Hydrogeological Characterization and Groundwater Resources Assessment of the Chtouka Coastal Aquifer (SOUTH-WEST, Morocco)

¹ Laboratory of Analysis and Modeling of the Environment and Natural Resources “AMERN ”, Mohammadia Scholl of Engineers, Mohammed V University, Rabat, Morocco.
² Hydraulic Basin Agency of Souss Massa, Morocco

Abstract

The coastal aquifer of Chtouka, with an area of 1250 km², is located south of Agadir city in the Massa basin. The Chtouka aquifer is made up of a complex of heterogeneous formations mainly represented by alluvium and Plio-Quaternary lacustrine limestones which rest on the marls and sandy marls of the Miocene, which constitutes the substratum of this aquifer. The groundwater of the Chtouka aquifer is mainly used for agricultural and drinking water supply of Biougra, Ait Amira centers, and the rural communes of the plain. The average water withdrawals from the groundwater during the period of 2000-2015 are estimated at 85 Mm³/year, of which 90% corresponds to withdrawals by agricultural pumping. These withdrawals generated 58 Mm³/year which has led to a depletion of the groundwater reserves. The aquifer reservoir is mainly supplied by the infiltration of rainwater and partly by the irrigation water percolation by gravity which covers only 2% of the irrigation perimeter with a surface area of 17260 ha. The analysis of piezometric records, carried out for the series of years 1968-2020, showed a general decrease of groundwater level with drawdown values between 3 and 35 m. The sectors most affected by this decrease are located in the northern half where values reach 35 m in the northwest, 9 m in the north around Biougra Ait Amira, and around 14 m in the south. Further east, the recorded cumulative drawdown values oscillate around 8 m. These drawdowns are lower in the coastal zone to the west and hardly exceed 3 m. The obvious drop in the northern sectors of the study area is due to the reduction in groundwater recharge following the succession of dry years, but mainly due to the intensive exploitation of groundwater by agricultural pumping. In the northwest, the drop in the piezometric level is moderated by the impoundment of the modern irrigated perimeter of the Massa large hydraulics, served from the Youssef Ben Tachefine dam water reservoir. To improve our knowledge and our relevant understanding of this aquifer’s functioning, a hydrogeological study was carried out to identify and assess these water resources, in terms of updated piezometric and new balance. Indeed, the aquifer was greatly impacted by the last successive droughts which have hit the region since 2014. This updated assessment of these groundwater resources will contribute to better management of the Chtouka aquifer and will assist the manager in making the right decision regarding water resources planning.

Résumé

L’aquifère côtier de Chtouka, d’une superficie de 1250 km², se situe au Sud de la ville d’Agadir, dans le bassin du Massa. L’aquifère de Chtouka est constitué par un complexe de formations hétérogènes représentées principalement par les alluvions et les calcaires lacustres Plio-quaternaires qui reposent sur les marnes et les marnes sableuses du Miocène. Ces dernières constituent le substratum de l’aquifère Plio-quaternaire. Les eaux souterraines de la nappe de Chtouka sont destinées principalement à l’usage agricole et pour l’alimentation en eau potable des centres de Biougra et Ait-Amira et des communes rurales de la plaine. Les prélèvements moyens des eaux de la nappe sont estimés à 85Mm 3 /an, durant la période 2000-2015, et dont 90% correspondent aux prélèvements par pompages agricoles. Ces prélèvements ont engendré un déstockage de 58 Mm 3 /an des réserves en eau de la nappe. Cette dernière est alimentée principalement par l’infiltration des eaux de pluies et en partie par la percolation des excédents des eaux d’irrigation de surface dont le mode gravitaire ne couvre que 2% du périmètre d’irrigation d’une superficie de 17260 ha. L’analyse des chroniques piézométriques, réalisée pour la série d’années 1968-2020, a mis en évidence une baisse généralisée du niveau de la nappe avec des valeurs de rabattement comprises entre 3 et 35 m. Les secteurs les plus affectés par la baisse se situent dans la moitié septentrionale où les valeurs atteignent 35m au nord-ouest, 9 m au nord autour de Biougra-Ait Amira et de l’ordre de 14m au sud. Plus à l’Est, les valeurs des rabattements cumulés enregistrés oscillent autour de 8m. Ces rabattements sont plus faibles dans la zone côtière à l’ouest et ne dépassent guère 3m. La baisse manifeste dans les secteurs nord de la nappe se rapporte à la réduction de la recharge de la nappe suite aux successions des années sèches mais principalement à l’exploitation intensive de la nappe par les pompages agricoles. Au nordouest, la baisse du niveau piézométrique de la nappe est modérée par la mise en eau du périmètre irrigué moderne de la grande hydraulique de Massa desservi à partir des eaux du barrage Youssef Ben Tachefine. En vue d’améliorer nos connaissances sur le fonctionnement de la nappe, nous avons réalisé une étude hydrogéologique de la nappe en vue d’identifier et évaluer ces ressources en eau, en termes de piézométrie actualisée et de nouveau bilan, qui ont été très impactés par les dernières sècheresses successives qui ont frappées la région depuis 2014. Cette évaluation actualisée de ces ressources en eau souterraines va aussi contribuer à une gestion meilleure de la nappe de Chtouka et assister le gestionnaire à la prise de bonne décision quant la planification des ressources en eau.