Modélisation du SAI
Rapport du 2e atelier

n°
Tunis, le 11 décembre 2006

Rédigé par :
Objet : Session de Renforcement des capacités
M. Baba Sy, A. Mamou, A. Dodo
des représentants des pays en modélisation

mathématique du Système Aquifère d'Iullemeden
Destinataires :
(SAI)
1. Secrétariat exécutif de l'OSS
Dates : du 29 novembre au 08 décembre 2006
2. Pays.
Lieu : Siège de l'OSS, Tunis

P. Jointes :

1. Liste des participants ;

2. Programme de la session de formation ;

3. Le guide pour l'approfondissement de
l'Analyse Diagnostique Transfrontalière ;
4. Recommandations formulées par les
représentants des pays.
1. CADRE
La modélisation mathématique du Système Aquifère d'Iullemeden est une réponse à la
première recommandation issue de la réunion du comité de pilotage du projet qui stipule que
l'Analyse Diagnostique Transfrontalière soit approfondie par la quantification des risques
hydrogéologiques transfrontaliers identifiés d'un point de vue qualitatif.
La présente session de formation en modélisation mathématique, la seconde et dernière
après celle organisée en avril 2006 au siège de l'OSS par l'équipe de l'OSS affectée au
projet, constitue une étape fondamentale du processus. Il s'agit en effet, d'élaborer le
modèle mathématique du Système Aquifère d'Iullemeden en régime permanent d'abord puis
en régime transitoire, sur la base d'une série de deux travaux réalisés simultanément : 1) la
collecte et la saisie des données par les équipes nationales puis leur transmission
progressive à l'OSS ; 2) le traitement des données reçues, leur harmonisation et leur
intégration dans la base de données commune, et la préparation des données nécessaires à
la tenue de la seconde session de formation du 29 novembre au 08 décembre 2006, au
siège de l'OSS.
2. OBJECTIF
L'objectif de cette formation est d'améliorer les capacités des équipes nationales dans le
domaine de la modélisation des systèmes aquifères et d`élaborer un modèle du Système
Aquifère de l'Iullemeden (SAI) ou, tout au moins poser les bases nécessaires pour y
parvenir. Pour ce faire, le logiciel utilisé est le PMWIN (Processing Modflow for Windows
(PM5), W.H Chiang & W.Kinzelbach, ETH - Zurich Suisse). Il s'agit de familiariser les
équipes nationales à l'utilisation du logiciel. Le choix de cet outil est dicté par: sa
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disponibilité, sa convivialité et son aptitude à reproduire fidèlement les phénomènes
hydrogéologiques. Il est utile de rappeler qu'en prélude au projet SAI, un atelier en
modélisation mathématique et sur la recharge des aquifères a été organisé en février 2000 à
Niamey, à l'attention des équipes nationales, par l'ETH et l'Université Abdou Moumouni de
Niamey. Certains participants du présent atelier y ont pris part.
Cette formation est conçue comme approche pratique permettant :
- de collecter, d'analyser et de critiquer l'information climatique, hydrologique et
hydrogéologique nécessaire à la gestion des ressources en eau du SAI,
- d'harmoniser l'information disponible en vue de la partager par les trois pays au
moyen d'outils commun (BD, SIG et modèle) et d'en faire la référence partagée pour
l'évaluation et le suivi des ressources en eau des aquifères partagés,
- de dégager les risques hydrogéologiques qui menacent les ressources en eau du
SAI.
3. PARTICIPANTS
Comme lors de la première session de formation en modélisation du SAI, deux
représentants de chaque pays (les mêmes qu'en avril) ont pris part à cette session qui
s'adresse aux cadres administratifs qui, de par leurs attributions, sont sollicités pour assurer
la gestion des aquifères sur le double plan qualitatif et quantitatif. Cette session a été aminée
par A. Dodo, A. Mamou et M. Baba Sy de l'OSS.
La liste des participants est portée en Annexe 1.
4. DÉROULEMENT DE LA SESSION DE FORMATION
Les travaux de la session ont démarré par un rappel de la problématique relative à la
quantification des ressources en eau du Système Aquifère d'Iullemeden et l'intérêt de
disposer d'un modèle de simulation du fonctionnement du SAI. La suite de l'atelier s'est
déroulée selon les étapes ci-après définies et ce, conformément au programme de formation
joint en annexe 2 :
- analyse de la problématique et des objectifs du projet SAI sous l'angle de la maîtrise
des connaissances relatives à l'évaluation des ressources exploitables et des risques
éventuels de leur dégradation,
- passage en revue des activités réalisées depuis l'atelier d'avril dans le cadre de la
collecte de l'information nécessaire et son traitement pour l'adapter à la modélisation,
- analyse et mise en forme des données complémentaires présentées par les pays,
- élaboration du modèle hydrodynamique du SAI conformément aux hypothèses
arrêtées d'un commun accord entre les experts des pays.
Comme il a été souligné dans le rapport de l'atelier d'avril, la quantification des risques
hydrogéologiques transfrontaliers du SAI fait partie de la première des cinq (5)
recommandations formulées au cours de la réunion du comité de pilotage du SAI tenue à
Abuja les 25 et 26 février 2006. L'évaluation exhaustive de ces risques ne pouvant être
réalisée dans le cadre du projet sur la base d'une observation de terrain durant plusieurs
années, sera abordée par modélisation prévisionnelle en ayant recours à un modèle qui
simule de manière acceptable le comportement hydraulique du système aquifère en
question.
Sur la base de cette évaluation, il devient plus aisé d'orienter les travaux de suivi sur terrain
ainsi que la gestion de ces risques. Comme la manière d'atténuer ces risques contribue à
l'atteinte de l'objectif global du projet SAI, elle ne saurait être réalisée par la seule activité de
l'Analyse Diagnostique Transfrontalière (ADT) limitée aux travaux des consultants et des
Rapport de la session de formation en Modélisation, Tunis, 17-28 avril 2006
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réunions périodiques de réflexion des comités nationaux de coordination et de suivi des
activités du projet.
En effet, les résultats jusque-là issus de l'Analyse Diagnostique Transfrontalière réalisée par
les équipes nationales, ont été synthétisés sous la forme d'un tableau pour dégager une liste
de risques hydrogéologiques transfrontaliers ; cependant, l'appréciation du degré de chaque
risque est qualitative (fort, moyen et faible). Leur quantification permet d'apprécier
rationnellement, l'extension des zones à risques et éventuellement, les tendances de leur
évolution en fonction des impacts des prélèvements jusqu'ici opérés sur les ressources en
eau du Système. Le résultat global de la modélisation enrichira l'approfondissement de
l'Analyse Diagnostique Transfrontalière qui se déroulera à dans chaque pays selon un
canevas préparé pour la circonstance par l'OSS (annexe 3).
Il est utile de rappeler que la modélisation mathématique opérationnelle, telle conçue et
réalisée à cette fin dans le cadre du SASS, est une méthode appropriée pouvant être
dupliquée et adaptée pour quantifier ces risques dans le cadre du SAI et de proposer des
éléments d'aide à la décision pour le développement des ressources en eau du SAI. Cette
méthode est fondée sur le processus de la modélisation mathématique ci-après brièvement
rappelé.
4.1. Processus de la modélisation hydrodynamique en Hydrogéologie
La modélisation hydrodynamique du fonctionnement hydrogéologique des systèmes
aquifères est un processus qui est mené en plusieurs étapes, et pour lequel certaines
décisions sont prises en vue d'arriver à simuler à travers le fonctionnement du modèle
mathématique, le comportement physique du système aquifère. Ces différentes étapes de la
modélisation; sont principalement:
- la conception du fonctionnement hydrodynamique du système aquifère comme entité
naturelle soumises à des impacts externes à travers les échanges d'eau (entrées et
sorties) avec son milieu naturel et les transformations qui se produisent au sein du
système aquifère.
- la construction du modèle mathématique reproduisant le fonctionnement physique
des aquifères et capable de simuler des situations prévisionnelles,
- la préparation des données nécessaires, leurs traitements, leur analyse et leur mise
en forme en vue de les adapter pour le fonctionnement du modèle,
- l'introduction des données nécessaires pour le fonctionnement du modèle afin
d'assurer la similitude de son fonctionnement avec la réalité physique du système
aquifère (calage du modèle).
- l'analyse et la validation des différents résultats obtenus, ses sorties (résultats du
modèle).
La mise en oeuvre de la modélisation a été réalisée à l'aide du logiciel PM5 (Processing
MODFLOW version 5) ci-après introduit succinctement.
Le logiciel utilisé : PM5 (Processing MODFLOW version 5).
Le logiciel MODFLOW est d'un usage bien courant pour la modélisation des systèmes
aquifères souterrains. Sa version PM5 a été testée par l'OSS pour la simulation des
aquifères du SASS et elle s'est révélée d'un usage commode et convivial. Comme l'OSS
dispose d'une autorisation pour l'utilisation de cette version de l'ETH de Zürich qui l'a
produite, son utilisation pour la simulation des aquifères du SAI semble indiquée. Les
participants à cet atelier ont pu disposer de cet outil depuis l'atelier d'avril 2006. Les
fonctionnalités de cet outil et ses avantages par rapport à d'autres outils de modélisation,
ayant guidé à son choix, ont été vérifiés lors des différentes étapes de construction du
modèle.
Rapport de la session de formation en Modélisation, Tunis, 17-28 avril 2006
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4.2. Présentation des activités réalisées depuis l'atelier d'avril 2006
Il a été procédé à la présentation des activités réalisées, sur la base des données collectées
pendant et après l'atelier d'avril. Il s'agit de :
- la présentation et l'interprétation de la structure du Système Aquifère d'Iullemeden,
en ayant recours à l'élaboration de corrélations géologiques basées sur les données
des sondages, des cartes géologiques et des prospections géophysiques ;
- l'adoption des limites d'extension latérale des deux couches du Continental
intercalaire (CI) et du Continental Terminal (CT) ainsi que de leurs épontes (limite
inférieure) et des aires de recharge (limite supérieure),
- la discussion du choix de l'état de référence pour le calage du modèle,
- l'analyse des données piézométriques en vue de l'élaboration de la carte de la
piézométrie initiale du CI et du CT,
- discussions et de l'adoption d'un état des valeurs des paramètres hydrodynamiques
pour chacun des deux aquifères,
- la discussion sur des prélèvements en eau opérés sur les aquifères du SAI depuis la
date de référence.
Les discussions relatives à chacun de ces aspects et l'adoption d'un état commun constitué
des données rassemblées dans les trois pays, ont convaincu les participants à accorder les
lettres de noblesse à l'importance de la structuration des données minimales nécessaires à
la réalisation d'un modèle qui traduit fidèlement le comportement du système aquifère et le
degré de leur précision souhaité.
L'aspect relatif à la configuration structurale du système avec ce que ceci exige comme
données géologiques et valeurs de paramètres hydrodynamiques (résultants des pompages
d'essai), a encore permis aux participants de toucher de près la nécessité d'une approche
basée sur l'utilisation de l'information géo-référenciée. D'où la nécessité de cartes
numérisées du bassin et de base de données aidant à assurer l'harmonisation de
l'information traitée.
Les ouvrages qui captent un aquifère ont été considérés, en termes de suivi de la variation
du niveau d'eau, pour dresser la carte piézométrique cohérente reflétant le comportement de
cet aquifère du système.
La prise en compte des ouvrages d'exploitation propres à chaque aquifère et ce, sur la base
de l'historique des prélèvements, a encore convaincu les représentants des pays de la
nécessité d'enrichir les bases de données nationales par les statistiques des prélèvements
qui relèvent, en général, du patrimoine des Agences nationales de distribution de l'eau
potable et la société civile. Les participants avaient déjà, en avril 2006, tiré la conclusion
commune selon laquelle l'élargissement de la coopération aux agences et leurs Ministères
concernés, est indispensable pour actualiser l'état des connaissances sur le potentiel
hydraulique dont les chiffres estimatifs avancés dans les documents nationaux de référence
nécessitent une mise à jour rationnelle.
Dans le cas du SAI, l'absence d'un suivi continu de l'exploitation de chaque aquifère par les
services étatiques a rendu difficile l'estimation des volumes d'eau prélevés. Cette lacune a
été palliée par l'adoption des estimations basées sur des évaluations indirectes qui se
réfèrent aux besoins de la population humaine fondée sur l'évolution des recensements
généraux, des besoins en eau du cheptel ainsi que ceux des périmètres irrigués en fonction
respectivement du nombre de points d'eau et des superficies cultivées.
4.3. Modélisation du Système Aquifère d'Iullemeden
4.3.1. Discrétisation des couches du modèle
Rapport de la session de formation en Modélisation, Tunis, 17-28 avril 2006
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Compte tenu de l'état des connaissances limité sur l'évolution hydrogéologique du SAI, sa
modélisation a été conçue, comme il a été convenu lors de l'atelier d'avril 2006, en deux
phases :
· Phase 1 : un modèle global bi-couche (Continental intercalaire et Continental
Terminal) dont la continuité est assurée à travers les trois pays. Ce modèle servira de
base pour l'établissement du bilan hydrodynamique du système et des inter-
influences ou échanges de part et d'autre des frontières. Dans la mesure où des
besoins l'imposent, et que les données deviennent plus denses spatialement et dans
le temps, il sera la référence pour les modèles locaux.
· Phase
2 : des sous-modèles multi-couches locaux pour considérer les spécificités de
chaque pays. Ainsi, le Continental Terminal peut être décomposé au Niger, en deux
ou trois niveaux (CT1, CT2 et CT3). Les aquifères secondaires du Crétacé supérieur,
ayant une certaine importance locale, peuvent être ultérieurement, pris en compte au
Mali, au Niger et au Nigeria.
Cependant, dans le cas du bassin du Sokoto, le Nigeria a suggéré une option intermédiaire
qui permet de représenter les trois aquifères: Gundumi, Rima, Gwandu. Cette option est
prise en considération pour être testée par le modèle.
Une étape importante dans l'élaboration du modèle mathématique a été réalisée lors de cet
atelier. En effet, outre les données préparées par l'équipe de l'OSS en prélude au présent
atelier, des données supplémentaires sur la géologie, la piézométrie, les caractéristiques
hydrodynamiques et l'exploitation des aquifères, ont été recueillies à partir des documents
rapportés par les pays et intégrées dans la base de données élaborée par l'OSS.
La géologie structurale du SAI fut bien discutée et analysée sur la base de corrélations
établies selon des directions préférentielles à l'aide du logiciel Rockworks qui a largement
contribué à l'analyse des données géologiques.
L'utilisation du logiciel Rockworks pour l'analyse de la structure géologique du SAI et le
collationnement des données des sondages, a permis de visualiser la répartition
bidimensionnelle (plan, coupes transversales) des forages dans le SAI et d'assurer une
excellente représentation des données disponibles. Plusieurs coupes ont ainsi été élaborées
dans des directions préférentielles (nord-sud, est-ouest) et ont permis à travers leur
interprétation, d'approcher le modèle de remplissage du bassin et de bien préciser les
conditions aux limites.
Par cette méthode, les représentants des pays ont pu apprécier la masse de données dont
dispose le projet pour la caractérisation de la géométrie de l'aquifère et pour l'identification
des zones qui nécessitent la recherche de données complémentaires issues de sondages
afin de formuler les hypothèses relatives à la structure et aux conditions aux limites.
La configuration simplifiée retenue du SAI est celle d'un système aquifère bi-couche: 1) le
Continental intercalaire (groupant le niveau supérieur du Crétacé inférieur Ci3 et le
Continental Hamadien) ; et 2) le Continental Terminal (groupant les formations aquifères du
Tertiaire, CT1, CT2 et CT3) qui intègre également le Quaternaire (nappe phréatique des
alluvions). Cette simplification est dictée par l'insuffisance des informations pertinentes,
reconnue par tous, sur les discontinuités latérales des aquifères majeurs et ceux
secondaires limités parfois à un ou deux pays.
L'extension des ces deux couches du modèle (CI et CT) a été réajustée et définitivement
adoptée sur la base des nouvelles données acquises et des résultats des corrélations litho-
stratigraphiques ainsi élaborées. Sur cette base, ces couches ont été discrétisées dans le
modèle en mailles carrées régulières de 10 km de coté, à l'aide du logiciel PM5 pour
chacune des deux couches aquifères retenues.
4.3.2. Analyse des données hydrogéologiques
Rapport de la session de formation en Modélisation, Tunis, 17-28 avril 2006
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Etant donné que la masse de données hydrogéologiques disponibles était insuffisante pour
mettre en place un modèle exhaustif qui prend en compte toutes les couches aquifères
reconnues par les sondages, il a été convenu que les équipes nationales s'attèlent à la
collecte des données complémentaires, à leur traitement, leur analyse et leur mise en forme
pour pouvoir disposer d'un minimum nécessaire aux besoins du modèle, et ce,
conformément à la configuration retenue.
Il s'agit essentiellement des données concernant :
- les caractéristiques hydrodynamiques (transmissivités, coefficients
d'emmagasinement) rattachées aux pompages d'essai dont elles sont déduites: si la
partie congrue du bassin au Niger, est suffisamment dotée en données sur la
transmissivité, celles du Mali et du Nigeria par contre requièrent des données
complémentaires.
- la piézométrie des aquifères avec l'historique des observations et son rattachement
au repère de mesure: de nouvelles données ont été acquises, ce qui a permis de
fixer le choix de l'année 1970 comme état la référence piézométrique ou «Etat initial»
caractérisant l'état d'équilibre d'un système aquifère pratiquement non perturbé par
l'exploitation. Sur la base des travaux antérieurs et des données nouvellement
acquises, les cartes piézométriques de l'état initial (1970) de chacune des deux
couches CI et CT ont été établies. Ces cartes serviront de référence pour le calage
du modèle et pour le calcul des ressources exploitables du SAI.
- l'exploitation par points d'eau ou par groupe d'exploitation, avec précision du régime
d'exploitation (pompage, artésianisme), et durée d'exploitation (par jour ou mois) :
Les travaux de l'atelier d'avril 2006 avait relevé des volumes d'eau prélevés à
certains points d'eau (puits ou forages) sans préciser le nom de l'aquifère affecté.
Cela est dû au fait que, jusqu'à un passé récent, les ouvrages d'hydraulique
(villageoise notamment) ont été réalisés pour répondre à une urgence pour la
couverture nationale en points d'eau modernes (Décennie Internationale sur l'Eau
Potable et l'Assainissement). C'est ainsi qu'ils concernent, dans la plupart des cas,
une région ou une zone, sans spécification précise de l'origine de la ressource. Cette
information est dans la plupart des cas relative aux quantités d'eau destinées à
l'Alimentation en Eau Potable. Par exemple, les agglomérations riveraines sont
alimentées à la fois en eaux de surface (fleuve Niger en particulier) et en eaux
souterraines, sans qu'il ne soit possible de faire la distinction entre les deux sources
d'approvisionnement en eau.
Les statistiques sur les volumes d'eau prélevés par les agences nationales pour la
distribution d'eau potable ne concernent que les villes et des principales
agglomérations, En revanche, il n'existe pas de statistiques des prélèvements opérés
pour l'hydraulique dans les zones rurales et pastorales qui enregistrent le plus grand
nombre d'ouvrages pour la plupart des puits modernes.
L'examen des données relatives à l'exploitation du SAI présentées par les pays,
permet de faire le diagnostic suivant :
- Niger : la carte des ressources en eau est la situation la plus complète et la plus
actualisée (2004). La disponibilité de cette précieuse information permet d'avoir la
référence la plus fiable pour l'évaluation de l'exploitation actuelle. Les données sur
les prélèvements mentionnent le forage et l'aquifère capté selon les villes et les
régions. Les lacunes de données concernent essentiellement l'exploitation pour
l'irrigation, l'élevage et l'hydraulique villageoise (alimentation en eau de la population
du monde rural).
- Mali : Sur la base des données de la carte des ressources en eau du Mali (2003), il
a été possible d'initier l'équipe de la Direction Nationale de l'Hydraulique à l'extraction
de l'information recherchée sur l'exploitation des aquifères du SAI. Les données des
Rapport de la session de formation en Modélisation, Tunis, 17-28 avril 2006
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prélèvements sont fournies par localité et par région. L'agence nationale de
distribution d'eau potable ne notifie pas l'aquifère capté selon l'ouvrage désigné.
Cependant, le Service d'Inventaire des Ressources Hydrauliques relevant de la
Direction Nationale de l'Hydraulique dispose de ces points d'eau dans la base
nationale SIGMA (Système d'Information et de Gestion des données du Mali).
SIGMA contient également des données sur la piézométrie de certains ouvrages
identifiés par aquifère capté, ainsi que des données sur les caractéristiques des
forages. Malgré tout, des recoupements ont permis de rattacher certains points d'eau
à l'aquifère capté. Le cas d'Asongo est particulier. Les données ne sont pas
précises ; elles sont fournies dans leur globalité.
- Nigeria: Le Nigeria n'est pas encore doté d'une base de données fédérale sur les
prélèvements à partir des aquifères du SAI quand bien même ces informations sont
disponibles. Dans l'immédiat, un des défis majeurs de la Direction d'Hydrologie et
d'Hydrogéologie est de réaliser un inventaire exhaustif des ouvrages hydrauliques
non recensés par les services compétents. A travers cet inventaire, les données sur
l'exploitation par aquifère seront collectées.
Certes, des imprécisions existent encore concernant l'historique de l'exploitation pour établir
un bilan aussi précis que possible des ressources en eau du Système Aquifère d'Iullemeden.
Cependant, à l'aide des nouvelles données ainsi acquises par les équipes nationales dans
cette opération, les estimations sur des prélèvements par pays sont réalisables selon une
méthode d'estimation rationnelle et exhaustive des prélèvements, méthode devant être
adaptée et généralisée à l'échelle des autres bassins aquifères transfrontaliers de l'espace
OSS.
5. Conclusion
Cette session de formation en modélisation hydrogéologique a permis de collecter une
masse de données suffisante à l'élaboration d'un premier modèle global du SAI. La mise en
forme de ces données ainsi que leur analyse critique et leur harmonisation ont été l'occasion
pour les représentants des pays d'apprécier le caractère participatif de cette activité. Leur
excellente connaissance du terrain, puisqu'ils ont la charge de l'inventaire et du suivi des
ressources en eau, a facilité l'identification d'une bonne partie des points d'eau ainsi que leur
localisation exacte. De plus, les données issues de leurs bases de données nationales ont
permis de compléter l'information nécessaire à la modélisation, l'harmonisation de
l'ensemble des données et leur traitement suivant les formats de la base de données
commune du SAI.
Cette formation, sans être purement académique; a porté sur l'aspect opérationnel de la
mise en forme des données et leur exploitation pour la mise en place d'un modèle simulant
le comportement naturel des aquifères du SAI. Les participants ont été profondément
impliqués dès la conceptualisation et la construction du modèle en question. Leur apport a
été appréciable dans la prise des décisions techniques relatives aux hypothèses de
construction du modèle (conditions aux limites) ainsi que dans l'élaboration des cartes
piézométriques et l'évaluation des prélèvements.
Les données ainsi collectées, traitées, harmonisées et mises en forme seront intégrées dans
le modèle et permettront son calibrage. Ce modèle correspondant à un état homogène de
connaissances sur les ressources en eau à l'échelle du bassin, est élaboré dans la
transparence et la complémentarité des efforts entre les experts des pays. Ce nouvel outil
appelé à présenter une certaine évaluation des ressources en eau exploitables à partir du
SAI, sera également utilisé pour la quantification de certains risques hydrogéologiques
transfrontaliers (comme la diminution de la ressource) et de leurs impacts de part et d'autre
des frontières étatiques. Avec d'autres étapes d'amélioration, il est susceptible de devenir un
outil de gestion partagée des ressources en eau du bassin.
Rapport de la session de formation en Modélisation, Tunis, 17-28 avril 2006
7

Ces résultats seront pris en compte pour approfondir l'Analyse Diagnostique
Transfrontalière.
6. Recommandations
A l'issue de cet atelier, les participants des trois pays ont formulé les recommandations ci-
après listées, dont certaines constituent la synthèse des points que les équipes nationales
sont appelées à instruire pour pouvoir disposer de l'information nécessaire à l'élaboration
finale du modèle du SAI.
Français English
1. Il y a encore besoin de certaines données
Additional data still needed (piezometry,
(piézométrie, exploitation, transmissivités) et
abstraction, transmissivity) and all data
toutes les données doivent être encore
need to be checked again for validation by
examinées pour assurer la validation par les
the focal points before sending to OSS
points focaux avant l'envoi à OSS
2. Les pays souhaiteraient, après calage,
The countries would like to receive, after
recevoir les résultats du modèle, analysés et
calibration, the analysed results of the
les conclusions qui en découlent.
model, and the related conclusions
3. Les pays demandent à l'OSS de contacter
Countries want OSS to contact IAEA to
l'AIEA pour appuyer les Etats dans la
support collecting hydrodynamic and
collecte des données hydrodynamiques et
isotopic data, in the framework of the
isotopiques, dans le cadre de la mise en
implementation of RAF/8/038 project
oeuvre du projet RAF/8/038
4. Doter chaque point focal d'un ordinateur
To equip each focal point with a laptop for
portable pour la collecte des données et
the data-gathering and with a line Internet
d'une ligne Internet pour les liaisons avec la
for the connections with regional
coordination régionale
coordination

D'autres recommandations ont été évoquées par les participants ; n'ayant pas directement
trait au modèle, elles ont été portées en annexe 4.
Rapport de la session de formation en Modélisation, Tunis, 17-28 avril 2006
8

Annexe 1 : ATELIER DE FORMATION EN MODELISATION DANS LE CADRE DU PROJET IULLEMEDEN
(OSS Tunis, 18-29 avril 2006)

Pays
Nom & Prénom
Adresse
Téléphone
Fax
E-mail
Ministère de l'Hydrauli
Fixe : +227 7
que, de
23889
MOUSSA ABDOU Moumouni l'Environnement et de la Lutte
koumoussa@yahoo.fr
Cel : +227 975190
NIGER
contre la Désertification
+227 72 4015
+227 72 3889
SANOUSSI Rabé
BP 257
rsanoussi2001@yahoo.fr
NIAMEY
Cel :+227 592204
+223 2214877
bouaredamassa@yahoo.fr
BOUARE Damassa
+223 2212588
Direction Nationale de l'Hydraulique
cdidnh@afribone.net.ml
Cel : +223 6162546
MALI
BP66 Square Patrice Lumumba -
+223 221 8635
BAMAKO
+223 2214877
MAIGA Seïdou
+223 2212588
dnhe@afribone.net.ml
Cel : +223 6726879
CHABO John
Federal Ministry of Water
johnchabo@yahoo.com
Resources
NIGERIA
+234-9-2342520 +234-9-2343714
Area 1, Garki
JABO Stephen
ABUJA
stephenjabo@yahoo.com
Ahmed.mamou@oss.org.tn
MAMOU Ahmed

Observatoire du Sahara et du Sahel
DODO Abdel Kader
Boulevard du Leader Yasser Arafat
Abdelkader.dodo@oss.org.tn
TUNISIE
+216 71 206633
+21671 206636
BP 31 1080 Charguia.
TUNIS
BABA SY Lamine
Lamine.babasy@oss.org.tn

Boulevard de Leader Yasser ARAFAT BP 31 1080 Tunis, Tunisie - Tél. : (216) 71 206 635 - Fax : (216) 71 206 636
E-mail : boc@oss.org.tn - URL : www.unesco.org/oss

Annexe 2 : Agenda
Période
: Du 29 novembre au 08 Lieu : Dans les locaux de l'OSS
Décembre 2006
Durée : Deux semaines
Participants : 6, soit Deux (2) représentants par pays.

Cette deuxième session de formation fait suite à celle tenue au mois d'avril dernier. Elle a pour objectif
de discuter et analyser avec les participants les données collectées et traitées et de procéder à
l'élaboration du modèle du SAI (calage en régime permanent et transitoire).
Elle est destinée aux techniciens de l'administration appelés par leur fonction à assurer dans le cadre
de la gestion des eaux souterraines, la réalisation de modèles de simulations en vue de prévoir le
comportement des aquifères.
Semaine 1 : Présentation des travaux réalisés et discussion sur le modèle du SAI

1. Bref rappel des principes et discussion sur le modèle du SAI
Lundi
9h 10h30
Domaine de référence, terminologie et grandeurs

fondamentales
11h 12h30
Principes des modèles hydrodynamiques

Présentation des travaux réalisés depuis le dernier atelier de
14h-16h
modélisation en avril 2006 (coupes géologiques,
discrétisation des couches du modèle, cartes
piézométriques...)

2. Discussion et analyse des données d'entrées du modèle
Mardi
9h 10h30
Passage en revu des données de la BD et nouvelles données
11h 12h30
apportées par les participants :
14h-16h
Choix de l'état de référence
Mercredi
9h 10h30
Conditions aux limites
11h 12h30
Données d'Alimentation
14h16h
Données de transmissivités
Données aux exutoires du système
Données sur les prélèvements
Toits et murs des couches
Coefficients
d'emmagasinement

3. Développement du modèle
Jeudi
9h 10h30
Calage du modèle en régime permanent :

11h 12h30

14h-16h
-
Introduction des données,
Vendredi
9h 10h30

11h 12h30
-
Ajustement des transmissivités

14h-16h

-
Ajustement de la recharge,
Samedi
9h 10h30
11h 12h30
Semaine 2 : Développement du modèle (suite)
Lundi
9h 10h30
Calage du modèle en régime permanent (suite) :

11h 12h30

14h-16h
-
Ajustement des transmissivités,
Mardi
9h 10h30

11h 12h30
-
Ajustement de la recharge,

14h-16h

Mercredi
9h 10h30
- Vérification

11h 12h30

14h-16h
- Validation
Jeudi
9h 10h30
-
Analyse des résultats

11h 12h30

14h-16h
En fonction de l'avancement du calage :

Vendredi
9h 10h30
Préparation et introduction des données pour le régime

11h 12h30
transitoire

14h-16h

Samedi
9h 10h30
Calage du modèle en régime transitoire
11h 12h30

10

Annexe 3 :
Guide pour l'approfondissement de l'Analyse Diagnostique
Transfrontalière pour les Eaux souterraines Internationales du Système
Aquifère d'Iullemeden
___________________________________________
Introduction
Un atelier national devra se dérouler au Mali, au Niger et au Nigeria pour approfondir l'Analyse
Diagnostique transfrontalière adaptée aux eaux souterraines du SAI, conformément à la première
recommandation de la seconde réunion du comité de pilotage tenue à Abuja les 25 et 26 février 2006.
Cet important travail sera réalisé par des spécialistes pour bien examiner les différents chapitres de
l'Analyse Diagnostique Transfrontalière, sur la base de :
· Rapports élaborés par les consultants sur l'ADT ;
· Les résultats de la modélisation mathématique du SAI ;
· Le rapport sur la base de données commune du SAI ;
· Les rapports sur la mise en place du Mécanisme Tripartite de concertation ;
· Leurs propres investigations.
La première étape du processus de l'Analyse Diagnostique Transfrontalière est de se mettre d'accord
sur les problèmes transfrontaliers qui varient d'une région à l'autre (pertinence transfrontalière,
priorités préliminaires, portée géographique, portée temporale, impacts/conséquences du problème).
La méthodologie d'une Analyse Diagnostique Transfrontalière comprend les étapes suivantes :
· Identification et priorisation initiale des problèmes transfrontaliers ;
· collecte et l'interprétation des informations sur les impacts environnementaux et les
conséquences socio-économiques de chaque problème ;
· priorisation finale des problèmes transfrontaliers ;
· analyse de la chaîne causale (y compris les causes fondamentales) ;
· achèvement d'une analyse des institutions, des lois, des politiques et des investissements
projetés.
1. Identification et priorisation initiale des problèmes transfrontaliers
1.1. Identification des problèmes
L'objectif de prioriser les problèmes transfrontaliers vise à les ranger suivant leur ordre de grandeur ce
qui veut généralement dire que ces problèmes ont le plus généralement besoin d'attention.
Le Mali, le Niger et le Nigeria, à travers les réunions des comités nationaux de coordination et de suivi
des activités du projet et les ateliers nationaux portant sur l'Analyse Diagnostique Transfrontalière, ont
identifié plusieurs risques transfrontaliers. 14 risques ont été identifiés au Mali, 08 au Niger et 24 au
Nigeria (cf. tableau).
Le Nigeria a classé les risques par ordre de priorité. Le Mali et le Niger ont développé un tableau en
fournissant pour chaque risque, une explication notamment les causes.
L'identification de ces risques n'a pas développé leurs Impacts environnementaux et leurs Evaluation
des conséquences socio-économiques. Cependant, le Mali a tenté d'évaluer chacun des risques par
un degré de priorité (élevé, moyen, faible).
Les résultats de ces travaux permettent malgré tout, d'analyser ces risques et de tenter une synthèse.
1.2. Prioritisation des problèmes

La priorisation initiale n'a pas besoin d'être complexe. Pour prioriser, il faudra classer les critères. Les
critères incluront généralement un degré d'évaluation de la gravité du problème en terme de ses
impacts.
La plupart des risques évoqués par les pays sont des causes et/ou conséquences. Il se dégage
quatre (4) préoccupations majeures transfrontalières autour desquelles les autres « risques »
peuvent être réparties en causes immédiates (ou primaires), fondamentales, ou profondes. Il s'agit
de :
1. changement de la disponibilité de l'eau (Rareté ? Diminution de la ressource ?) ;
2. la dégradation de la qualité de l'eau ;
3. les changements et/ou variabilités climatiques ;
4. la perte de la diversité biologique.
Les pays ont déjà mentionné ces préoccupations :

11

1. changement de la disponibilité de l'eau (Rareté, Diminution de la ressource) ;
14. Inégale répartition spatiale des ressources en eau (Mali)
1. Modification des caractéristiques de l'écoulement souterrain (Niger)
3. Loss of strategic water resources (Nigeria)
2. la dégradation de la qualité de l'eau ;
3. Détérioration de la qualité de l'eau (Niger)
1. Groundwater contamination and pollution (Nigeria)
3. les changements et/ou variabilités climatiques ;
13. Impact du changement climatique sur les aquifères (Mali)
5. Impacts des changements climatiques sur les aquifères transfrontaliers à faible taux de
recharge (Niger)
13. Critically, examine the issue of climate change with respect to aquifer recharge in the
Iullemeden basin (Nigeria)
4. la perte de la diversité biologique.
4. Détérioration de la biodiversité dans les zones de décharge des aquifères transfrontaliers
(Niger)
Les changements et/ou variabilités climatiques sont aussi des causes des trois (3) autres
préoccupations majeures. Quant à la perte de la diversité biologique, elle n'influe pas directement sur
les aquifères en termes de quantité ou de qualité des eaux souterraines. Pour cela, dans l'espace
Iullemeden, il apparaît plus réaliste de retenir en définitive, les préoccupations ci-après comme les
risques transfrontaliers majeurs identifiés par les 3 pays :
1. La modification de la disponibilité de l'eau douce ;
2. La dégradation de la qualité des eaux souterraines ;
3. Les changements climatiques (sécheresses et inondations récurrentes).
Ces trois risques feront l'objet d'une analyse de la chaîne causale et de l'examen des impacts
environnementaux et de l'évaluation des conséquences socio-économiques. Les causes des deux (2)
premiers risques ont été implicitement signalées dans les travaux des pays.
2. Analyse des impacts/conséquences des problèmes transfrontaliers
L'analyse se basera sur des informations objectives et quantitatives dans les rapports finaux. Le
travail doit :
· Décrire le problème (en utilisant les données de l'étude disponibles affichant des
changements temporels et autres)
· Examiner l'impact du problème sur l'environnement
· Examiner les conséquences sociales et économiques du problème
Les rapports finaux seront assez courts (05 pages par problème).
2.1. Analyse des impacts environnementaux
Le but de cette étape est d'examiner l'impact de chaque problème prioritaire sur l'environnement à
savoir : 1) la modification de la disponibilité des ressources en eau, 2) la dégradation de la qualité des
eaux, et 3) les changements climatiques. Il ne faut pas confondre ceci avec l'évaluation d'impact
environnemental (EIE) qui est un instrument pour identifier et évaluer les impacts potentiels
environnementaux d'un projet proposé.
L'analyse des impacts environnementaux est plus simple et plus facile que celle des conséquences
socio-économiques.
Une approche logique pour faciliter le processus est le développement du statut robuste et pertinent
de l'environnement, des indicateurs d'impact et de pression pour lesquels les données sont
disponibles.
Ces indicateurs auront plusieurs formes d'utilisation :
- Les indicateurs du statut seront utilisés pour décrire les caractéristiques physiques et
géographiques, le statut socio-économique et environnemental ;
- Les indicateurs d'impact décriront et quantifieront les impacts de chaque problème
transfrontalier ; il est recommandé de recueillir les informations des 10 20 dernières années si
possible (c'est-à-dire les années 80 et 90 voire 70) ;
- Les indicateurs de pression justifieront les chaînes causales (voir plus loin) élaborées pour
résoudre les problèmes prioritaires transfrontaliers.
2.2. Evaluation des conséquences socio-économiques

12

Le but de cette mesure est d'identifier les conséquences socio-économiques de chaque problème
prioritaire transfrontalier à savoir Modification de la disponibilité des ressources en eau, dégradation
de la qualité des eaux, changements/variabilité climatiques.
Les mesures des conséquences socio-économiques peuvent généralement être classées selon le
niveau de détails dans lequel on est imprégné.
1) La déclaration La gamme de conséquences socio-économiques associées à un problème
est identifiée en déclarant la gamme de conséquences associées au problème ;
2) Quantification Des nombres sont joints aux conséquences pour indiquer leurs échelles. Ces
nombres peuvent se référer à l'ampleur ou à la fréquence des évènements ;
3) Evaluation indicative La capacité de présenter des valeurs monétaires aux avantages
importants. Des valeurs indicatives sont accordées aux coûts qui sont associés aux
conséquences. Par exemple, dans le cas des maladies des êtres humains, bien que le coût
de traitement ne soit que l'un des coûts associés à la maladie, il est indicatif de l'ensemble.
4) Evaluation totale Ce niveau plus élevé d'évaluation prend en compte tous les coûts
économiques qui sont associés à la conséquence.
L'avantage d'utiliser des valeurs monétaires en cas de conséquences socio-économiques a
l'inévitable avantage de pouvoir les regrouper et de comparer les problèmes. Un autre avantage est
que les coûts monétaires d'un problème mesurent l'avantage qu'on peut obtenir en abordant ce
problème. Ceci de retour indique le montant maximal qu'on doit dépenser sur le problème ou si les
avantages dépassent le coût d'un programme d'action.
2.3. Cartographie des problèmes
Il serait essentiel de décrire l'ampleur géographique du problème, les foyers ardents qui sont associés au
problème et l'échelle géographique des impacts environnementaux et les conséquences socio-économiques.
3. Analyse de la chaîne causale
Une chaîne causale est une série de déclarations liant les causes d'un problème à ses effets. Chaque
maillon de la chaîne est déterminé par la réponse à la question « Pourquoi Qu'est-ce qui en est la
cause ?». Une chaîne causale doit être décrite pour chaque problème prioritaire transfrontalier qui
aura déjà été analysé quant à ses impacts environnementaux et à ses conséquences socio-
économiques.
3.1. Les causes immédiates
Les causes immédiates (parfois connues sous le vocable causes primaires) sont souvent les causes
techniques directes de chacun des 3 problèmes. Elles sont principalement tangibles.
3.2. Les causes fondamentales
Les causes fondamentales sont celles qui contribuent aux causes immédiates. Elles peuvent
généralement être définies comme :
· Les utilisations et les pratiques des ressources fondamentales, et les causes sociales et
économiques y afférentes. Les utilisations et les pratiques de ressources peuvent
comprendre : 1) l'usage du sol ; 2) les dépotoirs ; 3) les préjudices ou les pratiques non
durables ; et 4) les utilisations de l'eau (déviation, stockage, etc).
· Les causes sociales et économiques pouvant comprendre : 1) le Développement croissant
des secteurs ; 2) l'Investissement, opération et maintenance ; 3) les Procédures de
minimisation des déchets ; et 4) la Gestion latérale de l'offre et de la demande, etc.
3.3. Les causes Profondes
Les causes profondes sont souvent liées aux aspects fondamentaux de la macroéconomie, de la
démographie, des modèles de consommation, aux valeurs environnementales, à l'accès à
l'information et aux processus démocratiques.
Les causes profondes peuvent se répartir dans les catégories suivantes : 1) la gouvernance ; 2) la
pression et le changement démographiques ; 3) la pauvreté, la richesse et l'inégalité ; 4) les modèles
de développement et les politiques macroéconomiques nationales ; 5) les changements sociaux et les
préjugés de développement ; et 6) l'éducation et la formulation des valeurs.

13

A ce stade, il est nécessaire de lier les utilisations et les pratiques de ressources et les causes
fondamentales sociales, économiques, légales et politiques. Ceci peut se faire surtout par secteur,
c'est-à-dire en répétant les causes intersectorielles dans chaque secteur (les politiques nationales et
régionales et plans de gestion inefficaces peuvent être répétés dans l'agriculture, l'industrie et
l'urbanisation, etc).
Présentation de la forme de l'analyse de la chaîne des causes
Il y a deux manières, soit sous forme de tableau, soit sous forme d'organigramme :
· Les chaînes causales basées sur les tableaux ou (les matrices) sont généralement faciles à
établir mais elles fournissent très peu d'informations et ne montrent pas les liens entre les
causes.
· Les
organigrammes sont plus difficiles à produire mais fournissent généralement plus
d'informations et montrent les liens entre les causes.
4. Analyse de la Gouvernance
L'analyse de la gouvernance devra passer en revue les instruments essentiels et donner un résumé
succinct de leur évolution historique et de leurs tendances. Ce sera important pour l'exercice de la
chaîne des causes afin d'éviter de tomber dans le piège de trouver des solutions qui ont déjà été
appliquées et qui ont échoué ou d'identifier des solutions qui vont à l'encontre des priorités
gouvernementales. La dimension régionale doit être prise en compte.
La gouvernance englobe les parties prenantes qui sont : ministères et les agences régulatrices
(institutions gouvernementales) ; les organisations non gouvernementales (ONG) tels que les
groupements environnementaux ; et les groupements commerciaux et les communautés de résidents,
le `public' (entreprises publiques et privées).
Outre les parties prenantes, les deux autres éléments de l'analyse de la gouvernance (l'analyse
institutionnelle et l'analyse politique/juridique) sont intimement liés. Ils constituent également des outils
du processus de l'ADT.
4.1. Analyse institutionnelle et analyse politique/juridique
4.1.1. Analyse institutionnelle
L'analyse se situe à deux niveaux :
1. L'analyse statique : une description des structures politiques, institutionnelles et sociales et
des systèmes aux niveaux national et régional.
2. L'analyse dynamique : un diagnostic des échecs des dynamiques institutionnelles et de la
gouvernance spécifique qui sont identifiées dans l'analyse de la série des causes comme
étant les causes sous-jacentes.
L'analyse institutionnelle devrait se référer aux secteurs pertinents. Le préjugé sectoriel qui caractérise
la société peut constituer des barrières et des contraintes à la gouvernance environnementale
effective.
4.1.2. Analyse politique/juridique
Le but de l'étude est de jeter les bases de la recommandation de réformes politiques et juridiques.
Plusieurs pays disposent de constitutions `vertes' et de cadres législatifs exhaustifs qui se penchent
sur une large gamme de questions environnementales. Mais elles souffrent souvent de niveaux faibles
de conformité et de mise en vigueur.
Tout comme avec l'analyse institutionnelle, l'analyse juridique/politique devrait se situer à deux
niveaux : statique et dynamique. Les éléments essentiels à inclure dans cette analyse sont :
· les plans/stratégies nationaux actuels de développement ;
· les plans/stratégies nationaux environnementaux tels que, par exemple, les stratégies de la
biodiversité ;
· les
investissements importants.
Il est essentiel de décrire comment un instrument politique/juridique a défini le problème qu'il envisage
d'aborder car un problème similaire peut être identifié dans l'ADT. Mais sa nature est comprise de
façon complètement différente.

14

Synthèse des Risques Transfrontaliers identifiés par le Mali, le Niger et le Nigeria et adoptés lors des ateliers nationaux
Mali
Niger
Nigeria
1. Méconnaissance des aquifères et leur relation avec
1. Modification des caractéristiques
1. Groundwater contamination and
13. Critically, examine the issue of climate change with respect to aquifer
les eaux de surface
de l'écoulement souterrain
pollution
recharge in the Iullemeden basin
2. Divergence de la compréhension de base et des
2. Modification de la surface
2. Land Degradation, Agricultural
14. Look at the existing institutions on ground, their functionality and what need
perceptions du SAI dans les différents pays
piézométrique d'un aquifère
land degradation and post harvest
to be done to make them effective in the discharge of their respective mandates
losses
3. Impact des aménagements hydrauliques sur les
3. Détérioration de la qualité de l'eau
3. Loss of strategic water
15. Examine the consultation mechanisms in place among the relevant
ressources en eau partagée
resources
institutions within the country
4. Inadéquation entre l'utilisation des eaux souterraines
4. Détérioration de la biodiversité
4. Uncontrolled Artesian flows
16. Examine the groundwater flow pattern in the basin with respect to pollution
et des eaux de surface
dans les zones de décharge des
detection and control measures
aquifères transfrontaliers
5. La gestion des problèmes liés à l'eau à échelle
5. Impacts des changements
5. Inadequate monitoring networks
17. Creation of awareness of the development in groundwater exploitation
inappropriée : les questions du bassin global gérées à
climatiques sur les aquifères
among the concerned countries of IAS with respect to sustainability of the
l'échelle locale et du sous bassin et vice versa
transfrontaliers à faible taux de
resources
recharge
6. Exploitation abusive, non planifiée et gestion non
6. Entrave au développement socio-
6. Absence of single authority in
18. Examine the type of relationship that exist between surface and groundwater
concertée des aquifères partagés
économique de certains pays
charge of the overall management
in the Iullemeden basin
partageant le SAI à travers une
of the IAS
dégradation des ressources
naturelles (eau, sol, air...).
7. Exploitation non planifiée et non durable des eaux
7. Conflits et Disputes liés à l'eau
7. Increasing population growth
19. Examine the issue of population increase and the subsequent pressure on
très anciennes
leading to increasing demand on
groundwater exploitation within the basin
the aquifer
8. Exploitation et utilisation des eaux souterraines
8. Destruction de l'intégrité physique
8. Movement of people to and fro
20. Need to modernize data collection methods in the country and
inaptes et/ou de mauvaise qualité
de la ressource en eau souterraine
in the region
recommended the use of satellite technology, automatic pressure loggers in
(aquifère)
monitoring wells etc., but expressed concern on funding to undertake field
baseline data collection and the security of data collection equipment
9. Impact de l'utilisation des terres sur les ressources en

9. Lack of control and monitoring
21. The need to focus on the issue of capacity building so that whatever
eau souterraines
of the various aquifers within the
investment made on water resources development does not lay waste due to
basin
management problems
10. Impact de l'utilisation polluante des terres et des

10. Network systems of
22. The NBA, by its mandate and treaty setting it up does not cover groundwater
eaux dans les zones de recharge
monitoring of the various aquifers
and that it would be difficult to amend the treaty to cover the IAS but rather that a
separate institution in the like of the NBA be set up to handle the basin
11. Contamination irrémédiable avec des polluants à

11. Exchange of information
23. The hydrogeological section of the Nigerian portion of the Iullemeden Aquifer
partir des forages profonds des zones d'exploitation
among aquifer users
System should be correlated with that of the Niger Republic
minière et pétrolière
12. Impact de la déforestation

12. Sensitization of people of the
24. Afforestation programmes be effected in the basin to improve recharge and
area on what their role should be
soil conservation
13. Impact du changement climatique sur les aquifères

14. Inégale répartition spatiale des ressources en eau

Boulevard de Leader Yasser ARAFAT BP 31 1080 Tunis, Tunisie - Tél. : (216) 71 206 635 - Fax : (216) 71 206 636
E-mail : boc@oss.org.tn - URL : www.unesco.org/oss

Annexe 4 : Autres recommandations des participants :

Français English
Les points focaux souhaiteraient recevoir, au
Administratively, a well advance notice should
préalable, une note administrative de l'OSS
be given to focal persons of project members to
pour les permettre de se préparer de manière
enable them prepare adequately for meetings
adéquate les réunions et autres activités
and others activities
prévues
Respecter les engagements solennellement
To respect the commitments solemnly
pris (de manière tacite) lors de l'atelier d'avril
undertaken (in a tacit way) at the time of the
2006 entre les points focaux et l'OSS : signer
workshop of April 2006 between the focal points
les contrats avec les points focaux, dans la
and the OSS: to sign the contracts with the focal
mesure où se sont eux qui font les travaux.
points, as they are doing the work.
Les pays suggèrent à l'OSS de suivre les
The countries remind OSS to follow up on
décisions prises à Rome pour que la FAO
decisions taken at Rome for FAO to extend the
soutienne l'établissement du mécanisme de
support for establishment of the consultation
concertation
mechanism

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