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DYNAMIQUE DEMOGRAPHIQUE, EVOLUTION DES ETATS DE SURFACE ET RESSOURCES EN EAU AU SAHEL : COUPLAGE VARIABILITE ANTHROPIQUE ET MODELE HYDROLOGIQUE.

Congress: 2008
Author(s): Pierre Diello(1), Gil Mahe(2), Jean-Emmanuel Paturel(2), Bruno Barbier (3), Hamma Yacouba(1), Harouna Karambiri(1), Eric Servat(2)
1 Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement (2iE), 01 BP 594, Ouagadougou 01, Burkina Faso 2 UMR HydroSciences Montpellier– MSE, Place Eugène Bataillon, F-34095 Montpellier cedex 5, France 3 UMR G-EAU/CIRAD, Avenue du Président

Keyword(s): Sahel, Burkina-Faso, Démographie, Etats de surface, Modélisation hydrologique, Capacité en eau du sol
AbstractDans les régions sahéliennes d’Afrique de l’Ouest, le déséquilibre entre ressources naturelles (capacité de production et disponibilité des terres, végétation et pâturages, quantité et qualité des eaux) et besoins accrus d’une population en croissance rapide, perpétue la situation de pauvreté des populations. Les pratiques agricoles, encore traditionnelles et rudimentaires, ne permettent une augmentation des rendements qu’à travers un accroissement des superficies cultivées. Les paysans défrichent des parcelles dans les forêts pluviales, labourent des pentes trop raides, colonisent les terres marginales et très sensibles à l’érosion, raccourcissent voire suppriment, les périodes de jachère. Les études hydrologiques menées au Sahel ces vingt dernières années ont mis en évidence une augmentation des coefficients d’écoulement d’un grand nombre de cours d’eau, en dépit d’une diminution marquée de la pluviométrie régionale. Ces études ont également montré que ce paradoxe hydrologique est à relier à l’augmentation des surfaces cultivées et des surfaces dégradées au détriment de la végétation naturelle. En effet, en milieu sahélien, la redistribution des précipitations entre les grandes composantes du bilan hydrologique dépend fortement des états de surface (couvert végétal, nature des organisations pédologiques superficielles). Les interrelations entre dynamiques démographiques, conditions socio-économiques et pratiques agricoles sur les états de surface conditionnent l’évolution de l’hydrologie au Sahel. Peu d’études se sont cependant intéressées au couplage entre hydrologie, dynamique démographique et dynamique des états de surface. La présente étude est un essai vers une intégration de la dynamique du milieu et de la population dans un modèle hydrologique en utilisant la capacité de rétention en eau des sols (WHC: Water Holding Capacity) comme interface. Le bassin étudié est le Nakambé à la station hydrologique de Wayen (20 400 km²), au Burkina Faso. La corrélation entre l’évolution des superficies cultivées et la dynamique de la population est d’abord mise en évidence (R²=0.93). L’évolution de quatre types d’états de surface (surfaces en végétation naturelle, surfaces cultivées, surfaces nues et dégradées, plans d’eau) est ensuite estimée à l’aide d’un modèle démographique basé sur une fonction logistique dont les paramètres sont déterminés en utilisant des données démographiques, des statistiques agricoles et des images satellites. Les proportions des types d’états de surface sur le bassin sont prises d’une part comme indicateurs de pression anthropique et/ou climatique et, d’autre part, comme unités de comportement hydrologique. A chaque indicateur on associe donc un indice de production de ruissellement (coefficient de ruissellement). L’évolution annuelle des indicateurs est enfin transcrite dans la WHC des sols et, des séries de données évolutives annuelles de WHC sont générées. Elles sont intégrables comme données d’entrée dans un modèle hydrologique. Les performances des modèles hydrologiques conceptuels, utilisés pour prévoir l’évolution des régimes hydrologiques mensuels et des ressources en eau, sont nettement améliorées par l’introduction des données évolutives annuelles de WHC, ce qui permettra de meilleures prévisions de ressources en eau des rivières sahéliennes au 21ème siècle à partir des scénarios climatiques issus des modèles de climat global.
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