Volet pluviométrie

Le présent rapport a trait au volet pluviométrie du programme ICCARE. Les variables traitées constituent, donc, des séries chronologiques de pluies. La question à laquelle ce rapport essaye d’apporter une ou plusieurs réponses est :

peut-on constater un changement de la pluviométrie annuelle au cours des dernières décennies?

A cette question peuvent s’ajouter bien d’autres interrogations. Si il y a eu une modification, quelle a été son ampleur dans la zone étudiée? A quel moment ce phénomène s’est il déclaré? A-t-il-eu une forte extension? Cette extension, est-elle uniforme dans l’espace? Si il n’y a pas eu de modification, la ressent-on tout de même un peu dans les pays qui bordent le Sahel ou n’est elle propre qu’aux pays sahéliens?

L’échelle de présentation des résultats est celle de la région étudiée.

DONNEES ET METHODES

Les données sont des valeurs annuelles de pluviométrie sur l’ensemble des pays. La majeure partie de l’information récoltée est contenue dans la base « PLUVIOM » gérée à Montpellier par l’ORSTOM. Grâce à des contacts avec des services nationaux et d’autres équipes de recherches (qu’ils en soient tous remerciés!), nous avons pu compléter la base. Nous disposons à l’heure actuelle, d’une base très complète qui couvre l’ensemble de la zone étudiée et ce, depuis l’implantation des postes pluviométriques jusqu’à la fin de la décennie 1980.

La sélection des postes analysés repose sur des critères de qualité des données et de longueur des séries pluviométriques. La quantité d’information retenue varie beaucoup d’un pays à l’autre. Elle est très faible sur la Sierra Leone et le Liberia.

Le travail a été effectué sous deux angles différents mais complémentaires :

• à un niveau ponctuel, pour chaque station, nous avons utilisé des méthodes statistiques qui permettent de caractériser des fluctuations dans une série chronologique.
  • Les méthodes statistiques retenues dans le cadre de ce travail sont : test de corrélation sur le rang pour vérifier le caractère aléatoire d’une série, test de Pettitt, statistique de Buishand, ellipse de contrôle, procédure bayésienne de Lee et Heghinian et procédure de segmentation des séries hydrométéorologiques de Hubert pour détecter une rupture au sein d’une série (Lubès et al, 1994).
  • Lorsque les tests statistiques donnent des résultats contradictoires nous parlerons « d’anomalie »; lorsque les tests donnent les mêmes résultats nous parlerons de « rupture ».
• à un niveau régional, nous avons cartographié l’évolution de la pluviométrie annuelle sur les décennies 1950, 1960, 1970 et 1980 :
  • Pour chacune des décennies, la pluviométrie annuelle brute a été cartographiée, à chaque fois à partir des mêmes postes, sur la zone étudiée. Nous avons produit deux types de carte : une carte de tracé des isohyètes interannuelles et une carte ne regroupant que quelques isohyètes afin de donner une représentation plus accessible des fluctuations de la variable pluviométrie annuelle.
  • Sur chacun des postes retenus, nous avons déterminé « l’indice pluviométrique » défini par Nicholson (Nicholson et al, 1988; Servat, 1994). L’indice pluviométrique utilisé ici est une moyenne par décennie des indices annuels calculés selon l’expression :
    
    

    Pour chacune des décennies, cet indice a été cartographié, à chaque fois à partir des mêmes postes. La carte alors obtenue traduit des zones à déficit ou excédent pluviométrique plus ou moins marqué.

CARTOGRAPHIE DES VARIATIONS DE LA PLUVIOMETRIE ANNUELLE

La figure 1 présente la localisation des postes utilisés.

Le tracé des isohyètes (figure 2) sur les 4 décennies révèle ou confirme plusieurs points :

• Sur la façade océanique la pluviométrie est importante. Grossièrement, les isohyètes suivent la côte. Seule exception, du Ghana au Bénin, où le tracé est plus complexe. De part et d’autre du « Cap des trois pointes » situé à la pointe méridionale du Ghana, le total des précipitations annuelles est très différent, élevé à l’Ouest et faible à l’Est. Une des raisons qui est souvent avancée est l’orientation de la côte qui est plus parallèle aux flux de mousson et est donc moins favorable aux précipitations.
• Le massif de l’Atakora qui s’étend du Sud du Ghana et du Togo jusqu’au Nord-Ouest du Bénin ainsi que le plateau central du Nigeria ont un effet pluviogène. L’isohyète 1250 mm suit parfaitement leurs contours respectifs.
• Le « V Baoulé » (limite de la zone de forêt) en Côte d’Ivoire qui creuse le tracé des isohyètes montre l’effet pluviogène de la zone forestière.
• L’intérieur du continent, qui n’est pas soumis à l’influence océanique, où le relief est pratiquement absent et où pousse la savane, a des isohyètes qui suivent les parallèles.

L’effet pluviogène des massifs montagneux (Atakora et plateau central du Nigeria) semble s’atténuer fortement pendant la décennie 1980. Parallèlement, dans le sud forestier ivoirien, on constate un glissement des isohyètes vers le Sud/Sud-Ouest. Ce phénomène, qui se traduit par une diminution de la pluviométrie dans cette région peut être lié à une intensification de la déforestation et de la mise en culture depuis la décennie 1970. Sur la façade océanique, les isohyètes apparaissent moins resserrées durant la décennie 1980 que durant la décennie 1950 : les écarts pluviométriques sont alors moindres entre la côte et l’arrière-pays.

Globalement la pluviométrie a baissé sur l’ensemble de la zone étudiée et ce, à partir de la décennie 1970. Durant la décennie 1980, le phénomène semble s’être intensifié. On notera que durant la décennie 1960, la pluviométrie a été la plus forte sur quatre des pays qui bordent le Golfe de Guinée : Côte d’Ivoire, Ghana, Togo et Bénin. Ailleurs, les pluviométries annuelles de la décennie 1950 et de la décennie 1960 sont assez voisines, voire plus élevées en ce qui concerne la première (exemples du Sénégal, de la Guinée Bissau, du Mali et du Burkina Faso).

Les cartes de pluviométrie interannuelle (figure 3) illustrent ces observations.

La zone à faible pluviométrie (inférieure à 800 mm) couvre dorénavant entièrement le Nord de la zone d’étude : son extension fut minimale durant la décennie 1950, elle fut maximale durant la décennie 1980, quoique déjà très importante durant la décennie 1970.

La zone à pluviométrie immédiatement supérieure (comprise entre 800 et 1200 mm) a glissé fortement vers le Sud. Au cours de la décennie 1980, les effets pluviogènes des massifs de l’Atakora au Togo et Bénin et du Plateau Central au Nigeria ne se font plus guère ressentir.

La zone à pluviométrie intermédiaire (comprise entre 1200 et 1600 mm) a connu une extension maximale durant la décennie 1960. Au cours de la décennie 1980, elle n’occupe plus qu’une superficie réduite et est décalée vers le Sud.

Les zones à pluviométrie plus importante (supérieure à 1600 mm) ont fortement régressé : elles ont, pour ainsi dire, disparu sur la Côte d’Ivoire, la Guinée Bissau et la Centrafrique.

Les cartes d’indices pluviométriques (figure 4) permettent de visualiser l’ampleur du phénomène de baisse de la pluviométrie tant en intensité qu’en extension.

Globalement, sur l’ensemble de la zone étudiée, les décennies 1950 et 1960 sont excédentaires par rapport aux décennies 1970 et 1980.

La décennie 1950 est la décennie la plus pluvieuse à l’exception des quelques pays cités plus haut auxquels on peut ajouter une partie du Nigeria, du Cameroun et de la Centrafrique. Le déficit pluviométrique apparaît au cours de la décennie 1970. Quelques régions très localisées y échappent : axe Sud-Ouest/Nord-Est au Nigeria, Nord-Ouest de la Côte d’Ivoire, chaîne de l’Atakora au Togo et centre du Cameroun. Au cours de la décennie 1980, le phénomène s’étend avec une intensité souvent plus importante. Celle-ci est forte à l’Ouest et au Nord de l’ensemble de la zone étudiée ainsi qu’au Nord de la Centrafrique. Les régions côtières de Côte d’Ivoire sont également très touchées.

En bordure du Golfe de Guinée, le Togo, le Bénin, le Nigeria et le Cameroun sont moins affectés par la baisse de la pluviométrie.

Le Cameroun et la Centrafrique pourraient se situer en limite Sud de la zone d’extension de cette variation climatique. Une étude complémentaire devrait être menée dans les régions équatoriales et subéquatoriales pour confirmer ou non cette hypothèse.

TESTS DE DETECTION DE RUPTURES DANS LES SERIES CHRONOLOGIQUES DE PLUVIOMETRIE ANNUELLE

Si l’on s’intéresse dans un premier temps à la vérification du caractère aléatoire de chacune des séries chronologiques (figure 5), on observe :

• Les séries pluviométriques ont un caractère non aléatoire en Afrique de l’Ouest, au Nord du Nigeria et de la Centrafrique, au Tchad et au centre du Cameroun. L’hypothèse alternative d’une tendance au sein des séries pluviométriques peut donc être acceptée. Celle-ci se fait toujours dans le sens de la diminution de la pluviométrie annuelle.
• Les séries pluviométriques ont un caractère aléatoire principalement sur la façade océanique à l’Est du Ghana. Toutefois dans certaines régions plus continentales, on constate une situation similaire : Est de la Côte d’Ivoire, centre du Ghana, du Togo et du Bénin ainsi que Sud du Nigeria et de la Centrafrique.

Si l’on s’intéresse ensuite à la détection d’une rupture ou d’une anomalie au sein de chacune des séries chronologiques (figure 6), on observe :

• Les ruptures concernent principalement les séries pluviométriques des postes de l’Afrique de l’Ouest. A l’Est de la Côte d’Ivoire et du Ghana, celles-ci ne concernent plus que le Nord de la zone d’étude ainsi que des régions assez localisées.
• Les anomalies au sein des séries pluviométriques se font plus nombreuses à l’Est de la Côte d’Ivoire et du Ghana. Hormis les littoraux togolais et béninois, elles ne délimitent pas à proprement parler des zones homogènes. Ces anomalies sont généralement situées à proximité de postes pour lesquels des ruptures ont été détectées.
• Les postes où ni rupture ni anomalie n’ont été détectées se trouvent majoritairement dans la partie Est de la zone d’étude, principalement sur la façade océanique et au Sud.

Une modification au sein des séries pluviométriques annuelles se fait donc surtout ressentir à l’Ouest et au Nord de la zone d’étude. Ailleurs, celle-ci n’apparaît que de façon très ponctuelle. Cette variation, qui se traduit par une baisse importante de la pluviométrie au cours des dernières décennies, se situe principalement à la fin de la décennie 1960 et au tout début de la décennie 1970 comme le montre la figure 7.

CONCLUSION

A la question posée en introduction, la réponse est qu’effectivement la pluviométrie annuelle a changé au cours des dernières décennies en Afrique de l’Ouest et Centrale.

Les précipitations annuelles ont diminué de façon très importante sur l’Ouest et le Nord de la zone d’étude, ainsi que sur la façade océanique de la Côte d’Ivoire. Ailleurs ce phénomène a été ressenti mais de manière moins intense.

Cette variation semble être apparue à la fin de la décennie 1960 et au tout début de la décennie 1970. Cela fait donc maintenant plus de deux décennies qu’elle perdure. Elle semble même s’être intensifiée durant la décennie 1980.

Dans l’état actuel des connaissances, les raisons d’un tel phénomène ne sont pas déterminées. Il est toutefois intéressant de noter en Côte d’Ivoire la coïncidence et la concomitance entre la baisse de la pluviométrie dans le sud forestier d’une part et la déforestation et la mise en culture de cette région d’autre part. Ceci est conforme au consensus qui semble se dégager à propos de l’influence humaine sur le climat (Houghton, 1996).

La poursuite de cette étude pourrait se faire dans plusieurs directions mais nous avons choisi d’en privilégier deux :

• Replacer dans « l’histoire » du continent ce phénomène par une analyse sur des séries pluviométriques les plus longues possibles.
• Analyser de façon plus fine ce phénomène afin d’en déterminer les manifestations les plus sensibles telles que le raccourcissement de la (des) saison(s) des pluies ou la diminution du nombre annuel de jours de pluie.

Résultats par pays

BENIN, BURKINA FASO, CAMEROUN, COTE D'IVOIRE, GHANA, GUINEE CONAKRY, GUINEE BISSAU, LIBERIA et SIERRA LEONE, MALI, NIGERIA, REPUBLIQUE CENTRAFRICAINE, SENEGAL et GAMBIE, TCHAD et TOGO

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