Caractérisation de la variabilité hydro-climatique

Caractérisation de la variabilité hydro-climatique

 APERCU HYDRO-CLIMATIQUE DE L’AFRIQUE DE L’OUEST

La région ouest-africaine (zone vert sur la figure 1) est limitée au Sud et à l’Ouest par l’océan Atlantique, au Nord par le désert du Sahara et à l’Est par le Tchad et le Cameroun. Elle couvre une surface de plus de 7,9 millions de km2 avec une population principalement agricole estimée à 315 millions d’habitants en 2007 (atlas regional de l’afrique de l’Ouest de 2009). Les régimes hydrologiques et le fonctionnement des hydrosystèmes dépendent principalement de la saison des pluies dont la pluviosite est régie par le systeme de la mousson ouest-africaine. Figure 1: Situation géographique de l’Afrique de l’Ouest. II. LE CLIMAT. Les conditions générales régissant la circulation atmosphérique en domaine tropical en général et en Afrique de l’Ouest en particulier ont fait l’objet de nombreux travaux parmi lesquels on peut citer : Leroux (1983) ; Leborgne (1988) ; Sagna (1988 ; 2006) ; Ndong (1996) ; Ndione (1998). Cette section décrit le climat Ouest-africain par rapport à la circulation atmosphérique générale dont il constitue une composante importante (Weldeab et al., 2007). C’est d’ailleurs par cette circulation générale que l’équilibre 8 atmosphérique se maintient (Gaye, 2002) autour du globe. Le mécanisme climatique Ouest-africain repose principalement sur l’interaction sol-atmosphère-océan (Lafore et al., 2010) qui détermine la dynamique au sein de la zone de convergence intertropicale (ZCIT) sur la région. La ZCIT est la zone de rencontre entre deux masses d’air dont un vent humide venant de l’Océan Atlantique au Sud et un vent chaud et sec venant du Sahara au Nord (Ramel, 2005). Par ailleurs, la dynamique des deux flux dépend des activités des zones de dépression (D) et des zones de haute pression de la cellule de Hadley (A) (Ramel, 2005). Les zones de haute pression ou anticyclones sont situées vers les 30° Nord et 30° Sud. La dynamique des vents sur la région se caractérise par une poussée de l’air par l’anticyclone Sainte Hélène au Sud et par l’anticyclone saharo-libyen au Nord. Ces deux masses d’air circulent dans les basses couches atmosphériques (inférieure à 3 km d’altitude) et portent le nom d’alizé (figure 2). L’alizé du Sud qui traverse l’océan et les zones forestières est chargé en vapeur d’eau et porte le nom de mousson et l’alizé venant de du Nord en traversant la zone désertique porte le nom d’harmatan (vent chaud et sec) (figure 2). D’autre part, l’intensité de l’alizé du Sud est fortement influencée par le contraste de température entre le continent et l’Océan Atlantique (Fontaine et Bigot, 1993 ; Weldeab et al., 2007). Ainsi, l’Equateur Météorogique (EM) marque quant à lui, la limite Nord du front de la mousson à l’intérieur du continent (figure 2). L’EM est aussi le lieu de minimum de pression à la surface du sol (Gaye, 2002). La circulation dans les hautes couches atmosphériques est principalement dominée par deux autres grands courants d’air sur la période de juin à septembre, le Jet d’Est Africain (JEA) dans les couches moyennes de l’atmosphère (3-6 km) et le Jet d’Est Tropical (JET) dans la haute atmosphère (12-15 km) (Gaye, 2002 ; Gu et Adler, 2004 ; Parker et al.,2005). Ces deux courants d’air (figure 2) ont un impact significatif sur la pluviosité de la mousson et agissent à contre sens. Un JEA fort et un JET faible entrainent des saisons de pluies avec une faible pluviosité alors que les saisons de pluies à faible JEA et un fort JET sont marquées par une forte pluviosité (Mahé et Citeau, 1993). Cependant, Grist et Nicholson (2001) précisent que la seule intensité du JEA ne suffit pas, la position latitudinale du JEA joue aussi un rôle important dans la pluviosité d’une saison, une position plus au Nord entraine une forte pluviosit

L’HYDROLOGIE

La topographie peu accidentée de l’Afrique de l’Ouest favorise la formation de grands bassins régionaux dont le troisième grand fleuve de l’Afrique, le fleuve Niger. C’est un cours d’eau dont le bassin est partagé par neuf pays (Cameroun, Bénin, Burkina Faso, Côte d’Ivoire, Guinée, Mali, Niger, Nigeria et Tchad) et qui traverse différentes zones climatiques (climat guinéen, climat soudanien, climat sahélien et climat saharien). Le fleuve Niger qui prend sa source dans le Fouta-Djalon (Orange, 1990), est long de 4 200 km avec un bassin actif qui couvre près de 2 000 000 km2 . Ce bassin a d’importants atouts sur le plan hydro-agricole, halieutique, énergétique, de développement économique et social, mais les sécheresses répétées depuis la fin des années soixante et la pression démographique sur les ressources naturelles ont fortement fait baisser son hydraulicité. L’absence de politiques efficaces soucieuses de la préservation de l’environnement a engendré une accélération de la dégradation des terres et des eaux avec notamment un fort ensablement du lit, l’envahissement par des végétaux flottants, et une fragilisation des écosystèmes. Figure 4 : Réseau hydrographique et bassins de l’Afrique de l’Ouest et centrale (Source : www.oecd.org/ csao/cartes). Deux autres grands cours d’eau, la Volta et le fleuve Sénégal (figure 4), marquent le réseau hydrographique Ouest-africain (Dabin et Maignien, 1979). La Volta, deuxième 12 cours d’eau de la région, d’une longueur de plus de 1850 km et d’un bassin d’une superficie d’environ 400 000 km2 , est partagé par le Bénin, le Burkina Faso, la Côte d’Ivoire, le Ghana, le Mali et le Togo (Kasei et al., 2010). Le troisième grand réseau hydrographique est constitué par le fleuve Sénégal qui sera largement décrit plus loin. A coté de ces trois grands cours d’eau, nous dénombrons une multitude de petits bassins (figure 4) de quelques dizaines à quelques centaines de km2 qui se jettent tous dans l’océan Atlantique. Les systèmes endoréïques sont présents par endroit dans les zones de bassin sédimentaire (Favreau et al., 2009). La principale cuvette est le lac Tchad, qui est partagé entre quatre pays, le Tchad, le Niger, le Nigeria et le Cameroun. D’autres petites cuvettes et zones de dépression (mares et marigots) marquent aussi le réseau hydrographique de l’Afrique de l’Ouest. CHAPITRE II : TRAITS PHYSIQUES DU HAUTBASSIN. Les caractéristiques physiographiques d’un bassin versant (sols, végétation, géologie, climat etc.) jouent un rôle essentiel dans les phénomènes de transferts d’eau. En effet, ces paramètres se combinent selon leur influence pour déterminer les modalités de l’écoulement (Sow, 2007). Notre domaine d’étude situé en Afrique de l’Ouest (figure 5) s’étend des latitudes 10° 20′ à 14°54′ N à Bakel, limite septentrionale. De forme losange, il couvre une superficie de 218 000 km2 répartis entre la Guinée (31 000 km2 ), le Mali (155 000 km2 ), le Sénégal (12 500 km2 ) et la Mauritanie (19 500 km2 ). Le haut-bassin est subdivisé en : – cours supérieur proprement dit, ou bassin amont. Il s’étend de la source à Bafoulabé (13°50′) sur une superficie de 124 000 km2 caractérisée par les hautes terres du Fouta-Djalon et de ses contreforts, – cours moyen dont la limite avale est Bakel (14° 54′ N) vers le Nord. Cet ensemble surplombe des régions beaucoup plus basses où les reliefs notables sont constitués de massifs subtabulaires (massif de l’Affolé et plateau de l’Assaba). Le cadre géographique du haut-bassin du fleuve Sénégal est essentiellement centré sur quatre grands ensembles : le Fouta-Djalon, le Plateau Mandingue, le pays de la 13 Falémé et les plaines et plateaux du Nord. Les travaux sur le milieu naturel de cette zone, poursuivis depuis plusieurs décennies, sont nombreux. Le lecteur intéressé pourra se pencher avantageusement sur les thèses de Dione (1996) et Sow (2007). Figure 5 : Présentation de la zonne de l’étude. IV. GEOMORPHOLOGIE. Les plateaux et les glacis constituent les traits géomorphologiques dominants du hautbassin versant du fleuve Sénégal (Gac, 1990). Maignien (1958) et Michel (1973) ont identifié trois grandes surfaces d’aplanissement cuirassées et disposées en gradins successifs, un relief intermédiaire de moyenne altitude cuirassé sur les versants, et trois glacis d’extension très variables.