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Variabilité et tendances pluviométriques dans le nord-ouest de la Centrafrique: enjeux environnementaux( Télécharger le fichier original )par Bertrand DOUKPOLO Université d'Abomey-Calavi - DEA 2007 |
* Lacunes calculées à partir de 1951. ** Etat actuel de fonctionnalité des stations (marche ou arrêt)
Les soubresauts militaro-politiques (villes assiégées pendant plusieurs jours, populations en fuite, stations détruites...) et la conjoncture économique que connaît le pays depuis 1990, ont aggravé les difficultés matérielles déjà récurrentes sur le terrain : vétusté des appareils de mesure, manque de personnel qualifié, maintenance et entretien non performants des équipements, retard chronique dans le versement de salaire, source de démotivation, d'où l'irrégularité et la fréquence élevée des données lacunaires. Une critique rigoureuse de l'ensemble des observations nous permet cependant d'affirmer que celles retenues pour notre étude (Tab. I) sont de bonne qualité. Ainsi, compte tenu de l'objet principal de l'étude qui vise l'analyse de la variabilité et des tendances pluviométriques, la collecte des données s'est limitée aux stations de longues séries d'observation. 1.2. Données écologiques, agro-économiques et socialesLes données écologiques sont recueillies au Centre National des Données Forestières (CNDF) et à la Représentation de la FAO à Bangui. Les données agro-économiques et sociales ont été collectées auprès de la Direction des Statistiques, des Etudes Economiques et Sociales (DSEES) à Bangui. Il s'agit d'indicateurs permettant de comprendre les relations entre les hommes et les écosystèmes naturels. Sur le terrain, les informations recherchées sont qualitatives et quantitatives portant par exemple sur la perception locale de la variabilité pluviométrique et ses enjeux, les techniques d'adaptation, l'évolution spatio-temporelle des différentes activités agropastorales, minières et forestières, les stratégies des acteurs locaux (migrations, gestion de l'espace), et enfin les politiques environnementales. Malheureusement, depuis quelques années, il est difficile d'exploiter les bases de données nationales car les informations récentes sont éparses et de moins en moins centralisées pour les mêmes motifs relatifs aux relevés pluviométriques et hydrologiques. Pour ce faire, le test d'homogénéité a été systématiquement appliqué aux séries. 2. Homogénéisation des séries pluviométriquesL'étude de l'évolution des précipitations ne peut utiliser les données hétérogènes. Plusieurs méthodes statistiques permettent de tester l'homogénéité des séries pluviométriques avant utilisation. Parmi elles, nous avons retenu pour sa pertinence et sa simplicité, le test graphique des doubles cumuls ou de cumul simple des totaux pluviométriques annuels (Escourou, 1978). Il s'agit de savoir si les données d'observation sont fiables, donc utilisables telles quelles. En effet, les changements d'observateurs, de déplacements et de fermetures de postes, avaries sur le matériel ou panne d'un pluviomètre qu'on attend plusieurs semaines avant de remplacer, occasionnent de ruptures de continuité dans les séries. Ces aléas peuvent expliquer la présence d'hétérogénéité dans les données. L'intérêt des conclusions des tests apparaît au cours de la classification des régimes pluviométriques et lors de la constitution de la matrice des données en vue d'une étude globale de l'organisation du champ pluviométrique. L'analyse des représentations graphiques révèle que les données sont continues et homogènes (Fig. 7). Aucune rupture significative n'apparaît sur la droite des totaux annuels cumulés sur chacune des stations au cours des 50 années d'observations. Tout au plus, à la station de Bossangoa (Fig. 7d), on note un léger changement de pente de droite en 1995, conséquence d'un déficit pluviométrique. D'autres ruptures de pente apparaissent à la station de Berbérati (Fig. 7a) mais le déficit pluviométrique dû à la sécheresse de 1983 est aussi moins perceptible.
Les données sont remarquablement bien homogènes et continues à la station de Bossembélé (Fig. 7b) où la pente de droite n'a subi aucun changement. Quelques ruptures de pente ont été observées à la station de Bouar, elles sont dues au changement d'emplacement. Autrefois, la station est située dans les escarpements rocheux de la ville. C'est à la construction de l'aéroport de Bouar que cette station a été déplacée pour occupée sa position actuelle. Dans l'ensemble, les ruptures de pente observées sont toutes négligeables et leur ampleur limitée ne pourrait autoriser une remise en cause fondamentale de la qualité des données. Les méthodes statistiques classiques et multi-variées ont permis le traitement des données. OpenOffice.org Calc 2.0, XL STAT 2007 et Matlab 6.5 sont les principaux logiciels d'exploitation utilisés. 3. Choix des méthodes et des tests statistiquesIl n'existe pas de procédés générateurs d'information en dehors des procédés de mesure (Laborde, 2005). Cet adage, vieux comme le monde, s'applique à toute démarche scientifique et à la climatologie en particulier. Depuis des siècles, l'étude du climat suscite l'intérêt de l'homme aussi bien d'un point de vue fondamental de compréhension des phénomènes, que d'un point de vue plus appliqué de prédétermination des risques et contraintes pour les activités humaines. L'étude de la pluviométrie et de sa variabilité nécessite de disposer de longues et de plusieurs séries d'observations, soumises préalablement au test d'homogénéité et à l'assurance de leur fiabilité. Puisque la recherche d'hétérogénéité des séries pluviométriques a déjà été effectuée, la première étape dans cette analyse de données est donc de vérifier la fiabilité des données et la seconde est de combler les lacunes observées. Pour ce faire, l'informatique est un excellent outil d'aide aux traitements statistiques des données dans une étude diagnostique du climat, surtout lorsqu'il s'agit d'une approche exploratoire à plusieurs variables. Les méthodes statistiques ont pour intérêt d'analyser l'organisation de l'espace géographique sur le plan pluviométrique ou hydrologique. C'est dans cette optique que Bouroche et Saporta (1980), cités par Houndénou (1999) et Vissin (2001), ont montré l'importance des techniques statistiques qui donnent un aperçu général des paramètres météorologiques et mettent en relief les liaisons, les ressemblances et les dissemblances qui existent entre les données de différentes stations. Les données statistiques utilisées dans ce travail sont essentiellement quantitatives. Nous les avons traitées au Laboratoire d'Etude des Climats, des Ressources en Eau et de la Dynamique des Ecosystèmes (LECREDE). La synthèse et l'essai d'explication des résultats ne se sont pas avérés fastidieux car rendus aisés par l'ensemble constitué des tableaux et graphiques. Outre les analyses statistiques classiques, nous avons utilisé pour l'analyse des séries continues une procédure de segmentation qui vise à tester leur stationnarité. Cette procédure permet de découper en autant de sous séries stationnaires que possible la série primitive. 3.1. Comblement des données manquantesLa méthode des moindres carrés a été utilisée pour combler les données manquantes dans les séries. Elle s'effectue par le calcul de régression multiple de type linéaire entre les séries lacunaires et les séries des stations complètes environnantes aux latitudes semblables et quasi immédiates. Des quatre stations retenues (Tab. 1), trois présentent des lacunes. Mais leur représentativité reste insignifiante, Berbérati (0,01%), Bossangoa (0,03%) et Bossembélé (0,01%). Rappelons que cette méthode de comblement des lacunes ne permet jamais de retrouver exactement ce qu'aurait pu être une mesure « vraie » (Laborde, 1999). A contrario, elle a permis « de remplacer les valeurs manquantes par des estimations présentant des qualités (vraisemblance) et des indices de confiance (variance d'estimation), mais toujours sous réserve de validité du modèle statistique retenu ». L'équation de régression peut s'écrire : Qi = a1K1i + a2K2i + a3K3i + c avec: § Q = variable dépendante pour laquelle une des valeurs q de l'année i donc (qi) représente les totaux mensuels ou annuels ; § K1, K2 et K3 = variables explicatives des séries pluviométriques non lacunaires dites régresseurs ; § K1i, K2i et K3i = totaux mensuels ou annuels des stations 1, 2 et 3 de l'année i ; § c = Constante. 3.2. Totaux pluviométriques et moyenne arithmétique§ Les totaux ont permis d'étudier les
quantités de pluies et leurs rythmes. Ils sont calculés par la
méthode du simple cumul : § Paramètre de tendance centrale, la moyenne
arithmétique 3.3. Paramètres de dispersion et indices pluviométriquesLes paramètres de dispersion concernent l'écart-type et le coefficient de variation. Ils ont été utilisés pour déterminer la position des variables étudiées autour de la moyenne. § L'écart-type est la racine carrée de la
variance. Il est l'indicateur de la variabilité par excellence et,
de ce fait, détermine la dispersion des différentes valeurs
autour de la moyenne : § Le calcul de l'écart-type permet de standardiser
les données pour les transformer en anomalies centrées et
réduites ou ACR, donnant ainsi à chaque valeur le même
poids. Les ACR sont des indices pluviométriques, elles permettent de
distinguer sur un graphique les années humides (excédentaires) et
les années sèches (déficitaires). Ces indices sont obtenus
par la formule suivante : § Le coefficient de variation qui est le rapport de
l'écart-type à la moyenne s'exprime en %. Il permet
d'apprécier le degré de variabilité des pluies dans chaque
station, il est calculé par la formule : § L'indice de sécheresse (IS): c'est l'indice de l'écart à la moyenne. Il permet d'estimer le déficit pluviométrique annuel. Cet écart à la moyenne est la différence entre la hauteur de précipitations d'une année Pi et la hauteur moyenne annuelle de précipitations P de la série. La formule est : IS = Pi - P ; l'indice est positif pour les années humides et négatif pour les années sèches. § L'indice de pluviosité (IP) : c'est le
rapport de la hauteur de précipitations d'une année Pi
à la moyenne annuelle des pluies P de la série. La
formule est : IP 3.4. Mise en évidence de tendance et de rupture Pour rechercher les tendances et d'éventuelles ruptures de stationnarité dans les séries pluviométriques, nous avons utilisé les moyennes mobiles, les tests non paramétriques de Mann-Kendall et de Pettitt. § Les moyennes mobiles sont centrées à base 5 et permettent d'avoir des séries pluviométriques lissées à l'échelle stationnelle et temporelle. Le but est de réduire l'amplitude des variations interannuelles et de ne faire apparaître que les grandes tendances. Cette technique de moyenne mobile facilite la pondération des évènements extrêmes comme la sécheresse et introduit une organisation artificielle sur la moyenne oscillatoire. Elle a été appliquée par Houndénou et Hernandez (1998) pour détecter les tendances et les points de ruptures des séries pluviométriques dans l'Atakora au Nord-Ouest du Bénin, une région en phase de transition climatique. § Les tendances ont été mises en évidence par une droite de régression de type affine : y = ax + b ; elle est obtenue par le calcul de la pente a qui est un coefficient directeur : o Si a > 0, on a une tendance à la hausse ; o Si a < 0, on a une tendance à la baisse § Le test de Mann (1945) et de Kendall (1975) permet de
déceler l'existence d'une unique tendance globale au sein d'une
série. Molinier et Cadier (1985) en ont fait usage pour valoriser
quelques indicateurs de changement du climat dans le Nordeste Brésilien.
Le test de Mann-Kendall qui est basé sur la statistique de
corrélation de rang t de Kendall est utilisé pour
montrer le degré de signification de la tendance et déterminer
les ruptures de stationnarité dans les séries chronologiques. Les
valeurs des précipitations annuelles sont rangées par ordre
croissant et les années en rang Yi d'une station. On
calcule pour chaque élément Yi le nombre ni
d'éléments Yi tels que (i = j) et
Yi > Yj. Le test t est
formulé par la relation suivante : § Le test de Pettitt (1979) a été
appliqué à la série dans l'optique de préciser la
position du point d'inflexion marquant une rupture éventuelle. Lorsque
l'hypothèse nulle (Ho) est acceptée, on déduit qu'il n'y a
pas de rupture dans la série (Xi) de taille N. A contrario,
Dumolard et al. (2005) pensent que si l'hypothèse est
rejetée, on conclut par une estimation de la date de rupture en
considérant le maximum de valeur absolue observée dans la
série 3.5. Analyse en composantes principales L'Analyse en Composantes Principales (ACP) est une
méthode factorielle et descriptive qui schématise graphiquement
le maximum d'information dans l'espace et dans le temps. Le but est de
transformer La première composante (premier axe factoriel) est celle qui permet de voir au mieux des individus-caractères (années-stations) sur le plan de projection où une proportion importante de la variance totale est expliquée. Cette première combinaison linéaire exprime plus de variance que la seconde, elle-même plus que la troisième, etc. Il s'agit de repérer les principaux modes de variabilité pluviométrique dans leur configuration spatio-temporelle. Toutes ces techniques statistiques retenues ont permis d'étudier les rythmes et les tendances des précipitations dans le Nord-Ouest de la Centrafrique, tel qu'il sera exposé dans le chapitre suivant. CHAPITRE DEUXIEME :
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Berbérati |
Bossangoa |
Bouar |
Bossembélé |
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Régime |
P1 |
P2 |
P1 |
P2 |
P1 |
P2 |
P1 |
P2 |
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Bimodal |
92 |
63 |
39 |
07 |
56 |
43 |
66 |
35 |
|
Unimodal |
08 |
37 |
61 |
93 |
44 |
57 |
34 |
65 |
P1 : % exprimé de 1951 à 1970 P2 : % exprimé de 1971 à 2000
L'analyse du tableau 2 montre une prédominance du régime bimodal sur toutes les stations au cours de la période 1951 à 1970. L'évolution vers le renforcement d'un régime monomodal est significative de 1971 à 2000 et tend à se stabiliser.
Le régime bimodal au domaine guinéen forestier est celui qu'on retrouve à Berbérati (Fig. 9 a). C'est un régime pluviométrique de type subéquatorial continental à forte tendance soudanienne. On assiste à l'amorce du régime tropical à deux saisons : une saison des pluies pouvant durer jusqu'à 8 mois et centrée sur l'été boréal, et une saison sèche allant de novembre à février. L'observation de la courbe des moyennes mobiles mensuelles à base 5 présente deux maxima saisonniers en juin et en octobre avec une récession pluviométrique ou fléchissement intrapluvial en juillet. La tendance à la disparition de la petite saison sèche autour du mois de juillet est observée, cette saison est soit inexistante soit très atténuée. De mars à Novembre, la pluviosité est partout supérieure à 100 mm. En Décembre et janvier les précipitations sont quasi nulles ou inférieures à 30mm, la région est soumise à l'invasion de l'alizé continental du Sahara méridional.
Le rythme pluviométrique évolue en marches d'escaliers régulières, de janvier à juin. L'échancrure du mois de juillet est la trace de la phase terminale de la petite saison sèche, Sultan et al., (2000) parlent de « saut abrupt de la mousson ». A cette latitude, les précipitations sont des averses brutales et passagères en fin de journée : ce sont des pluies de convection (Demangeot, 2005) provoquées par l'intense réchauffement du substratum et l'ascendance thermique. Très souvent, ces pluies se manifestent sous forme de tornades.
En plus des mécanismes thermo-convectifs, il y a les lignes de grains. Ce type de pluies résulte de l'ondulation d'origine orientale qui crée au sein de l'air de mousson une perturbation pluvieuse (Godard et al, 1995). Enfin, le massif forestier aux environs immédiats de Berbérati joue un rôle non dérisoire dans les abats pluviométriques. Les précipitations sont essentiellement dues à deux facteurs : la position de la Zone active de la Convergence Intertropicale (ZCIT) et l'ascendance thermo-convective locale.
Le régime monomodal à longue saison pluvieuse du domaine soudano-guinéen caractérise les stations de Bossangoa (Fig. 9 b), Bouar (Fig. 9 c) et Bossembélé (Fig. 9 d). La répartition de la pluviométrie mensuelle donne un aspect particulier, hybride entre le type soudanien unimodal et le type guinéen bimodal. Un seul maximum pluviométrique est observé en août ou septembre. Les diagrammes pluviométriques ont l'aspect d'un dôme aplati et font la particularité des stations de la dorsale oubanguienne. La baisse des précipitations en juin et juillet est peu significative pour qu'on puisse évoquer l'idée d'une saison sèche. L'intensité de la pluviosité dépend étroitement de la remontée du FIT vers le Nord où la saison humide s'installe lentement entre mars et avril. Le total annuel des pluies est compris entre 1000 et 1500 mm.
Le rythme pluviométrique unimodal présente une pluviosité graduelle dès l'équinoxe de mars jusqu'au coeur de la saison des pluies ici représenté par les mois de juillet, août et septembre, puis elles diminuent de façon brutale à partir de septembre pour atteindre des valeurs minimales en novembre décembre. Plusieurs auteurs dont Viers (1984) et Suchel (1986), expliquent ce phénomène par la descente rapide de la ZICT dans sa migration vers les latitudes méridionales, laissant le champ libre à la masse d'air continentale saharienne, l'harmattan ou l'alizé boréal. Les faibles précipitations des mois de novembre et de décembre inférieures à 40 mm ne sont que des pluies éparses, tributaires des nuages résiduels et de l'évapotranspiration sur la savane boisée et les galeries forestières. C'est l'amorce de la saison sèche avec une pluviosité nulle en janvier et février. La saison des pluies recommencera dès mars avec la remontée du FIT et sa migration progressive vers les latitudes septentrionales. La pluviométrie est caractérisée par une inégale répartition spatio-temporelle.
Nous allons développer dans cette section la variabilité pluviométrique au pas de temps mensuel, saisonnier, annuel et décennal. Nous nous intéresserons aussi à la variabilité du nombre des jours de pluie et aux anomalies pluviométriques.
Le diagnostic de la variabilité pluviométrique à l'échelle mensuelle permet de distinguer trois types de comportement pluvieux qui sont :
§ Les mois à pluviométrie relativement faible :< 50 mm
§ Les mois à pluviométrie intermédiaire ou modérée : de 50 à 150 mm
§ Les mois à pluviométrie relativement forte : > 150 mm
Les différents seuils pluviométriques choisis font référence aux seules valeurs de l'évapotranspiration potentielle (ETP), telles que détaillées ci-dessous.
Sont concernés les mois de décembre, janvier et février. Ces mois marquent la grande saison sèche dans le Nord-Ouest centrafricain comme sur l'ensemble du territoire national. Au cours de cette période de l'année, les précipitations recueillies représentent entre 1 et 3 % du total annuel. Par conséquent, elles sont insignifiantes en terme de pluviosité enregistrée. Proportionnellement aux hauteurs d'eau précipitées, le nombre de jours de pluie reste faible et n'excède pas 13. Au cours de ces mois, les événements pluviométriques journaliers enregistrés sont également insignifiants. La hauteur journalière maximale pour chacun des mois n'atteint pas 15 mm. Toutefois, quelques singularités peuvent être relevées au cours de certaines années où le mois de février fait exception en recevant 40 à 50 mm. Cette situation revient fréquemment sur les stations à la limite nord de l'isohyète 1500 mm comme Berbérati, Bouar, Bossembélé.
Les mois de mars, avril et mai sont considérés comme des mois intermédiaires à pluviométrie modérée. Ils annoncent en général l'arrivée de la grande saison pluvieuse. On remarque une hausse sensible des précipitations sur l'ensemble du Nord-Ouest. Au cours de ces mois, le nombre de jours de pluie connaît également une hausse, comparativement au mois précédent. C'est surtout à partir du mois d'avril que l'augmentation du nombre de jours de pluie devient véritablement sensible sur la quasi-totalité de la région. Les événements pluviométriques journaliers commencent également à devenir importants. Les hauteurs pluviométriques journalières au cours de ces mois peuvent dépasser 25 mm. En mars ces évènements restent principalement localisées au Sud-Ouest.
Le mois de juillet connaît un fléchissement. C'est une phase dite « intrapluviale» caractéristique du régime bimodal à l'exemple de Berbérati (Fig. 9 a). Le mois peut être compté parmi les mois à pluviométrie intermédiaire. Cette période de l'année correspond à l'installation de la grande saison des pluies dans la région forestière de Mambéré-Kadéi et de la Sangha plus au Sud de Berbérati et de la Mbaéré. La majeure partie de cette zone reçoit des précipitations comprises entre 150 et 200 mm par mois. Le nombre mensuel de jours de pluie confirme l'installation de cette saison des pluies.
Les mois de juin, juillet, août, septembre et octobre sont les plus pluvieux dans le Nord-Ouest. Ce sont des mois de moyenne et forte pluviométrie. Comme nous avons évoqué dans le paragraphe précédent, le mois de juillet connaît une récession pluviométrique, son total est moins important comparativement au total du mois d'août, septembre ou octobre. Ces trois derniers mois représentent à eux seuls l'essentiel des abats pluviométriques avec 65 % pour l'ensemble des observations. Mais cette valeur ne se vérifie pas sur toutes les stations pour lesquelles existent des singularités notables : 77 % à Bossangoa, 56 % à Bossembélé, 59 % à Berbérati et 63 % à Bouar.
Au cours de ces mois, toutes les stations ont des valeurs maximales. Les valeurs observées au mois d'août ou septembre avoisinent 400 mm. Ces mois sont aussi caractérisés par un nombre de jours de pluie important, surtout à Bouar où les valeurs mensuelles dépassent facilement 14 jours de pluie. Sur le reste de la zone de région, le nombre de jours de pluie va en décroissant du Sud-Ouest au Nord-Est où on ne compte plus que 10 jours de pluie au maximum. Ces événements pluvieux sont de grande importance, car les hauteurs d'eau enregistrées au cours d'une journée peuvent dépasser 50 mm par endroits. Cette situation est surtout observée dans le Nord-Ouest en août et septembre. L'étude de la variabilité annuelle est d'une importance capitale.
L'analyse du cumul annuel des précipitations est pertinente pour effectuer une étude de variabilité. La figure 10 couvrant toute la période d'observation met en évidence l'alternance d'excédents et de déficits pluviométriques annuels. Le calcul des coefficients de variation (Tab. 3) présente un écart non considérable entre les stations pour les mois pluvieux. Ces coefficients sont de 12,17 % à Berbérati, 15,58 % à Bossembélé, 14,57 % à Bouar et 14,72 % à Bossangoa.
En comparant ces valeurs avec celles d'autres régions centrafricaines ou de la sous-région, nous remarquons que l'appartenance des stations à leur zone climatique respective ne traduit pas systématiquement l'importance de la variation car, Bossangoa et Bria (14,56 %) en domaine tropical ont quasiment le même coefficient de variation que Berbérati et Yokadouma (12,14 %) au Sud Est du Cameroun en domaine subéquatorial avec une pluviosité soutenue. Il en de même pour les écarts-type dont les valeurs varient entre 200 et 250 mm (Tab.3) soit : 217,58 mm à Bouar, 206,82 mm à Berbérati, 244,94 mm à Bossembélé et 213,22 mm à Bossangoa.
Pour l'ensemble des quatre stations, les années sèches sont plus importantes et se succèdent plus fréquemment que celles humides. Ces années sèches représentent 67 % sur 50 ans d'observations. Les années 1973, 1977, 1979, 1983, 1989 et 2000 apparaissent comme significativement sèches pour toutes les séries chronologiques. Les totaux pluviométriques annuels varient entre un maximum de 2016,8 mm (Berbérati) en 1999 et un minimum de 1004,7 mm (Bossangoa) en 1979.
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a : Station de Berbérati |
b : Station de Bouar |
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c : Station de Bossembélé |
d : Station de Bossangoa |
Fig. 10 : Moyennes pluviométriques interannuelles dans le Nord Ouest centrafricain, 1951-2000 |
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Cette section analyse successivement la distribution spatiale des moyennes annuelles des pluies, le nombre annuel de jours de pluie et les coefficients de variation. L'analyse des moyennes annuelles sur la période 1951 à 2000 fait apparaître une inégalité dans la distribution spatiale de la pluviométrie au Nord-Ouest de la Centrafrique (Fig. 11).
Les hauteurs annuelles des pluies et le nombre des jours de pluies sont observés suivant un gradient pluviométrique SSW-NNE, des régions de plateau (forêt) et aux plaines fluviales (savane).
Cette distribution spatiale est tributaire de la continentalité, du balancement de la ZCIT et des effets orographiques. De la circulation de la mousson, on note que l'alizé maritime avec son air chaud et humide porteur des précipitations, s'appauvrit en eau au fur et à mesure de son avancée à l'intérieur des terres. De la prépondérance des reliefs, on remarque que le massif du Yadé joue un rôle non négligeable dans l'inégale répartition spatiale des précipitations et de leur variabilité.
Un fait marquant est le redressement des isohyètes au piedmont septentrional de Yadé avec une importante pluviosité (1400 à 1600 mm), ce redressement est dû au massif montagneux de l'ouest. L'écart entre ces isohyètes s'élargit et les hauteurs de pluie diminuent régulièrement quand on va vers le Nord-Est. L'isohyète 1400 mm qui marque généralement la limite nord des climats tropicaux pluvieux (Brou, 2005), partage le Nord-Ouest centrafricain en deux pôles pluviométriques. Les régions les plus arrosées sont : Mambéré, Nana, Kadéi, Pendé occidentale, Lobaye et la zone péri forestière de Bossembélé. En revanche, des hauteurs moindres (1200 à 1300 mm), sont enregistrées dans la région de l'Ouham suivant un plan quadrilatère Bouca, Bossangoa, Paoua et Kabo, relativement moins arrosées.
Au cours de la période d'observations, les coefficients de variation saisonnière (Tab. IV) sont évidemment élevés en saison sèche et sont faibles en saison pluvieuse. Cependant, il existe un contraste spatial au milieu de chaque rythme pluviométrique saisonnier, c'est ainsi que Berbérati a un coefficient faible (12,17 %) et Bossembélé avec un coefficient assez élevé (15,58 %).
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Coefficients de variation exprimés en % |
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Mois humides |
Mois secs |
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Berbérati |
12,17 |
57,68 |
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Bossangoa |
14,72 |
61,09 |
|
Bouar |
14,57 |
72,34 |
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Bossembélé |
15,58 |
59,16 |
Par rapport au nombre de jours de pluie, il est intéressant de remarquer leur proportionnalité aux hauteurs d'eau précipitées annuellement (Fig. 9). Suivant le gradient pluviométrique croissant, les valeurs varient entre un maximum de plus de 140 jours de pluie à Mambéré et Kadéi, à un minimum relatif de 90 jours de pluie à Markounda aux grande et moyenne Sido, localités voisines du Tchad méridional. Des poches de discontinuité spatiale ne sont pas relevées, elles peuvent exister, cependant leur importance demeure statistiquement nulle et non cartographiable en raison de la faible densité du réseau des stations de mesures.
D'une manière globale, l'examen de
l'homogénéité des séries journalières
présente un caractère non aléatoire. Cette nature est
confirmée par l'application du test de Pettitt qui révèle
l'existence des ruptures pour les stations retenues (Tab. IV). Les dates de
ruptures débutent dès 1968. Elles sont suivies d'une baisse du
nombre annuel de jours de pluie constatée depuis près de 40 ans.
La moyenne des déficits est de
13,89 %.
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Stations |
Nombre moyen annuel de jours de pluie en mm |
Date de la 1ère rupture |
Variation en % |
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Berbérati |
129 |
1968 |
- 11,13 |
|
Bossangoa |
118 |
1969 |
- 17,23 |
|
Bouar |
137 |
1968 |
- 10,46 |
|
Bossembélé |
127 |
1970 |
- 16,76 |
Est considérée dans cette analyse comme forte pluie, une « pluie journalière de hauteur supérieure ou égale à la moitié de la hauteur de précipitation journalière atteinte une fois par an » (Sighomnou, 2004), ceci afin de conserver aux résultats une homogénéité statistique. Pour les évènements pluvieux journaliers, leur distribution spatiale s'effectue selon le même gradient décroissant SSW-NNE. La pluviométrie journalière la plus importante de la série des stations est atteinte le 21 septembre 1961 avec 110,6mm à Berbérati, valeur qui reste un record encore non dépassé plus de quatre décennies déjà. Même en 1999, au cours des épisodes de pluies exceptionnelles, Bossangoa (01 août) et Berbérati (07 août) n'ont recueilli chacune que 98mm, Bouar a enregistré 94 mm le 04 Août et Bossembélé a reçu 96, 2 mm le 02 septembre.
Les années anormalement humides sont des périodes au cours desquelles les abats pluviométriques sont importants. Au cours de ces années, les valeurs pluviométriques dépassent largement la valeur normale. Selon leur régularité, leur abondance et leur intensité, les précipitations sont qualifiées d'événements extrêmes et excessifs qui, dans leurs manifestations peuvent s'accompagner soit d'inondations soit de sécheresse.
L'examen des séries pluviométriques montre que la variabilité des déficits annuels exceptionnels est très prononcée avec 69,15 %. Chaleur excessive et sécheresse récurrente sont remarquables. Les résultats d'analyse permettent de distinguer une baisse des pluies à tous les pas de temps sur une période assez longue et une diminution de la pluviosité (Fig. 11). C'est souvent le cas d'une sécheresse physiologique intra saisonnière qui peut affecter certaines cultures (phénophases) et des calendriers agricoles.
Les excédents annuels exceptionnels les plus représentatifs sont enregistrés de façon concomitante dans toutes les stations en 1964, 1996 et 1999. Les précipitations recueillies sont importantes tant par leur abondance que par leur intensité, avec une bonne répartition spatio-temporelle et un allongement de la saison humide (6 à 10 mois). Ces pluies exceptionnelles sont des causes évidentes d'inondation et de désastres environnementaux.
Les pluviométries annuelles décennales (Fig. 12) ont évolué en decrescendo de 1951 à 1990 dans toutes les stations du Nord-Ouest centrafricain. L'allure des courbes à la baisse s'est prononcée à partir de la décennie 70 et s'est renforcée jusqu'à la fin de la décennie 80. Les pluies abondantes et exceptionnelles enregistrées au cours de la décennie 90 ont contribué notamment à modifier la tendance vers l'humidité sur toutes les stations.
§ La décennie 1951-1960 est humide. Les stations au Nord Ouest du pays ont enregistré des précipitations supérieures à 1400 mm. Berbérati et Bossembélé sur la franche de la dorsale oubanguienne ont reçu des précipitations comprises entre 1500 et 1700 mm.
§ La décennie 1961-1970 reste humide. Toutefois, une légère diminution des quantités de pluies annuelles est observée à partir de 1967. Cette baisse correspond aux premières ruptures de stationnarité et à la grande sècheresse sur le Sahel. Les précipitations annuelles ont des valeurs qui se concentrent autour de l'isohyète 1500 mm sur une bande allant de Bossembélé à Bossangoa.
§ La décennie 1971-1980 est
marquée par une baisse sensible de la pluviométrie
observée sur la quasi-totalité des stations. La
pluviométrie est inférieure à
1400 mm. Cette
diminution de la pluviométrie s'accentue au cours de la décennie
suivante.
§ La décennie 1981-1990 a connu des hauteurs annuelles les plus faibles dans les séries pluviométriques. On assiste à une migration de l'isohyète 1300 mm vers le Sud-Ouest. Cette translation de l'isohyète 1300 mm s'accompagne de l'apparition dans le Nord-Est d'une zone de pluviométrie inférieure à 1000 mm. Cette valeur seuil indiquerait le passage du climat tropical humide au tropical sec. La zone de pluviométrie inférieure à 1 300 mm s'élargit encore plus et atteint la latitude 2° N, limite des formations forestières sempervirentes.
§ La décennie 1991-2000 est humide et assez pluvieuse. Elle a quasiment le même schéma pluviométrique que la décennie 1951-1960. Toutefois, la baisse de pluviosité reste un élément critique.
Pour affiner les analyses, nous avons subdivisé les séries pluviométriques en 2 sous périodes de 25 ans chacune (Fig.13): la première sous période va de 1951 à 1975 et la seconde sous période de 1976-2000. On observe que la première sous période a été humide et la seconde sèche. Contrairement à ce qui est couramment admis, le total pluviométrique annuel n'a pas connu de forte variation entre les deux sous périodes. On remarque qu'en dépit de la péjoration du climat, juillet et août sont caractérisés par un accroissement des précipitations pendant la période déficitaire de 1976 à 2000.
Cependant l'amorce d'un régime unimodal se dessine pour les régions à climat subéquatorial. Par exemple à Berbérati (Fig. 13 a), on a observé un renforcement du régime pluviométrique à tendance unimodale, même après les premières années de ruptures (1968-1969).
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a : Station de Berbérati |
b : Station de Bouar |
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c : Station de Bossembélé |
d : Station de Bossangoa |
Fig. 13 : Comparaison des rythmes pluviométriques interannuels dans Nord Ouest centrafricain |
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Cette tendance bimodale semble s'effacer au cours de la seconde sous période car, la phase intra pluviale (juin ou juillet) a enregistré autant de pluviosité que les mois d'août et septembre pluvieux. Ainsi, l'irrégularité interannuelle des précipitations se répercute normalement sur l'ensemble des mois pluvieux.
L'étude de la variabilité des précipitations mensuelles montre qu'à l'exception des mois de juillet, août et septembre, les précipitations ont globalement diminué au cours des relevés normaux de 1970 à 2000 dans le NW de la Centrafrique. Cette baisse n'est pas uniforme, ni sur toute l'année, ni sur l'ensemble de la région. Toutefois, on peut remarquer que les mois de la saison pluvieuse sont proportionnellement moins affectés par la diminution que ceux de la saison sèche. Les mois de juillet à septembre ont reçu des pluies excédentaires au cours de cette même période. Ces résultats sont comparables à ceux enregistrés dans la plupart des travaux sur le régime des précipitations en Afrique tropicale (Boko, 1995 ; Houndénou et al., 1998 ; Ndjendolé, 2001).
L'étude des séries chronologiques de hauteurs précipitées annuelles fait apparaître une nette et brutale fluctuation du régime pluviométrique dans toute la région considérée, à la fin des années 60 et au début des années 70. Les résultats de l'analyse des séries chronologiques montrent une tendance générale au glissement des isohyètes vers le S-SW. L'analyse de la variabilité pluviométrique repose également sur des méthodes statistiques de recherche de tendances et de détection de ruptures au sein des séries chronologiques. Ces méthodes statistiques permettent, pour chaque station étudiée, de mettre en évidence une occurrence éventuelle d'un accident climatique.
Dans ce chapitre, nous allons traiter deux aspects : d'une part la variabilité et la tendance pluviométrique dans le nord ouest et d'autre part, les enjeux environnementaux.
Parmi les outils d'analyse couramment utilisés pour rechercher les tendances pluviométriques, mesurer leur degré de significativité et détecter les périodes de ruptures de stationnarité, on a l'ellipse de contrôle de Pettitt et le test de Mann-Kendall.
Il s'agit d'analyser les indices standardisés en mettant en relief les années excédentaires, les années déficitaires et les droites d'ajustement (Fig.13). L'application des droites de tendances permet de savoir dans quel sens évolue la pluviométrie (vers l'aridité ou vers l'humidité). Cette information de grand intérêt environnemental et agronomique nécessite d'être confirmée par des tests non paramétriques.
L'étude des anomalies centrées et réduites des précipitations annuelles a permis de dégager globalement trois périodes sur l'ensemble des quatre stations (Fig. 14).
§ La première période s'étend de 1951 à 1967 : elle est marquée par la prédominance des années humides. Les indices sont compris entre +2,9 à Bouar et -2,1 à Bossembélé. Les excédents pluviométriques sont fréquents mais modestes.
§ La deuxième période va de 1968 à 1990 : elle a débuté par le signal d'un accident climatique en 1968. Une période de sècheresse longue et sévère est observée. On remarque une intensification du déficit pluviométrique et le début d'une phase plus sèche en Afrique centrale. On peut considérer deux phases récurrences : la première va de 1970 à 1974. C'est une période de déficit général mais d'envergure limitée quant à l'ampleur des conséquences désastreuses. La seconde a débuté à la fin de 1979 et atteint son paroxysme en 1983 avec une sècheresse dont la sévérité demeure historique. L'analyse des séries chronologiques, du Nord-Ouest centrafricain, par l'étude des ACR, confirme les résultats obtenus par le programme ICCARE (Servat et al., 2001).
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a : Station de Berbérati |
b : Station de Bouar |
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c : Station de Bossembélé |
d : Station de Bossangoa |
Fig. 14 : Anomalies et tendances pluviométriques dans le NW centrafricain, 1951-2000 |
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§ La troisième période, de 1991 à 2000, est caractérisée par une certaine reprise pluviométrique et les successions d'années sèches et humides. Toutefois, on peut relever une persistance de faibles pluviométries annuelles au début et de fortes pluviométries à la fin. Les écarts d'indices sont assez importants mais n'excédent pas +3.
Les droites d'ajustement appliquées aux ACR révèlent des conclusions pertinentes. 3 stations sur 4 présentent une droite de tendance décroissante. Le coefficient de persistance, calculé pour toutes les séries pluviométriques, donne la valeur de 87,8 %. Ce résultat met en évidence la péjoration du climat dans le NW centrafricain, avec une évolution de la pluviométrie vers l'aridité.
Le test statistique de Mann-Kendall appliqué aux séries de hauteurs annuelles précipitées (Fig. 15) révèle l'existence d'une rupture survenue à la fin des années 1960 et au début des années 1970.
L'application du test de Mann-Kendall a donc permis de situer le début de l'accident climatique et de valider la pertinence de la tendance pluviométrique. Celle-ci est décroissante et significative au seuil de 95 %. Plusieurs changements ont pu être détectés et mis en évidence. Les premières ruptures sont observées en 1959 aux stations de Bouar et de Bossembélé. La stationnarité des séries qui est rompue s'est renforcée en 1968 et généralisée sur l'ensemble des observations. Elle s'est maintenue sur plusieurs années. Bouar et Berbérati ont connu de 1968 à 1980 une longue période d'irrégularités sans inversion de tendance. Cependant, à Bossembélé et à Bossangoa, les ruptures sont détectées en 1968 et en 1971.
Ces périodes de rupture de stationnarité correspondent à celles déjà observées et étudiées au Sahel par le Programme FRIEND-AOC (Amani et al., 2004). Ces résultats corroborent aussi bien ceux présentés par Janicot et Fontaine (1993) sur « l'évolution des idées sur la variabilité interannuelle récente des précipitations en Afrique de l'Ouest ». Ainsi, les déficits pluviométriques correspondants pour l'ensemble de la Centrafrique sont de l'ordre de 17 % (Ndjendolé, 2001). Particulièrement dans le Nord-Ouest du pays, une décennie plus tard, ces déficits oscillent entre 15 et 23 %.
Mais la variabilité du régime des
précipitations n'est pas nécessairement
caractérisée par la seule variation des ses totaux annuels
même si, le plus souvent, celle-ci en reste la manifestation la plus
sensible. Cette variabilité peut aussi concerner un changement dans la
fréquence des pluies. Une telle analyse serait mieux
appréhendée dans un champ pluviométrique ayant un
réseau de mesure dense afin de regrouper les stations aux comportements
similaires.
Une chronique globale permet de définir le bilan d'ensemble de l'espace étudié. Leur signification est fonction de l'interprétation qui en sera faite à partir de la matrice des saturations (corrélations facteurs-variables) d'où l'intérêt d'une analyse des séries pluviométriques par la méthode des Composantes Principales (CP).
L'idéal consiste à disposer de plusieurs stations (n >10) pour procéder à une analyse en composantes principales. Certes vu la faible densité du réseau de mesures, il n'en est pas évident, toutefois, nous avons procédé à l'ACP dans le but de détecter les régions homogènes du point de vue de la variabilité. Les 4 stations sont toutes corrélées sur les deux premiers axes factoriels. Elles représentent une contribution de 54,86 % de variables/stations initiales à la détermination de la première valeur propre et de 19,96 % de contribution sur le deuxième axe factoriel, soit un total de 74, 82 %.
Les tableaux VI à XII présentent les résultats des calculs sous XL-STAT pour l'analyse en composantes principales. Les valeurs propres indiquent la part de variation expliquée par chaque axe factoriel. Par rapport au positionnement des caractères/stations, une station est bien représentée que si la somme des cos² sur deux axes choisis soit supérieure à 0,50. Ainsi le tableau 11 montre que toutes les 4 stations sont bien représentées sur les axes F1 et F2. Ce raisonnement est validé par la figure 18 car tous les points de la flèche sont proches du cercle, cela témoigne que les caractères sont intéressants.
La représentation des stations sur le premier plan factoriel met en exergue les années caractérisées par des minima pluviométriques. Le premier axe traduit l'effet de taille et est relativement influencé par le climat de la frange septentrionale au régime soudano-sahélien. Les scores du premier axe de saturations sont négatifs, excepté celui de Bouar avec +5,91 %. Ce score du reste n'est pas très significatif vu la faible densité de réseau de mesure et le nombre de stations prises en compte dans l'analyse.
L'étude des ACR et des ACP a abouti à des résultats confirmant une baisse significative de la pluviométrie ces 5 dernières décennies avec plus de déficits annuels que d'excédents et une tendance pluviométrique négative et relativement significative. De ce qui précède, que peut-on craindre et envisager pour les activités humaines et les écosystèmes naturels?
La pluviométrie, comme l'ensemble des paramètres du climat, suppose dans leur évolution une stabilité temporelle exprimée par un schéma moyen, la normalité dans la succession des saisons et la reconnaissance d'une enveloppe des écarts significatifs. Ainsi, la fréquence des fluctuations pluviométriques et leur degré de variabilité par rapport à ce schéma moyen constituent des enjeux majeurs à diverse probabilité d'occurrence pour l'aménagement de l'espace et le développement durable.
En Afrique Centrale, certes le phénomène de sécheresse n'a pas connu une ampleur proportionnellement comparable à ce qu'elle est en Afrique de l'Ouest non sahélienne. Mais des études récentes (Bigot, 1997 et Maloba-Makanga, 1998) révèlent a contrario un renforcement de la sècheresse qui s'observe au Cameroun, au Gabon, en Centrafrique et aux deux Congo.
La baisse récurrente de la pluviométrie est un phénomène qui prévaut dans la ceinture intertropicale de l'Afrique depuis plusieurs années déjà. Saisons sèches plus longues et plus rudes, pluies irrégulières et diluviennes, les effets du changement climatique, causés par la pollution mondiale et la déforestation locale, commencent à être perceptibles. En juin 2001 par exemple, on a dénombré au cours d'une pluie diluvienne, des centaines de sans-abri, des champs dévastés, de nombreux boeufs noyés dans les cours d'eau sortis de leurs lits. En 2000, à Bocaranga et Bossembélé, contrées à grande réputation pastorale, c'est de la sécheresse qu'ont souffert les éleveurs trois mois plus tôt. La saison sèche, plus rude et bien plus longue qu'à l'accoutumée avait tari les rivières et desséché les pâturages. Les régions les plus touchées apparaissent comme celles où, habituellement, il pleut le moins, comme la bordure soudano-sahélienne.
Considérant l'ampleur et la gravité de l'impact des conflits armés dans le Nord Ouest de la Centrafrique, les conditions socio-économiques (pauvreté accrue, insécurité alimentaire, épidémies...) qui y prévalent induisent des conséquences désastreuses sur les populations et la santé des écosystèmes en cas de sécheresse sévère et imprévisible. Un rapport conjoint de MSF/PNUD (2007) a révélé que l'installation de plusieurs camps de fortune pour les populations déplacées environ 200 000 dans le Nord Ouest centrafricain a triplé en moins de 3 ans le rythme de prélèvements des ressources naturelles.
Les secteurs d'activités reposant sur la disponibilité des ressources en eau sont aujourd'hui fortement pénalisés par cette diminution des précipitations comme, l'alimentation des retenues d'eau, la production hydro-électrique et l'agriculture.
A l'exemple du barrage hydro-électrique de la M'Bali, le seul que compte le pays et qui fournit 95% de l'énergie électrique à la capitale Bangui, la production souffre des aléas du climat et de la récession inquiétante du niveau des cours d'eau même aux périodes « normalement pluvieuses ». L'énergie électrique devient une denrée rare. Des coupures et délestages électriques (8 à 12 h/j) sont fréquents, paralysant les ménages et les secteurs d'activités.
La situation est plus alarmante avec le raccourcissement de la saison des pluies et l'allongement de la saison sèche dus à la rareté de l'humidité et au flux de la mousson. Il s'avère donc indispensable, dans une approche prospective, de tenir compte des contraintes pluviométriques susceptibles d'avoir des impacts négatifs sur les projets de développement et les types d'aménagement liés à la gestion de la biodiversité, des ressources en eau et à l'agriculture.
Les contraintes géoclimatiques qui commandent les activités rurales au Nord Ouest du pays s'aggravent du fait de la continentalité, de l'irrégularité pluviométrique, des moyens de culture rudimentaires, des sols pauvres, des possibilités financières réduites, de la poussée démographique importante qui appauvrissent la terre par réduction ou suppression des jachères.
Certaines plantes comme le cotonnier, le manioc, le maïs et le mil, indispensables dans l'économie, connaissent des dysfonctionnements dans leur cycle physiologique (Ndjendolé, 2001). On note que les exigences hydriques de ces plantes sont en inadéquation avec le budget pluviométrique. Cette indigence pluviométrique peut engendrer des réfugiés écologiques ; des groupes de populations migrent vers les zones agro-pastorales du Sud Ouest dans l'espoir de trouver des conditions favorables aux pratiques agricoles. Ainsi, des changements dans le choix des espèces culturales sont perceptibles. Les paysans tentent de s'adapter aux impacts de la sécheresse physiologique en cultivant des plantes à cycle végétatif court.
L'écosystème forestier est, en effet, source de nombreuses richesses : bois de feu et bois d'oeuvre, fibres, aliments et médicaments sans oublier les activités touristiques. Le recul des forêts, est étroitement lié à la croissance démographique qui a entraîné des besoins énormes en terres cultivées et en bois de chauffage. Le feu, souvent utilisé comme méthode de débroussaillage et de fertilisation des sols par les populations pauvres est l'une des causes majeures de la destruction des forêts au Nord Ouest centrafricain. Un hectare brûlé, c'est 100 à 200 tonnes de carbone qui partent dans l'atmosphère (IPCC, 2001). Les méthodes d'abattage industriel sont souvent destructrices et contribuent à la déforestation, car les machines ne font pas la distinction entre l'essence recherchée et celle qui l'entoure ! La forêt recule à grands pas. Son exploitation est de plus en poussée et l'État recommande sans succès notable aux industries du bois et aux villageois bénéficiaires des forêts dites communautaires de reboiser
La Convention sur la Diversité Biologique signée en avril 2002 à La Haye devait poser les bases d'un partage plus équitable des ressources naturelles, mais le financement destiné à la conservation des forêts est resté très en deçà des espérances. Enfin, avec le changement climatique la pression sur la forêt devrait s'accentuer en raison du déplacement des zones climatiques favorables aux essences locales et de la multiplication des incendies naturels.
En 2000 par exemple, attendues pour mars, les premières pluies ne sont tombées qu'en mai dans le Sud Ouest du pays. Entre temps, les puits s'étaient asséchés et le débit du fleuve Oubangui avait baissé des deux tiers (Direction de l'Hydraulique). Selon Pierre Mouchili Njipouta (2005), ancien expert des Nations unies sur les questions d'environnement, ces perturbations résultent des changements climatiques perceptibles sur toute la planète. Il faudra « désormais s'y habituer, car les pays tropicaux d'Afrique ne sont pas épargnés. Les effets de la dégradation de l'environnement au Japon ou aux États-Unis peuvent se répercuter facilement dans n'importe quel pays dans le monde», prévient-il.
Selon les scientifiques, la déforestation contribue chaque année à près du quart des émissions mondiales des gaz à effet de serre. Des conséquences qu'ignorent les habitants pauvres de ces régions qui, en détruisant la forêt et la savane, cherchent avant tout à se nourrir. La désertification risque de toucher d'ici peu la moitié de la superficie de la République centrafricaine, prévient Antoine Kémba (2005), consultant en environnement. On note déjà une progression des terres arides, consécutive, selon les chercheurs, aux feux de brousse et aux trop nombreuses coupes d'arbres. Cette situation réduit la capacité de l'environnement à absorber le gaz carbonique et à produire de la vapeur d'eau, nécessaire aux précipitations, explique Jean-Claude Bomba (2006). La contrainte climatique principale n'est pas simplement la baisse et la rareté des précipitations, mais également la variabilité dans la distribution, et l'imprévisibilité des précipitations, qui augmente du sud au nord, et constitue des facteurs de contrôle déterminant de l'écosystème soudano-guinéen et de la modification de la végétation.
Les aléas climatiques sont considérés comme des contraintes pour l'environnement. Il semble difficile de différencier les impacts liés au climat et de ceux occasionnés par l'homme à l'origine des modifications environnementales. Brou (2001), recherchant la relation entre climat et dynamique des écosystèmes dans le V Baoulé (Côte d'Ivoire), conclut que l'importance des déficits pluviométriques est susceptible de fragiliser les écosystèmes de forêt et de savane, surtout à l'occasion des années «anormalement sèches», comme ce fut le cas lors de la période 1982-1983.
Les effets de cette variabilité pluviométrique peuvent se révéler très dommageables sur le plan de l'environnement, en ce sens qu'ils modifient les données d'un équilibre déjà mis à mal par la pression anthropique : déforestation, feux de végétation, activités agro-pastorales et minières. En effet l'ampleur des dommages causés par les défrichements et brûlis souvent sans souci de préservation d'un héritage biologique pour l'équilibre du milieu est considérable. Les opérations de reboisement menées dans «tout le pays» restent cependant isolées et manquent de suivi. Les résultats attendus à moyen et long termes sont sujets à caution.
Au terme de cette étude consacrée à la variabilité et à la recherche des tendances pluviométriques dans le Nord-Ouest centrafricain, les résultats obtenus confirment la baisse générale des précipitations observée en Afrique tropicale près d'un demi siècle maintenant. Cette baisse se caractérise par la diminution du cumul des pluies annuelles, particulièrement accentuée au cours de la décennie 80. Ces résultats montrent qu'en dépit de quelques années humides enregistrées au cours de la décennie 90, la sécheresse continue de sévir dans cette partie du pays jusqu'au début de 2000. Une étude de L'Hôte et al. (2005) aboutit à des conclusions similaires pour certaines régions du Tchad et du Cameroun.
La pertinence du choix qui a été effectuée dans le cadre de cette étude, quant aux variables hauteurs annuelles précipitées, nombre annuel de jours de pluie, durée des saisons humide et sèche, est sûrement discutable mais elle repose pour beaucoup sur la nature, la quantité et la qualité des données pluviométriques disponibles. Les chroniques établies à partir de ces données ont été soumises à des tests statistiques d'homogénéité des séries et de détection de rupture.
La mise en place d'une stratégie pour les différents types d'aménagement dans le Nord-Ouest de la Centrafrique suppose un diagnostic rigoureux et précis mettant en exergue les atouts et les contraintes liés à la variabilité et aux fluctuations pluviométriques. Ce diagnostic doit partir de l'état initial du milieu et des impacts des politiques sectorielles en tenant compte des tendances passées et actuelles, des aspects spatiaux, réglementaires, institutionnels et économiques.
La tendance à une évolution régressive de la pluviométrie, amorcée vers la fin des années 60, présage des lendemains incertains pour les solutions aux défis posés par les différents types d'aménagement et le développement durable. Il est question de réduire les menaces qui pèsent sur l'agriculture, la disponibilité des ressources en eau, les écosystèmes et les espèces qu'ils abritent du fait de l'amoindrissement des habitats, de la modification des modes d'utilisation des terres et de l'adaptation aux conséquences des changements climatiques. C'est ce qui va constituer la substance de la thèse de doctorat dont le projet est présenté ci-dessous.
« Vulnérabilité des
écosystèmes et adaptation de l'agriculture aux changements
climatiques dans
le nord et le sud ouest de la
Centrafrique »
§ Directeur de Thèse : Prof. Michel BOKO, Université d'Abomey Calavi
§ Co-Directeur : Dr. Sylvain NDJENDOLE, post-doctoral, Université de Bangui
§ Laboratoires : LECREDE (UAC - Bénin) & LACCEG (UBG - Centrafrique)
§ Première inscription : 2007 - 2008
§ Durée de la formation : Trente six (36) mois académiques
§ Spécialité de la thèse : Géosciences de l'Environnement et Aménagement de l'Espace
§ Candidat : Bertrand DOUKPOLO, Doctorant en Gestion de l'Environnement
Ce projet de thèse s'inscrit dans le cadre de suivi du Plan d'Action National d'Adaptation (PANA) aux changements climatiques en République Centrafricaine. Le pays est caractérisé par une situation contrastée en matière d'écosystèmes naturels, avec notamment la présence de la forêt dense humide au Sud et de formations végétales dominées par la savane au Nord. Le déterminisme de ce partage entre types de végétation est essentiellement climatique. Le contexte environnemental allie une hétérogénéité et des fragilités spécifiques du milieu naturel (Doukpolo, 2001).
Selon l'UICN (1999), en raison du caractère intertropical du milieu, la lumière et la température ne peuvent être des facteurs limitants pour les écosystèmes. Ainsi, l'eau est considérée comme le facteur bioclimatique clé pour déterminer la répartition des types de végétation naturelle, aussi bien par les quantités disponibles (précipitations et réserves en eau du sol) que par les variations mensuelles et interannuelles de celles-ci. Or, en Centrafrique, depuis la fin des années 60, le déficit pluviométrique s'est traduit notamment par l'aggravation de l'aridité, la réduction significative des principales zones humides, la fréquence d'épisodes secs, les pluies diluviennes. Ces quelques phénomènes climatiques accentuent aujourd'hui la vulnérabilité des écosystèmes naturels.
Une note technique de la FAO (2004) sur l'état de la sécurité alimentaire en Centrafrique et des évaluations du GIEC (2007) fondées sur la modélisation des cultures indiquent que, dans les basses latitudes africaines, les rendements de certaines cultures devraient diminuer même dans le cas d'une élévation minime de la température, du fait que ces cultures sont proches du seuil de tolérance thermique et que les cultures pluviales prédominent. Ainsi, une importante diminution de la pluviométrie accentuerait encore la baisse des rendements agricoles en zone tropicale. En cas d'adaptation agronomique autonome, ces rendements sous les tropiques devraient être moins affectés par l'évolution du climat, mais resteraient néanmoins inférieurs aux niveaux estimés propres aux conditions climatiques actuelles. De ce fait, l'adaptation de l'agriculture centrafricaine au changement climatique implique de nouvelles formes de pratiques et d'innovations dans le système de production. Il s'agit de se donner les moyens de prendre en charge au mieux les incertitudes liées aux changements et à la variabilité climatique.
Mots clés : Centrafrique, vulnérabilité, écosystèmes, désertification, climat, agriculture, adaptation.
La communauté des Nations doit faire face aux défis posés par les changements climatiques au cours des prochaines décennies. Les recherches scientifiques récentes prévoient une élévation continue de la température avec des conséquences importantes sur les écosystèmes et les sociétés (GIEC, 2007). Dans une étude sur la dynamique des paysages tropicaux, Watson et Zinyowera (1999) ont expliqué que la réponse des écosystèmes naturels à un climat donné est étudiée soit en terme d'aire de répartition favorable à la présence des espèces (les zones bioclimatiques), soit en terme de fonctionnements à différentes échelles, de la feuille (photosynthèse, échanges CO2/eau) jusqu à l'écosystème (croissance des individus, flux C/eau, densité/couvert). Dans ce contexte, on s'intéresse à la sensibilité du fonctionnement de la végétation à la variabilité climatique, en particulier lors d'évènements stressants ou de perturbations: la vulnérabilité de l'écosystème intègre la fréquence de ces événements ainsi que la résistance et la résilience de l'écosystème à ce stress (Luers, 2003).
Cette question de la vulnérabilité d'un écosystème naturel est dépendante du niveau d'organisation auquel on va l'étudier et pourrait être spatialement hétérogène à l'échelle régionale ou d'un géosystème, notamment du fait de phénomènes locaux (sol, topographie) ou propagateurs (incendies, infections, parasites).
La problématique liée aux changements climatiques concerne la Centrafrique à plusieurs titres. Les écosystèmes naturels et les activités agro-économiques ont connu de fortes perturbations dues à la variabilité climatique, en particulier la déforestation, la désertification, la sécheresse, dans un contexte d'importantes mutations socio-politiques et économiques. La disponibilité et les conditions d'exploitation des ressources, les modes d'occupation et de gestion des terres, les mobilités, ont subi d'importantes modifications.
Pour faire face à la vulnérabilité des écosystèmes, la Centrafrique doit intégrer les contraintes induites, au niveau national et local dans ses politiques publiques et ses pratiques sociales, mais aussi au niveau international dans le cadre des négociations sur l'environnement et le développement durable. Ces réponses politiques, ces pratiques sociales ne peuvent être efficaces que si elles sont étayées par des connaissances précises sur les mécanismes climatiques, environnementaux et sociaux impliqués dans les évolutions à maîtriser, connaissances qui seront produites par la communauté scientifique locale.
Cette recherche est motivée par l'intérêt qui est porté à l'évaluation des stratégies d'adaptation de l'agriculture face aux changements climatiques. Puisque les répercussions possibles des changements du climat en Centrafrique sont encore mal connues, il convient d'ores et déjà de s'efforcer de les préciser et de les anticiper en mettant en place les recherches adéquates basées sur les modélisations de scénarios de changement climatique et des impacts consécutifs, le couplage entre approches rétrospectives et prospectives car, la sensibilité aux changements du climat est élevée dans les régions intrinsèquement fragilisées et dégradées.
L'objectif général de l'étude permet d'une part d'analyser la vulnérabilité des écosystèmes naturels et d'autre part de proposer des mesures et des activités prioritaires visant à réduire les effets néfastes des changements climatiques sur les écosystèmes naturels, l'agriculture et le secteur agroalimentaire en appliquant des politiques de prévision. Les facteurs de la vulnérabilité ont besoin d'être élucidés afin de concevoir des stratégies d'adaptation pour les humains et leurs activités agropastorales au N/SW de la Centrafrique. De façon spécifique, les objectifs sont :
§ Extrapoler le climat centrafricain à l'horizon 2025 et 2050 dans le cadre des scénarios d'un accroissement continu des gaz à effet de serre dans l'atmosphère ;
§ Analyser les conséquences des changements climatiques sur les écosystèmes naturels et les activités agricoles ;
§ Analyser le rôle des activités agro-économiques dans la vulnérabilité et la dynamique des écosystèmes naturels ;
§ Evaluer l'efficacité des stratégies d'adaptation existantes, en préconiser si possible des nouvelles options.
§ Travaux de terrain, collecte et constitution d'une base de données statistiques, de sources climatologique, agro-écologique et socio-économique. Etat des lieux et démarche d'évaluation environnementale ;
§ Mise en place des données régionales spatialisées de climatologie, de végétation et autres connexes au sein d'un SIG afin de fournir les principaux paramètres nécessaires au fonctionnement du modèle de végétation qui sera choisi ;
§ Scénarios climatiques : SAS, SAH et HadCM2. Les données météorologiques réelles (stations météorologiques) et simulées (présent et futur) par le modèle MAGGIC-SCENGEN seront analysées et spatialement interpolées;
§ Couplage du modèle de prévision utilisé par l'ONASA et du système DIAgnostic PERmanent (DIAPER) du CILSS, pour les calculs du bilan agroalimentaire ;
§ Analyse des cartes au niveau régional et local de risques climatiques (sécheresse,...) permettront d'identifier les zones phytogéographiques les plus vulnérables.
La thèse est structurée en trois parties. La première partie présente le cadre méthodologique. Elle analyse les grands traits bioclimatiques et les indicateurs environnementaux et socio-économiques dans le N/SW de la Centrafrique. La deuxième partie décrit et quantifie les interactions entre le climat et la végétation, ceci permettra d'établir la vulnérabilité des milieux à la variabilité et au changement climatique actuels (échelles saisonnière et interannuelle). Une section est consacrée à l'estimation des risques agricoles consécutifs à un climat modifié dans les deux régions d'étude ainsi que ses impacts socio-alimentaires au regard des tendances futures. La troisième partie de la thèse présente les principaux résultats d'analyse issus des scénarios climatiques, de la simulation des climats futurs et du bilan de la susceptibilité des écosystèmes naturels. Dans cette dernière partie, il sera envisagé l'évaluation de l'efficacité des mesures d'adaptation existantes afin d'étudier la possibilité de préconiser des nouvelles options d'adaptation des agrosystèmes.
§ La simulation du climat à l'horizon 2025 et 2050 est effectuée dans le Nord et le Sud Ouest de la Centrafrique dans le contexte de la concentration des gaz à effet de serre ;
§ La corrélation entre les changements climatiques et le rôle des activités agro-économiques dans la vulnérabilité des écosystèmes naturels est établie ;
§ La vulnérabilité de l'agriculture aux changements climatiques est mise en évidence.
§ L'efficacité des stratégies actuelles d'adaptation de l'agriculture est évaluée et des nouvelles options pour renforcer les mesures sont préconisées;
§ La progression de la désertification ainsi que le degré de vulnérabilité des différentes formations végétales sont identifiées, délimitées et géoréférencées afin de répondre aux besoins de gestion et de suivi des écosystèmes naturels et de divers aménagements.
L'essentiel des points de connaissances sur les conséquences des changements climatiques résulte des travaux entrepris par l'OMN, le PNUE à travers le GIEC. Depuis 1990, le GIEC a présenté une série de rapports d'évaluation, rapports spéciaux, notes techniques, méthodologies et autres documents devenus des ouvrages de référence largement utilisés par les gouvernants, les scientifiques et d'autres experts.
GIEC, 1997 : Introduction aux modèles simples employés dans le deuxième rapport d'évaluation du GIEC. Robert T. Watson, James J. McCarthy et Osvaldo F. Canziani,
GIEC, 1998 : Incidences de l'évolution du climat dans les régions : évaluation de la vulnérabilité. Rapport spécial du GIEC. Watson, R.T., M.C. Zinyowera et R.H. Moss
GIEC, 2000: Utilisation des terres, changements d'affectation des terres et foresterie. Rapport spécial du GIEC. R.T. Watson, I.R. Noble, B. Bolin, N.H. Ravindranath, D.J. Verardo et D.J.
GIEC, 2001 : Bilan 2001 des changements climatiques : Conséquences, adaptation et vulnérabilité. Rapport du Groupe de travail II du GIEC. Robert T. Watson, James, J.
NAKICENOVIC, N., et al, 2000: Scénarios d'émissions. Rapport spécial du Groupe de travail III du GIEC. Cambridge University Press, 599 pages.
PNUD/PNUE, 2004 : Programme d'Action National d'Adaptation aux changements climatiques en République Centrafricaine.
PNUE, 1998: Manuel des méthodes d'évaluation des impacts des changements climatiques et des stratégies d'adaptation, Octobre 1998.
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2007 - 2008 |
2008 - 2009 |
2009 - 2010 |
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Alternance Périodes |
UBG |
UAC |
UAC |
UBG |
UAC |
UAC |
UBG |
UAC |
UAC |
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Nov - Mars |
Avril -Juin |
Juillet |
Oct - Mars |
Avril -Juin |
Juillet |
Oct - Déc |
Janv -Juin |
Juillet -Août |
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Travaux de Terrain |
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Travaux en Laboratoire |
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Points de |
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Soutenance de la Thèse |
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§ UBG : Université de Bangui Intersection : Activités/Périodes
§ UAC : Université d'Abomey-Calavi
§ Durée d'alternative : 3 à 7 mois /année académique
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2007 - 2008 | 2008 - 2009 | 2009 - 2010 |
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PREMIER AU SIXIEME MOIS |
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§ Documentation et Revue de la littérature § Finalisation du projet de recherche ; § Correction du projet de recherche.
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SEPTIEME MOIS |
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§ Séjourner dans le laboratoire de l'université d'accueil § Validation du projet de thèse avec § Compléter la bibliographie ; § Se former à la maîtrise d'un ou des logiciels pour la modélisation ou le traitement des données. |
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HUITIEME AU DOUZIEME MOIS |
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§ Elaboration de questionnaires ou fiches d'enquête ; § Collecte des données ; § Test des données et premiers résultats ; § Rapport d'étapes d'exécution ; § Séminaires doctoraux § Premier point de Thèse (EDP/UAC) |
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TREIZIEME AU VINGT-TROISIEME MOIS |
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§ Recherche de données complémentaires ; § Rédaction de la partie théorique ; § Présentation des premiers résultats dans le laboratoire d'accueil ; § Séminaires doctoraux ; § Deuxième point de thèse (EDP/UAC) |
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VINGT-QUATRIEME MOIS |
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§ Séjour dans le laboratoire d'accueil ; § Première soumission des travaux à des rapporteurs ; § Rapport d'étapes d'exécution § Troisième point de thèse (EDP/UAC) |
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VINGT CINQUIEME AU TRENTIEME MOIS |
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§ Traitement exhaustif des données § Analyse des résultats § Rédaction de la partie analytique § Deuxième soumission des travaux à des rapporteurs |
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TRENTE-ET-UNIEME AU TRENTE-SIXIEME MOIS |
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§ Rédaction finale de la thèse et mise en cohérence § Remise de la thèse au Directeur § Envoi de la thèse aux Rapporteurs § Avis favorable des Rapporteurs § Convocation du jury pour la soutenance (EDP/UAC) |
BAKAM V., 1996 : Variabilité et fluctuations pluviométriques en Afrique Centrale. Recueil des données pluviométriques mensuelles. Thèse de doctorat, Univ. de Lille, 643 pages..
BEANGAÏ N., 2003 : Etude de la variabilité pluviométrique dans le bassin centrafricain de l'Oubangui : recherche d'impact ; le cas de l'écoulement. Mémoire de DEA en Climatologie, CRC Dijon, Université - Bourgogne, 56 pages
BEINA D., 1995 : Ecosystèmes terrestres de la Centrafrique, état et problèmes. Rapport de consultations, MEFCPE, 132 pages.
BELTRANDO G., CHEMERY L., 1995 : Dictionnaire du climat. Edit. Larousse, collection Références, pages 309- 312.
BERTRAND C et G, 2002. Une Géographie traversière. L'environnement à travers territoires et temporalités. Paris, coll. parcours, 311 pages.
BIGOT S., 1997 : Précipitations et convection profonde en Afrique centrale. Cycle saisonnier. Variabilité interannuelle et impact sur la végétation. Thèse de doctorat de Géographie, spécialité Climatologie, CRC, Université de Bourgogne, 186 pages.
BIGOT S., BROU T. Y., DIEDHIOU A., HOUNDENOU C., 2003 : Conséquences de la variabilité climatique sur la végétation de la Côte d'Ivoire et du Bénin (1950-2000): diagnostic et prévisions. Rapport final d'activités, AUF, Lille, 84 pages.
BIGOT S., CAMBERLIN P., MORON V., RICHARD Y., 1997 : Structure spatiale de la variabilité des précipitations en Afrique : une transition climatique à la fin des années 1960. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, t.324, série II a, pages181-188.
BOKO M. 2005 : Méthodes et Techniques en Sciences Environnementales. Edition revue et corrigée. CIFRED, UAC, 305 pages
BOKO M. et OGOUWALE E., 2007 : Eléments d'approche méthodologique en Géographie et sciences de l'environnement et structure de rédaction des travaux d'étude et de recherche. LECREDE, FLASH DGAT, UAC, 104 pages.
BOKO M., 1988 : Climats et communautés rurales au Bénin: rythmes climatiques et rythmes du développement. Thèse de Doctorat d'Etat. 2 tonnes, CRC, URA 909 CNRS, Université de Bourgogne, Dijon 601 pages.
BOKO M., ADJOVI L.C., 1994 : Recherche sur les tendances dans les séries pluviométriques du Bénin méridional : implication agroclimatique. Publications de l'AIC, vol 7. Pages 294-304
BOMBA J.C., 1999 : Rythmes climatiques et rythmes pathologiques en Centrafrique. Thèse de doctorat Climatologie, CRC Dijon, Université de Bourgogne, 175 pages.
BROU T. Y., 1997 : Analyse et dynamique de la pluviométrie en milieu forestier ivoirien : recherche de corrélations entre les variables climatiques et les variables liées aux activités anthropiques. Thèse de Doctorat 3ème cycle, Abidjan, 210 pages.
BROU T. Y., 2005 : Climat, mutations socio-économiques et paysages en Côte d'Ivoire. Mémoire de synthèse des activités pédagogiques pour une HDR, Abidjan, 226 pages.
DEMANGEOT J., 2005 : Tropicalité, géographie physique intertropicale. Armand Colin, Paris, 340 pages
DHONNEUR G., 1975 : Traité de météorologie tropicale. Météo France, Paris, 151 pages.
DOUKPOLO B., 2001 : Climat et paysage forestiers dans le bassin de la Sangha en Centrafrique. Mémoire de Maîtrise de Géographie, Département de Géographie, LACCEG, Université de Bangui, 83p
DUMOLARD P., CHARLEUX L., 2005 : Les statistiques en Géographie. Belin, 240p
FAO, 1999. Situation des forêts dans le monde. FAO, Rome, 154 pages
FEIZOURE C. T., 1994 : Conséquences de la variabilité hydroclimatique sur l'érosion dans le bassin de l'Oubangui (Centrafrique). Mémoire de DEA en Climatologie, CRC Dijon, Université de Bourgogne, 50 pages
FONTAINE B., 1991. Variations pluviométriques et connexions climatiques: l'exemple des aires de mousson indienne et Ouest-Africaine. Sécheresse 1991 ;
FONTAINE B., 1997. Evolution saisonnière des corrélations entre précipitations en Afrique guinéenne et température de surface de la mer (1945-1994). C. R. Acad. Sci. Paris, Sciences de la terre et des planètes, t.324, série II a, pages 785-792.
FONTAINE B., BIGOT S., 1991. Modes de sécheresse Ouest-africaine et température de Surface IPCC, 2001a. Climate Change 2001: The Scientific Basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.
FRANQUIN P, 1973 : Analyse agroclimatologique en régions tropicales : méthodes des intersections et période fréquentielle de la végétation.
HOUNDENOU C., 1999 : Variabilité climatique et maïsiculture en milieu tropical humide : l'exemple du Bénin, diagnostic et modélisation. Thèse de doctorat en Climatologie, CRC Dijon, Université de Bourgogne, 390 pages.
HOUNDENOU C., HERNANDEZ K. 1998 : Modification de la saison pluvieuse dans l'Atakora (1961-1990) : un exemple de sécheresse au nord-ouest du Bénin (Afrique Occidentale). Science et changements planétaires
IPCC, Climate Change 2001 and 2007: Impacts, adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Third Assessment Report of the IPCC. (Ed. by McCarthy J.J, Canziani O.F., Leary N.A., Dokken D.J., White K.S.) Cambridge University Press, UK, 1032 pages.
JANICOT S., 1990. Variabilité des précipitations en Afrique de l'ouest et circulation quasi-stationnaire durant une phase de transition climatique. 1ère partie - synthèse. Thèse de doctorat, Université Paris VI, 178 pages. + annexes.
JANICOT S., FONTAINE B., 1993. L'évolution des idées sur la variabilité interannuelle récente des précipitations en Afrique de l'Ouest. In : La Météorologie, 8e série, n°1, 28-51
KEMBE M., 1995 : Climat et agriculture dans l'Est centrafricain. Mémoire de DEA en climatologie, CRC Dijon, UMR 5080 CNRS Climatologie de l'Espace Tropical. Université de Bourgogne, 47 pages.
KENDALL M.G., 1962 : Ranks correlation Methods. Charles Griffin (3ème Ed.)
LANG J., MALIBANGAR A. 1998 : Synthèse sur l'âge ogolien dans le quaternaire récent de Carnot en Centrafrique. Ed. Quaternaria (sous presse)
LE BORGNE J., 1990 : La dégradation actuelle du climat en Afrique entre Sahara et Equateur in "la dégradation des paysages en Afrique de l'Ouest". P. 17-36.
LEROUX, M., 1983 : Le climat de l'Afrique tropicale. Thèse d'Etat, S.Chanpion, 636 pages.
L'HOTE Y., MAHE G., SOME B., TRIBOULET J. P., 2002. Analysis of a Sahelian annual rainfall index from 1986 to 2000; drought continues. Hydro Sciences, 563-572 pages.
LUBES H., MASSON J-M., SERVAT E., PATUREL J-E., KOUAME B., 1994 : Caractérisation de fluctuations dans une série chronologique par applications de tests statistiques, étude bibliographique. Programme ICCARE, ORSTOM, rapport n°3, 21 pages.
MALOBA-MAKANGA J. D., 1998 : Approche diagnostique et satellitale des climats et leur variabilité en Afrique en Afrique équatoriale atlantique : Gabon, Congo et sud du Cameroun. Thèse de doctorat en Climatologie, CRC Dijon, UMR 5080 CNRS Climatologie de l'Espace Tropical Université de Bourgogne, 198 pages.
MASSON J.M., 1997 : Variabilité climatique en Afrique humide le long du Golfe de Guinée. Première partie : analyse détaillée du phénomène en Côte d'Ivoire. Hydrology, 191, pages 1-15.
MBRINGA-TAKAMA M. F., 1990 : Evaluation des progrès réalisés dans le cadre du plan d'action de lutte contre la désertification en République Centrafricaine. 78 pages.
MOLINIER M., CADIER E., 1985 : Les sécheresses du Nordest brésilien", Cahier ORSTOM. Série hydrologie, vol. 11, n° 4, 23-49.
MORON V., 1994 : Variabilité des précipitations en Afrique au Nord de l'équateur (1933- 990) et relation avec les températures de surface océanique et dynamique de l'atmosphère. Thèse de Doctorat, Bourgogne, 219 pages + Atlas.
NDJENDOLE S., 1994 : Pluviométrie et production cotonnière dans le Nord-Ouest centrafricain. Mémoire de DEA en Climatologie, CRC Dijon, Univ. de Bourgogne, 48 pages.
NDJENDOLE S., 2001 : Contraintes pluviométriques sur les cultures annuelles en Centrafrique : l'exemple de la culture cotonnière. Thèse de doctorat en Climatologie, CRC Dijon, Université de Bourgogne, 227 pages.
OLIVRY J.C., BRICQUET J. P., MAHE G. - 1993 : Les études du PEGI sur le bassin du Congo-Zaïre dans le contexte déficitaire des ressources en eau de l'Afrique humide. Actes du colloque PEGI, INSU - CNRS, pages 3-12. Paris.
Organisation de Coopération et de Développement Economiques (OCDE), 1997 : Stratégie de l'Environnement de l'OCDE pour les dix premières années du XXIème siècle, 65 pages.
PAGNEY P., 1973 : La climatologie. Que sais-je, n°171, PUF, 127 pages.
PHILIPPON N., 2002 : Une nouvelle approche pour la prévision statistique des précipitations saisonnières en Afrique de l'Ouest et de l'Est : Méthodes et diagnostics (1968-1998) et applications (2000-2001). Thèse de Doctorat, CRC, Université de Bourgogne, 242 pages.
RAMADE F., 2005 : Eléments d'écologie appliquée, Paris, 864 pages
SAMBA-KIMBATA M.J., 1991 : Précipitations et bilan de l'eau dans le bassin forestier du Congo et ses marges. Thèse de doctorat d'Etat, Dijon, 242 pages + 163 pages
SERVAT E., PATUREL J-E., LUBES H., KOUAME B., OUEDRAOGO M., MASSON JM., 1997 : Variabilité climatique en Afrique humide le long du Golfe de Guinée. Première partie : analyse détaillée du phénomène en Côte d'Ivoire. Journal of Hydrology, 191, 1-15.
SIGHOMNOU D., 2004 : Analyse et redéfinition des régimes climatiques et hydrologiques du Cameroun : perspectives d'évolution des ressources en eau. Thèse de doctorat d'Etat es sciences naturelles, Yaoundé, Université de Yaoundé I, 291 pages
SUCHEL J.B., 1987. Les climats du Cameroun. Thèse de Doctorat d'Etat, Université de Bordeaux III. France, 1186 pages.
SULTAN B., JANICOT S., 2000 : Abrupt shift of the ITCZ over West Africa and intra-seasonal variability. Géophysical Research Letters, vol. 27, N° 20, pages 3353-3356.
TSALEFAC, 1999 : Variabilité climatique, crise économique et dynamiques des milieux agraires sur les hautes terres de l'ouest du cameroun. Thèse de doctorat d'Etat, Université de Yaoundé, 460 pages.
UNEP, 1995: Global biodiversity assessment: summary for policy-makers. Volume 5
VISSIN W. E., 2001 : Contribution à l'étude de la variabilité des précipitations et des écoulements dans le bassin béninois du fleuve Niger. Mémoire de DEA en Climatologie, CRC Dijon, Université de Bourgogne, 52 pages
Fig. 1 : Cadre conceptuel et théorique de l'outil d'analyse « PEIR » 12
Fig. 2 : Localisation du Nord-Ouest centrafricain 15
Fig. 4 : Domaines phytogéographiques, parcs et réserves en Centrafrique 17
Fig. 5 : Relief et hydrographie au Nord-Ouest de la Centrafrique 19
Fig. 6 : Types de sols au Nord-Ouest de la Centrafrique 20
Fig. 7 : Vérification de l'homogénéité des données pluviométriques, 1951-2000 26
Fig. 8 : Centres d'action et flux (situation en janvier et juillet. Suchel, 1988) 33
Fig. 9 : Régimes pluviométriques dans le Nord Ouest centrafricain, 1951-2000 36
Fig. 10 : Moyennes pluviométriques interannuelles dans le Nord Ouest centrafricain, 1951-2000 40
Fig. 11 : Isohyètes et nombre de jours de pluie au Nord Ouest centrafricain 41
Fig. 12 : Courbes décennales des précipitations de 1951 à 2000 44
Fig. 13 : Comparaison des rythmes pluviométriques interannuels dans Nord Ouest centrafricain 46
Fig. 14 : Anomalies et tendances pluviométriques dans le NW centrafricain, 1951-2000 49
Fig. 15 : Mise en évidence des ruptures de stationnarité par le test de Mann-Kendall 50
Fig. 16 : Plans factoriels et de saturation F1 x F2, des 4 stations de 1951 à 2000 52
Fig. 17 : Histogramme des valeurs propres et leur variabilité cumulée. 52
Fig. 18 : Cercle des corrélations des stations sur les axes 1 et 2 52
Tableau I : Etendue et caractéristiques des séries pluviométriques 24
Tableau II : Fréquence modale des régimes pluviométriques exprimée en % 34
Tableau III : Généralités sur les statistiques pluviométriques (valeurs en mm) : 1951-2000 35
Tableau IV : Coefficients moyens de variation saisonnière 42
Tableau V : Résultat du test de Pettitt et variation moyenne de jours de pluie, 1951-2000 43
Tableau VI : Matrice de corrélation (Pearson (n)) 53
Tableau VII : Valeurs propres 53
Tableau VIII : Vecteurs propres 53
Tableau IX : Coordonnées des variables 53
Tableau X : Corrélations entre les variables et les facteurs 53
Tableau XI : Contributions des variables (%) 53
Tableau XII : Cosinus carrés des variables en % 54
AVANT PROPOS ET REMERCIEMENTS 4
1. CONTEXTE SCIENTIFIQUE DE L'ÉTUDE 7
2. POSITION ET JUSTIFICATION DU SUJET 9
3. PROBLÉMATIQUE DE L'ÉTUDE 10
4. OBJECTIFS ET HYPOTHÈSES DE RECHERCHE 11
5. CLARIFICATION DE CERTAINS CONCEPTS 13
CHAPITRE PREMIER : CADRE DE L'ETUDE, DONNÉES ET MÉTHODES 15
I. PRÉSENTATION DE LA ZONE D'ÉTUDE 15
2. ASPECTS SOCIO-ÉCONOMIQUES 21
II. DONNÉES ET MÉTHODES D'ANALYSE 22
1. ACQUISITION ET CRITIQUE DES DONNÉES 22
1.1. Données météorologiques et hydrologiques 22
1.2. Données écologiques, agro-économiques et sociales 24
2. HOMOGÉNÉISATION DES SÉRIES PLUVIOMÉTRIQUES 25
3. CHOIX DES MÉTHODES ET DES TESTS STATISTIQUES 27
3.1. Comblement des données manquantes 28
3.2. Totaux pluviométriques et moyenne arithmétique 28
3.3. Paramètres de dispersion et indices pluviométriques 29
3.5. Analyse en composantes principales 31
CHAPITRE DEUXIEME : REGIMES PLUVIOMETRIQUES MOYENS ET LEUR VARIABILITE 32
I. ELEMENTS EXPLICATIFS DES REGIMES PLUVIOMETRIQUES 32
1. RAPPEL DES DISPOSITIONS MOYENNES DU CLIMAT CENTRAFRICAIN 32
2. TYPOLOGIE DES RÉGIMES PLUVIOMÉTRIQUES 34
2. 1. Le régime pluviométrique bimodal 35
2.2. Le régime pluviométrique unimodal 36
II. VARIABILITE SPATIO-TEMPORELLE DE LA PLUVIOMETRIE 37
1. VARIABILITÉ DES PLUIES MOYENNES MENSUELLES ET SAISONNIÈRES 37
1.1. Mois à pluviométrie faible (< 50 mm : P< ½ ETP) 38
1.2. Mois à pluviométrie intermédiaire (de 50 à 150 mm : ETP>P= ½ ETP) 38
1.3. Mois à pluviométrie relativement forte (= 150 mm : P = ETP) 39
2. VARIABILITÉ DES TOTAUX ET MOYENNES PLUVIOMÉTRIQUES ANNUELS 39
3. DISTRIBUTION SPATIALE ET VARIABILITÉ DU NOMBRE DES JOURS DE PLUIES 41
4. VARIABILITÉ DES ÉVÈNEMENTS PLUVIEUX EXCEPTIONNELS 43
4. 1. Variabilité du nombre de jours de fortes pluies 43
4. 2. Variabilité des années anormalement humides 43
III. COMPARAISON DES RYTHMES PLUVIOMETRIQUES DECENNAUX 44
1. EVOLUTION PLUVIOMÉTRIQUE DÉCENNALE 44
2. ETUDE PLUVIOMÉTRIQUE COMPARÉE DES SOUS PÉRIODES « NORMALES » 45
CHAPITRE TROISIEME : VARIABILITE ET TENDANCES PLUVIOMETRIQUES DANS LE NORD OUEST, ENJEUX ENVIRONNEMENTAUX 48
I. VARIABILITE ET TENDANCES PLUVIOMETRIQUES 48
1. ANOMALIES PLUVIOMÉTRIQUES DANS LE NORD OUEST 48
2. DÉTECTION DES RUPTURES DE STATIONNARITÉ AVEC LE TEST DE MANN-KENDALL 50
II. MODES DE VARIABILITE SPATIO-TEMPORELLE 52
III. ENJEUX ENVIRONNEMENTAUX DE LA TENDANCE PLUVIOMETRIQUE 55
1. SECTEUR DE LA PRODUCTION HYDRO-ÉLECTRIQUE 56
2. SECTEUR DE L'AGRICULTURE 56
4. DÉSÉQUILIBRES ENVIRONNEMENTAUX 57
1. FICHE SIGNALÉTIQUE DU PROJET 60
2. CONTEXTE SCIENTIFIQUE DE L'ÉTUDE 60
3. PROBLÉMATIQUE ET JUSTIFICATION 61
9. PLANNING GÉNÉRAL ET PROVISOIRE D'EXÉCUTION DES TRAVAUX DE LA THÈSE 65
10. CALENDRIER PRÉVISIONNEL DU DÉROULEMENT DE LA THÈSE SUR 36 MOIS ACADÉMIQUES 66
ANNEXE I : LISTE DES FIGURES 71
ANNEXE II : LISTE DES TABLEAUX 71
avec ni = valeurs mensuelles. 
a été utilisée pour étudier les
régimes pluviométriques sur une période de 50 ans. Elle
est obtenue par l'équation : 
=
avec n le nombre d'observations et 
leur somme.
avec v pour variance.
, avec x représentant la total pluviométrique de
l'année i, 
pour la moyenne de série et 
représentant l'écart-type.
; une année est dite humide si ce rapport est
supérieur à 1 et sèche s'il est inférieur à
1.
. Cette valeur est ensuite normalisée à partir des
moyennes [E (t)] et des variances [Var (t)] suivantes :
et 
ou 
. Pour chaque série, le calcul statistique est le suivant
avec 
où 
est le rang de l'élément
dans la série rangée elle aussi en ordre croissant.
Feizouré (1994) et Beangaï (2003) ont appliqué ce test pour
détecter les points de rupture de stationnarité dans les
séries hydro-pluviométriques du bassin centrafricain de
l'Oubangui.
données quantitatives initiales, toutes plus ou moins
corrélées, en 
données quantitatives non corrélées
appelées variables synthétiques ou composantes principales
(Lefebvre, 1983). Les données au pas de temps annuel sont
centrées-réduites afin d'éliminer la
prépondérance des stations à forte ou faible
pluviométrie qui peuvent entraîner des scores trop importants sur
les axes factoriels. L'ACP est utilisée dans ce travail pour
identifier les modes de variabilité spatio-temporelle.