Extrêmes, normes et variabilité hydroclimatique dans le bassin versant de l'Ouémé à l'exutoire de Bonou

par Domiho japhet Kodja

Projet de thèse en Sciences de l'Eau

Sous la direction de Gil Mahe et de Michel Boko.

Thèses en préparation à Montpellier en cotutelle avec l'Université d'Abomey-Calavi , dans le cadre de GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau , en partenariat avec HSM - Hydrosciences Montpellier (laboratoire) et de Evènements EXtrèmes (equipe de recherche) depuis le 30-11-2015 .


  • Résumé

    Aujourd'hui comme dans le passé, les tempêtes, les vagues de froid ou de chaleur tout comme les sécheresses et les inondations inattendues, sont à l'origine des extrêmes climatiques avec des conséquences inégalement réparties pour de nombreuses zones du globe (Vissin, 2007, Roudier et al., 2010) De plus, selon plusieurs chercheurs (Mahé et al., 2000 ; Le Lay et al., 2002 ; Séguis et al., 2011 ; Paeth et al., 2011), la variabilité hydroclimatique est de plus en plus marquée ces dernières années et en particulier en Afrique de l'Ouest. Ils justifient ces évènements pluvieux extrêmes par l'augmentation des températures des surfaces océaniques, suite aux changements climatiques induisent par les activités humaines selon le dernier rapport du GIEC (IPCC, 2011). Ainsi, il a été constaté qu'il y a une légère reprise de 2 % des lames d'eau précipitées à la fin des années 1990 suivie d'une forte pression humaine sur les écosystèmes (Amoussou et al., 2012 ; Kodja et al., 2013). Ils renchérissent qu'il y a une connexion entre les températures de surfaces océaniques dans l'Atlantique et la variabilité pluviométrique en Afrique soudano-sahélienne (Lough, 1986 ; Servain, 1991 ; Poccard et al., 1998). Des anomalies de Température de Surface Océanique (TSO) dans le golfe de Guinée sont associées à celles de la pluviométrie lors de l'été boréal, de juillet à septembre (JAS). Cette situation a été une réalité aussi bien dans le sahel comme dans la région guinéenne de l'Afrique de l'Ouest (Fontaine et al., 1993 ; Janicot et al., 1997) Ainsi, le réchauffement observé dans le golfe de Guinée ces dernières décennies s'est élargi et le dipôle nord-sud de l'Atlantique s'est affaibli incitant une configuration qui n'est pas favorable à une saison des pluies homogène au Sahel et en Afrique de l'Ouest (Sultan, 2004 ; Aghrymet, 2011). L'évolution de la situation pluviométrique actuelle est en effet assez hétérogène, avec des zones localement excédentaires, provoquant parfois des inondations, et des zones à déficits pluviométriques marqués, créant, au plan agricole, des stress hydriques importants. Ces variabilités climatiques modulées par l'interaction du système Terre-Océan-Atmosphère affectent de nombreuses activités humaines comme la gestion des ressources énergétiques et hydrauliques, l'agriculture ou la pêche (Beltrando, 2012). Par ailleurs de par sa position géographique, le Bénin situé sur la côte du golfe de Guinée a enregistré ces dernières années d'une part dans sa partie méridionale selon Boko et al., (2007) une alternance d'années pluviométriques excédentaires et déficitaires. Pour Amoussou (2010) la moyenne pluviométrie annuelle a connu une baisse de 30, 5 % dans le bassin-versant du Mono, au sud-ouest du Bénin. Au centre, le pays, a connu un déficit pluviométrique de 18 % entre les périodes les sous périodes de 1965 à 1971 et 1972 à 2002 (Akognongbé et al., 2008). Les cumuls pluviométriques du mois de mars ont indiqué, que le début de la grande saison culturale dans la Dépression Médiane (région centrale du Bénin méridionale) est souvent perturbé (Lanokou, 2013). D'autre part, Vissin (2007) a montré dans les résultats de ces études sur le bassin du Niger, partie béninoise que le secteur a connu une baisse de la pluviométrie de l'ordre de 15 % entre les périodes 1955 à 1972 et 1973 à 1992. Il est en général marquée au cours de ces dernières années par un démarrage précoce ou fin tardive des saisons, qu'elle soit pluvieuse ou sèche et une diminution du nombre de jours de pluie (Yabi et al., 2008 ; Zakari et al., 2012). En somme, le Bénin enregistre une baisse et une instabilité interannuelle de la pluviométrie, et une diminution de la longueur des saisons des pluies. Cette variabilité a des répercussions sur la disponibilité de l'eau et sur le régime hydrologique des bassins versants dans un contexte où la plupart des activités sont tributaires de l'eau et que les populations sont majoritairement rurales et vivent de l'agro-pastoralisme (Saley et al., 2005 ; Houndénou et al., 2011). Elles s'installent dans les plaines d'inondation avec des moyens rudimentaires, inadaptés, peu efficaces qui ne leur permettent pas d'atténuer durablement les risques liés aux extrêmes hydroclimatiques comme c'est le cas des populations du bassin de l'Ouémé. Elles constituent une régression des gains de développement, malgré les efforts consentis par les partenaires techniques, financiers et la communauté scientifique, dans le contexte des changements globaux et de l'évolution de la population. Malgré les études antérieures sur la variabilité hydroclimatique en Afrique de l'Ouest, en particulier au Bénin, la circulation océanique et sa variabilité dans la région de la côte Nord du Golfe de Guinée, et leurs relations avec le climat des régions environnantes restent encore très peu connues. Fort de ces constats, il apparaît donc nécessaire de mettre en évidence les extrêmes hydroclimatiques passés et futurs, sur la côte nord du golfe de Guinée et en particulier au Bénin dans le bassin versant de l'Ouémé. En terme de prévision, les connexions possibles avec les températures de surface de l'Atlantique, en particulier équatorial et les champs de pressions sur l'Atlantique Sud seront réalisées à travers le sujet de recherche intitulée « Normes/Extrêmes et variabilité hydroclimatique dans le bassin versant de l'Ouémé à Bonou en République du Bénin ». Elle suscite les interrogations ci-après :  quels sont les mécanismes qui expliquent les liens existant entre la température des surfaces océaniques (TSO), la pluviométrie et les écoulements de surface en Afrique de l'ouest et en particulier dans le bassin versant de l'Ouémé à Bonou au Bénin ?  quels sont les seuils qui caractérisent les évènements hydroclimatiques extrêmes dans le bassin versant de l'Ouémé à Bonou ?  comment les évènements hydroclimatiques extrêmes dans le temps impactent la vie des populations dans le bassin versant de l'Ouémé à Bonou ?  quelles sont les stratégies d'adaptation développées par les populations du bassin de l'Ouémé à Bonou face aux effets des évènements hydroclimatiques extrêmes ? Les réponses à ces préoccupations amènent à vérifier les quelques hypothèses. 1.1. Hypothèse de travail Pour mener à bien cette étude, trois hypothèses sont émises  Il y a des mécanismes qui expliquent les liens qui existent entre températures des surfaces océaniques, la pluviométrie et les écoulements de surface en Afrique de l'ouest et en particulier dans le bassin versant de l'Ouémé à Bonou ;  Il existe des seuils qui permettent de mieux caractériser les évènements hydrométéorologiques extrêmes dans le bassin versant de l'Ouémé à Bonou ;  les évènements hydroclimatiques extrêmes impactent la vie des populations dans le bassin versant de l'Ouémé à Bonou ;  Plusieurs stratégies d'adaptation sont mises en place par les populations dans le bassin versant de l'Ouémé à Bonou face aux risques hydroclimatiques. Pour vérifier ces hypothèses, les objectifs suivants sont formulés. 1.2. Objectifs de recherche L'objectif général de cette étude vise à : Caractériser les évènements hydroclimatiques extrêmes et leur interconnexion avec les températures de surface océanique dans le bassin versant de l'Ouémé à Bonou. Spécifiquement, il s'agit de :  analyser les mécanismes qui expliquent les liens qui existent entre températures de surface océanique, la pluviométrie et les écoulements de surface en Afrique de l'Ouest et en particulier dans le bassin versant de l'Ouémé à Bonou au Bénin ;  définir les seuils des évènements hydroclimatiques extrêmes et la vulnérabilité des populations dans le bassin versant de l'Ouémé à Bonou au Bénin ;  étudier les impacts des évènements hydroclimatiques extrêmes sur les populations du bassin dans le temps ;  proposer des stratégies d'adaptation des populations face aux évènements hydrométéorologiques dans le bassin versant de l'Ouémé à Bonou. Au terme de l'étude, les résultats ci-après sont attendus avec une approche d'étude pluridisciplinaire combinant les approches d'analyse en climatologie, en hydrologie, en évaluation environnementale et en socio-anthropologie, mises en forme dans un système d'information géographique. La variabilité hydropluviométrique et leur lien avec les températures de surface océaniques ainsi que les mécanismes qui expliquent leur fonctionnement seront mis en exergue ; les extrêmes hydroclimatiques, leurs impacts sur les populations et les stratégies d'adaptation qu'elles développent faces aux évènements hydro-catastrophes dans le bassin versant de l'Ouémé à l'exutoire de Bonou.

  • Titre traduit

    Extreme, norms and hydroclimatic variability in the river basin of Oueme at the outfall of Bonou


  • Résumé

    Today as in the past, storms, cold or heat waves like drought and unexpected floods are causing climate extremes unevenly distributed with consequences for many areas of the globe (Vissin 2007 , Roudier et al., 2010) Moreover, according to several researchers (Mahé et al., 2000; Le Lay et al., 2002; seguis et al, 2011;.. Paeth et al, 2011), hydroclimatic variability is becoming more pronounced in recent years and particularly in West Africa. They justify these extreme rainfall events by rising temperatures of ocean surfaces, due to climate change induced by human activities according to the latest IPCC report (IPCC, 2011). Thus, it was found that there is a slight recovery of 2% sheets of water precipitated in the late 1990s followed by a strong human pressure on ecosystems (Amoussou et al, 2012;. Kodja et al ., 2013). They renchérissent that there is a connection between sea surface temperatures in the Atlantic and rainfall variability in Sudano-Sahelian Africa (Lough, 1986; Servain 1991; Poccard et al., 1998). Temperature anomalies Oceanic Area (TSO) in the Gulf of Guinea are related to those of rainfall during the boreal summer, from July to September (JAS). This was a reality as well as in the Sahel in West Africa Guinea region (Fontaine et al., 1993; Janicot et al., 1997) Thus, the observed warming in the Gulf of Guinea in recent decades has expanded and north-south dipole of the Atlantic has weakened prompting a configuration that is not favorable to a homogeneous rainy season in the Sahel and West Africa (Sultan, 2004; AGHRYMET, 2011). The evolution of the current rainfall situation is quite heterogeneous because with locally surplus areas, sometimes causing floods and areas with rainfall deficits marked, creating, agriculturally, significant water stress. These climatic variability modulated by the interaction of the Earth-Atmosphere-Ocean system affect many human activities such as management of energy and water resources, agriculture and fisheries (Beltrando, 2012). In addition to its geographical position, Benin situated on the coast of the Gulf of Guinea has recorded in recent years on the one hand in its southern part as Boko et al., (2007) alternating rainfall surplus and deficit years. For Amoussou (2010) the average annual rainfall has decreased by 30, 5% in the catchment area of ​​Mono, in southwestern Benin. In the center, the country experienced a rainfall deficit of 18% between periods in the periods 1965-1971 and 1972-2002 (Akognongbé et al., 2008). The cumulative rainfall in March indicated that the start of the growing season in the great Depression median (central region of southern Benin) is often disturbed (Lanokou, 2013). Moreover, Vissin (2007) showed in the results of these studies on the Niger Basin, Benin side that the sector has experienced a decline in rainfall of around 15% between the periods 1955-1972 and 1973 in 1992. It is usually marked in recent years by an early start and late seasons end, whether wet or dry, and a decrease in the number of rainy days (Yabi et al., 2008; and Zakari al., 2012). In sum, Benin recorded a decline and instability interannual rainfall, and reduced the length of the rainy seasons. This variability affects the availability of water and on the hydrological regime of watersheds in a context where most activities are dependent on water and populations are predominantly rural and live agropastoralism ( saley et al., 2005; Houndénou et al, 2011).. They settle in floodplains with rudimentary means, inadequate, ineffective, which do not allow them to sustainably mitigate risks related to extreme hydro-as is the case of the people of Ouémé basin. They constitute a regression of development gains, despite the efforts of the technical partners, financial and scientific community, in the context of global changes and the evolution of the population. Despite previous studies on hydroclimatic variability in West Africa, especially in Benin, ocean circulation and its variability in the region of the north coast of the Gulf of Guinea, and their relationship with the climate of the surrounding areas are still very little known. With these findings, it appears necessary to highlight the extreme hydro past and future, on the northern coast of the Gulf of Guinea and particularly in Benin Ouémé catchment. In terms of prediction, the possible connections with Atlantic surface temperatures, especially the equatorial and pressure fields on the South Atlantic will be realized through the research topic entitled "Standards / hydroclimatic extremes and variability in the basin Oueme catchment in Bonou in Benin Republic. " It raises the following questions: - what are the mechanisms that explain the relationship between the temperature of ocean surfaces (TSO), rainfall and runoff in West Africa and particularly in the watershed of Oueme to Bonou in Benin? - what are the thresholds that characterize extreme hydroclimatic events in the watershed of Oueme to Bonou? - how extreme hydroclimatic events in time impact the lives of people in the catchment area of ​​Oueme to Bonou? - what are the adaptation strategies developed by populations of Ouémé basin Bonou to face the effects of extreme hydroclimatic events? The answers to these concerns led him to verify some assumptions. Working hypothesis To carry out this study, three assumptions are made - There are mechanisms that explain the relationship between sea surface temperatures, rainfall and runoff in West Africa and particularly in the watershed of Oueme to Bonou; - There are thresholds to better characterize the extreme hydrometeorological events in the watershed of Ouémé to Bonou; - extreme hydroclimatic events impact the lives of people in the catchment area of ​​Oueme to Bonou; - Many adaptation strategies are implemented by the people in the catchment area of ​​Oueme Bonou to cope with hydro risks. To test these hypotheses, the following objectives are formulated. Research Objectives The general objective of this study is to: Characterize extreme hydroclimatic events and their interconnection with the ocean surface temperatures in the river basin of Oueme to Bonou. Specifically, this is: analyze the mechanisms that explain the relationship between ocean surface temperatures, rainfall and West Africa in surface runoff, especially in the watershed of Oueme to Bonou in Benin; - set thresholds extreme hydroclimatic events and the vulnerability of populations in the watershed of Oueme to Bonou in Benin; - study the impacts of extreme events on hydro basin populations over time; - propose populations coping strategies deal with hydrometeorological events in the watershed of Oueme to Bonou. At the end of the study, the results are below expected with a multidisciplinary approach combining analytical approaches climatology, hydrology, environmental assessment and socio-anthropology, shaped in a system geographic information. The hydropluviométrique variability and their link to surface ocean temperatures and the mechanisms that explain their functioning will be highlighted; hydroclimatic extremes, their impacts on populations and the coping strategies they develop the hydro-sided disaster events in the watershed of Oueme at the outfall of Bonou