INDICE DE SEVERITE DE LA SECHERESSE DE PALMER

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DEFINITION ET CONCEPTS DE BASE

La sécheresse correspond à un déficit hydrique prolongé dans le temps. C’est un phénomène climatique extrême assez complexe. La typologie est assez variée. On retient entre autres :
 la sécheresse météorologique ;
 la sécheresse hydrologique ;
 la sécheresse édaphique.
D’autres sécheresses telles la sécheresse conjoncturelle d’ El NINO, la sécheresse agricole, politique, socio-économique etc. existent, elles ne seront pas examinées.
La définition ci-dessus énoncée correspond mathématiquement :
• au rapport RRR<2TTT (précipitations inférieures à deux fois les températures) ;
• au rapport RRR<ETP (précipitations inférieures à l’évapotranspiration) ;
• à un écart à la moyenne, écart négatif soit Pi-Pm <0 (précipitations annuelles moins précipitations moyennes annuelles) ;
• et en un rapport nul à faible de Pi (précipitations annuelles) par Pm (précipitations moyennes annuelles) soit (Pi/Pm) <= 0
Nous ferons allusions à ces différentes correspondances mathématiques plus loin dans l’approche statistique de la sécheresse, dans l’approche du bilan hydrique, et dans l’approche indiciaire (indice d’écart la moyenne, de pluviosité et du rapport à la normale).
La sécheresse dans le sud de Madagascar tient principalement à la composante météorologique (causes déterminantes) ainsi qu’aux changements climatiques (causes prédisposantes ou adjuvantes) liés à l’activité humaine.

CAUSES METEOROLOGIQUES

La pression atmosphérique et le vent sont pour une part non négligeable à la base du déficit pluviométrique dans le sud de Madagascar.
L’effet du premier paramètre se manifeste par ses valeurs élevées qui s’y règnent et ce, de façon quasi permanente toute l’année.
Le second, quant à lui, est fonction du premier. Le tableau II (Annexe I) inclut le champ de pression.
L’analyse synoptique utilisant la pression atmosphérique comme paramètre essentiel conduit à l’élaboration de structures auxquelles correspondent des types de temps bien définis.
Dans notre cas, et ainsi qu’il découle du tableau II, les valeurs de pression montrent un beau temps quasi perpétuel qui règne dans le sud excepté à Fort-Dauphin et à Ranohira.
L’existence d’une cellule anticyclonique (anticyclone des Mascareignes) explique le régime barique élevé et ci-dessus énoncé.
Le vent dont la cause réside dans la différence de pression (confère tableau III, où ses valeurs sont assez fortes surtout à Faux-cap), s’oppose aux ascendances.

CONCLUSION

A Madagascar, l’orographie [5] qui détermine la pluviosité est accusée dans le sud du pays à l’exception de Fort-Dauphin. Ceci permet de
comprendre par ailleurs le déficit ou l’insuffisance de la pluviométrie.

LES CAUSES CLIMATOLOGIQUES

La composante climatologique en est pour beaucoup dans la compréhension de la sécheresse dans le Sud de Madagascar. La variabilité naturelle du climat liée au cycle solaire et à l’activité humaine prédisposent la région à un déficit pluviométrique. L’insolation ne constitue pas non plus un facteur limitant dans la zone.
La durée moyenne d’insolation journalière peut atteindre 9-13 heures. L’importance de cette durée d’insolation réside dans le fait que sa connaissance est capitale dans l’étude du rayonnement global. On rappelle l’influence directe ou indirecte de cette dernière dans le développement des processus physiques se déroulant dans l’atmosphère.
L’approche PATTERSON [6] énonçant la possibilité d’alternance de période de circulation zonale rapide et lente et où en zone de circulation rapide,le jet circule à des basses latitudes correspondant aux grandes zones du climat peut, dans une autre acception, déterminer la sécheresse dans le sud de Madagascar.
Un autre aspect expliquant ce déficit serait l’émission de gaz à effet de serre ayant la conséquence d’un réchauffement planétaire.
Les températures observées pendant la période 1971-2000 dans la présente étude paraissent à cet effet éloquentes (confère tableaux I.a ; I.b ;I.c ; I.d et I.e, annexe I)
Les changements climatiques attribuables à l’activité humaine constituent un fait majeur qu’il importe de considérer également.
Les couches agricoles en général et les Antadroy mahafaly d’Ampanihy-Ouest et d’Ambovombe en particulier réputés pour leurs cultures arachidières, à la recherche de terres fertiles font payer un lourd tribu à l’environnement forestier. Ceci associé à l’action des « tavy » et à la culture sur brûlis prennent part dans le mécanisme de sécheresse de même que les pratiques culturales et le prélèvement substantiel de ligneux pour des fins diverses. Ces raisons évoquées vont nous amener à étudier d’une part :
• le rôle et l’importance de l’élément ligneux dans le processus pluviométrique ;
• et d’autre part, l’activité agro-pastorale (défrichement, feux de brousse, mode d’élevage).

ELEMENT LIGNEUX

La forêt influence le climat régional. L’influence de la forêt sur la pluviosité se reconnaît par une augmentation des quantités précipitées.
Des géographes et botanistes [7] ont fait admettre que cette augmentation atteignait 18%. Quoi que difficile à mettre en évidence le lien entre forêt et pluviosité eu égard à la difficulté d’appréhension de la forêt par l’expérimentateur ainsi qu’aux ombres subsistant au tableau de nos connaissances, on peut néanmoins, avancer que la forêt contribue à la fertilité du sol (LA SECHERESSE EST AUSSI PEDOLOGIQUE)
Par ailleurs, l’évaporation notée au dessus d’une forêt peut-être considérée également comme un élément d’explication. Enfin, la forêt contribuerait à la turbulence.

CONCLUSION

La FORET constitue un éco-système tout comme L’EAU et le SOL. L’adjonction de ces trois éléments influent le CYCLE DE L’EAU. Une rupture notée au niveau d’une composante se répercute sur les autres composantes d’où déséquilibre du système global.
L’action des « tavy », celle des Antadroy mahafaly », les pratiques culturales et le mode d’élevage basé sur le pastorat associé à la pression humaine sur les systèmes ligneux, hydro et pédo permettront à chacun de tirer des conclusions sur les sécheresses HYDROLOGIQUE, PEDOLOGIQUE voire METEOROLOGIQUE.

APPROCHE STATISTIQUE DE LA SECHERESSE

METHODOLOGIE ET DISCUSSIONS

• FREQUENCES MENSUELLES
L’approche statistique de la sécheresse repose sur la comparaison des hauteurs de précipitations mensuelles aux températures mensuelles. Le seuil se place à RRR< 2TTT, c’est-à-dire, un mois est considéré comme sec, si pour ce mois, la hauteur de précipitation enregistrée est inférieure à 2 fois la température mensuelle moyenne enregistrée au cours du même mois comme l’indique les diagrammes ombrothermiques ci-dessous.
Ces diagrammes ombrothermiques permettent de mettre en exergue le phénomène de sécheresse.
L’interprétation repose sur deux courbes : la courbe TTT et la courbe RRR désignant respectivement la courbe de température et la courbe de précipitation. Les points situés au dessous de la courbe de température traduisent les récurrences sèches et les points situés au dessus traduisent les récurrences humides. L’examen au cas par cas fait ressortir :
TULEAR
Au niveau de cette station, les récurrences sèches concernent les mois de mars, avril, mai, juin, juillet août, septembre, octobre et novembre (mois pendant lesquels, la précipitation est inférieure à deux fois la température mensuelle moyenne). Les récurrences humides concernent les mois de décembre, janvier et février (mois pendant lesquels, les précipitations mensuelles moyennes dépassent deux fois les températures mensuelles moyennes.
MORONDAVA
Le constat à Tuléar est valable pour Morondava sauf que le mois de mars fait partie des récurrences humides.
FAUX-CAP
A l’exception des mois de décembre et de mai, le reste de la saison connaît des épisodes secs où la précipitation est en deçà de la courbe de température.
FORT-DAUPHIN
Ici, l’approche RRR<2TTT ne fait pas ressortir d’épisodes secs. La courbe de précipitation est supérieure à celle de température. Une remarque, cependant est le rapprochement de cette courbe de précipitation à celle de température pendant les mois d’août, septembre et octobre. Ceci tient à l’activité anticyclonique.
RANOHIRA
On peut parler ici de situation équivalente c’est-à-dire que les récurrences sèches sont égales aux récurrences humides soit six mois de récurrences sèches et six mois de récurrences humides. Les récurrences sèches concernent les mois avril, mai, juin, juillet, août et septembre (saison sèche). Le tableau IV (Annexe I) montre le régime mensuel de la sécheresse particulière à Faux-Cap, Tuléar, Morondava, Ranohira et Fort-Dauphin sur une période de trente (30) ans pour les quatre dernières stations et une période de 13 ans pour la station de Faux-cap. Alors que les mois d’avril, mai, juin, juillet, août, septembre, octobre et novembre notent la sécheresse tous les ans de façon régulière, les mois de décembre, janvier, février et mars notent une manifestation sporadique du phénomène.
La démarche consiste, à partir de la base de données « BD_TULEAR SECHERESSE ET ARIDITE », à générer :
1. un ETAT comportant les champs NOMS_STATIONS, ANNNEES, MOIS, RRR, TTT (on rappelle que RRR et TTT désignent les précipitations et les températures moyennes mensuelles).
NB : cette fenêtre se rapporte à l’opération 1 ci-dessus décrite. Il est à noter par ailleurs, que les enregistrements atteignent 1597 lignes avec un alignement chronologique de la série des 30 ans pour les stations de Tuléar, Morondava, Fort-Dauphin et Ranohira et de 13 ans pour la station de Faux-cap.
2. L’opération 2, consiste en l’ajout d’un nouveau champ que nous appellerons champ critère (critère de sécheresse c’est-à-dire RRR<2TTT). Il est à noter que ce critère repose sur un test logique dont les arguments renvoient à 1 et 0, deux valeurs arbitraires que nous avons choisies et traduisant respectivement situation de sécheresse et de non sécheresse. Dans notre cas, on s’intéressera à la valeur 1. L’opération 2 est illustrée comme suit :
Cette condition posée, EXCEL génère automatiquement les résultats (1, dans le cas de sécheresse où RRR<2TTT et 0 dans le cas contraire)
3. l’opération 3 consistera à faire un filtre sur la valeur 1, ainsi qu’on le remarque ci-dessous.
4. le filtre sera étendu aux champs NOMS_STATIONS, ANNEES et MOIS. Ceci permet d’identifier la sécheresse en une année donnée et pour un mois défini au niveau de telle ou telle station.
Nous comprenons ici l’application d’un filtre sur la station de FORT-DAUPHIN du champ NOM_STATION, également un filtre sur (Tous) du champ ANNEES et enfin un filtre sur janvier du champ MOIS. Ces trois filtres donnent le résultat ci-dessous.
Comme interprétation, le phénomène de sécheresse pendant la série 1971-2000 a été enrégistré pour le mois de janvier en 1976, 1981 et 1983
En translatant cet exemple à Morondava pour le mois de mars par exemple, on obtient : Cette itération se poursuit à tous les mois de l’année et station par station. Les différentes intersections traduisent le régime mensuel de la sécheresse au niveau de telle ou telle station.
Les histogrammes ci-dessous parlent des fréquences mensuelles du nombre de mois secs dans la zone d’étude. Ils renvoient aux tableaux V.a, V.b,V.c, V.d et V.e (Annexe I,). Il s’agit là de la probabilité d’apparition de la sécheresse à l’échelle du mois dans les différentes stations. Notons par ailleurs, que le caractère étudié est quantitatif (il s’agit du nombre de mois secs). Les effectifs sont représentés par le nombre d’années c’est-à-dire la trentaine d’années pour les stations de Tuléar, Morondava, Fort-Dauphin et Ranohira et 13 ans pour la station de Faux-cap. La démarche utilisée est analogue à celle décrite ci-dessus concernant le régime mensuel de la sécheresse. En reprenant l’exemple de Fort-Dauphin, la fréquence d’apparition de la sécheresse au mois de janvier consistera au rapport du nombre de cas à l’effectif total ce qui se met sous la forme :
Fréquence% Nombre decas
Effectif Total
Cette fréquence est alors de 10% (Fort-Dauphin pour le mois de janvier) et 40% (Morondava pour le mois de mars). Les différentes fréquences ont été déduites ainsi.

Table des matières

INTRODUCTION
Chapitre I : GENERALITES
I .1. CONSIDERATIONS GENERALES
I .1.1. CONVENTIONS DE BASE
I .1.2. FACTEURS DE CONVERSION
I .1.3. NOMENCLATURE GENERALE
I .2. PRELIMINAIRES
Chapitre II : PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
I I.1. TRAITS PHYSIQUES
I I.2. HYDROGRAPHIE
I I.3. TRAITS HUMAINS
Chapitre III : LES CAUSES
I II.1. DEFINITION ET CONCEPTS DE BASE
I II.2. CAUSES METEOROLOGIQUES
I II.3. LES CAUSES CLIMATOLOGIQUES
I II.3.1. METHODOLOGIE ET DISCUSSIONS
I II.3.2. APPROCHE DU BILAN HYDRIQUE
I II.3.2.1. METHODOLOGIE ET DISCUSSIONS
I II.3.2.2. INTERPRETATION OU DISCUSSIONS
I II.3.2.3. CONTRASTES DU BILAN HYDRIQUE
I II.3.3. ELEMENTS DE CLIMATOLOGIE
I II.4. INDICES DE SECHERESSE
I II.4.1. INDICE DE L’ECART A LA MOYENNE (Em)
I II.4.1.1. DEFINITION
I II.4.1.2. METHODOLOGIE ET DISCUSSIONS
I II.5. INDICE DE PLUVIOSITE
DEFINITION
METHODOLOGIE ET DISCUSSIONS
I II.6. LE RAPPORT A LA NORMALE (RN)
DEFINITION
METHODOLOGIE ET DISCUSSIONS
I II.7. INDICES DE SEVERITE
INDICE DU NOMBRE D’ECARTS-TYPES
INDICE DE SEVERITE DE LA SECHERESSE DE PALMER
INDICE STANDARDISE DE PRECIPITATION
Chapitre IV : ARIDITE
I V.1. GENERALITES ET DEFINITION
I V.2. CORRELATIONS
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES