Les zones arides abritent 35% de la population mondiale et affichent parmi les plus hauts niveaux de pauvreté. La faible quantité et l’hétérogénéité spatio-temporelle des précipitations et des écoulements compliquent non seulement l’exploitation de la ressource mais aussi la compréhension de ces hydro-systèmes. Cependant, depuis les origines de l’histoire humaine, les populations ont su domestiquer l’eau des zones arides, tant superficielle, que souterraine. Mais les dernières décennies ont vu certaines zones arides devenir le théâtre du développement d’activités industrielles aux usages d’eau intensifs qui posent des problèmes de gestion et d’accès à l’eau des usagers, en particulier des populations vulnérables. Dans le nord du Chili, le Désert d’Atacama est l’une des zones les plus arides au monde. Depuis les années 90, avec l'installation de grands projets miniers, la région a connu une croissance démographique et économique constante. L’eau souterraine y est intensivement utilisée pour les activités minières, l’approvisionnement des populations et l’agriculture. Afin de comprendre si les problèmes d’accès à l’eau souterraine de l’aquifère Pampa del Tamarugal, région de Tarapacá, sont dus au fait que la ressource est limitée, que la gestion des eaux souterraines doit être améliorée, ou encore à un manque d’information scientifique sur cette ressource, une approche multi et interdisciplinaire a été mise en place. Cette approche est constituée de deux grandes parties : d’une part, la caractérisation des ressources en eau souterraines de l’aquifère Pampa del Tamarugal. Pour cela, les données brutes existantes et leurs conditions de production ont été analysées et un nouveau réseau hydrométrique a été conçu grace à l’analyse multicritère couplée à une analyse SIG. Ensuite, la réalisation d’une carte piézométrique actualisée et la comparaison de cette carte avec les données piézométriques des dernières décennies ont permis de comprendre l’évolution de l’aquifère. L’étude géologique détaillée et l’analyse hydrochimique et isotopiques de sources et forages a permis de caractériser la recharge de l’aquifère, entre autres de définir le rôle prépondérant du substratum mésozoïque sur les écoulements notamment dans la couverture cénozoïque. Pour pallier au manque de données historiques, une approche complémentaire a été mise en place consistant en l’intégration des connaissances des populations locales indigènes pour l’élaboration du modèle hydrogéologique conceptuel. D’autre part, la gestion des ressources en eaux souterraines de l'aquifère Pampa del Tamarugal a été analysée, en s’attachant notamment à comprendre le rôle de l’information scientifique et technique et les stratégies et discours des acteurs sur cette gestion et sur les usages. Finalement, l’étude d’un système ancestral de gestion de l’eau a permis de générer l’information nécessaire à sa préservation en tant que patrimoine hydraulique de zone aride mais également à sa réutilisation pour la gestion actuelle de l’aquifère. Ces travaux de recherche ont permis d’améliorer la compréhension des mécanismes de recharge, ainsi que des écoulements et de l’évolution de la ressource en eaux souterraines sous pression anthropique dans une zone aride et montagneuse telle que le nord du Chili. Ils ont aussi permis de préciser les contraintes limitant l’accès à l’eau des populations vulnérables dans la zone d’étude, et le rôle de l’information scientifique dans la gestion de la ressource en eaux souterraines. / Drylands are home to 35% of the world's population and have among the highest levels of poverty. The small quantity and spatio-temporal heterogeneity of rainfall and runoff complicate not only the exploitation of the resource but also the understanding of those hydro-systems. However, since the origins of human history, in arid areas, people have been able to domesticate both surface and ground water the water. But the last decades have seen some arid areas become the scene of the development of industrial activities with intensive water uses that pose problems of management and access to water for users, particularly vulnerable populations. In the north of Chile, the Atacama Desert is one of the most arid areas of the world. Since the 1990s, with the installation of major mining projects, the region has experienced constant demographic and economic growth. Groundwater is extensively used for mining, domestic supply and agriculture. In order to understand if the problems of access to the groundwater of the Pampa del Tamarugal aquifer, in the Tarapacá region, are due to a limited resource, management issues, or to a lack of scientific information, a multi-disciplinary and interdisciplinary approach has been put in place. This approach consists of two main parts: first, the characterization of the groundwater resources of the Pampa del Tamarugal aquifer. For this, the existing raw data and their production conditions have been analysed and a new hydrometric network has been designed with a multi-criteria analysis coupled with a GIS analysis. Then, the realization of an updated piezometric map and the comparison of this map with the piezometric data of the last decades allow to understand the evolution of the aquifer. Based on a detailed geological study and hydrochemical and isotopic analysis of sources and boreholes, the recharge of the aquifer has been characterized with the preponderant role of the Mesozoic substratum on the flows especially in the Cenozoic cover. To compensate for the lack of historical data, a complementary approach has been put in place consisting of integrating the local and indigenous knowledge for the development of the conceptual hydrogeological model. On the other hand, the management of the groundwater resources of the Pampa del Tamarugal aquifer was analyzed, with particular attention to understanding the role of scientific and technical information and the strategies and discourses of the actors on this management and on uses. Finally, the study of an ancient water management system has generated the information necessary for its preservation as a water heritage an arid zone but also in order to reuse this system for the current management of the aquifer. This research has improved the understanding of the Pampa del Tamarugal recharge mechanisms, as well as the flow and evolution of groundwater resources under anthropogenic pressure in an arid and mountainous area such as northern Chile. They also clarified the constraints limiting access to water for vulnerable populations in the study area, and the role of scientific information in the management of groundwater resources.

De 1970 à 1972 le GEFLI (Groupement d'Etude Français en Libye) a effectué une étude de reconnaissance ainsi que l' inventaire des sols et de l'eau dans la plaine de la GEFARA. Cette étude générale de reconnaissance a rendu possible la délimitation d 'un certain nombre de zones de ressources en eau , le plus souvent indépendantes entre elles , permettant d 'envisager le développement agricole par irrigation de certaines. L ' étude d ' une de ces zones (zone de ressource en eau n° 1 WADI AL HI RA) fut confiée au GERSAR (Groupement d ' Etudes et de Réalisations des Sociétés d ' Aménagement Régionales). Ce projet fut baptisé "WADI HlRA, WADI ABU SHAYBAH AND GHARYAN PROJECT". C'est dans ce cadre que nous avons participé d 'Octobre 1973 à Décembre 1975 à l ' étude des eaux souterraines de la plaine du WADI AL HIRA et du WADI ABU SHAYBAH. de cette région semi-désertique. L ' hydrogéologie a dans ce cadre deux objectifs : _ Le premier est qualitatif: il s 'agit de préciser la géologie de la région , de définir les possibilités hydrogéologiques et hydrauliques des ensembles définis , de donner la qualité des eaux découvertes dans ces ensembles et enfin de définir des réservoirs. _ Le deuxième est quantitatif: il s 'agit de calculer , grâce aux paramètres découverts dans le premier cas, les quantités d'eaux disponibles pour l'exploitation agricole. et les contraintes limitant l 'exploitation. Ces calculs ont été effectués grâce à des simulations mathématiques des différents écoulements. C 'est le premier objectif qui est la base de ce mémoire. Notre étude comprendra donc 4 chapitres: _ Chapitre l : Géologie - Il étudiera la géologie de la région et définira les différentes formations géologiques , leurs vocations hydrogéologiques et la structure. Chapitre II : Propriétés hydrodynamiques des différentes formations. - Chapitre III : Etude des eaux souterraines. - Chapitre IV : Chimie des eaux.

Dans les pays de type climatique aride ou désertique, l'alimentation contemporaine des nappes est un problème particulièrement irritant pour l'hydrogéologue . En effet, la faiblesse des précipitations amène à s'interroger sur le devenir des eaux météoriques. Sont- elles entièrement évapotranspirées ? S'infiltrent-elles jusqu'à la nappe? Si oui, dans quelles conditions et dans quelles proportions ? Autant de questions auxquelles, il n'est pas facile de donner une réponse, surtout en regard des connaissances actuelles sur les processus de transfert d'eau dans les milieux poreux non saturés et des difficultés d'expérimentation dans les conditions naturelles . De plus, l'évapotranspiration réelle est une donnée difficile à cerner dans ces régions où les formules classiques d'évapotranspiration potentielle ne donnent qu'une idée inexacte du phénomène. Aussi dans la présente étude me suis-je efforcé de répondre à ces questions dans la mesure des moyens mis à ma disposition . Simultanément sur le terrain ont été menées deux campagnes de mesures. L'une consistait à observer les variations du niveau piézométrique des nappes par des relevés périodiques, l'autre à mesurer la teneur en eau du sol dans la tranche superficielle (0-5 m) à l'aide d'une sonde neutronique. A ces observations vient s'ajouter une analyse isotopique des différentes eaux rencontrées. Après avoir situé la zone d'étude dans son contexte tant géo- 9raphique qu'hydroclimatologique et géologique, on abordera successivement : - les variations de la teneur en eau du sol, - les variations piézométriques des nappes, - l'analyse isotopique des eaux.

La question de l’accès à l’eau potable se pose avec acuité pour les pays de la régionsubsaharienne où un individu sur trois n’a pas accès à une source d’eau améliorée.L’objectif de cette thèse vise à définir les conditions d’une gestion durable de l'eau pourla ville de Djibouti. Dans ce contexte, la question de l'approvisionnement en eau estenvisagée dans une perspective patrimoniale afin de tenir compte des particularités dela ressource en zone aride et des usages spécifiques qui lui sont associés dans unenvironnement marqué par la pauvreté. Un apport majeur de la thèse réside d'une partdans l’analyse du contenu d’une politique durable de l'eau à Djibouti en présenced’inadéquation entre l’offre et la demande de l’eau et, d'autre part, des implications decette politique en termes de tarification de la ressource selon les usages mais aussi enterme de répartition plus équitable de l'eau au sein de la population. La première partiede la thèse s’intéresse à l’étude de la disponibilité de cette ressource rare à travers sonmode de gestion ainsi qu’à sa mesure à l’aide d’indicateurs. Elle propose également uncadre d’analyse de la ressource en resituant les principaux concepts utiles à ladéfinition d’une gestion durable de l’eau. La seconde partie met l’accent sur l’analysedes déterminants de la demande en eau et des choix en matière d’approvisionnementpour Djibouti-ville. Pour ce faire, elle s’appuie sur une étude économétrique réalisée àpartir d’enquêtes auprès d’un échantillon de 400 ménages. L’estimation d’un modèleprobit multivarié permet de considérer que le choix d’être raccordé à un branchement àdomicile dépend des caractéristiques socio-économiques du ménage. Cette thèseapporte des résultats originaux sur l’accès à l’eau des ménages et montre en particulierle rôle joué par des facteurs tels que le revenu, la taille de la famille ou le niveaud’éducation du chef de famille dans les choix opérés par les ménages. / The issue of access to drinking water is one which is of paramount importance for thecountries of the sub-Saharan region where one individual out of three does not haveaccess to a water source. The aim of this thesis is to determine the conditions ofsustainable water management for the city of Djibouti. In this context, the issue ofwater supply is considered from an asset perspective in order to take into considerationthe peculiarities of this resource in a dry zone and its uses in particular in anenvironment marked by poverty. The main contribution of this thesis lies not only inthe analysis of the content of a sustainable water policy in Djibouti at a time when isthere is discrepancy between supply and demand, but also with an examination of theimplications of such a policy in terms of the pricing of this resource based on both itslevel of use and on a more even distribution within the population. The first part of thisthesis deals with an analysis of the access to this scarce resource according to how it ismanaged and measured with the help of indicators. A framework is then developedwith the help of some main concepts that are useful for defining a sustainablemanagement of water. The second part emphasizes the study of the determinants ofdemands in water and the choices in terms of the supply for Djibouti-city by using aneconometric study based on investigations into a sample of 400 households. Theassessment of multivariate probit model allows taking into account the connection of ahousehold to the service depends on its socio-economic markers. This thesis generatenew findings about household access to water supply and highlights the extent towhich such factor as income, the household size or the level of education of the head ofthe family influence the choices made by the household.