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Étude des sècheresses pluviométriques et hydrologiques en Afrique tropicale : caractérisation et cartographie de la sècheresse par indices dans le haut bassin du fleuve Sénégal

Cheikh Faye, Amadou Abdoul Sow et Jean Baptiste Ndong
p. 17-35

Résumés

Les enjeux liés à la persistance ou non de la sècheresse sont de première importance pour les pays et les habitants des régions sahélienne et sub-sahélienne. L'actualisation des résultats obtenus précédemment est donc un élément de connaissance, tant pour évaluer les contraintes environnementales actuelles que pour gérer de manière optimale une ressource rare. Le bassin du Sénégal a été retenu pour cette étude. Les séries pluviométriques ont été analysées en mettant l'accent sur la période 1950-2004. Au regard des résultats obtenus avec les différentes procédures mises en œuvre (trois au total), il est raisonnable de penser que le bassin étudié a conservé des caractéristiques pluviométriques instables et déficitaires sur les trois décennies 1970, 1980 et 1990, surtout si elles sont comparées aux périodes précédentes (décennies 1950 et 1960) et suivantes (de 2000 à 2004). Cette sècheresse pluviométrique entraîne dans le bassin une sècheresse hydrologique marquée par une baisse des crues, une sévérité des étiages et une précocité des tarissements.

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Texte intégral

I - Introduction

1La sècheresse qui a débuté en Afrique de l'Ouest aux alentours de 1969-1970, se manifeste par le raccourcissement de la saison des pluies (A.A. SOW, 2007 ; C. FAYE, 2013). Dans la zone sahélienne, les travaux de M.A. SARR (2009), sur le bassin du Ferlo au Sénégal, ont abouti au même constat.

2Dans le haut bassin du Sénégal, les données pluviométriques sont maintenant disponibles sur trois décennies (1970, 1980 et 1990), ce qui rend possible l'actualisation des résultats obtenus précédemment (J.E. PATUREL et al, 1996 ; É. SERVAT et al., 1999 ; H. LUBES-NIEL et al., 2001 ; S. ARDOIN-BARDIN et al, 2003 ; S. ARDOIN-BARDIN, 2004 ; A. ALI et T. LEBEL, 2009 ; T. LEBEL et A. ALI, 2009 ; T.D. SORO et al., 2011 ; A. BODIAN et al., 2011 ; A. BODIAN, 2014). Dans la zone sahélo-soudanienne, qui connaît une saison des pluies estivale régulière, mais dont la durée et la pluviométrie diminuent vers le nord, la sècheresse peut-elle se résumer à un déficit global des précipitations annuelles par rapport à une moyenne calculée sur un certain nombre d'années d'observation ? En Afrique de l'Ouest, la sècheresse se traduit surtout par une baisse drastique des débits des cours d'eau, voire par un arrêt de l'écoulement sur certains tronçons (S.E. NICHOLSON et al., 2000 ; A. CHAPPELL et C.T. AGNEW, 2004 ; A. DAI et al., 2004). C'est pour lutter contre ce tarissement que le barrage de Manantali a été mis en eau sur le fleuve Sénégal. Dans un contexte local et régional où la maitrise du déficit pluviométrique demeure un enjeu majeur, l'estimation et la gestion à long terme des ressources en eau dans un bassin sont indispensables, tant pour améliorer son environnement que pour assurer le bon fonctionnement des activités liées à l'eau. Les enjeux liés à la persistance ou non de la sècheresse sont par conséquent de première importance pour les pays traversés par le fleuve et pour les habitants qui y vivent.

3L'étude de cas est centrée sur le bassin versant du fleuve Sénégal, bassin qui s'étend, du sud au nord, sur les territoires des républiques de Guinée, du Mali, du Sénégal et de la Mauritanie, de 10°20' à 17°00' de latitude Nord et de 7°00' à 12°20' de longitude Ouest (Fig. 1). La délimitation du bassin a été faite par C. ROCHETTE (1974), qui a mis en évidence, dans la zone sahélienne, des zones à écoulement endoréique qu'il a exclues du bassin actif. Le fleuve Sénégal a une longueur d'environ 1800 km. Il est alimenté par trois affluents principaux, le Bafing, le Bakoye et la Falémé, qui prennent leurs sources dans le massif du Fouta Djallon en Guinée. Son bassin a une superficie de près de 300000 km2 et comprend trois régions principales : le haut bassin, du Fouta Djallon à Bakel ; la vallée, de Bakel à Dagana ; et le delta, de Dagana à la mer.

Figure 1 - Localisation du terrain d'étude.

Figure 1 - Localisation du terrain d'étude.

II - Données et méthodes

1 ) Données

4Les données utilisées doivent respecter deux critères importants : d'une part, la longueur des chroniques (couvrir la plus grande période de temps possible) et, d'autre part, la qualité des données (le moins possible de données manquantes).

5Ainsi un total de quarante sept stations pluviométriques ont été retenues (Fig. 2). Elles présentent des séries de données recueillies sur plus de 50 ans (de 1950 à 2004) et assurent une bonne couverture de la région étudiée. On s'intéresse tout particulièrement au haut bassin du Sénégal, en amont de la station hydrométrique de Bakel, secteur considéré comme représentatif des zones guinéenne, soudanienne, sahélienne et sub-sahélienne. Les données ont été homogénéisées par la méthode des doubles cumuls et les lacunes comblées en utilisant les régressions linéaires entre postes voisins.

Figure 2 - Localisation des stations pluviométriques et hydrométriques.

Figure 2 - Localisation des stations pluviométriques et hydrométriques.

6Dans l'immédiat, nous n'avons pas encore pu obtenir un nombre suffisant de données pluviométriques récentes pour réaliser des traitements au delà de 2004. Sur la période 1950­2004, sur les 2585 années/stations possibles, 1552 sont disponibles (60,0 %). Deux stations offrent des séries complètes (Goudiry et Kedougou), mais 18 stations sur 47 présentent moins de 50 % de valeurs mesurées (le minimum étant atteint à Kati-Haut : 20 %). Sur la période 1950-1994, le pourcentage d'années/stations complètes n'est inférieur à 50 % que pour trois années (1950, 1952 et 1983, avec un minimum de 46,8 %) et la moyenne sur la période atteint 66,9 %. En revanche, à partir de 1995, toutes les valeurs sont inférieures à 50 % (moyenne de 33,0 %), la valeur minimale descendant à 25,5 % en 2001.

7Huit stations hydrométriques ont été utilisées : Toukoto et Oualia sur le Bakoye ; Daka-Saïdou et Bafing-Makana sur le Bafing ; Gourbassi et Kidira sur la Falémé ; Kayes et Bakel sur le Sénégal. Les débits sur le Bafing et le Sénégal sont influencés par le barrage de Manantali. Les mesures s'étalent sur la période 1950-2013. 89,7 % des années/stations sont renseignées, avec des extrêmes de 70,3 % pour le Bokoye à Youkoto et de 100 % pour le Sénégal à Bakel. Les valeurs manquantes ont été reconstituées à partir des relations entre les stations.

8L'ensemble des données nous a été fourni par la Direction de Gestion et de la Planification des Ressources en Eau (Sénégal) et par l'Organisation pour la Mise en Valeur du fleuve Sénégal (OMVS).

9Parmi les stations climatologiques à notre disposition, seule celle de Kédougou permet le calcul de l'évapotranspiration potentielle selon la méthode de PENMAN-MONTEITH-FAO sur la période 1950-2004. En position centrale, cette station est assez représentative de l'ensemble du bassin versant. La méthode de PENMAN-MONTEITH-FAO a été privilégiée, car elle est considérée comme la mieux adaptée à la zone tropicale africaine (C. RIOU, 1975 ; R.G. ALLEN et al., 1998 ; S.M. DJIKOU, 2006)

2 ) Méthodes

10Quatre approches ont été appliquées pour apprécier la sècheresse dans le haut bassin du fleuve Sénégal : SPI, CMI, segmentation d'HUBERT et corrélation des rangs de SPEARMAN, qui permettent d'avoir un rapide aperçu de phénomènes aussi complexes que la variabilité hydroclimatique. Elles facilitent la comparaison des situations à différentes périodes et donc la mise en évidence d'évolutions éventuelles évolutions (S.H. ERIKSEN et P.M. KELLY, 2006).

11Les données ont été traitées à l'aide du logiciel Khronostat. Les résultats ont été spatialisés avec le logiciel Surfer.

III - Traitement des données pluviométriques

12Sur la période 1950-2004, la moyenne des précipitations aux 47 postes pluviométriques considérés s'établit à 966 mm/an, avec des valeurs annuelles (années civiles) allant de 684 mm en 1983 à 1217 mm en 1951. La répartition spatiale des pluies est très inégale : précipitations annuelles moyennes de 335 mm seulement à Balle, dans la partie nord du terrain d'étude, contre 1849 mm à Mamou, dans la partie sud.

1 ) Indice Standardisé des Précipitations

13L'Indice Standardisé des Précipitations, ou en anglais Standardized Precipitation Index (SPI) créé par T.B. MCKEE et al. (1993) répond à la formule suivante :
SPI = (Xi - Xm) / Si
Xi est le cumul de la pluie pour une année i ; Xm et Si, sont respectivement la moyenne et l'écart type des pluies annuelles observées pour une série donnée.

14Cet indice définit la sévérité de la sècheresse en différentes classes (Tab. I) (M. BERGAOUI et A. ALOUINI, 2001 ; S. ARDOIN-BARDIN et al., 2003 ; S. ARDOIN-BARDIN, 2004 ; A. ALI et T. LEBEL, 2009 ; T. LEBEL et A. ALI, 2009). Les valeurs annuelles négatives indiquent une sècheresse par rapport à la période de référence choisie et les positives une situation humide.

Tableau I - Classification de la sècheresse en rapport avec la valeur de l'Indice Standardisé des Précipitations (SPI).

Tableau I - Classification de la sècheresse en rapport avec la valeur de l'Indice Standardisé des Précipitations (SPI).

15Le SPI a été employé par de nombreux auteurs sur diverses régions du globe (L. GIDDINGS et al., 2005 ; H. WU et al., 2001 ; S.K.L. SÖNMEZ et al., 2005 ; A. BODIAN, 2014).

16Sur le terrain d'étude, il indique une situation majoritairement dominée par la sècheresse (Tab. II et III).

Tableau II - Valeurs annuelles moyennes de l'Indice Standardisé des Précipitations (SPI) sur la période 1950-2004.

Tableau II - Valeurs annuelles moyennes de l'Indice Standardisé des Précipitations (SPI) sur la période 1950-2004.

Moy. : moyenne. Écart moyen : écart moyen arithmétique. Les valeurs sont établies à partir des moyennes annuelles des SPI des 47 stations considérées.

Tableau III -Fréquences (en % des stations/années) des classes de l'Indice Standardisé des Précipitations (SPI) sur la période 1950-2004.

Tableau III -Fréquences (en % des stations/années) des classes de l'Indice Standardisé des Précipitations (SPI) sur la période 1950-2004.

17Les valeurs moyennes de l'indice SPI sont globalement positives sur les années 1950-59 (0,98) et 1960-69 (0,49), alors qu'elles sont négatives sur tous les quinquennats suivants : ­0,46 en moyenne, avec des valeurs extrêmes de -0,09 en 2000-04 et -1,05 en 1985-89 (Tab. III). Du reste, la moyenne des données annuelles des 47 postes pluviométrique tombe de 1102 mm sur la période 1950-69 à 889 mm pour la période 1970-2004. Notons en outre que la valeur est de 1052 mm sur la période 1923-49.

18En considérant toutes les stations et toutes les années (2585 cas au total), les conditions humides l'emportent dans plus de 70 % des cas sur la période 1950-1969 (Tab. III). Une humidité forte ou extrême se manifeste dans 49,8 % des cas sur la décennie 1950-59 et dans 21,3 % des cas sur la décennie 1960-69. Sur les quinquennats de 1970 à 2004, la sècheresse l'emporte largement, puisqu'elle représente de 60,4 % (1975-79) à 94,5 % (1980-84) des cas. 1995-99 se singularise par un taux d'humidité forte relativement élevé (17,0 %), mais qui est en partie compensé par un faible taux d'humidité modérée, si bien que l'indice moyen est faible (-0,45, soit la quatrième plus petite valeur).

19La crise climatique qui a frappé le milieu soudano-sahélien s'est jusqu'à présent manifestée par une augmentation des sècheresses modérées à fortes, et non par des sècheresses extrêmes. Les sècheresses modérées sont largement dominantes sur presque tous les quinquennats de 1970 à 2004 (de 47 à 69 % des cas). Le quinquennat 1980-84 fait un peu figure d'exception, avec 39,3 % seulement de cas de sècheresse modérée, mais 51,5 % de sècheresse forte.

20La figure 3 présente l'évolution des valeurs moyennes annuelles de l'indice SPI pour huit stations pluviométriques sur la période 1950-2004. Ces stations sont réparties de façon à peu près homogène sur le haut bassin du fleuve Sénégal (voir Fig. 2). Sur les décennies 1950 et 1960, on trouve partout, sauf à Bakel, de nombreuses valeurs positives, souvent supérieures à 1. La pluviométrie devient ensuite presque systématiquement déficitaire jusqu'au début des années 1990. Ce caractère déficitaire est particulièrement marqué au cours de la décennie 1980. Vers la fin de la période d'observation, la pluviométrie reste déficitaire, mais les valeurs de l'indice descendent rarement en dessous de -1, tandis que les valeurs positives sont un peu plus fréquentes. Sur la période sèche, la station de Bakel continue de se singulariser, puisque le déficit n'y est pas systématique.

Figure 3 - Valeurs annuelles de l'Indice Standardisé des Précipitations de huit stations pluviométriques sur la période 1950-2004.

Figure 3 - Valeurs annuelles de l'Indice Standardisé des Précipitations de huit stations pluviométriques sur la période 1950-2004.

Les stations sont classées du sud (Dabola) vers le nord (Bakel), en allant de gauche à droite et de haut en bas.

21La spatialisation des valeurs moyennes de l'indice sur différentes périodes (Fig. 4) fait ressortir l'humidité des décennies 1950 et 1960, seuls quelques secteurs limités présentant une relative sècheresse. Les décennies suivantes apparaissent presque partout marquées par la sècheresse, surtout dans les années 1980.

Figure 4 - Répartition spatiale des valeurs moyennes de l'ISP sur différentes périodes.

Figure 4 - Répartition spatiale des valeurs moyennes de l'ISP sur différentes périodes.

2 ) Climatic Moisture Index (CMI)

22Afin d'avoir un aperçu du stress hydrique sur le bassin, on utilise les jeux de données d'évapotranspiration et de pluie mensuelle, afin d'en extraire une information grâce au CMI (Tab. IV). Cet indice a été utilisé par divers chercheurs (C. J. WILLMOTT et J.J. FEDDEMA, 1992 ; C.J. VÖRÖSMARTY et al., 2005) et représente le ratio de la pluie annuelle sur l'évapotranspiration potentielle annuelle. Pour avoir un indice compris entre -1 et 1, il est strictement défini par :
CMI= (P/ETP)-1 si P<ETP,
CMI= 1-(ETP/P) autrement.

Tableau IV - Classification de la sècheresse en rapport avec la valeur du Climatic Moisture Index (CMI).

Tableau IV - Classification de la sècheresse en rapport avec la valeur du Climatic Moisture Index (CMI).

23Le CMI met lui-aussi en évidence une situation majoritairement sèche (Tab. V et VI).

Tableau V - Valeurs annuelles moyennes du Climatic Moisture Index (CMI) sur la période 1950-2004.

Tableau V - Valeurs annuelles moyennes du Climatic Moisture Index (CMI) sur la période 1950-2004.

Écart moyen : écart moyen arithmétique. Les valeurs sont établies à partir des moyennes annuelles des CMI des 47 stations considérées.

Tableau VI - Fréquences (en % des stations/années) selon les classes du Climatic Moisture Index (CMI) sur la période 1950-2004.

Tableau VI - Fréquences (en % des stations/années) selon les classes du Climatic Moisture Index (CMI) sur la période 1950-2004.

24Des valeurs supérieures à 0 (caractérisant des conditions humides) se retrouvent sur toute la période d'observation, mais leur occurrence est très faible (45 apparitions au total, sur 1645 données). Leur plus grande fréquence quinquennale se place dans les années 1950-59 (25,5 %), devant 1995-99 (14,89 %). La plus faible concerne les années 1985-89 (2,13 %, soit une seule apparition).

25La plupart des valeurs du CMI se rangent dans la plage des conditions semi-arides (­0,6<CMI<0), le pourcentage le plus faible étant de 66,0 % en 1980-84.

26Enfin, les conditions arides, beaucoup moins fréquentes, sont surtout bien représentées dans le quinquennat 1980-84 (25,5 %), devant 1970-74 et 1985-89 (19,1 %).

27En moyenne, sur l'ensemble de la période d'observation, les conditions semi-arides et arides représentent ensemble 89,3 % des valeurs annuelles.

28La figure 5 indique les valeurs annuelles pour les huit stations déjà utilisées pour l'ISP. Si les stations situées au sud montrent un certain nombre de valeurs positives jusqu'au début des années 1960 (en particulier à Dabola et Faléa), celles situées au nord accumulent les valeurs négatives, et ces dernières sont souvent inférieures à -0,6 à Bafoulabé, Kayes et Bakel (valeur minimale : -0,86).

Figure 5 - Valeurs annuelles du Climatic Moisture Index (CMI) de huit stations pluviométriques sur la période 1950-2004.

Figure 5 - Valeurs annuelles du Climatic Moisture Index (CMI) de huit stations pluviométriques sur la période 1950-2004.

Les stations sont classées du sud (Dabola) vers le nord (Bakel), en allant de gauche à droite et de haut en bas.

29La cartographie des valeurs moyennes de l'indice sur différentes périodes (Fig. 6) met en évidence l'opposition entre les années peu sèches 1950-1969 et les années plus sèches 1970-2004. Cela rejoint les résultats trouvés dans la littérature (J.E. PATUREL et al, 1996 ; SERVAT, 1999 ; H. LUBES-NIEL et al., 2001 ; S. ARDOIN-BARDIN et al., 2003 ; S. ARDOIN-BARDIN, 2004 ; A. ALI et T. LEBEL, 2009 ; T. LEBEL et A. ALI, 2009). En moyennant toutes les stations, les valeurs passent de -0,16 et -0,27 sur les décennies de la période 1950-1969 à des valeurs inférieures à -0,35 (-036 à -0,49) sur les quinquennats de 1970 à 2004 (voir Tab. V).

Figure 6 -Répartition spatiale des valeurs du CMI sur la période 1950-2004.

Figure 6 -Répartition spatiale des valeurs du CMI sur la période 1950-2004.

30Mais la figure 6 montre aussi, pour toutes les quinquennats considérés, que la sècheresse est d'autant plus poussée que l'on va vers le nord. Les valeurs positives occupent une toute petite zone à l'extrémité sud du bassin (ce qui est lié au climat de la zone soudano-guinéenne et à la présence du massif du Fouta Djalon) et cette zone s'est rétrécie après 1969.

3 ) Segmentation d'HUBERT et corrélation des rangs de SPEARMAN

31Pour compléter l'analyse de la sècheresse réalisée à l'aide du CPI et du CMI, nous avons appliqué la segmentation d'HUBERT et la corrélation des rangs de SPEARMAN.

32La méthode de la segmentation d'HUBERT consiste à découper la série en m segments, de telle sorte que la moyenne calculée pour un segment soit significativement différente de la moyenne du (ou des) segment(s) voisin(s) (P. HUBERT et al., 1989) au regard du test de SCHEFFÉ (P. DAGNELIE, 1970). D'après les auteurs (P. HUBERT et al., 1989), cette méthode peut être considérée comme un test de stationnarité. Si la procédure ne produit pas de segmentation acceptable (avec deux segments ou plus), l'hypothèse nulle de stationnarité est acceptée.

33Le tableau VII donne les résultats de la segmentation d'HUBERT pour les huit stations références déjà utilisées dans les paragraphes précédents. Ces stations présentent deux à quatre ruptures sur la période 1950-2004.

Tableau VII - Résultat de la segmentation d'HUBERT (valeurs en mm) sur la période 1950­2004.

Tableau VII - Résultat de la segmentation d'HUBERT (valeurs en mm) sur la période 1950­2004.

Moy. : précipitations annuelles moyennes (mm). Les stations sont classées du sud (Dabola) vers le nord (Bakel), en allant de haut en bas.

34La plupart des 47 stations étudiées montrent une rupture entre 1967 et 1969, qu'elle soit la première ou la deuxième sur l'ensemble de la chronique. Cette rupture marque ou confirme l'évolution vers la sècheresse. 54,1 % des stations présentent au moins trois ruptures et 24,3 % en présentent quatre (comme Dabola, Kayes et Bakel). Le nombre de ruptures est variable dans toutes les zones climatiques du terrain d'étude.

35Quant au test de corrélation des rangs, il vérifie le caractère aléatoire des séries (S.M. KENDALL et A. STUART, 1943). Le coefficient des rangs est fourni par la formule :
Rs = (6  D2) / (N3-N)
où D2 est la somme des différences, élevées au carré, des rangs entre les deux séries considérées et N, la taille de l'échantillon. Une table permet l'interprétation de la valeur trouvée en fonction du seuil choisi (10 %, 5 % ou 1 %). Si le coefficient Rs est inférieur à la valeur critique donnée par la table, la corrélation n'est pas significative : le test accepte donc l'hypothèse nulle et la série est aléatoire. L'hypothèse alternative du test est celle d'une tendance.

36Le test de corrélation des rangs a été appliqué aux huit stations références (tableau VIII). L'hypothèse nulle d'absence de changement n'est rejetée que pour les deux stations guinéennes (Dinguiraye et Dabola, aux seuils de confiance de 99 et 95 %). Elle est acceptée sur toutes les autres stations aux différents seuils de confiance, bien qu'elles présentent une rupture au niveau de signification 1 % du test de SCHEFFÉ.

Tableau VIII - Résultats du test de corrélation des rangs entre les sous-périodes avant et après rupture selon la segmentation d'HUBERT appliquée à la période 1950-2004.

Tableau VIII - Résultats du test de corrélation des rangs entre les sous-périodes avant et après rupture selon la segmentation d'HUBERT appliquée à la période 1950-2004.

Les stations sont classées du sud (Dabola) vers le nord (Bakel), en allant de haut en bas.

37Le tableau VIII témoigne de la persistance de la sècheresse durant les trois décennies 1970, 1980 et 1990, comme confirmée par l'acceptation partout de l'hypothèse nulle (série chronologique aléatoire).

38L'ampleur de la sècheresse peut également être évaluée par le calcul des déficits pluviométriques. Les valeurs calculées en considérant différentes périodes sont spatialisés sur la figure 7.

Figure 7 - Répartition spatiale des déficits pluviométriques (en %) sur les périodes1969-99 et 2000-04 par rapport à 1950-2004.

Figure 7 - Répartition spatiale des déficits pluviométriques (en %) sur les périodes1969-99 et 2000-04 par rapport à 1950-2004.

39Pour la période 1970-99, le déficit moyen pour les 47 stations considérées atteint 19,8 % par rapport à 1950-69. Le déficit maximal est noté à Kidira (au nord du bassin) avec 28,4 % et le minimal à Mali (au sud du bassin) avec 9,1 %.

40Par rapport à 1950-69, le quinquennat 2000-04 se montre moins déficitaire que 1970-1999 : déficit de 19,3 %. Le déficit maximal est noté à Saraya (au centre-ouest du terrain d'étude) avec 21,4 % et le déficit minimal à Bakel (au nord) avec 5,7 %.

IV - La sècheresse et l'hydrologie

41La sècheresse constatée aux stations pluviométriques influence fortement l'hydrologie du fleuve, ce qui se traduit par une diminution des écoulements dès le début des années 1970 (Fig. 8).

Figure 8 - Écart relatif des débits moyens annuels par rapport à la moyenne interannuelle pour huit stations du bassin de 1950 à 2013.

Figure 8 - Écart relatif des débits moyens annuels par rapport à la moyenne interannuelle pour huit stations du bassin de 1950 à 2013.

42La baisse des débits est bien sûr amplifiée par rapport à celle des pluies. Par rapport à la période 1950-1969, les débits sur la période 1970-2004 montrent une diminution moyenne de 52,5 % (de 36,7 % pour le Bafing à Bafing-Makana à 63,2 % pour le Bakoye à Oualia). Dans le même temps, les précipitations ont chuté en moyenne de 19,8 % (avec des diminutions par station de 5,7 à 25,7 %).

43Pour toutes les stations hydrométriques, la situation apparaît particulièrement difficile jusqu'au milieu des années 1990 (Fig. 8) : diminution moyenne de 57,3 % sur la période 1970-1993 par rapport à la période antérieure (et jusqu'à 67,7 % sur le Bakoye à Oualia).

44Au cours des dernières années, la situation s'est encore améliorée, se rapprochant de la situation moyenne sur la période 1950-2013. (Fig. 8). Toutefois les écoulements sur les années 2005-2013 restent inférieurs à ceux de la période 1950-1969 : -36,3 % en moyenne et jusqu'à moins de -45 % pour les stations sur le Bakoye (-46,1 % à Toukoto, avec des valeurs reconstituées ; ­45,6 % à Oualia). Les écarts les plus faibles concernent le Bafing (­25,9 % à Daka-Saïdou et -19,3 % à Bafing-Makana).

45Les évolutions traduites par la moyenne des stations sont portées dans le tableau IX. Ce tableau fait ressortir l'aggravation sensible de la situation au cours du quinquennat 1970-74. Les conditions les plus difficiles correspondent aux quinquennats 1975-79 à 1990-94 (déficits de 52,4 à 64,5 % par rapport à 1950-69). Les quinquennats 1995-99 à 2005-09 sont encore très déficitaires (-40,9 à -42,5 %). Il faut attendre 2010-03 pour relever une amélioration (­25,8 %), mais les écoulements restent malgré tout très en deçà de ceux de la période initiale.

Tableau IX - Valeurs moyennes des écarts (en %) entre les débits sur différentes périodes et ceux de la période 1950-1969.

Tableau IX - Valeurs moyennes des écarts (en %) entre les débits sur différentes périodes et ceux de la période 1950-1969.

V - Conclusion

46Les traitements réalisés mettent en évidence une diminution persistante des pluies sur les décennies 1970, 1980 et 1990 par rapport aux années antérieures (1950-69). D'autres l'ont également noté, non seulement dans toute l'Afrique de l'Ouest, mais aussi au Sahel (Y. L'HÔTE et al., 2002). Au Sahel, la sécheresse n'était toujours pas terminée en 2002, malgré quelques années présentant une pluviométrie plus élevée après 1994 (G. MAHÉ et Y. L'HÔTE, 2004).

47Dans le haut bassin du Sénégal, d'après le SPI, la sècheresse garde généralement un caractère modéré et n'est que très rarement extrême. Les conditions ont été particulièrement difficiles au cours du quinquennat 1984-89 (SPI de -1,05), même si les cas de sècheresse forte ont été les plus nombreux sur le quinquennat suivant. La période 1995-2004 montre une certaine amélioration, qui reste toutefois toute relative. Certes, les précipitations du quinquennat 2000-2004 s'approchent de la moyenne sur la période 1950-2004, mais cela signifie qu'elles sont très éloignées de celles de la période 1950-1969 (et même de la période 1923-69).

48Les données hydrologiques mettent très logiquement en lumière une diminution relative des écoulements plus forte que celle des précipitations. Cette sécheresse hydrologique a du reste provoqué l'arrêt de la navigation pour les gros navires sur le fleuve Sénégal (C. CITEAU et al., 1988). Mais il apparaît surtout que la sècheresse hydrologique est encore effective en 2013, même si elle s'est atténuée au cours des toutes dernières années. Il conviendra donc d'étudier, dès que possible, l'évolution des précipitations après 2004.

Remerciements : Nous remercions nos réviseurs, ainsi que Georges DE NONI et Claude MARTIN, des conseils qu'ils nous ont prodigués. Nous sommes en outre très redevables à Claude MARTIN de l'aide qu'il nous a apportée dans la phase de finalisation du texte. Enfin, nous remercions l'ensemble des structures qui nous ont fourni les données indispensables à la réalisation de ce travail.

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Table des illustrations

Titre Figure 1 - Localisation du terrain d'étude.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4388/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 720k
Titre Figure 2 - Localisation des stations pluviométriques et hydrométriques.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4388/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 752k
Titre Tableau I - Classification de la sècheresse en rapport avec la valeur de l'Indice Standardisé des Précipitations (SPI).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4388/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 140k
Titre Tableau II - Valeurs annuelles moyennes de l'Indice Standardisé des Précipitations (SPI) sur la période 1950-2004.
Légende Moy. : moyenne. Écart moyen : écart moyen arithmétique. Les valeurs sont établies à partir des moyennes annuelles des SPI des 47 stations considérées.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4388/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 236k
Titre Tableau III -Fréquences (en % des stations/années) des classes de l'Indice Standardisé des Précipitations (SPI) sur la période 1950-2004.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4388/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 312k
Titre Figure 3 - Valeurs annuelles de l'Indice Standardisé des Précipitations de huit stations pluviométriques sur la période 1950-2004.
Légende Les stations sont classées du sud (Dabola) vers le nord (Bakel), en allant de gauche à droite et de haut en bas.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4388/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 412k
Titre Figure 4 - Répartition spatiale des valeurs moyennes de l'ISP sur différentes périodes.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4388/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 888k
Titre Tableau IV - Classification de la sècheresse en rapport avec la valeur du Climatic Moisture Index (CMI).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4388/img-8.jpg
Fichier image/jpeg, 76k
Titre Tableau V - Valeurs annuelles moyennes du Climatic Moisture Index (CMI) sur la période 1950-2004.
Légende Écart moyen : écart moyen arithmétique. Les valeurs sont établies à partir des moyennes annuelles des CMI des 47 stations considérées.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4388/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 248k
Titre Tableau VI - Fréquences (en % des stations/années) selon les classes du Climatic Moisture Index (CMI) sur la période 1950-2004.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4388/img-10.jpg
Fichier image/jpeg, 196k
Titre Figure 5 - Valeurs annuelles du Climatic Moisture Index (CMI) de huit stations pluviométriques sur la période 1950-2004.
Légende Les stations sont classées du sud (Dabola) vers le nord (Bakel), en allant de gauche à droite et de haut en bas.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4388/img-11.jpg
Fichier image/jpeg, 440k
Titre Figure 6 -Répartition spatiale des valeurs du CMI sur la période 1950-2004.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4388/img-12.jpg
Fichier image/jpeg, 1,0M
Titre Tableau VII - Résultat de la segmentation d'HUBERT (valeurs en mm) sur la période 1950­2004.
Légende Moy. : précipitations annuelles moyennes (mm). Les stations sont classées du sud (Dabola) vers le nord (Bakel), en allant de haut en bas.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4388/img-13.jpg
Fichier image/jpeg, 288k
Titre Tableau VIII - Résultats du test de corrélation des rangs entre les sous-périodes avant et après rupture selon la segmentation d'HUBERT appliquée à la période 1950-2004.
Légende Les stations sont classées du sud (Dabola) vers le nord (Bakel), en allant de haut en bas.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4388/img-14.jpg
Fichier image/jpeg, 276k
Titre Figure 7 - Répartition spatiale des déficits pluviométriques (en %) sur les périodes1969-99 et 2000-04 par rapport à 1950-2004.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4388/img-15.jpg
Fichier image/jpeg, 428k
Titre Figure 8 - Écart relatif des débits moyens annuels par rapport à la moyenne interannuelle pour huit stations du bassin de 1950 à 2013.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4388/img-16.jpg
Fichier image/jpeg, 708k
Titre Tableau IX - Valeurs moyennes des écarts (en %) entre les débits sur différentes périodes et ceux de la période 1950-1969.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4388/img-17.jpg
Fichier image/jpeg, 85k
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Pour citer cet article

Référence papier

Cheikh Faye, Amadou Abdoul Sow et Jean Baptiste Ndong, « Étude des sècheresses pluviométriques et hydrologiques en Afrique tropicale : caractérisation et cartographie de la sècheresse par indices dans le haut bassin du fleuve Sénégal », Physio-Géo, Volume 9 | -1, 17-35.

Référence électronique

Cheikh Faye, Amadou Abdoul Sow et Jean Baptiste Ndong, « Étude des sècheresses pluviométriques et hydrologiques en Afrique tropicale : caractérisation et cartographie de la sècheresse par indices dans le haut bassin du fleuve Sénégal », Physio-Géo [En ligne], Volume 9 | 2015, mis en ligne le 08 février 2015, consulté le 27 mars 2017. URL : http://physio-geo.revues.org/4388 ; DOI : 10.4000/physio-geo.4388

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Auteurs

Cheikh Faye

Faculté des Lettres et Sciences Humaines, Département de Géographie, DAKAR, SÉNÉGAL.
Courriel : fayecheikh2006@hotmail.com

Amadou Abdoul Sow

Faculté des Lettres et Sciences Humaines, Département de Géographie, DAKAR, SÉNÉGAL.
Courriel : amsow310@hotmail.com

Jean Baptiste Ndong

Faculté des Lettres et Sciences Humaines, Département de Géographie, DAKAR, SÉNÉGAL.
Courriel : jeanbndong@yahoo.fr

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Droits d’auteur

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Les contenus de Physio-Géo - Géographie Physique et Environnement sont mis à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d'Utilisation Commerciale - Pas de Modification 4.0 International.

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