Approche AHP basée sur un SIG intégrant données géospatiales et magnétiques pour la cartographie du potentiel en eaux souterraines dans une région aride structurellement complexe, Égypte

Pourquoi l’eau cachée sous les déserts importe

Dans certains des coins les plus secs de la planète, des villes entières dépendent d’eau qui n’apparaît pas en surface. Le long de la côte égyptienne de la mer Rouge, des stations balnéaires et des communautés en forte croissance doivent étirer des ressources en eau douce limitées tout en faisant face à des pluies irrégulières et à des crues éclair. Cette étude explore comment repérer les poches d’eau souterraine les plus prometteuses dans de tels paysages austères en combinant images satellitaires, données de terrain et signaux subtils du champ magnétique terrestre. Le résultat est une carte détaillée montrant où forer de nouveaux puits a le plus de chances de succès sans gaspiller d’argent ni aggraver la pression sur des réserves d’eau fragiles.

Une terre assoiffée entre montagnes et mer

La recherche porte sur une zone d’environ 3500 kilomètres carrés entre les collines de la mer Rouge et les villes de Hourghada et El Gouna. Ici, la pluie est rare et tombe généralement sous forme d’orages courts et violents qui poussent l’eau à descendre les vallées sèches vers la côte. La majeure partie de cette eau s’écoule rapidement, mais une petite fraction peut s’infiltrer dans le sol et recharger les réserves souterraines. La région comprend plusieurs types de réservoirs souterrains, des fissures dans d’anciens rochers durs des collines aux dépôts plus récents de sable et graviers dans les fonds de vallées et les plaines côtières. Comprendre comment ces couches variées sont connectées est essentiel pour prédire où de l’eau douce ou faiblement salée peut encore être exploitée.

Associer cartes, données et jugement d’experts

Pour construire une image réaliste du potentiel en eaux souterraines, les auteurs ont rassemblé seize couches cartographiques différentes décrivant à la fois la surface et ce qui se trouve en dessous. Les couches de surface comprennent l’altitude, la pente, l’occupation du sol, le type de sol, les réseaux de drainage et les précipitations estimées. Les couches du sous-sol proviennent d’enquêtes magnétiques aéroportées, qui aident à délimiter la profondeur des roches massives et la position des failles enfouies. Chacun de ces facteurs influence la facilité avec laquelle l’eau peut s’infiltrer, circuler dans les fissures et être stockée. L’équipe a utilisé une méthode appelée Processus de Hiérarchie Analytique (AHP), qui demande à des experts de comparer l’importance de chaque paire de facteurs, puis transforme ces jugements en un ensemble de poids permettant de combiner toutes les couches en une carte unique du potentiel en eaux souterraines.

Repérer les dépressions cachées qui stockent l’eau

La carte combinée divise la zone d’étude en zones de potentiel en eaux souterraines élevé, modéré et faible. Les zones à fort potentiel couvrent environ un tiers de la surface et se concentrent dans de larges bassins bas tels que le synclinal de Tarboul, le trough de l’ouest de Hourghada et des plaines en éventail près d’El Gouna. Dans ces endroits, des épais paquets de sable et de gravier recouvrent des dépressions rocheuses profondes, et à la fois les cours d’eau superficiels et les fractures souterraines guident les eaux de crue vers le stockage. Une caractéristique clé est la zone de cisaillement de Bali, une longue ceinture de fractures alignée avec le Wadi Bali qui semble agir comme un corridor de recharge, aidant l’eau à passer des montagnes vers les bas-fonds structurels. Les hautes terres rocheuses et abruptes avec des sols fins sont classées les plus faibles, car elles évacuent l’eau rapidement et offrent peu d’espace pour son accumulation.

Tester et affiner la carte des eaux

Les chercheurs ont comparé leur carte aux relevés de 57 puits répartis dans la région. La plupart des points d’eau connus se trouvent dans les zones que le modèle étiquette comme à potentiel élevé ou modéré, ce qui donne un score de validation suggérant que la carte est un guide fiable à l’échelle régionale. Une analyse complémentaire a examiné quelles entrées avaient le plus d’impact. Les couches décrivant le type de roche, la densité des failles et fractures, et la pente se sont révélées avoir l’influence la plus forte sur le résultat final, tandis que des mesures de terrain plus subtiles jouaient un rôle moindre. Cela renforce l’idée que, dans de tels contextes désertiques affectés par le rift, l’architecture des failles profondes et des bassins est plus déterminante que la seule morphologie de surface pour le stockage de l’eau rare.

Ce que cela implique pour la planification de l’eau

Pour les planificateurs et les communautés locales, le message de l’étude est clair. Les meilleurs endroits pour rechercher de nouvelles ressources en eaux souterraines autour de Hourghada et El Gouna ne sont pas dispersés au hasard mais étroitement liés à des bassins profonds contrôlés par des failles et à des cônes de déjection de vallées où l’eau de pluie peut s’écouler et s’attarder. La partie sud du bassin de Tarboul, en particulier, ressort comme une cible prioritaire pour de futurs forages. Si les auteurs notent que de meilleurs enregistrements pluviométriques et des cartes à plus haute résolution affineront encore leurs résultats, leur approche offre une méthode pratique et transparente pour restreindre les sites de forage et protéger les corridors de recharge clés dans les régions côtières arides dépendant des eaux souterraines invisibles.

Citation: Zamzam, S., Gadallah, E., Henaish, A. et al. A GIS-based AHP approach integrating geospatial and magnetic data for groundwater potential mapping in a structurally complex arid region, Egypt. Sci Rep 16, 15353 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-52393-y

Mots-clés: eaux souterraines, mer Rouge Égypte, aquifères contrôlés par des failles, hydrologie en milieu aride