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Romain Marteau

Cohérence spatiale et prévisibilité potentielle des descripteurs intrasaisonniers de la saison des pluies en Afrique soudano-sahélienne : Application À la culture du mil dans la région de Niamey

Direction : Bernard Fontaine
Co-direction : Vincent Moron (CEREGE / univ. Aix-Marseille) et Nathalie Philippon
Date de soutenance : 28 septembre 2010

Ce travail de thèse a un double objectif :

(i) combler le manque de connaissances concernant la cohérence spatiale et la prévisibilité potentielle de descripteurs intrasaisonniers (DIS) de la saison des pluies en Afrique soudano-sahélienne. Les descripteurs retenus sont le cumul saisonnier (S), l’occurrence des jours pluvieux > 1 mm (O), l’intensité moyenne des pluies journalières (I), les dates de démarrage (DSP) et de fin (FSP) dela saison des pluies,  la durée moyenne des séquences sèches (DSS) et humides (DSH) ;

(ii) documenter la relation climat-agriculture et en particulier celle entre variabilité intrasaisonnière des pluies et rendements, à partir de l’exemple de la culture du mil dans la région de Niamey.

À partir des enregistrements pluviométriques journaliers (1950-2000) issus de la base FRIEND-AOC documentant un réseau de 136 stations localisées au Sénégal, Mali, Burkina Faso et Niger, la cohérence spatiale à l’échelle interannuelle, a été estimée par divers scores statistiques (DOF, var[SAI], ACP, corrélations). Elle apparaît contrastée entre les descripteurs intrasaisonniers. Les anomalies de cumul saisonnier et d’occurrence des jours pluvieux > 1 mm présentent une forte cohérence spatiale d’une année sur l’autre. À l’inverse, la cohérence spatiale les anomalies interannuelles de l’intensité moyenne des pluies journalières, des dates de démarrage et de fin de la saison des pluies, et de la durée moyenne des séquences sèches et humides est faible. Ainsi, le signal interannuel régional du cumul saisonnier semble principalement lié à une modulation systématique en phase de l’occurrence des jours pluvieux > 1 mm.

La prévisibilité potentielle de S, O, DSP et FSP, estimée à partir des précipitations issues  de 24 simulations du MCG ECHAM 4.5 forcé par les TSO historiques, est faible. Par contre, l'application de modèles statistico-dynamiques basés sur les précipitations ou la dynamique atmosphérique simulées permet d'améliorer les scores de performance pour le  cumul saisonnier et l’occurrence des jours de pluies > 1 mm.

Enfin, à partir d’enquêtes et de suivis menés en milieu agricole sur la culture du mil, ainsi que d’enregistrements pluviométriques journaliers sur l’observatoire AMMA-CATCH Niger entre 2004 et 2007, une analyse de la relation entre date de semis, date de démarrage de la saison des pluies et rendements finaux a été réalisée. Les résultats montrent que (i) la plupart des agriculteurs attendent le premier événement pluvieux recueillant au moins 10 mm en deux jours pour semer ; (ii) les vagues de semis sont généralement synchronisées sur le démarrage hydrologique de la saison des pluies plutôt que sur le démarrage agronomique et (iii) la sensibilité du rendement en grains, testée à partir de simulations du modèle agronomique SARRA-H, pour différentes dates de semis (semis observé, date de démarrage de la saison des pluies), est faible.

Mots-clés
: Mousson africaine ; Sahel ; descripteurs intrasaisonniers (DIS) ; cohérence spatiale ; prévisibilité potentielle ; démarrage agronomique de la saison des pluies ; dates de semis ; mil ; SARRA-H.

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