Technologies

Khtarat [Morocco]

ⵍⵅⴰⵟⴰⵔⴰⵜ

technologies_3206 - Morocco

Completeness: 90%

1. General information

1.2 Contact details of resource persons and institutions involved in the assessment and documentation of the Technology

Key resource person(s)

land user:

Tiaan Zaid

Morocco

Name of project which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Projet de Gestion Participative et Intégrée des Bassins Versants pour la Lutte contre l’Erosion (FAO/GPC/MOR/050/SWI)
Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Bern University of Applied Sciences, School of Agricultural, Forest and Food Sciences (HAFL) - Switzerland

1.3 Conditions regarding the use of data documented through WOCAT

The compiler and key resource person(s) accept the conditions regarding the use of data documented through WOCAT:

Yes

1.4 Declaration on sustainability of the described Technology

Is the Technology described here problematic with regard to land degradation, so that it cannot be declared a sustainable land management technology?

No

Comments:

Chaque système d'irrigation dans un pays aride ou semi-aride pose des problèmes par rapport à la dégradation des terres. Il s'agit toujours de trouver les méthodes dont les avantages surpassent les inconvénients.

2. Description of the SLM Technology

2.1 Short description of the Technology

Definition of the Technology:

Le système de khtarat ou khatarat, au Maroc, est constitué d’un tunnel horizontal et de puits verticaux. Le tunnel horizontal, creusé dans la montagne permet d’atteindre une source souterraine et d’en amener les eaux par gravitation vers l’extérieur. Les puits verticaux creusés le long du tunnel horizontal servent à l’aération et facilitent le creusage. Ce système est nommé foggara/fuggara, qanat, kariz oukarez, dans d'autres régions.

2.2 Detailed description of the Technology

Description:

Dans les montagnes et les plaines semi-arides aux alentours de Midelt, dans le Moyen Atlas, l’accès à l’eau est un des facteurs limitant les activités agricoles et humaines. Cette zone était anciennement couverte de forêts, constituées principalement de chênes verts et de cèdres de l’Atlas. L’expansion non contrôlée des activités humaines a entraîné la dégradation de ces forêts et de la production des parcours pour l’élevage. En conséquence, les activités humaines se tournent de plus en plus vers l’arboriculture, principalement la production des pommes. Cependant, le pommier n’est pas résistant à la sècheresse et nécessite d’être irrigué dans cette zone. Les forages de plus en plus nombreux minent l’aquifère. De plus, les infiltrations d’eau de pluie pour recharger la nappe phréatique diminuent à cause de la dégradation des bassins versant.
Le khtarat - nommés qanat, kariz, karez, ou foggara dans d’autres régions du Maroc – est un système de collecte des eaux souterraines fonctionnant par gravitation. Un tunnel horizontal (riäbät) est creusé légèrement en pente, pour atteindre une source d’eau détectée par un sourcier. Afin d’évacuer les déblais et ventiler le tunnel pour permettre aux travailleurs de respirer, des cheminées verticales (aussi appelées khtarat) sont creusées.
Le creusage se fait à l’aide de burins et de marteaux, puis les déblais sont éliminés via les cheminées verticales à l’aide d’une corde et d’un remonte-charge manuel. Les tunnels sont creusés dans une couche assez stable pour éviter les éboulements, mais assez meuble afin de faciliter le creusage.
Le khtarat est un système durable de collecte des eaux pour les raisons suivantes :
•Il fonctionne par gravitation et ne consomme donc pas d’énergies fossiles.
•Il ne nécessite que peu d’intrants. Les seuls intrants nécessaires sont le creusage lors de la mise en place, et deux jours annuels d’entretien réunissant une dizaine de personnes pour un système de khtarat de 50 m de profondeur.
•Il ne collecte que les eaux renouvelables et ne touche pas aux eaux fossiles, ce qui le rend plus durable par rapport à un système de collecte des eaux par pompage.
•Le système étant communautaire, un accès plus équitable à l’eau est garanti, ce qui diminue les inégalités sociales.
Malheureusement, à cause des pompages non contrôlés dans la zone, le niveau de l’aquifère baisse, et par conséquent les khtarats conduisent de moins en moins d’eau. De plus, une grande partie de l’eau est utilisée pour la production des pommes, gourmande en eau, alors que d’autres cultures (abricotiers par exemple) survivent sans irrigation additionnelle en été.
Les utilisateurs apprécient le fait que dans le khtarat l’eau s’écoule par gravitation, sans utilisation de motopompes et de gasoil. En revanche, ils regrettent que l’eau ne soit pas disponible toute l’année. Cette pénurie est due au manque de recharge de l’aquifère causée par la dégradation des zones en amont et la diminution de neige en hiver.

2.3 Photos of the Technology

2.5 Country/ region/ locations where the Technology has been applied and which are covered by this assessment

Country:

Morocco

Region/ State/ Province:

Midelt

Specify the spread of the Technology:
  • applied at specific points/ concentrated on a small area
Comments:

Il y a deux systèmes de chtarat à cet endroit, dont un qui est en train de s'écrouler.
Un sourcier sélectionne l'emplacement des khtarats, en fonction de l'endroit ou il sent l'eau.

2.6 Date of implementation

If precise year is not known, indicate approximate date:
  • 10-50 years ago

2.7 Introduction of the Technology

Specify how the Technology was introduced:
  • as part of a traditional system (> 50 years)
Comments (type of project, etc.):

La technologie est traditionnelle, les deux khtarat étudiés ont étés construits il y a environ 20 et 30 ans.

3. Classification of the SLM Technology

3.1 Main purpose(s) of the Technology

  • improve production

3.2 Current land use type(s) where the Technology is applied

Land use mixed within the same land unit:

Yes

Specify mixed land use (crops/ grazing/ trees):
  • Agro-pastoralism (incl. integrated crop-livestock)

Cropland

Cropland

  • Annual cropping
  • Tree and shrub cropping
Number of growing seasons per year:
  • 1
Grazing land

Grazing land

Waterways, waterbodies, wetlands

Waterways, waterbodies, wetlands

  • Aquifères
Comments:

Principaux produits/ services: Plantations arboricoles, avec cultures sous-jacentes.
Le système analysé s'arrête au moment ou l'eau atteint la surface. Les cultures et l'abreuvage du bétail n'est pas analysé.

Densité d'élevage/ chargement: Surpâturage dans toute la zone.

3.3 Has land use changed due to the implementation of the Technology?

Has land use changed due to the implementation of the Technology?
  • Yes (Please fill out the questions below with regard to the land use before implementation of the Technology)
Comments:

Ce système a permis l'établissement d'agriculture, comme les puits.

3.4 Water supply

Water supply for the land on which the Technology is applied:
  • mixed rainfed-irrigated
Comments:

C'est le système d'irrigation qui est analysé, et non l'utilisation des terres. Les cultures étaient non irrigués avant, les khtarats ont permis l'irrigation.

3.5 SLM group to which the Technology belongs

  • irrigation management (incl. water supply, drainage)
  • ground water management

3.6 SLM measures comprising the Technology

structural measures

structural measures

  • S3: Graded ditches, channels, waterways
  • S7: Water harvesting/ supply/ irrigation equipment

3.7 Main types of land degradation addressed by the Technology

biological degradation

biological degradation

  • Bc: reduction of vegetation cover
  • Bq: quantity/ biomass decline
water degradation

water degradation

  • Ha: aridification
Comments:

Les khtarats permettent d'irriguer, ainsi que d'abreuver du bétail.

3.8 Prevention, reduction, or restoration of land degradation

Specify the goal of the Technology with regard to land degradation:
  • not applicable
Comments:

Il s'agit d'un système de collecte de l'eau des eaux souterraines, permettant entre autre la production agricole.

4. Technical specifications, implementation activities, inputs, and costs

4.1 Technical drawing of the Technology

Technical specifications (related to technical drawing):

Le khtarat analysé fait environ 50 m de long, avec 6 cheminées verticales (seulement 4 sont dessinées dans le schéma pour la clarté). Le tunnel horizontal fait environ 1.3 m de haut, et de 40 à 60 cm de large. Il a une légère pente descendante vers la sortie afin de permettre l'écoulement de l'eau, mais pas trop forte afin d'éviter des dégâts.
Les cheminées verticales, d'une hauteur de 2 à 7 m, ont un diamètre d'environ 60 cm.
Les gravats du creusage sont éliminés à l'aide du monte-charge.

Author:

Stefan Graf

Date:

09/10/2017

4.2 General information regarding the calculation of inputs and costs

Specify how costs and inputs were calculated:
  • per Technology unit
Specify unit:

Un système de khtarat.

Specify dimensions of unit (if relevant):

Les 6 canaux verticaux font entre 2 et 7 m de profond (ca 25 m au total), environ 60 cm de diamètre. La longueur du canal horizontal est de 50 m, environ 45 cm de large et 1.3 m de haut.

other/ national currency (specify):

Dirham

If relevant, indicate exchange rate from USD to local currency (e.g. 1 USD = 79.9 Brazilian Real): 1 USD =:

10.0

Indicate average wage cost of hired labour per day:

80

4.3 Establishment activities

Activity Timing (season)
1. Le sourcier doit trouver une voie d'eau souterraine
2. Creusage En dehors des périodes de pluie

4.4 Costs and inputs needed for establishment

Specify input Unit Quantity Costs per Unit Total costs per input % of costs borne by land users
Labour Creusage Jours-personne 38.0 80.0 3040.0 100.0
Equipment Seau pièces 5.0 10.0 50.0 100.0
Equipment Marteau pièces 2.0 40.0 80.0 100.0
Equipment Burin pièces 4.0 30.0 120.0 100.0
Equipment Pelle pièces 2.0 40.0 80.0 100.0
Equipment Monte-charge pièce 1.0
Total costs for establishment of the Technology 3370.0
Total costs for establishment of the Technology in USD 337.0
Comments:

Pour creuser 1 m dans le sol, et éliminer la terre/roche, 2 travailleurs nécessitent 2 heures selon la personne interviewé. Mais cette personne était trop jeune lorsque c'était construit, donc c'est une estimation de sa part. De plus, c'est un travail extrêmement épuisant et éprouvant, donc des journées de 8 heures sont improbables.

4.5 Maintenance/ recurrent activities

Activity Timing/ frequency
1. Nettoyage à l'intérieur du système de khtarat annuellement

4.6 Costs and inputs needed for maintenance/ recurrent activities (per year)

Specify input Unit Quantity Costs per Unit Total costs per input % of costs borne by land users
Labour Nettoyage et entretien jours-personne 20.0 80.0 1600.0 100.0
Total costs for maintenance of the Technology 1600.0
Total costs for maintenance of the Technology in USD 160.0
Comments:

L'entretien se fait pendant deux jours chaque année, nécessitant 10 personnes. Mais comme il y a un recrudescence de creusage de puits privés et de forages, l'entretien collectif est abandonné.

4.7 Most important factors affecting the costs

Describe the most determinate factors affecting the costs:

La dureté du sol, donc sa nature ( couche argileuse, marneuse ou de pierre) influe sur la quantité de travail nécessaire, qui est le facteur de coût le plus important.

5. Natural and human environment

5.1 Climate

Annual rainfall
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1,000 mm
  • 1,001-1,500 mm
  • 1,501-2,000 mm
  • 2,001-3,000 mm
  • 3,001-4,000 mm
  • > 4,000 mm
Specifications/ comments on rainfall:

pluviométrie très variable d'année en année

Agro-climatic zone
  • semi-arid

5.2 Topography

Slopes on average:
  • flat (0-2%)
  • gentle (3-5%)
  • moderate (6-10%)
  • rolling (11-15%)
  • hilly (16-30%)
  • steep (31-60%)
  • very steep (>60%)
Landforms:
  • plateau/plains
  • ridges
  • mountain slopes
  • hill slopes
  • footslopes
  • valley floors
Altitudinal zone:
  • 0-100 m a.s.l.
  • 101-500 m a.s.l.
  • 501-1,000 m a.s.l.
  • 1,001-1,500 m a.s.l.
  • 1,501-2,000 m a.s.l.
  • 2,001-2,500 m a.s.l.
  • 2,501-3,000 m a.s.l.
  • 3,001-4,000 m a.s.l.
  • > 4,000 m a.s.l.
Indicate if the Technology is specifically applied in:
  • concave situations
Comments and further specifications on topography:

C'est utilisé dans ce cas dans le flanc du fond de la vallée.

5.3 Soils

Soil depth on average:
  • very shallow (0-20 cm)
  • shallow (21-50 cm)
  • moderately deep (51-80 cm)
  • deep (81-120 cm)
  • very deep (> 120 cm)
Soil texture (topsoil):
  • coarse/ light (sandy)
Soil texture (> 20 cm below surface):
  • coarse/ light (sandy)
  • fine/ heavy (clay)
Topsoil organic matter:
  • low (<1%)
If available, attach full soil description or specify the available information, e.g. soil type, soil PH/ acidity, Cation Exchange Capacity, nitrogen, salinity etc.

Le sol est composé de couches de marne, d'argile, ainsi que de couches rocheuses.

5.4 Water availability and quality

Ground water table:

5-50 m

Availability of surface water:

poor/ none

Water quality (untreated):

good drinking water

Is water salinity a problem?

Yes

Specify:

Des sels cristallisent sur les murs des canaux.

Is flooding of the area occurring?

No

Comments and further specifications on water quality and quantity:

L'eau dans le sol dépend des précipitations sous forme de neige, ainsi que de la qualité du couvert végétal.

5.5 Biodiversity

Species diversity:
  • medium
Habitat diversity:
  • medium

5.6 Characteristics of land users applying the Technology

Sedentary or nomadic:
  • Sedentary
Market orientation of production system:
  • mixed (subsistence/ commercial)
Off-farm income:
  • less than 10% of all income
  • 10-50% of all income
Relative level of wealth:
  • average
Individuals or groups:
  • individual/ household
  • groups/ community
Level of mechanization:
  • manual work
Gender:
  • men
Age of land users:
  • youth
  • middle-aged

5.7 Average area of land used by land users applying the Technology

  • < 0.5 ha
  • 0.5-1 ha
  • 1-2 ha
  • 2-5 ha
  • 5-15 ha
  • 15-50 ha
  • 50-100 ha
  • 100-500 ha
  • 500-1,000 ha
  • 1,000-10,000 ha
  • > 10,000 ha
Comments:

Ces 3 hectares sont détenus par 6 ménages.

5.8 Land ownership, land use rights, and water use rights

Land ownership:
  • individual, not titled
Land use rights:
  • individual
Water use rights:
  • open access (unorganized)
  • communal (organized)

5.9 Access to services and infrastructure

health:
  • poor
  • moderate
  • good
education:
  • poor
  • moderate
  • good
technical assistance:
  • poor
  • moderate
  • good
employment (e.g. off-farm):
  • poor
  • moderate
  • good
markets:
  • poor
  • moderate
  • good
energy:
  • poor
  • moderate
  • good
roads and transport:
  • poor
  • moderate
  • good
drinking water and sanitation:
  • poor
  • moderate
  • good
financial services:
  • poor
  • moderate
  • good

6. Impacts and concluding statements

6.1 On-site impacts the Technology has shown

Socio-economic impacts

Production

crop production

decreased
increased
Comments/ specify:

L'irrigation permet la croissance de cultures.

animal production

decreased
increased
Comments/ specify:

Le système permet l'abreuvement d'animaux dans cette zone sans eaux de surface.

product diversity

decreased
increased
Comments/ specify:

Permet de diversifier les cultures.

production area

decreased
increased
Comments/ specify:

Permet l'irrigation d'une surface, donc sa mise en culture.

Water availability and quality

drinking water availability

decreased
increased
Comments/ specify:

L'eau d’origine souterraine est bue sans traitements.

water availability for livestock

decreased
increased
Comments/ specify:

Le système permet l'abreuvement d'animaux dans cette zone sans eaux de surface.

irrigation water availability

decreased
increased
Comments/ specify:

Si le khtarat ne s'assèche pas à cause du creusage d'autres puits, de la réduction de l'infiltration par la dégradation du couvert végétal, ou de la réduction des précipitations.

demand for irrigation water

increased
decreased
Comments/ specify:

Chaque goutte d'eau utilisable est utilisée. Le khtarat n'augmente que peu la demande en eau d’irrigation vu qu'il limite la consommation aux eaux renouvelables.

Socio-cultural impacts

land use/ water rights

worsened
improved
Comments/ specify:

Le droit d'utilisation de l'eau est amélioré et plus égalitaire dans ce système de khtara communautaire, par rapport à un système de pompage individuel, qui abaisse le niveau de la nappe et assèche les domaines des voisins n'ayant pas les moyens de pomper.

situation of socially and economically disadvantaged groups

worsened
improved
Comments/ specify:

Car c'est un système communautaire par gravitation, ne nécessitant pas de pompage coûteux.

Ecological impacts

Water cycle/ runoff

harvesting/ collection of water

reduced
improved
Comments/ specify:

L'eau des précipitations qui s'infiltre peut être utilisée.

groundwater table/ aquifer

lowered
recharge
Comments/ specify:

L’eau de l’aquifère est utilisée, elle diminue donc. Mais seulement une partie de la recharge est utilisée, et les eaux fossiles ne sont pas utilisées.

Biodiversity: vegetation, animals

Vegetation cover

decreased
increased
Comments/ specify:

Permet de diversifier les cultures grâce à l’irrigation.

plant diversity

decreased
increased
Comments/ specify:

Permet de diversifier les cultures grâce à l’irrigation.

6.2 Off-site impacts the Technology has shown

water availability

decreased
increased
Comments/ specify:

Une utilisation accrue de la nappe en amont entraîne une réduction de l'eau disponible en aval.

6.3 Exposure and sensitivity of the Technology to gradual climate change and climate-related extremes/ disasters (as perceived by land users)

Gradual climate change

Gradual climate change
Season increase or decrease How does the Technology cope with it?
annual rainfall decrease not well
other gradual climate change Quantité de neige decrease not well

Climate-related extremes (disasters)

Hydrological disasters
How does the Technology cope with it?
flash flood not well
Comments:

Les canaux verticaux ne sont pas surélevés, donc en cas de crues l'eau s'y engouffre et cause des éboulements. Certains canaux verticaux sont surélevés et stabilisés avec des pierres afin d'éviter ce problème.

6.4 Cost-benefit analysis

How do the benefits compare with the establishment costs (from land users’ perspective)?
Short-term returns:

negative

Long-term returns:

positive

How do the benefits compare with the maintenance/ recurrent costs (from land users' perspective)?
Short-term returns:

positive

Long-term returns:

positive

Comments:

L'entretien n'est plus rentable à cause d'un pompage en amont, ainsi qu'à cause de dangers d'éboulement dans un des systèmes.

6.5 Adoption of the Technology

  • 1-10%
If available, quantify (no. of households and/ or area covered):

Très peu de ménages ont des khtarats dans la région de Midelt. Ce système est plus commun dans le sud du pays.

Of all those who have adopted the Technology, how many did so spontaneously, i.e. without receiving any material incentives/ payments?
  • 91-100%

6.6 Adaptation

Has the Technology been modified recently to adapt to changing conditions?

Yes

other (specify):

Dégradation de l'aquifère

Specify adaptation of the Technology (design, material/ species, etc.):

La technologie est en train d'être abandonnée, à cause des pompages en amont qui réduisent la productivité du système. Les utilisateurs des terres s'adaptent en pompant les eaux souterraines plus rapidement que leurs voisins (course à l'eau) ce qui n'est pas durable, contrairement aux Khtarats.

6.7 Strengths/ advantages/ opportunities of the Technology

Strengths/ advantages/ opportunities in the land user’s view
Ne nécessite pas de gasoil pour pomper l’eau d’irriguation.
L'eau collectée par les kathrat n'est pas trop froide, contrairement à l'eau des profondeurs pompée par motopompe, ce qui est bénéfique pour les cultures.
Strengths/ advantages/ opportunities in the compiler’s or other key resource person’s view
Un système de khtarat permet de limiter la consommation d’eau à la quantité qui se recharge dans l'aquifère, sans toucher les réserves d'eau fossiles. Le système est donc durable.
Les khtarats permettent de garder des zones vivantes, grâce à la mise en place de fermes et la création d'écosystèmes productifs.

6.8 Weaknesses/ disadvantages/ risks of the Technology and ways of overcoming them

Weaknesses/ disadvantages/ risks in the land user’s view How can they be overcome?
Quand il n'y a pas de neige, il n'y a pas d'eau dans l'aquifère. Il faut donc pomper l'eau de puits plus profonds. Au lieu de pomper l'eau de puits à l'aide de motopompes, résoudre les problèmes de dégradation du bassin versant, qui sont la cause du manque d'infiltration de l'eau dans l'aquifère.
Weaknesses/ disadvantages/ risks in the compiler’s or other key resource person’s view How can they be overcome?
Comme tout système d'irrigation, la collecte d’eau par kathrat baisse le niveau de la nappe phréatique. En ayant des règles claires sur l'utilisation de l'eau, qui limitent le captage à la vitesse de recharge de la nappe.

7. References and links

7.1 Methods/ sources of information

  • field visits, field surveys

En explorant un système de khtarat.

  • interviews with land users

3 informateurs locaux.

When were the data compiled (in the field)?

05/10/2017

7.2 References to available publications

Title, author, year, ISBN:

Syrian qanat Romani: history, ecology, abandonment. Lightfoot. 1996. https://doi.org/10.1006/jare.1996.0068

Available from where? Costs?

https://sci-hub.io/http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0140196396900683

7.3 Links to relevant online information

Title/ description:

Article général de wikipédia sur les chtarat, globalement appelés Qanat

URL:

https://fr.wikipedia.org/wiki/Qanat

Title/ description:

Video sur les Qanats en Iran, de National Geographic

URL:

https://www.youtube.com/watch?v=WP5bAobRHGQ

Title/ description:

Video "Water from the Dawn of Civilization" par Joshka Wessels

URL:

https://www.youtube.com/watch?v=GJbTOb3y208

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