celui du Laplacien qui prend la forme d’un scalaire.

4.2.1 - les opérateurs locaux L’outil le mieux adapté à l’analyse des effets de voisinage en surface, est la fenêtre (grille) mobile à opérateur local. Cet outil a trois éléments : - une fenêtre à dimension variable, - un opérateur inscrit dans la fenêtre, c’est le SPF que le chercheur doit modéliser en fonction de ces objectifs, - un pas de déplacement qui, en analyse d’image, est généralement en ligne, sur un, deux, ou trois pixels. Dans la plupart des ouvrages de Télédétection, cet outil est formalisé ainsi : + +

k = w 1l = w 1

2 2 G i,( j)= f( ,lk ).( m−k,n−l) (2.25) − − k = w 1l = w 1 2 2 où : G(i,j) : image filtrée f(k,l) : image initiale, w : opérateur de grille mobile

Pour pratiquer des convolutions jouant un rôle de filtres, on donne à l’opérateur la forme d’une petite matrice de dimensions 3x3, 5x5, 7x7, …., ne comportant que des valeurs positives ou négatives. Le choix des valeurs et leurs signes dépend des directions ou des contrastes que l’analyste veut dégager de l’image. L’image est balayée ensuite, pas à pas, par le filtre qui multiplie chaque valeur de pixel Xi de la fenêtre choisie par le chiffre correspondant du filtre. La valeur centrale de la fenêtre de l’image est ensuite remplacée par la somme algébrique des produits locaux. Les valeurs centrales filtrées ( Xf) sont ensuite découpées en classes d’intensité de contrastes 171 locaux. Les valeurs proches de zéro indiquent des lieux où les pixels voisins sont similaires ; les fortes valeurs correspondent à des changements brusques et marqués ; elles signalent des limites, des routes, des contours, des failles, ou toutes autres formes linéaires créatrices d’interruption dans une zone homogène. Pour le choix de la taille de la fenêtre à utiliser et en partant de l’idée que : - d’une part une fenêtre fine devait souligner des discontinuités de petites tailles, tandis qu’une fenêtre large ne souligne que des contours de taille plus grande, - et d’autre part la taille des unités morphologiques que nous voulons matérialiser dans l’image dépasse la taille fine, nous avons opté pour des opérateurs de fenêtre 5x5 au lieu de 3x3 ; sauf pour les filtres de Sobel et Robert qui sont fixes et ne changent pas. Voici quelques exemples de convolutions modélisés :

Passe-haut (5x5) : Passe bas (5x5):

¥ ¢ ¨

1 1 1 1 1 1 1 1 1

£ © ¦

1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1-

£ © ¦

1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1 1 1 1 1

£ © ¦

1- 1- 24 1- 1- ,

£ © ¦

1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1 1 1 1 1

£ © ¦

¤ ¡ § 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1 1 1 1 1

Gradient vertical (5x5) : Gradient Horizontal (5x5):

−

2 4 6 4 2 2 1- 0 1 2

1 1 2 3 2 1 − 4 - 2 0 2 4

0 0 0 0 0 , - 6 - 3 0 3 6

1- 1- - 2 - 3 - 2 1- - 4 - 2 0 2 4

- - 2 - 4 - 6 - 4 - 2 - 2 1- 0 1 2

Sobel et Robert : Le filtrage par le Sobel, comme par celui de Robert, est une opération non-linéaire qui peut être utilisée pour augmenter les contrastes le long des discontinuités . Le bloc du filtre de Sobel que propose le logiciel ENVI est de 3x3, alors que celui de Robert est de 2x2.

Sobel (3x3) Robert (2x2)

) & ) & !

1 0 1- 1 2 1

' 1- 0 0 1-

$ $

( ( %

2 0 - 2 , 0 0 0 % ,

" 0 1 1 0 1 0 1- 1- - 2 1-

172

4.2.2 - Analyse de texture Certaines images contiennent des régions homogènes caractérisées par une variation de luminance qui revient plutôt aux pixels impurs (valeur radiométrique influencée par plusieurs thèmes). L’analyse texturale se réfère à la variation spatiale des niveaux de gris dans l’image (tonalité de l’image). Elle a pour objet, la transformation locale d’images par moyenne et variance de niveaux de gris d’un voisinage donné caractérisant les variations spatiales des valeurs autour de chaque pixel. Le logiciel ENVI permet l’application de deux méthodes d’analyse texturale basés sur les mesures d’occurrence ou de cooccurrences : Les mesures d’Occurrence utilisent le nombre d’occurrence de chaque niveau de gris à l’intérieur de la fenêtre mobile pour les calculs des paramètre de la texture. Les paramètres que propose ENVI, dans ce cas sont : la moyenne, la variance, l’entropie et le Skewness. Les mesures de cooccurrence utilisent la matrice de la dépendance spatiale de la tonalité de gris pour calculer les paramètres de texture. C’est une matrice de fréquences relatives qui se produisent dans deux voisins de la fenêtre arrangée, séparés par une distance et une direction spécifiées. Le logiciel ENVI fait paraître le nombre des occurrences des relations entre le pixel et ses voisins et il donne huit paramètres de texture dans le cas des mesures de cooccurrence. Ces paramètre incluent la moyenne, la variance, l’homogénéité, le contraste, la dissimilarité, l’entropie, le moment second et la corrélation (voir images en annexes).

4.2.3 - Morphologie mathématique L’idée de base de la morphologie mathématique est de considérer l’image comme un ensemble de formes que l’on veut analyser et de les comparer à un autre objet de géométrie connue appelé élément structurant. C’est une méthode non linéaire d’analyse d’images basée sur la forme et qui s’intéresse à la quantification des structures géométriques. Elle étudie l’image sous deux aspects : - binaire, si le chercheur travail sur une image binaire ou déjà classée, - niveaux de gris s’il traite une image en niveaux de gris (brute ou non classée), comme dans notre cas. La morphologie mathématique utilise des opérations ensemblistes pour transformer une image. Ces transformations sont de deux types : - les transformations ensemblistes classiques, X et Y deux ensembles de P (R²) : l’union ( X ∪ Y ), l’intersection ( X ∩ Y ), la ⊂ ⊂ complémentarité ( X ). Un point appartient au complémentaire X s’il n’appartient pas à X différence symétrique X /Y = X ∪ Y − X ∩ Y 173

- les transformations en tout ou rien par un élément structurant. Ces transformations consistent à déplacer un élément structurant (B) sur l’image de façon à ce que son centre passe par tous les points de l’espace et pour chaque point parcouru, la réponse à une question relative à l’union, l’intersection ou l’inclusion ( ∪,∩,⊂ ) de B avec X donne une transformation en tous ou rien (1, ou 0) de ce point. L’élément structurant est défini par les dimensions en lignes/colonnes du voisinage qu’il

considère. Celui utilisé est de type :

¥ ¢ £

1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 £

1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 £

1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

¤ 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 ¡ Les opérateurs de base de la morphologie mathématique pour une image en niveaux de gris, sont : La dilatation et l’Erosion : On appel le dilaté d’une image f(x) par l’élément structurant B, noté D B f(x) ou f(x) ⊕ B la fonction qui possède la valeur supérieure attribuée à chaque point du domaine B.

D B f(x)= sup{f(u): u ∈ B} ( 2.26)

L’érodé de f(x) par B, noté E B f(x) ou f(x) θ B, la valeur inférieure.

E B f(x)= inf {f(u) : u ∈ B } (2.27)

La dilatation et l’érosion sont des opérations duales ; érodé un ensemble revient à dilaté son complément et inversement. La dilatation comble les trous et élargit les pics de la fonction (les zones de valeurs maximales s’étendent et les zones de valeurs minimales diminuent) ; alors que l’érosion, en revanche, abaisse les pics (maxima locaux) et élargit les trous (minima locaux). Ouverture et fermeture : Le dilaté d’un érodé d’une fonction en niveaux de gris par le B même élément structurant, B, est appelé Fermeture, notée O f(x) ou f (x) B

B D B (E B f(X)) = O f(x) = (f (x) B) ⊕ B (2.28)

174 et inversement, l’érodé d’un dilaté par le même élément est la fermeture, notée F Bf(x) ou f(x) B : F Bf(x) ou f(x) B = E B (D B f(X)) = (f (x) ⊕ B) θ B (2.29)

Ainsi, l’ouverture estompe les pics aiguïs (pics dont l’épaisseur est inférieur à l’élément structurant) sans modifier les trous et inversement, la fermeture comble les trous trop étroits sans modifier les pics.

4.2.4 - Transformation de couleurs Pour une meilleure présentation des documents finaux, nous avons transformé les images résultantes en niveaux de gris à des images synthétiques en couleur (*) . L’opération s’est faite par l’application de deux filtres sur l’image, l’un passe-haut et l’autre passe-bas, pour séparer l’information de hautes fréquences de celles de basses fréquences. L'information de basses fréquences est assignée à la teinte (Hue) et celle de hautes fréquences est attribuée à l'intensité ou valeur (Value), et l'information utilisée est seulement la valeur fixe de saturation. Les données de teinte, de saturation et d’intensité (HSV) seront transformées en un espace de couleur : rouge, vert, bleu (RGB) produisant ainsi une image synthétique.

4.3. Résultats et interprétation

La série des figures de 53 à 57 permet de suivre la démarche adoptée pour la déduction des unités de paysage par une approche spatiale. • La première étape (fig.53 et 55) consiste en une modélisation du trait linéaire lequel est analysé, soit en tant que contours ou en tant que linéament. • La seconde est celle de l’analyse de la texture qui a permis de caractériser les pixels par rapport à leurs voisins, donc les variations spatiales ; et la définition des contours (fig.55), suivie de l’analyse morphologique (fig.56). • La dernière étape est celle de la variation de l’échelle de perception pour distinguer le passage d’un niveaux scalaire à un autre (fig.57).

Sur la figure 53 apparaît dans le a, b, l’unité de Dj. Gueddicha avec ses contours bouclés au centre-droite de l’image, les escarpements de la partie montagneuse au nord (en

(*) on peut améliorer l’aspect visuel d’une image (augmentation de contrastes ou réduction du nombre de niveaux de gris) par une manipulation de couleurs. Il existe plusieurs systèmes de représentation des couleurs dont les plus utilisés en Télédétection sont : Le système RGB (Rouge, Vert, Blue) ; et le système HLS ou le système HSV (Teinte, Saturation, luminance, ou valeur d’intensité) ; celui-ci constitue une approche plus naturelle que le premier. La saturation définit la pureté de la couleur, la teinte décrit l’ensemble des couleurs de l’arc en ciel (rouge, jaune, vert, cyan, bleu, magenta) et la luminance définit l’intensité de lumière de la couleur (L = 0 on obtient le noir, L = 1 : le blanc).

175

Monts du Hodna

Dj. Gueddicha

a)- Filtre passe haut

MONTS DU HODNA

Berhoum

M Chellal O N T S

D CHOTT HODNA E

D I S

Dj. Meharga b)- opérateur laplacien Fig. 53 - Filtrage par opérateurs locaux (convolution) : Passe haut et laplacien 176 haut) les discontinuités du Chott au sud et le bas fond de Chellal au centre-gauche de l’image (SW de M’sila). La flexure des monts du Hodna au nord est matérialisée par son linéament.

a)- Filtrage directionnel vertical

b)- Filtrage directionnel horizontal . Fig. 54 - Filtrage par opérateurs locaux (convolution) : Filtres directionnels 177

Sur les images a et b de la figure 54, , on détecte aisément l’opposition entre les linéaments structuraux (E-W) et le réseau hydrographique (N-S). Toutes les images des opérateurs locaux montrent les linéaments E-W de la structure géologique et les orientation N-S, surtout du réseau hydrographique (image a ). Les contrastes abrupts et cours d’eau sont les plus marquants .

Sur la figure 55, apparaissent les contours relatifs aux monts du Hodna au nord, à la dépression hydroéolienne (Chott), à Dj. Gueddicha, aux monts de Diss à l’ouest et à Dj. Meharga au sud. Ce type d’opérateurs atténuent bien les contours des différentes unités paysagères.

Fig. 55 - Filtrage par Sobel ( Le filter Robert donne la même image que Sobel )

178

Pour l’analyse de texture, nous avons opté pour une transformation locale par moyennes et variances de niveaux de gris d’un voisinage. Elle a pour but de caractériser les variations spatiales des tonalités autour de chaque pixel (fig. 56)

La moyenne aide en général à séparer les surfaces homogènes continues des surfaces (b) homogènes texturées(fig.56, a). Elle met en évidence les géosystèmes des monts du Hodna au nord, de mont de Gueddicha et du piémont au centre, de la dépression hydroéolienne (Chott Hodna) et du mont de Meharga au sud.

Comme la variance est une mesure de dispersion des valeurs observées, elle est faible quand la fenêtre mobile traverse des plages homogènes et elle devient forte dès qu’un contraste apparaît. Elle fait ressortir les discontinuités eau/terre (fig.56, b). Ainsi, elle a mis en relief les discontinuités de la dépression du Chott Hodna, de Dj. Meharga et de la combe de Gueddicha, les linéaments E-W des monts du Hodna, ainsi que les terrains alluviaux et éoliens (en blanc).

Il faut signaler ici, que les mesures d’occurrence et de cooccurrence ont données les mêmes résultats et les images ne montrent aucune différence. Cela revient peut être au type d’image utilisée ou à l’échelle de travail (échelle régionale).

Les images de la figure 56 ( a, b ), montrent aussi une variation latérale nette au niveau du Chott (entre le vert et le rouge en a) qui matérialise un changement brusque entre l’Est et l’Ouest de celui-ci. Le contact entre le Chott et les plaines qui l’entoure n’est pas toujours net (fig.56, b), en effet, aux débouchés des Oueds Leham et Ksob le passage est progressif, sans rupture de pente ; alors qu’ailleurs le contact laisse apparaître des discontinuités matérialisant des ruptures de pentes. Ces discontinuités peuvent être suivies aisément sur l’image.

D’autres paramètres ont été mesurés, tels que l’entropie, l’homogénéité, la dissimilarité, etc… et ont donné des résultats exploitables (cf. annexe IV).

179

a) - la moyenne

b) - la variance Fig. 56 – Analyse de la texture par mesures d’occurrence 180

L’analyse par morphologie mathématique, avec la même fenêtre (5*5), a donné les mêmes résultats pour les quatre opérations morphologiques et aucune variation ou différence n’apparaît entre les images (fig.57). A ce niveau, ce type d’analyse n’a rien apporté de plus ; cela peut revenir à l’élément structurant choisi (isotrop) ou au type d’image utilisée. Ces image permettent de retrouver les mêmes unités observées sur les figures précédentes: - les monts du Hodna au nord avec leur flexure et le mont de Meharga au sud (vert noirâtre et marron), - le piémont au centre, entre les monts et la dépression hydroéolienne, avec ses linéaments E-W et ses formations alluviales et éolienne (en blanc); - la combe de Gueddicha avec sa forme en boucle allongée SW-NE, - la dépression du Chott avec son contraste entre l’Est et l’Ouest, ses contours, - et enfin le mont de Meharga. Celui-ci marque les premiers contreforts des monts d’Ouled Nail au sud.

Monts du Hodna

Dépression hydroéolienne

Gueddicha

Meharga Fig. 57 – Analyse morphologique (morphologie mathématique ) de l’image brute : a)- Erosion, d)- dilatation, c)- Fermeture, d)- Ouverture 181

En fin de compte, les différentes analyses employées ont permis, d’une part, de renforcer le contraste rebords – surfaces homogènes par les discontinuités et la morphologie des unités systémiques par les contours ; et d’autre part ont mis en évidence des détails invisibles sur l’image brut par les différents traitements de filtrage : Ceci se constate par l’opposition nette de couleurs entre les deux parties de la Sebkha qui ne s’explique pas nécessairement par reliefs, sauf le cas de quelques dunes développées au centre-Est du Chott.

En dernier lieu , nous avons essayé de déterminer à quel niveau de généralisation l’hétérogénéité de détail passe le seuil de l’homogénéité sur lequel se fonde le concept de « Géotype », c’est à dire à quel niveau scalaire de généralisation se distingue une unité systémique plus grande (morphostructure ).

Autrement dit, c’est une tentative pour essayer de chercher à quel moment on peut changer l’échelle entre une texture de petites unités et une structure nouvelle qui les regroupe en une unité plus grande.

Pour répondre à cette question, nous avons gardé une même opération morphologique de transformation (la fermeture), mais nous avons fait varier la fenêtre de l’élément structurant (fig. 58). Les détails de la figure 57, commencent à disparaître dans la figure 58 (a), mais les géosystèmes restent individualisants. En b, avec une fenêtre de 11x11, la combe de Gueddicha s’estompe. A une généralisation plus grande encore (images c,d), les variations s’estompent et les géosystèmes s’éteignent dans des structures plus grandes : Le géotype de monts au nord (en vert et marron), se confond avec la Sebkha aussi, le géotype de cuvette (en bleu et rouge) . C’est au niveau de la généralisation 25x25 (L’image d) que les géotypes du bassin hodnéen se mettent en relief, avec toujours la confusion du Chott avec les monts. C’est ainsi que l’unité de géotype se révèle par son homogénéité de texture, c’est à dire par la répétition d’une combinaison morphologique complexe.

Ainsi apparaît les deux géotypes qui matérialisent la zone étudiée : les monts du Hodna au nord qui se distinguent surtout par leurs contours et la cuvette hodnéenne au sud, soulignée par la dépression hydroéolienne (vert-bleu) et le piémont qui l’entoure (en rouge).

182

Monts du Hodna

Dépression hydroéolienne

GEOTYPE DE MONTS

GEOTYPE DE CUVETTE

Fig. 58 - Modélisation typologique par changement de taille de l’assiette a) fenêtre de 7x7, b) fenêtre de 11x11, c) fenêtre de 19x19, d) fenêtre de 25x25.

183

Conclusion En cherchant une segmentation systémique de l’espace hodnéen, nous avons été amené à donner une importance à la photo-interprétation numérique par des méthodes de filtrage et d’analyse d’image. Nous avons donné aussi une importance à la forme qui, pour nous, est une résultante de la combinaison complexe de caractères thématiques et de processus dynamiques qui la créent .

La modélisation des opérateurs locaux et l’analyse texturale ont permis de mettre en relief ces « formes » par leurs contours et l’organisation aréale de leurs pixels .

L’analyse à différentes échelles scalaires par morphologie mathématique, a permis aussi de distinguer les niveaux typologiques supérieurs. Ce sont les géotypes qui matérialisent la zone d’étude. Ces géotypes définissent ce qu’on appel le Géostyle du bassin Hodnéen.

Ce qu’on retient enfin des méthodes d’analyse d’images, leur apport considérable dans la mise en évidence des contours de formes paysagères et la détection des variations non observables, que ce soit sur les cartes traditionnelles ou même sur le terrain.

184

Conclusion de la deuxième partie

Dans cette partie, nous avons tenté d’exploiter les méthodes mathématiques et les techniques de modélisation et de traitement d’images afin de voir quels sont les apports que peuvent apporter ces sciences aux études de géomorphologie traditionnelle et s’il est possible de gagner quelques choses en terme d’éléments nouveaux ou en temps de réalisation. En effet, par l’application de ces nouvelles techniques à l’étude de géomorphologie classique, proposée dans la première partie, nous avons essayé de voir jusqu’où peuvent aller ces nouvelles méthodes dans la recherche, à la fois fondamentale et appliquée, dans le domaine des sciences de la terre. Qu’avons-nous demander aux mathématiques dans cette partie ? Quel est le modèle que nous avons suivi ? Il faut souligner d’abord que la numérisation des données géoécologiques, concernant la zone de Berhoum (Hodna) a permis de soutenir la typologie proposée dans la première partie, tout en essayant de créer des références d’ensembles quantitatifs et non qualitatifs, et cela dans une démarche globale et systémique qui combine l’induction et la déduction et s’appuie sur l’informatique. Elle était matérialisée par une approche S.I.G. La première étape de cette nouvelle tentative numérique, est celle de la description et de la définition des variables structurantes de l’espace en se basant sur la réflexion, la bibliographie et l’observation de terrain, puis la collecte et la mise en ordre de l’information. De cette étape a été dégagé une matrice d’informations géographiques ( Entrées du système ), associant 14 variables en colonnes à 161 unités élémentaires d’observations en lignes. C’était l’étape fondamentale de la transcription des données géographiques dans une forme susceptible de recevoir un traitement numérique. Celle-ci contient la plupart des informations définissant le système spatial du Hodna. La deuxième étape est la recherche des clés de correspondances que contient cette matrice ; c’est à dire la structure du système . A ce niveau, il est indispensable de : - trouver les moyens de quantifier, sans trahir la réalité ; c’est la transformation des données, - rendre les quantités comparables les unes aux autres ; c’est la normalisation des données, - chercher une expression quantitative du degré de ressemblance entre les variables d’une part et les individus d’autre part ; c’est l’étude de la similarité et de la dissimilarité, 185

- chercher à simplifier l’information obtenue par un petit nombre de grandeur capable de les exprimer simultanément en tenant compte de l’inertie de chacune d’elles ; c’est l’Analyse factorielle des Correspondances Multiples (A.C. M.), - chercher une typologie emboîtée de l’espace ; c’est le rôle de la Classification Hiérarchique Ascendante (C.A.H.), - optimiser cette typologie au maximum ; c’est enfin l’Analyse Discriminante itérative (A.D.I). Les résultats de toutes ces opérations mathématiques complexes ( sorties du système ) est la carte infographique des géosystèmes qui montre enfin et à une échelle locale (zone de Berhoum), les trois géosystèmes que nous avons défini dans la première partie et qui se répartissent de la même manière, à savoir : le système montagneux du nord (monts du Hodna), le piémont au centre de la feuille et enfin le système de mont (combe) de Gueddicha au sud. A l’échelle du bassin du Hodna (petite échelle), l’analyse d’image spatiale a permis la mise en évidence de deux types d’unités systémiques de niveau supérieur. Ce sont les géotypes de monts et le géotype de cuvette qui déterminent ensemble, le géostyle du bassin hodnéen. Ainsi, en fonction du modèle de structuration déduit dans la première partie, l’examen de notre cartographie et images de synthèse de cette deuxième partie, fait ressortir l’existence de trois types d’unités systémiques de 5 ème niveau (mont, piémont et dépression) qui s’inscrivent dans trois ensembles morphologiques que nous appelons Géotypes. Ces géotypes sont des unités de 4 ème grandeur, qui coïncident avec le géosystème de G. Bertrand. La combinaison des trois géotypes donne ce que nous appelons géostyle ; unité de 3 ème grandeur, qui coïncide avec la région de Bertrand. Le bassin du Hodna constitue donc une unité géomorphologique d’un niveau supérieur, le géostyle. C’est un bassin subsident, de structure orogénique, constitue de deux géostructures : l’une anticlinorium, correspond au géotype des monts du Hodna et des monts d’Ouled Nail, l’autre synclinorium au centre, représente le Géotype de Cuvette. Ils se caractérisent, chacun par sa lithologie, son bioclimat et sa dynamique propre . Au niveau inférieur, l’analyse de l’espace a permis de dégager plusieurs géosystèmes ; il s’agit, du nord au sud, des géosystèmes de monts ( Monts du Hodna), le géosystème de piémont et le géosystème de la dépression hydroéolienne . Le cas du Dj. Gueddicha, isolé à l’intérieur de la cuvette, constitue un autre géosystème. A noter enfin que cette partie a permis de confirmer l’apport de l’analyse numérique dans les études de typologie systémique. 186

SYNTHESE ET CONCLUSION GENERALE

De la géomorphologie de terrain à la géomorphologie numérique: Vers une typologie systémique de l’espace géographique

Pour saisir le plus rapidement et le plus complètement possible, l’organisation de l’espace hodnéen et pour élaborer un modèle de référence, nous avons eu recours à une approche globale et systémique, en combinant faits physiques et anthropiques. Cette approche constitue un outil regroupant en un ensemble logique les principes d’organisations spatiales propres à un milieu naturel qui doit d’abord être appréhendé comme un système. Au terme de ce travail, nous avons l’impression d’avoir posé beaucoup plus de questions que d’avoir apporté de solutions et de résultats. En effet, en choisissant le thème de la typologie systémique de l’espace hodnéen, nous avons ressenti une ambiguïté dans la terminologie des concepts utilisés, sans lesquels la construction du modèle typologique nécessaire pour l’étude de l’organisation de l’espace proposé dans le cadre de ce travail serait impossible. Nous avons donc tenter d’enlever les ambiguïtés et d’affiner nos définitions de la notion de système et des unités systémiques ; e nsuite, nous avons précisé les méthodes et les techniques utilisées pour la mise en place d’un modèle d’organisation systémique de l’espace. Pour que notre volonté de lier la morphologie à la notion de système soit pleinement opérationnelle, nous avons mené deux approches : l’une qualitative, classique, basée sur l’observation de terrain et ses techniques cartographiques; l’autre quantitative basée sur la notion de Système d’Informations Géographiques et les analyses mathématiques associées. En adoptant les deux méthodes, nous avons voulu tester l’efficacité de celles-ci dans le domaine de la typologie systémique et la modélisation de l’organisation de l’espace géographique. Cette préoccupation méthodologique, le souci de tester de nouvelles techniques de recherche ont pour objectif de donner plus de cohérence à l’observation, plus de précision aux analyses et plus de valeurs aux interprétations. Nous avons l’impression d’avoir abordé de nombreux domaines, mais sans explorer à fond chacun d’eux. Le développement de notre recherche est, en effet, tracé : elle s’articule autour de trois thèmes qui regroupent, en étroite liaison, tout ce que nous venons d’évoquer : définition des unités systémiques, affinement de leurs limites et la recherche des emboîtements, approche des processus par l’étude systémique des formes et de leur nature. Tout cela doit converger vers l’établissement d’un modèle systémique d’organisation de l’espace géographique. La notion centrale, dont nous estimons avoir montré le rôle dans la définition des unités systémiques et leur organisation scalaire est celle de la forme «Morphê». C’est autour d’elle que 187 le travail a été centré : chaque forme constitue une unité systémique élémentaire, et sa répétitivité constitue un groupement spatio-temporel caractéristique d’une unité systémique donnée. Elle exprime, d’une part, la structure d’un système et d’autre part la dynamique du système lui même.

Ceci dit, l’étude de terrain que nous avons menée sur une portion du bassin du Hodna, la zone de Berhoum, nous a mis sur une échelle de perception locale de ce dernier, mais l’image satellitaire a augmenté notre vision à un niveau global. L’analyse géologique de la zone d’étude a permis de voir que la région du Hodna est partagée entre trois domaines structuraux dont chacun possède des caractères lithologiques et des styles tectoniques spécifiques : - le domaine atlasique au sud matérialisé par les monts des Ouled Nail, - le domaine préatlasique au centre, représenté par la cuvette du Hodna, qui montre des structures larges avec des séries assez épaisses, - le domaine tello-atlasique (pré-atlasique de Guiraud) au nord, qui présente des séries carbonatées moins puissantes, tectonisées de façon plus intense que les précédents et des séries charriées. Cette étude a permis aussi de relever que l’évolution géologique de la zone de Berhoum en particulier et celle du Hodna en général, a joué un rôle fondamental dans l’individualisations des unités morphostrucurales de la zone d’étude. En effet : • Le cadre montagneux est développé dans des terrains secondaires connus par leur diversité lithologique. Cette diversité et surtout l’alternance des faciès calcaires avec les marnes, est en grande partie responsable de l’érosion différentielle, elle-même responsable du dégagement de formes originales qui se distinguent nettement dans le paysage (crêts, escarpements, corniches, etc.). • Par contre la cuvette du Hodna est aménagée essentiellement dans les terrains tertiaires souvent marneux. Seuls quelques bancs de grès ou de conglomérats persistent encore et ajoutent quelques reliefs plissés( monoclinaux). Cette diversité litho-structurale a permis l’individualisation, dans la zone de Berhoum, de plusieurs systèmes morphologiques emboîtés dans les deux grands ensembles morphostructuraux : - dans les monts du Hodna, au nord, s’alignent d’Est en Ouest le mont de Soubella, la dépression d’El Hammam, le mont de Gueddil et enfin le mont de Sidi S’Hab. - dans la cuvette hodnéenne au sud, se développent des héritages quaternaires très diversifiés et bien conservés.

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En amont de cette cuvette, les oueds entaillent les crêts et barres rocheuses des reliefs montagneux en véritables cluses, pour déboucher sur le piémont qu’ils entaillent aussi profondément en laissant une morphologie de glacis, sous formes de lanières, disséquées latéralement par des ravins. Dans le détail, ces différents glacis présentent un étagement de plusieurs niveaux ; dont les plus élevés se situent surtout en amont et sont généralement de faible extension qui suggère une destruction intense au cours des phases quaternaires postérieures à leur installation. Les moins élevés, souvent sous forme de glacis-cône, s’étalent largement en aval. Le matériau constitutif de ces formes est essentiellement grossier et comporte des galets et des blocs enrobés dans une matrice sablo-limoneuse à encroûtement calcaire. A noter aussi que les formations quaternaires, dans cette zone, varient d’un secteur à un autre : - à la sortie du cadre montagneux, l’accumulation est très grossière, mais d’épaisseur faible, témoignant d’une compétence très élevée des oueds. - alors qu’en aval, elle devient fine mais très épaisse, reposant sur un substrat marneux de 15 à 20° de pendage vers la sebkha. - les sédiments charriés par les oueds sont bloqués à l’aval par les fronts des reliefs monoclinaux pliocènes des Chebkats et deviennent plus épais en amont qu’en aval, alors que les formations récentes se terminent au Chott et sont plus épaisses en aval qu’en amont.

L’analyse des conditions bioclimatiques et des activités humaines confirme cette organisation morphostructurale et permet de distinguer deux entités biogéographiques dont chacune a ses propres caractères: - une entité montagneuse semi-aride à sub-humide localement, forestière où dominent les sols calcimagnésiques et où le réseau hydrographique est dense, avec un écoulement permanent, souvent torrentiel, témoignant d’une pluviométrie orageuse. L’activité humaine se résume ici dans la culture montagnarde et le parcours, - une entité piémontaise sub-aride, caractérisée par une végétation steppique très dégradée et une activité agro-pastorale très poussée. Les sols sont de type steppique, minces dans la plupart des cas : On passe des siérozems en amont à des types salins en aval, témoignant d’une irrigation traditionnelle mal adaptée à ce type de sol et une évaporation très forte dans cette zone. Le réseau hydrographique est très ramifié et l’écoulement est rare.

Cette étude, par le biais de l’analyse morphogénique, fait ressortir que l’essentiel des formes et des processus érosifs développés dans le secteur d’étudié sont liés au ruissellement 189 et au sapement des berges, les autres processus restent secondaires en général et n’affectent que des terrains limités. Les systèmes morphogéniques développés dans cette zone, suivent la répartition des principaux domaines morphostructuraux : - le domaine montagneux à tendance sub-humide - semi-aride, est affecté par les processus morphogéniques liés essentiellement à la gravité et au ravinement individuel, - le domaine de piémont à ambiance sub-aride, où les activités agro-pastorales dominent les paysages, est affecté par le ravinement qui, parfois, est généralisé à l’ensemble des versants. Dans le détail, plusieurs unités peuvent être déduites en se basant sur le processus dominant. En effet, l’éboulisation détermine les versants rocheux à corniches, le ravinement défini les espaces à lithologie tendre, la karstification individualise les milieux calcaires, alors que la suffosion n’affecte que les formations à texture fine.

Ainsi apparaît le rôle des différents facteurs, particulièrement ceux de la morphogenèse, dans la segmentation du milieu naturel en unités homogènes et dans l’approfondissement des contrastes paysagers.

Dans ce travail, nous avons essayé par le biais de l’analyse géomorphologique classique de dresser, à l’échelle du 1/50.000, des modèles typologiques graphiques qui représentent notre logique de structuration de l’espace hodnéen. Ces modèles sont (fig. 37) : - le géotope est le système élémentaire constitué par des composants en interaction, donc c’est un « monosystème » marqué par les liens de causalité des éléments géo- écologiques (pente, lithologie, sol, etc.) ; - le géofaciès résulte d’un emboîtement de géotopes, donc de monosystèmes, c’est un polysystème ; - le géosystème est l’effet de l’interaction de géofaciès. - le géotype est l’emboîtement de plusieurs géosystèmes. Ainsi, le premier modèle « monosystème » met l’accent sur la continuité géo- écologique à l’intérieur du géotope ; le second, sur la discontinuité de celle-ci. Il convient de souligner que dans les deux types de modèles, l’unité est définie sous l’aspect du degré de liaison entre les composants. L’analyse numérique, testée dans la deuxième partie, a permis de quantifier le degré de cette liaison et de confirmer nos hypothèses. Les résultats de toutes les opérations mathématiques complexes confirment la typologie déduite par les travaux de terrain. 190

L’étude des relations et interrelations, appliquée à la base de données, montre l’existence d’une corrélation entre les variables déterminant l’unité systémique et a fait apparaître quatre (04) groupes de variables avec un lien très fort entre eux: - le premier pour l’action humaine et les processus morphogéniques, - le second pour la lithologie et la pente, - le troisième représente les températures et les pluies, - le quatrième caractérise le couvert végétal (forêt et steppe). Il est donc logique de se demander si un indice-unique (un seul facteur) ne peut synthétiser la variabilité totale et la résumer à lui seul ; c’est à dire remplacer les différents paramètres par un facteur synthétique en utilisant un moyen plus objectif d’analyse des données. C’est le rôle de l’analyse factorielle. En effet, l’application de l’ Analyse des Correspondances Multiples a permis de mettre en évidence des structures logiques qui possèdent une signification géographique. Cela nous a fournit les bases d’une typologie du milieu et a renforcé notre hypothèse structuraliste, qui selon laquelle, le milieu naturel est organisé et structuré suivant un principe d’emboîtement qu’il importe de mettre en relief. L’ACM se montre ainsi capable de donner un instrument logique pour l’établissement de telle typologie qui s’insère bien dans la classification de Tricart ou de Bertrand. Si notre terrain correspond à une région naturelle précise, nous voyons cependant certaines unités de niveau inférieur se dessinent assez clairement. Trois géosystèmes, assez bien délimités, s’opposent, l’un de mont au nord, le second au sud, le troisième de cuvette au centre. L’analyse des nuages de points fournit ensuite des géofaciès (relief monoclinal, sommets boisés, glacis, etc. ) ; enfin à un niveau plus inférieur encore, certaines unités apparaissent comme des anomalies dans les unités précédentes. Nous avons pu également projeter un espace réel dans un espace factoriel, mais ce qui nous intéresse c’est de projeter l’espace factoriel défini dans un espace réel ou géographique. Cela nous a conduit à réaliser une cartographie factorielle qui a permis de retrouver les liens déjà exprimés et de représenter les discontinuités qui séparent les individus. La typologie automatique et les modèles mathématiques utilisés, ont permis aussi d’affiner la typologie et de mettre en évidence les trois unités systémiques recherchées, avec les mêmes limites définies dans la première partie. Les unités supérieures sont aussi définissables en suivant les mêmes principes, mais en augmentant l’échelle de perception. Par l’analyse mathématique, nous n’avons retracé du modèle déterminé dans la première partie, que les niveaux inférieurs ; cependant est-il possible de distinguer les niveaux supérieurs ? 191

Cette question, a été traitée par une photo-interprétation numérique (image satellitaire), à une échelle dépassant le géotype. La modélisation des opérateurs locaux et l’analyse texturale ont permis de mettre en relief les « formes » par leurs contours et l’organisation aréale de leurs pixels. L’analyse à différentes échelles scalaires, par morphologie mathématique, a permis aussi de distinguer les niveaux typologiques supérieurs. Ce sont trois géotypes matérialisant la zone d’étude : Celui des monts du Hodna au nord, celui de la cuvette au centre et celui des monts d’Ouled Nail, distingué par Dj. Meharga, au sud. Ces géotypes se combinent pour définir le Géostyle du bassin hodnéen. Ce qu’on retient enfin des méthodes d’analyse d’images, leur apport dans la segmentation de l’espace et la détection des variations non observables, que ce soit sur les cartes traditionnelles ou même sur le terrain. Vers une modélisation systémique de l’espace hodnéen La méthode déductive que nous avons adoptée, implique que l’on part d’une explication à priori des paysages pour déduire un modèle de typologie systémique de l’espace géographique. Chose faite, en se plaçant par rapport à l’Algérie, la figure n° 11 schématise le modèle d’organisation systémique proposé.

Fig. 59 - Proposition d’un modèle d’organisation hiérarchique de l’espace hodnéen

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A un niveau scalaire I, nous divisons le milieu naturel algérien en deux domaines naturels, l’Algérie du nord (Domaine alpin) et l’Algérie du sud (Domaine saharien). Chaque domaine est segmentée en géocomplexes (niveau II), tels que l’Atlas tellien, les hautes plaines, l’Atlas saharien, etc. Le géocomplexe est composé de plusieurs géostyles (niveau III), tel que le bassin du Hodna. Le Quatrième niveau scalaire correspond au géotype, tel que le géotype de montagnes du Hodna et celui de la cuvette hodnéenne. Les niveaux inférieurs commencent par les géosystèmes, tels que les monts, le piémont, la dépression hydroéolienne, la combe de Gueddicha, et se terminent par l’unité la plus élémentaire qui est la microforme (Niveau VIII), en passant par les géofaciès, tels que les crêts, les escarpements, les versants convexo-concaves, les glacis, les dépressions, et les géotopes, tels que les fronts, les revers, etc. La microforme peut être représentée par une rigole ou incision, un talwegs, une cicatrice d’arrachement, un éboulement, un glissement élémentaire, une loupe de solifluxion, etc. Les deux approches géomorphologiques, morphologie de terrain et morphologie numérique, ont été d’un apport important dans la description et la représentation précise des caractéristiques déterminantes de l’espace-objet et dans l’établissement du modèle final de l’organisation spatiale de l’espace géographique. Ce modèle pourrait en effet devenir un outil très utile pour éclaircir la question de typologie du milieu naturel terrestre.

Cependant, l’approche traditionnelle demeure primordiale et ses résultats sont indiscutables par rapport à l’approche numérique ; car les formes du relief contiennent un certain nombre de renseignements (cachés) sur les mécanismes qui les ont créées et que l’observateur les décèlent soit directement ou indirectement ; mais il est difficile de les matérialiser ou de les faire entrer dans une machine.

D’autre part, le modèle déduit à partir de l’observation est un modèle explicite, d’une image réelle vue et vécue, alors que celui déduit par l’analyse numérique est à tout le moins implicite, c'est-à-dire qu'ils existent dans l'esprit du concepteur comme image simplifié du monde réel. Ceci ne diminue en rien l’apport appréciable de l’approche numérique que ses conclusions et ses possibilités restent fortement encourageantes et les réserves que l’on doit émettre maintenant ne tiennent pas aux méthodes et techniques utilisées, mais bien plus aux données initiales et aux traitements préalables. 193

Les résultats quantitatifs facilitent la confrontation avec d’autres expériences et donnent la possibilité d’envisager des études plus complètes (dynamique) des facteurs intervenant dans la structure systémique. Nous citons à titre d’exemple, les travaux sur la modélisation mathématique des processus morphogéniques (érodibilité, érosion spécifique, érosion éolienne, etc..) déjà publiés (cf. bibliographie) Nous voici arrivé à un palier dans le développement de notre recherche et il reste à savoir maintenant la variété des développements futurs qui pourraient être entrepris. Ils sont plus importants que l’énoncé des résultats actuels. Il s’agit de passer de la description des géosystèmes à l’explication de leur fonctionnement, c’est à dire une étude évolutive en élucidant le pourquoi des structures spatiales déterminées. Cela doit s’effectuer suivant deux optiques : - la première est historique, elle permettra de dégager le rôle des héritages quaternaires dans la configuration des paysages, - la seconde est socio-économique, elle permettra de définir les implications de ce fonctionnement sur la société. Tout ceci peut se faire de différentes manières : étude physico-chimique, modélisation mathématique, simulation informatique et visuelle, traitement et analyse temporelle des images aéroportées et satellitaires, etc.

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Liste des figures Page Fig. 1 Organigramme d’un Système d’Informations Géographiques pour la détermination des unités naturelles systémiques ……………………………………………….. 14 Fig. 2 Localisation et situation de la zone d’étude ……………………………………………………… 17 Fig. 3 Vue générale de la région du Hodna à partir du Satellite LANDSAT ……………… 19 Fig. 4 Schéma structural du Hodna et des régions voisines ………………………….……………… 25 Fig. 5 Logs stratigraphiques à travers les terrains secondaires et tertiaires de la région de Berhoum ………………………………………………………………………………………………………… 26 Fig. 6 Evolution paléogéographique du Hodna au cours du Santonien ……………………… 33 Fig. 7 Evolution post- maëstrichtienne du Hodna. ………………………………………………………. 34 Fig. 8 La région du Hodna au début du Burdigalien ……………………………………………………. 35 Fig. 9 Le Hodna après l’orogénèse post-burdigalienne ………………………………………………. 36 Fig.10 Coupes interprétatives à travers la structure du bassin hodnéen …………………………. 38 Fig.11 Carte gravimétrique de l’Algérie du nord …………………………………………………………… 39 Fig.12 La structure des monts de Diss ………………………………………………………………………….. 40 Fig.13 Principaux systèmes morphologiques du Hodna ……………………………………………….. 42 Fig.14 Coupe géologique à travers le Dj. Soubella ……………………………………………………….. 43 Fig.15 La structuration des unités de Gueddil et de Sidi S’Hab …………………………………… 45 Fig.16 Structuration géologique du bassin d’El Hammam …………….. ……………………… 47 Fig.17 Structure géologique des unités de Bahloul et Gueddicha ….…………………………… 49 Fig.18 Coupe schématique à travers la structure de Chebkat Magra ……….………………….. 51 Fig.19 Répartition spatiale des héritages quaternaires …………………………………………………. 53 Fig.20 Coupes interprétatives à travers les différents dispositifs quaternaires ……………… 56 Fig.21 Profil à travers les formations du glacis récents, (N1) ……………………….……………... 60 Fig.22 Profil à travers les formations de la terrasse de Guettatcha (N1) ……………………… 62 Fig.23 Evolution du versant nord de Dj. Guettaf ………………………………………………………….. 62 Fig.24 Répartition spatiale des stations climatiques dans le Hodna ……………………………… 68 Fig.25 Variation inter-annuelle des températures à M’sila …………………………………………… 70 Fig.26 Carte des températures moyennes annuelles ……………………………………………………… 71 Fig.27 Variabilité inter-annuelle des pluies dans la zone d’étude ………………………………… 74 Fig.28 Répartition spatiale des pluies dans le Hodna ……………………………………………………. 75 Fig.29 Diagrammes ombrothemiques du Hodna …………………………………………………………… 76 Fig.30 Berhoum : Carte pédologique ……………………………………………………………………………. 80 Fig.31 Profil botanique de la bordure nord du Hodna …………………………………………………… 83 Fig.32 Les domaines bioclimatiques du Hodna …………………………………………………………….. 85 Fig.33 Réseau hydrographique de la bordure nord du Hodna ………………………………………. 87 Fig.34 Variation inter-annuelle de l’écoulement de l’Oued Soubella …………………………… 89 Fig.35 Evolution des entités territoriales dans la zone d’étude …………………………………….. 93 Fig.36 Carte des géosystèmes de Berhoum ………………………………………………………………….. 112 Fig.37 Essai d’une modélisation graphique de l’organisation de l’espace géographique 121 hodnéen …….……………………………………………………………………………………………………….. Fig.38 Liens entre l’éboulisation et les paramètres déterminants …………………………………. 135 Fig.39 Liens entre le ravinement et les facteurs déterminants ……………………………………… 136 Fig.40 Liens entre le ruissellement et les facteurs déterminants ……………………………………. 137 Fig.41 Liens de causalité entre les différentes variables déterminant les unités systémiques …………………………………………………………………………………... 139 Fig.42 Répartition des variables suivant le plan factoriel 1-2 (34 modalités) ……………… 146 Fig.43 Répartition des variables selon le plan factoriel 1-3 (34 modalités) ……………… 146 Fig.44 Répartition des variables selon le plan factoriel 1-2 (39 modalités) …….…………… 149 206

Fig.45 Répartition des variables selon le plan factoriel 1-3 (39 modalités) ………….……… 150 Fig.46 Répartition des individus selon le plan factoriel 1-2 (39 modalité) …………………… 152 Fig.47 Dendrogramme utilisant la méthode de Ward …………………………………………………… 159 Fig.48 Berhoum : Carte factorielle suivant l’Axe 1 ……………………………………………………… 162 Fig.49 Berhoum : Carte factorielle suivant l’Axe 2 ……………………….……………………………… 162 Fig.50 Berhoum : Carte factorielle suivant l’Axe 3 ……………………………………………………… 163 Fig.51 Berhoum : Typologie des géosystèmes par la CAH …………………………………………… 164 Fig.52 Berhoum : Infocarte des géosystèmes (typologie optimisée) ……………………………. 165 Fig.53 Filtrage par opérateurs locaux (convolution) : Passe haut et Laplacien …………….. 175 Fig.54 Filtrage par opérateurs locaux (convolution): Filtres directionnels ……………..….... 176 Fig.55 Filtrage par Sobel ……………..……………..……………..……………..……………..……………..………. 177 Fig.56 Analyse de la texture par mesures d’occurrence ……………..……………..………………… 179 Fig.57 Analyse morphologique (morphologie mathématique ) de l’image brute …………. 180 Fig.58 Modélisation typologique par changement de taille de l’assiette ……………………… 182 Fig.59 Proposition d’un modèle d’organisation hiérarchique de l’espace hodnéen ……… 191

Liste des photographies

Photo 1 Les monts de Diss : Système de monoclinaux développés dans les calcaires et les grès du Crétacé……………. ……………..……………..……………..…………….…… 41 Photo 2 Rive gauche de l’oued Laouali: Discordance angulaire entre le Quaternaire (N2) et le Miocène (m3) …..……………..……………..……………..……………………………... 48 Photo 3 Niveaux étagés des glacis d’érosion couverts (ancien et moyen). ………………. 57 Photo 4 Formations du niveau 2 sur un niveau repère de grès miocènes ………………….. 58 Photo 5 Les cônes d’éboulis développés en contrebas des corniches rocheuses de Dj. Louiza ……………………………………………………………………………………………………. 63 Photo 6 Ravinement des versants marneux de la zone piémontaise de Berhoum ……. 100 Photo 7 Versants ravinés du front gréso-conglomératique de Chebkat Magra ….……. 100 Photo 8 Ecroulement des berges de la rive droite de l’Oued Bounasroun ……………..… 103 Photo 9 Ecroulement rocheux sur les parois calcaires de Dj. Guettaf …………..…………… 104 Photo 10 Eboulis de pente sur les fronts des reliefs monoclinaux d’El Moared et Dj. Louiza………………………………………………… ……………..……………….. 105 Photo 11 Le mont de Sidi S’Hab ……………..……………..……………..……………..……………..………. 114 Photo 12 Le mont de Dj.Gueddil ……………..……………..……………..…………….………..……………. 114 Photo 13 Crêts et monoclinaux de Dj. Soubella ……………..……………..……………..…………….. 115 Photo 14 Le revers du crêt de Dj. Guettaf ……………..……………..……………..……………..………. 116 Photo 15 El Mouared : Un géofacies de reliefs monoclinaux ……………..……………..………. 119

Liste des tableaux

Tab. 1 Tableau Synoptique de l’évolution paléogéographique du Hodna ………………… 32 Tab. 2 Situation géographique des stations climatiques dans le Hodna ……………………. 67 Tab. 3 Répartition mensuelle des températures à travers le Hodna (bordure nord) …... 69 Tab. 4 Variations des amplitudes thermiques mensuelles et annuelles …………………….. 70 Tab. 5 Fréquence des vents suivant la direction …..……………..……………..……………..………… 72 Tab. 6 Variabilité mensuelle de la vitesse du vent (m/s) ……………..……………..…………….. 73 Tab. 7 Moyennes mensuelles des pluies dans la région du Hodna (partie nord) ……… 73 Tab. 8 Caractéristiques physico-chimiques des sols de Berhoum ……………..………………. 79 Tab. 9 Les indices bioclimatiques dans bordure nord du Hodna ……………..………………. 84 Tab. 10 Régime hydrologique de l’Oued Soubella ……………..……………..……………..…………. 89 207

Tab. 11 Variabilité mensuelle de l’écoulement en % des oueds : Ksob, Leham et Barika……………………………………… ……………..……………..……………..……… 90 Tab. 12 Situation des terrs du Hodna Est en 1893 ……………..……………..……………..…………. 94 Tab. 13 Evolution de la population du Hodna de 1893 à 1995 ……………..……………..……… 96 Tab. 14 Répartition de la population par secteur d’activité en 1995 ..……………..……………. 97 Tab. 15 Evolution de la situation juridique des terres de 1891 à 1971… …………………… 97 Tab. 16 Caractéristiques minéralogiques des roches affleurant à Berhoum ……………… 101 Tab. 17 Tableau récapitulatif des typologies du milieu naturel terrestre proposées ……. 109 Tab. 18 Base de données initiales ……………..……………..……………..……………..……………………... 132 Tab. 19 Résultats de l’ACM sur les 14 variables ……………..……………..……………..…………….. 144 Tab. 20 Distances moyennes des points de variables par rapport à la moyenne des moyennes ……………………………………………………………………………………………….………. 148 Tab. 21 Regroupement des individus en classes homogènes ……………..……………..………… 153 Tab. 22 Constantes des différentes modalités des variables ……………..……………..………….. 155 Tab. 23 Permutation entres les classes ……………..……………..……………..……………..……………… 161

Cartes hors-texte

Carte 1 : Carte géomorphologique de Berhoum au 1/50.000 è Carte 2 : Esquisse géomorphologique du Hodna au 1/500.000 è

0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1,265 4,901 -6,571 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1,265 4,901 -6,571 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1,265 4,901 -6,571 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1,265 4,901 -6,571 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1,265 4,901 -6,571 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1,265 4,901 -6,571 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1,265 4,901 -6,571 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 2,031 3,155 -4,057 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 2,031 3,155 -4,057 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 2,031 3,155 -4,057 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 2,456 3,443 -3,766 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,81 1,917 1,729 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,81 1,917 1,729 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 -13,3 9,785 2,022 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0,992 -5 7,06 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0,992 -5 7,06 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0,752 -5,53 4,795 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,282 -4,19 4,302 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 -17,1 12,66 3,561 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1,042 -4,72 2,037 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,282 -4,19 4,302 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,282 -4,19 4,302 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,69 5,189 -6,28 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 -13,6 9,342 8,831 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 -1,35 -6,5 4,761 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 -1,35 -6,5 4,761 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 -1,35 -6,5 4,761 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 -1,35 -6,5 4,761 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 -1,59 -7,02 2,496 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,303 -3,92 8,374 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,303 -3,92 8,374 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,303 -3,92 8,374 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0,992 -5 7,06 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 -14 9,042 9,011 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 -14 9,042 9,011 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0,992 -5 7,06 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0,992 -5 7,06 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0,752 -5,53 4,795 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0,992 -5 7,06 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0,992 -5 7,06 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0,992 -5 7,06 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0,992 -5 7,06 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0,992 -5 7,06 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0,992 -5 7,06 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0,992 -5 7,06 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0,992 -5 7,06 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0,992 -5 7,06 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0,992 -5 7,06 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0,992 -5 7,06 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0,992 -5 7,06 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 -29,7 -0,47 -0,094 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 -20,4 8,555 5,443 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 -6,17 -10,3 -5,684 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 -1,76 -7,31 1,582 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,638 -3,48 1,565 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 -12,3 13,56 -3,178 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 -12,3 13,56 -3,178 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 -16 16,43 -1,639 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,891 2,041 -6,149 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 -9,48 8,567 0,99 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 -5,92 -4,75 -13,4 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 -5,97 5,73 0,198 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 -22,1 10,38 -3,229 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 -16 16,43 -1,639 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,891 2,041 -6,149 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,564 -2,93 3,772 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 -3,99 2,606 -5,521 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 -0,15 1,965 3,274 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 -7,32 -3,3 -9,47 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,245 0,515 -0,654 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0,528 -2,6 0,174 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 -35,3 -4,31 -3,801 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 -35,3 -4,31 -3,801 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 -28,1 -10,6 -6,667 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 -0,66 -1,62 -2,461 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 -0,66 -1,62 -2,461 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 -1,31 -3,15 3,034 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 -1,31 -3,15 3,034 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 -1,31 -3,15 3,034 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 -3,96 -5,73 -0,579 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 2 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 -3,86 -6 1,286 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 -1,31 -3,15 3,034 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 -14,8 9,891 0,51 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,69 5,189 -6,28 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 -0,66 -1,62 -2,461 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 2,456 3,443 -3,766 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 2,456 3,443 -3,766 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 2,456 3,443 -3,766 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 2,456 3,443 -3,766 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 2,026 3,385 -0,709 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,81 1,917 1,729 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 2,456 3,443 -3,766 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 2,456 3,443 -3,766 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 2,456 3,443 -3,766 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 2,456 3,443 -3,766 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 2,456 3,443 -3,766 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,683 3,49 -1,954 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0,493 3,491 -2,221 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,69 5,189 -6,28 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 2,456 3,443 -3,766 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 2,456 3,443 -3,766 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1,69 5,189 -6,28 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 2,456 3,443 -3,766 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 2,456 3,443 -3,766 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 2,456 3,443 -3,766 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 2,456 3,443 -3,766

: Erodibilité faible ; STP : Sol profond, SPP : sol peu profond, SFP : sol faiblement profond ; DM : Recouvrement moyen, DF : Recouvrement faible ; RD : Roche dure, RM : Roche : Pente raide, PNT : Pente Forte, PNM : Pente moyenne, PNF : pente faible ; TR : température forte, TM : température moyenne, TF : température faible ; PR : pluie forte, : Activité humaine moyenne, HF : Activité humaine faible ; EBR : Eboulisation forte, EBF : Eboulisation faible, RVR : ravinement forte, RVF : Ravinement faible ; : Piézométrie faible, PZM : Piézométrie moyenne, PZR : Piézométrie forte ; Axe1 : Premier axe factoriel, Axe2 : Deuxième axe factoriel , Axe3 : Troisième axe factoriel, ANNEXE – II - Résultats de la Classification Ascendante Hiérarchique A2-212

H I E R A R C H I C A L C L U S T E R A N A L Y S I S Agglomeration Schedule using Ward Method (Programme de regroupement utilisant la méthode de Ward)

Coefficient Stage cluster Lst Clusters Combined Next Stage Stage Appears Cluster 1 Cluster 2 Cluster 1 Cluster 2 1 160 161 0.00 0 0 2 2 11 160 0.00 0 1 4 3 158 159 0 0 0 4 4 11 158 0 2 3 10 5 154 157 0 0 0 8 6 147 156 0 0 0 14 7 151 155 0 0 0 10 8 54 154 0 0 5 26 9 152 153 0 0 0 128 10 11 151 0 4 7 12 11 149 150 0 0 0 12 12 11 149 0 10 11 21 13 135 148 0 0 0 21 14 138 147 0 0 6 15 15 138 146 0 14 0 121 16 130 143 0 0 0 26 17 140 142 0 0 0 18 18 121 140 0 0 17 32 19 136 139 0 0 0 20 20 14 136 0 0 19 39 21 11 135 0 12 13 23 22 133 134 0 0 0 23 23 11 133 0 21 22 24 24 11 132 0 23 0 128 25 122 131 0 0 0 32 26 54 130 0 8 16 131 27 127 128 0 0 0 28 28 123 127 0 0 27 30 29 125 126 0 0 0 30 30 123 125 0 28 29 31 31 123 124 0 30 0 137 32 121 122 0 18 25 120 33 118 119 0 0 0 144 34 105 111 0 0 0 138 35 104 110 0 0 0 135 36 102 103 0 0 0 129 37 91 101 0 0 0 46 38 99 100 0 0 0 39 39 14 99 0 20 38 41 40 97 98 0 0 0 41 41 14 97 0 39 40 43 ANNEXE – II - Résultats de la Classification Ascendante Hiérarchique A2-213

42 94 96 0 0 0 43 43 14 94 0 41 42 67 44 92 93 0 0 0 45 45 24 92 0 0 44 80 46 21 91 0 0 37 48 47 89 90 0 0 0 48 48 21 89 0 46 47 51 49 18 88 0 0 0 107 50 83 84 0 0 0 51 51 21 83 0 48 50 53 52 81 82 0 0 0 53 53 21 81 0 51 52 55 54 79 80 0 0 0 55 55 21 79 0 53 54 57 56 77 78 0 0 0 57 57 21 77 0 55 56 59 58 75 76 0 0 0 59 59 21 75 0 57 58 61 60 73 74 0 0 0 61 61 21 73 0 59 60 64 62 49 72 0 0 0 80 63 70 71 0 0 0 64 64 21 70 0 61 63 78 65 68 69 0 0 0 133 66 66 67 0 0 0 67 67 14 66 0 43 66 76 68 53 65 0 0 0 76 69 51 64 0 0 0 78 70 62 63 0 0 0 71 71 56 62 0 0 70 73 72 59 61 0 0 0 73 73 56 59 0 71 72 75 74 57 58 0 0 0 75 75 56 57 0 73 74 123 76 14 53 0 67 68 81 77 48 52 0 0 0 81 78 21 51 0 64 69 104 79 23 50 0 0 0 104 80 24 49 0 45 62 127 81 14 48 0 76 77 83 82 46 47 0 0 0 83 83 14 46 0 81 82 85 84 44 45 0 0 0 85 85 14 44 0 83 84 87 86 42 43 0 0 0 87 87 14 42 0 85 86 89 88 40 41 0 0 0 89 89 14 40 0 87 88 91 ANNEXE – II - Résultats de la Classification Ascendante Hiérarchique A2-214

90 38 39 0 0 0 91 91 14 38 0 89 90 93 92 36 37 0 0 0 93 93 14 36 0 91 92 95 94 34 35 0 0 0 95 95 14 34 0 93 94 97 96 32 33 0 0 0 97 97 14 32 0 95 96 99 98 29 31 0 0 0 99 99 14 29 0 97 98 101 100 27 28 0 0 0 101 101 14 27 0 99 100 103 102 25 26 0 0 0 103 103 14 25 0 101 102 106 104 21 23 0 78 79 140 105 20 22 0 0 0 106 106 14 20 0 103 105 109 107 16 18 0 0 49 108 108 16 17 0 107 0 130 109 14 15 0 106 0 126 110 12 13 0 0 0 119 111 9 10 0 0 0 112 112 8 9 0 0 111 121 113 6 7 0 0 0 114 114 2 6 0 0 113 116 115 4 5 0 0 0 116 116 2 4 0 114 115 117 117 2 3 0 116 0 131 118 19 95 0.00740 0 0 125 119 12 137 0.01720 110 0 126 120 1 121 0.028617 0 32 141 121 8 138 0.042331 112 15 136 122 114 116 0.072131 0 0 137 123 56 60 0.104068 75 0 152 124 115 145 0.137718 0 0 134 125 19 106 0.178985 118 0 132 126 12 14 0.230613 119 109 147 127 11 152 0.364330 80 0 140 128 11 152 0.364330 24 9 136 129 102 129 0.442596 36 0 145

ANNEXE – III - Dendrogramme de la C.A.H. A3-215

ANNEXE – III - Dendrogramme de la C.A.H. A3-216

ANNEXE – III - Dendrogramme de la C.A.H. A3-217

ANNEXE – IV - Photo-Interprétation Numérique A-218 Résultats supplémentaire

Filtre Robert

Entropie (Mesure d’Occurrence) ANNEXE – IV - Photo-Interprétation Numérique A-219 Résultats supplémentaire

Skeness (Mesure d’Occurrence)

Moyenne (Mesure de Cooccurrence) ANNEXE – IV - Photo-Interprétation Numérique A-220 Résultats supplémentaire

Variance (Mesure de Cooccurrence)

Entropie (Mesure de Cooccurrence) ANNEXE – IV - Photo-Interprétation Numérique A-221 Résultats supplémentaire

Dissimilarité (Mesure de Cooccurrence)

Moment second (Mesure de Cooccurrence)

ANNEXE – IV- Album photos sur quelques secteurs du Hodna A5-222

Domaine atlasique ou bordure sud du Chott Hodna

Dj. Gourihor

Sur la rive gauche de l’Oued Maittar, à Bo u Saâda, s’allonge le Gourihor en une structure monoclinale calcaro-gréso- marneuse crétacée, en donnant lieu à un système de corniches bien inscrites dans le Paysage de la fermeture ouest du Chott Hodna.

Dj. Kerdada

Sur la rive droite de l’Oued Bou Saâda, à 200 m au sud de la ville, se dressent à la verticale les calcaires crétacés en donnant une belle cascade (Moulin Féréro)

Les monts d’El Hamel

Au sud de Bou Saâda, vers El Hamel, s’observent les structures plissées des monts de Bou Saâda (Monts des ouled Nail).

ANNEXE – IV- Album photos sur quelques secteurs du Hodna A5-223

Oued Maittar

Coupe sur la rive gauche de l’Oued Maittar : formation alluviale d’un glacis-terrasse (épaisseur supérieure à 4 mètres).

Oued Maittar

Coupe sur la rive droite de l’Oued Maittar montrant une épaisse formation sableuse de dunes héritées (> 5 m. d’épaisseur).

Dunes

Sur la rive droite de l’Oued Maittar et en bordure du Chott Hodna, s’allonge un système de dunes bien ancrées dans le paysage. Celui-ci est couvert d’une faible végétation steppique.

ANNEXE – IV- Album photos sur quelques secteurs du Hodna A5-224

Sebkha : Végétation halophile et l’immense étendue du Chott Hodna.

Sebkha : En période de sécheresse apparaît la surface salifère de la sebkha avec sa Végétation halophile. En arrière plan, apparaît le rebord de la sebkha qui sépare le milieu salin de celui des terres fertile.

ANNEXE – IV- Album photos sur quelques secteurs du Hodna A5-225

(N1) (O)

Discordance angul aire entre le Quaternaire (N1) et les argiles rouge de l’Oligocène (O), (rive gauche de Chaàba El Hamra).

Croûte gypseuse sur le piémont d’Ouled Brahim, précisément dans la zone d’El Koucha (versant Est de Dj. Araar).

ANNEXE – IV- Album photos sur quelques secteurs du Hodna A5-226

Une partie de la dépression de Gueddicha , aménagée dans les formations miocènes.

Suffosion : un phénomène lié surtout à l’action des animaux fouisseurs dans les argiles miocènes au environ de Berhoum.

ANNEXE – IV- Album photos sur quelques secteurs du Hodna A5-227

Koudiat Barhoum : Sa surface présente un niveau quaternaire ancien matérialisé par une croûte calcaire inclinée vers le nord.

Reboisement réussi sur le front du monoclinal de Chaaba El Hamra. Un monoclinal inscrit dans les formations oligocènes (grès et argiles rouges).

ANNEXE – IV- Album photos sur quelques secteurs du Hodna A5-228

MONTS DE BELAZMA

Monts de BELAZMA ou fermeture Est du Bassin hodnéen

DJ. SOUARHIDJ : Dans les monts d’Ouled Nail, au sud du Hodna, précisément à 10 Km au SE de Ben S’rour, en allant vers la C ne de Boudiaf, le Dj. Souarhidj montre la terminaison périclinale d’une structure anticlinale très déformée et évidée.