CONTEXTE ET OBJECTIFS
Des changements climatiques à une échelle régionale ont déjà été observés dans de nombreuses parties du globe et ont déjà eu une influence sur un large éventail de systèmes physiques et biologiques (IPCC, 1997) : « Le continent africain serait particulièrement touché par les incidences de l'évolution du climat ».
L’espace sahélien apparaît comme un milieu particulièrement vulnérable et il nécessite d’y porter une attention toute particulière car cette région ne possède que très peu de moyens pour faire face aux changements globaux du fait de sa très faible capacité d’adaptation à l’évolution du climat.
L’impact sur les ressources en eau est plus complexe que l’on peut le croire. A l’échelle du bassin versant, l’effet d’un changement climatique donné varie selon les propriétés physiques et la végétation des bassins et peut s’ajouter aux modifications du couvert terrestre.
Les études hydrologiques en Afrique de l’Ouest ont montré que les coefficients d’écoulement ont fortement augmenté sur certains hydrosystèmes du Sahel, en dépit d’une diminution marquée de la pluviométrie régionale. Ces nouvelles conditions de ruissellement apparaissent plus favorables dans les zones caractérisées par une diminution du couvert végétal, une extension des surfaces cultivées et des surfaces dégradées et concernent apparemment les seuls bassins entièrement compris dans le Sahel.
Une voie vers l’amélioration de notre aptitude à simuler les écoulements aux exutoires des bassins versants est donc de pouvoir prendre en compte dans les modèles la dynamique du milieu. Cette dynamique résulte soit de processus internes ou de forçages externes naturels, soit de changements anthropiques persistants.
Il existe dorénavant de nouveaux outils qui permettent de suivre les dimensions temporelles et spatiales de la dynamique du milieu :

• des images satellitaires donnant des éléments de suivi de l’occupation des sols et des états de surface,
• des modèles de type socio-économiques permettant d'évaluer les conséquences d'une pression démographique croissante sur le milieu,
• des modèles climatiques globaux (GCM) et régionaux (RCM) permettant d'évaluer les conséquences d’un changement climatique sur les ressources en eau,

DESCRIPTION DU PROJET
Le projet s’intéressera à un sous-bassin du fleuve Niger, le Bani (130 000 km²) et à un petit bassin versant expérimental, Koumbaka (87 km²), tous 2 en milieu sahélien.
Ce projet se déclinera en 3 volets:

• modélisation : modèle à base physique (type SWAT) et modèle global (type GR) –complémentarité des 2 approches : pas de temps, type de spatialisation,
• analyse des situations actuelle et passée : mesures hydrologiques, imageries satellitaires et de photographies aériennes permettant d’étudier l’environnement du fleuve Bani dans son passé immédiat (sécheresses météorologique, hydrologique et agricole) afin de mieux cerner la vulnérabilité de l’espace sahélien face au changement climatique observé depuis 1970,
• prospectives à horizon 2020-2050 : scenarii climatiques et socio-économiques – développer et appliquer des scenarii climatiques et socio-économiques afin d’évaluer l’évolution probable des états de surface et leurs impacts sur les ressources en eau.

résultats attendus

• dresser un état des lieux de l’environnement du bassin du Bani
• Evaluer la variabilité hydroclimatique par le biais d’indices pluviométriques,  d’ETP et de débits
• Cartographier l’occupation du sol à des dates-clefs (vers 1975, 1985 et 2000) par télédétection afin de déterminer l’évolution des états de surface entre ces dates-clefs
• définir la vulnérabilité d’un milieu sahélien anthropisé à l’aide de différents indicateurs
• climatiques : cartographies de variables liées à la pluie et à l’ETP,…
• hydrologiques : disponibilité de la ressource, distribution temporelle, débits caractéristiques,…
• géographiques : évolution de l’occupation du territoire, usages agricoles de l’espace (répartition), Capacité de rétention hydrique du sol, Diversité des paysages
• Etablir le lien entre la pression démographique et les états de surface et définir des scenarii socio-économiques
• affiner la désagrégation des sorties des GCM et utiliser les RCM afin de produire des scenarii d’évolution climatique
• Développer une modélisation hydrologique intégrant l’évolution des états de surface afin d’évaluer la vulnérabilité du milieu à la pression anthropique et aux changements climatiques par application des scenarii précédemment définis.

L'analyse de la vulnérabilité des milieux sous influence climatique et anthropique constitue un domaine de recherche d'actualité et l’objectif de ce projet, en ce sens qu'il doit déboucher sur l'élaboration de modèles hydrologiques et de scenarii permettant l'estimation des ressources en eau et la vulnérabilité du milieu.