Quelle ressource hydrique pour les caravanes de la Nabatène antique ?

Les résultats présentés ci-dessous ont été obtenus dans le cadre du projet d’étude des réseaux hydrauliques antiques de Wadi Ramm en Jordanie sous la direction de Saba Farès, projet en cours depuis 1999 (S. Fares 2014 (dir.), Des déserts et des hommes : Wādī Ramm, Jordanie : histoire économique, religieuse, sociale et environnementale, ADRA, univ. Lorraine). Depuis cette date, des études hydrauliques ont été conduites régulièrement dans le désert du Wadi Ramm ce qui a permis 1) la recension de plusieurs barrages antiques datant de l’époque romaine (entre 1997 et 1999), 2) le relevé topographique détaillé de trois barrages (en 1999) et 3) une prospection régionale (depuis 2000) de toutes les structures hydrauliques, canalisations, puits, citerne, etc. toutes périodes confondues. En 2010, une opération de fouille a été lancée sur un barrage d’époque romaine, c’est dans ce cadre que l’auteur de ce billet est  intervenu.

À la mi-décembre 2010, quelques semaines après la fin de la fouille et de l’étude du barrage d’Umm Daraj, que nous avons présentées dans deux billets précédents, une pluie généreuse a permis de faire une observation intéressante. Le réservoir s’est rempli, ce qui montre que le mortier hydraulique nabatéen n’était pas périmé malgré son âge vénérable (figure 1). Cependant les fissures ont occasionné une vidange assez rapide et, aujourd’hui, le réservoir n’a pas encore retrouvé sa fonction primitive. Après cette observation il était tentant d’étudier les conditions d’alimentation hydrique du réservoir et de chercher à estimer la ressource en eau disponible dans le passé.

Figure 1 : Le réservoir partiellement empli à la mi-décembre 2010, après un épisode de pluies abondantes. La marque sombre sur les parois gréseuses indique que la crue avait entièrement rempli le réservoir et débordé par dessus l’ouvrage. © anonyme, déc. 2010.

Figure 1 : Le réservoir partiellement empli à la mi-décembre 2010, après un épisode de pluies abondantes. La marque sombre sur les parois gréseuses indique que la crue avait entièrement rempli le réservoir et débordé par dessus l’ouvrage. © anonyme, déc. 2010.

Première étape, le cubage du réservoir … et premières difficultés, l’arpentage de son bassin versant

Le réservoir une fois dégagé, il fut possible d’en mesurer la contenance totale (figure 2). Avec une longueur d’environ 34 mètres, une largeur moyenne de 11 mètres et une profondeur moyenne de 3,5 mètres (4 mètres sous la chute d’eau à l’amont, 3 mètres contre le barrage en prenant en compte les assises manquantes actuellement), le bassin pouvait contenir environ 1350 m3 d’eau. Mais cette valeur ne représente qu’une réserve potentielle, un volume qu’il faut confronter au rendement hydrique du bassin versant alimentant ce réservoir.

Figure 2 : Levés topographiques pour le cubage du réservoir. Remarquer la reprise du colmatage depuis le dégagement réalisé en 2010, par des apports éoliens, mais aussi hydriques (marques de batillage bien visibles au pied de la paroi de rive gauche). © A. Lash, mars 2013.

Figure 2 : Levés topographiques pour le cubage du réservoir. Remarquer la reprise du colmatage depuis le dégagement réalisé en 2010, par des apports éoliens, mais aussi hydriques (marques de batillage bien visibles au pied de la paroi de rive gauche). © A. Lash, mars 2013.

Une reconnaissance partielle de l’impluvium alimentant ce réservoir a pu être menée lors de notre mission. Mais les difficultés de parcours du terrain nous ont contraints à compléter ces observations par l’analyse d’images satellitales (Google Earth®) et de photos prises depuis le massif gréseux situé vis-à-vis du barrage. La superficie de l’impluvium a été estimée à 84100 m2 soit 8,41 ha (figure 3). Cette valeur reste entachée d’imprécision dans la mesure où le bassin versant réel peut différer du bassin versant apparent (topographique). Dans le massif gréseux d’Umm Daraj, le réseau très dense de diaclases peut en effet permettre à l’eau de circuler, en partie, de façon indépendante de la topographie de surface. Néanmoins, cette valeur peut constituer une base d’estimation de la ressource en eau mobilisée par cet ouvrage.

Figure 3 : Estimation de la superficie du bassin versant (en blanc) alimentant le réservoir (en bleu), d’après une image satellitale de Google Earth®, modifiée.

Figure 3 : Estimation de la superficie du bassin versant (en blanc) alimentant le réservoir (en bleu), d’après une image satellitale de Google Earth®, modifiée.

Deuxième étape … et nouvelles incertitudes : la pluviométrie et les coefficients de ruissellement

En connaissant la surface réceptrice et la hauteur des précipitations annuelles, il est en effet possible de calculer la lame d’eau écoulée par un bassin versant. Selon la plupart des cartes pluviométriques disponibles pour le sud de la Jordanie, les précipitations moyennes annuelles sont ici inférieures à 50 mm. Cette valeur demeure imprécise car le réseau de pluviomètres est peu dense dans cette région. On ne dispose en effet que de trois stations où les observations ininterrompues depuis 1970 permettent une estimation valable de la moyenne (Al-Qinna et al., 2010).

Station Moyenne (mm) Max (mm) Min (mm)
Aqaba 28,2 85,1 1,5
Ma’an 40,2 107,7 11,5
Al Jafer 30,5 132,5 0,5

    Selon ces enregistrements, la pluviométrie annuelle est inférieure à 40 mm (32,9 mm pour la moyenne des trois stations) dans tout le sud-est jordanien. Cependant, il n’est pas exclu qu’elle puisse être légèrement supérieure dans la région de Ramm dans la mesure où ses reliefs assez élevés (1754 m d’altitude) peuvent faire écran aux perturbations méditerranéennes venant du nord-ouest et engendrer des pluies orographiques plus abondantes qu’à Aqaba. Le fait que le haut plateau jordanien situé à l’Ouest d’Amman soit bien arrosé incite à retenir cette hypothèse, faute de mesure disponibles dans la région de Ramm et Disah jusqu’à présent. Nous présenterons donc nos calculs en considérant une pluie comprise entre 32 et 50 mm par an.

La totalité de la pluie précipitée ne ruisselle pas car les processus d’évaporation ou de rétention interviennent au contact du sol, de la roche ou de la végétation. Néanmoins, cette interception peut être assez limitée dans les régions arides car les sols sont minces ou absents et les couvertures végétales clairsemées. Dans le cas qui nous intéresse, par ailleurs, la surface réceptrice est exclusivement constituée d’affleurements gréseux dépourvus de sol (figure 3). À partir des estimations fréquemment présentées dans divers manuels d’hydrologie (par exemple : http://echo2.epfl.ch/e-drologie/chapitres/), on peut considérer que le coefficient de ruissellement est ici de 0,7 ce qui signifie que 70 % de la pluie précipitée ruisselle et alimente l’écoulement.

La surface réceptrice alimentant notre réservoir reçoit donc en moyenne annuelle 32 à 50 litres par mètre carré soit, sur 84100 m2, entre 2691 et 4 205 m3. Avec un coefficient de ruissellement de 0,7, la lame d’eau écoulée s’établit donc entre 1884 et 2 943,5 m3, ce qui représente seulement 140 à 220 % de la capacité du réservoir (1350 m3).

En définitive, une estimation qui soulève d’autres questions

On peut donc considérer que dans les conditions actuelles, le barrage ne serait rempli que deux fois en année moyenne. Ces valeurs, bien que contenant une marge d’incertitude liée à la méconnaissance de la pluviométrie, sont finalement assez faibles. D’une part, comme il faut tenir compte de la très forte irrégularité interannuelle de la pluviométrie, caractéristique des régions arides, la ressource peut être assez incertaine et structurellement limitée : le réservoir est à sec lorsqu’il ne pleut pas et ne parvient pas à tout emmagasiner lorsqu’un violent épisode pluvieux se produit, comme ce fut le cas en décembre 2010. D’autre part, si on rappelle que l’évapotranspiration potentielle s’établit dans cette région autour de 2000 mm en moyenne annuelle (l’atmosphère prélève donc jusqu’à 40 fois ce qu’elle fournit !), seul un tiers du volume d’eau emmagasiné dans le réservoir (profond de 3 mètres) pourrait être reporté sur l’année suivante… à condition que pas une goutte soit consommée !

Ces ordres de grandeur invitent à faire l’hypothèse qu’à l’époque où le barrage d’Umm Daraj fut édifié, la pluviométrie moyenne était supérieure et, plus encore, qu’elle était mieux répartie dans l’année. Des travaux que nous avons évoqués dans le précédent billet (Berger et al., 2012) vont dans ce sens. Aurait-on construit un dispositif de ce type si les probabilités de le voir rempli étaient aussi limitées ?

Conclusion : de la ressource d’hier à celle d’aujourd’hui

Dans l’état actuel des connaissances, le réservoir d’Umm Daraj, construit à l’époque nabatéenne, a sans doute été régulièrement entretenu jusqu’au Ve siècle de notre ère. Nous faisons l’hypothèse que plusieurs facteurs, en abaissant ses performances hydrauliques, ont conduit à son abandon et son colmatage progressif. Les premières interprétations environnementales des sédiments mais aussi du rapport entre le réservoir et les ressources actuelles invitent à poser la question des évolutions climatiques et environnementales depuis l’Antiquité.

Il serait très intéressant que l’on puisse procéder à des études comparables dans d’autres sites de barrages antiques de la région, qui pourraient compléter notre connaissance des paléoenvironnements régionaux, mais aussi des logiques anciennes d’aménagement du territoire.

En dernière analyse, revenons sur le projet de réhabilitation de ce réservoir, destiné à en faire une ressource pour les éleveurs (Farès, 2013). Encore non concrétisé, il ne manque pas de pertinence si on compare le volume potentiel du réservoir antique avec celui de l’ensemble des petits ouvrages bâtis depuis quelques décennies dans la région (cf. billet d’I. Boudet, sur ce blog). La capacité potentielle totale de ces derniers peut être estimée à 5800 m3 d’après l’inventaire quasi exhaustif qui en a été fait (Boudet, 2013). Avec ses 1350 m3, Umm Daraj remis en eau augmenterait de 23 % la capacité de stockage. Comment ne pas souhaiter une deuxième vie à ce vieux réservoir nabatéen ?

 Bibliographie

Al Qinna M.I., Hammouri N.A., Obeidat M.M., Ahmad F.Y., 2010. Drought analysis in Jordan Under current and future climates. Climatic Change, DOI 10.1007/s10584-010-9954-y.

 Berger J.-F., Bravard J.-P., Purdue L., Benoist A., Mouton M., Braemer F., 2012. Rivers of the Hadramawt watershed (Yemen) during the Holocene : clues of late functioning. Quaternary International, p. 142-161.

 Boudet I., 2013. Les barrages contemporains de la région de Wadi Ramm (Jordanie). Étude technique et hydrologique des ouvrages et de leur rôle dans l’organisation de la vie locale. Mémoire de master de géographie, 82 p.

 Farès S., 2013. Umm Daraj et al-Kharza : les barrages antiques au service des nomades d’aujourd’hui. In Farès S. (éd), Des déserts et des hommes : le Wadi Ramm (Jordanie). Histoire économique, religieuse sociale et environnementale. Actes du colloque international à Wadi Ramm (11-13 novembre 2011), ADRA, études anciennes, vol. 52, p. 227-260.

 Jacob-Rousseau N., Ferreira P. 2011. Rapport sur la mission de novembre 2010 à Wadi Ramm (dir. S. Farès), Université Lumière-Lyon 2, UMR Archéorient et INRAP-Méditerranée, 21 p. (Rapport non publié).

L’auteur :
Nicolas Jacob-Rousseau est Maître de conférences de Géographie – Université Lumière-Lyon 2.
UMR 5133 – Archéorient, MSH Maison de l’Orient et de la Méditerranée, Lyon.


Pour citer ce billet : Jacob-Rousseau N. 2014. Quelle ressource hydrique pour les caravanes de la Nabatène antique ?, ArchéOrient-Le Blog (Hypotheses.org), 5 décembre 2014. [En ligne] http://archeorient.hypotheses.org/3509


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