Contribution à l’étude de la sécheresse et de la désertification

Les facteurs de la désertification

           Les causes et processus responsables de la désertification ont lieu à différentes échelles et dans des proportions différentes. A l’échelle mondiale, c’est le réchauffement climatique qui joue un rôle prépondérant sur la présence de la désertification. A l’échelle régionale, l’évolution de la désertification dépend plutôt du contexte géographique et politique. Enfin, à l’échelle locale, la désertification résulte des modes d’exploitation des ressources naturelles qui conduisent à leur surexploitation, exacerbent leur fragilité et peuvent provoquer des situations d’irréversibilité. Cela veut dire des situations dans lesquelles la dégradation des sols est extrême, la végétation et les cultures incapables de s’installer, l’eau rare et l’érosion violente. C’est ce que l’on appelle le « capital naturel » qui est menacé. La lutte contre la désertification devra se faire à différentes échelles. Le processus de désertification réduit la capacité de production des systèmes de cultures et d’élevage, accroît la vulnérabilité des populations qui dépendent de ces ressources pour leur alimentation et leur revenu, augmente le risque d’exode vers les villes ou d’autres régions mieux dotées, ce qui va accentuer la pression sur ces ressources. En termes économiques cela veut dire que le capital naturel représenté par ces ressources en sol, en eau et en végétation, va tendre vers zéro. À l’origine, la désertification était traitée comme un problème biophysique. Depuis, il y a été ajouté le problème anthropique. Comme énoncée dans la définition officielle, en général, la désertification est rattachée aux conditions climatiques imprévisibles, telles que la sécheresse et l’irrégularité des pluies, ainsi que la pression de la population sur les sols due à sa nécessité de subvenir à ses besoins alimentaires et énergétiques par exploitation, parfois drastique, des terres. Bien que la désertification puisse affecter toute zone aride, une des grosses erreurs est de considérer que la désertification s’arrête aux zones arides, alors que cela affecte les zones arides, semi-arides et subhumides sèches. En fonction de la spécificité des terres touchée par la désertification, les paramètres climatiques montrent bien leur importance. Dans ces zones, les précipitations sont rares et très variables dans le temps. Les températures d’air sont hautes. L’humidité est faible et les radiations solaires doivent être abondantes. Tous ces paramètres provoquent une haute évapotranspiration potentielle. Il y aura par conséquent une diminution des réserves en eau. La désertification frappe des régions où il y a obligatoirement une seule saison sèche, longue et une seule saison des pluies, plus courte. Les modifications saisonnières sont plutôt normales et font partie du climat de la région. Ce sont les modifications du climat à long terme qui risquent d’influencer le plus l’évolution de la désertification, comme c’est déjà le cas avec l’amplification du phénomène par le réchauffement de la planète. La diminution de la production des écosystèmes est normale pendant une période sèche. En revanche, une diminution de tous les services pendant une plus longue période est signe de désertification. Les répercussions des activités de l’homme sur son environnement se font de plus en plus sentir. En effet, les activités humaines sont toujours plus nombreuses et nécessitent de plus grandes superficies pour subvenir correctement aux besoins humains. Le premier constat est que les hommes exploitent plus de terres afin de répondre à une demande alimentaire croissante, conséquence directe de la pression démographique et de l’accroissement de la population (+ 3 % par an au début du XXIe siècle en Afrique). Il y a donc une extension des surfaces cultivées, moins d’espaces pastoraux, afin de produire plus de denrées alimentaires. Conjointement, nous assistons à une surexploitation des terres, toujours pour répondre à la demande alimentaire, avec en 1960, le début d’un désintéressement pour la jachère en Afrique. Sur les pâturages, la désertification est une désertification de la végétation par surpâturage. Un déboisement considérable existe aussi par prélèvement de bois de chauffe. Sur les cultures pluviales, la désertification est instable, avec une éventuelle compaction des sols. La désertification est liée à l’érosion et à la perte de matière organique. Sur les cultures irriguées, c’est la salinité des sols et le mauvais drainage de l’eau qui participent à la désertification. Le développement de l’industrie provoque également la pollution des sols. L’urbanisation, due à la mondialisation prédominante, prend également de plus en plus de place sur les territoires nationaux. Pour illustrer les différentes actions des hommes à l’origine de la désertification, l’Afrique soudanienne souffre d’une désertification particulièrement liée à la déforestation et à la mise en place de cultures sur brûlis. En revanche, la désertification en Afrique sahélienne provient surtout d’une action du climat et du surpâturage. Chaque région doit faire face à des problèmes différents. Plus généralement, ce sont les facteurs socio-économiques et politiques qui influent. Par exemple, la part de l’aide publique au développement consacrée au secteur rural des zones sèches est en diminution constante. Une telle politique ne peut avoir comme résultat qu’une augmentation de l’exploitation des terres par la population pour subvenir correctement à ses besoins. Après avoir vu les causes à l’échelle macroscopique, voyons rapidement les causes à l’échelle microscopique du sol. La désertification est en rapport direct avec la nature du sol. Celui‐ci est composé de trois sortes d’éléments : le squelette qui est formé des minéraux et débris végétaux, le plasma constitué d’argile et d’humus et les organismes vivants comme les racines et la méso-faune tellurique. Par absence de plasma ou d’organismes vivants ou par disparition des interactions pendant la saison sèche, il en résulte une perte de stabilité du sol et érosion-dissociation. De plus, beaucoup de terres arides sont constituées de peu de matière organique et ont une faible force d’agrégation. Cela réduit ou détruit la capacité des sols à produire.

Incidence d’éventuels changements climatiques

                Pendant que le Sahel Africain était soumis à une phase d’aridification prolongée une question revenait sans cesse: «Cette intensification de la sécheresse va-t-elle durer, ou la pluie va t- elle recommencer à tomber de façon plus normale? » Certains la posaient sous une forme un peu différente : « La sécheresse est- elle causée par les activités humaines ou s’agit- il d’une fluctuation subordonnée à des facteurs agissant à l’échelle du globe ? » Les réponses à ces deux formes de questions avaient un rapport indéniable avec le problème de la désertification. Si l’accroissement des populations humaines et animales soumet des terres vulnérables à une contrainte toujours plus grande alors que les forces naturelles engendrent un processus d’aridification, il est inévitable que les terres subissent de graves dommages. Les événements qui se sont produits pendant ces dernières décennies n’ont pas permis de répondre clairement à la question. Bien qu’il semble que la longueur aridification sahélienne ait pris fin en de nombreux endroits, les pluies abondantes de la saison de végétation se font toujours attendre dans plusieurs régions auparavant prospères. Quoique cela n’ait pas fait l’objet de mesures prises. Il est également sûr que la nappe a durablement baissé en beaucoup d’endroits. En outre, de nombreuses autres parties de zones arides et semi-arides ont subi une sécheresse prononcée mais intermittente. La plupart des étudiants en climatologie sont persuadés que ces épisodes de sécheresse sont la conséquence des oscillations du climat à l’échelle du globe plutôt que de facteurs locaux. Mais aucun d’eux n’est encore préparé à exclure l’hypothèse que les processus de rétroaction puissent rattacher les modifications survenues en matière d’utilisation des terres aux changements climatiques. Il semblerait que c’est ce qui s’est produit dans le cas de l’aridification du Sahel, où l’albédo de surface a augmenté de façon notable par suite de la désertification bien que cela n’ait pas été le cas à l’échelle envisagée dans le cadre de certains efforts déployés en vue de modéliser l’effet potentiel de cette modification de l’albédo sur les précipitations. La question reste, donc posée. Des progrès ont été néanmoins accomplis dans la détermination de l’impact potentiel des changements climatiques sur les zones arides et semi-arides. Le PNUE et l’institut d’analyse appliquée des systèmes ont mené à bien une importante étude des effets de variations du climat sur l’agriculture. L’un des volumes du rapport traite précisément la zone semi-aride, les économies agricoles et pastorales (Parry, 1988). Là encore, les travaux portent toutefois davantage sur l’interaction des modes d’exploitation existants et d’une série de changements hypothétiques du climat que sur la dégradation des sols

Activités de l’OMM dans le domaine de la sécheresse et de la désertification

               L’organisme a établi la distinction entre deux sortes principales de sécheresse, à savoir la sécheresse Météorologique et la sécheresse hydrologique. La sécheresse Météorologique intervient à la suite d’une absence prolongée ou d’un déficit marqué des précipitations. Il s’agit d’un phénomène temporaire causé par les fluctuations du climat et observé le plus souvent aussi dans les régions semi-arides et subhumides, mais pouvant aussi survenir dans d’autres zones climatiques. La sécheresse hydrologique correspond à un épuisement prolongé, à l’échelle d’une région, des réserves d’eau naturelles, qu’il s’agisse des précipitations, de l’écoulement fluvial ou des eaux souterraines. On peut ajouter à ces définitions de la sécheresse par exemple celles de la sécheresse agricole, qui suivent lorsque tous les facteurs tels que la hauteur et la répartition des précipitations tombant sur une vaste région, les ressources en eaux de surface et ou de subsurface, les réserves d’eau dans le sol et les pertes par évaporation se combinent pour engendrer un fléchissement marqué.

Interprétation: description de la souplesse d’utilisation du point de vue spatial et temporel

              Il est possible de donner à la sécheresse bien des définitions (Wilhite et Glantz, 1985). On peut en effet distinguer différents types de sécheresses que l’on regroupe en général en quatre catégories: les sécheresses météorologiques, agricoles, hydrologiques et socioéconomiques. La sécheresse est un aléa qu’il est complexe de définir et de détecter. Ce fléau affecte de nombreux secteurs et couvre des échelles de temps multiples. Tout comme il est impossible de donner une définition unique de la sécheresse, il n’existe pas d’indice unique de la sécheresse pouvant répondre à toutes les exigences de l’ensemble des applications possibles. Cela étant dit, l’indice SPI peut être calculé pour de nombreuses échelles de temps, ce qui est un réel avantage, qui permet de l’appliquer à bon nombre des différents types de sécheresses dont il vient d’être question. La possibilité de calculer l’indice SPI sur des échelles de temps multiples offre une souplesse temporelle dans l’évaluation des conditions de précipitations par rapport à l’approvisionnement en eau. Comme cela a déjà été précisé, l’indice SPI a été conçu pour quantifier le déficit de précipitations à de multiples échelles de temps, soit un calcul de moyenne sur une fenêtre glissante. Ces échelles de temps traduisent les incidences de la sécheresse sur les différents types de ressources en eau et répondent aux besoins de différents décideurs. Les conditions météorologiques et l’humidité du sol (agriculture) réagissent relativement vite aux anomalies de précipitations, à une échelle temporelle de 1 à 6 mois par exemple, tandis que les eaux souterraines, le débit des cours d’eau et les volumes stockés dans les réservoirs sont sensibles aux anomalies de précipitations à plus long terme, c’est-à-dire à des échelles de temps de l’ordre de 6 à 24 mois voire plus. La période sur laquelle porte l’indice SPI variera donc en fonction du type de sécheresse faisant l’objet des analyses et applications envisagées: on prendra par exemple l’indice SPI sur 1 à 2 mois pour une sécheresse météorologique, sur 1 à 6 mois pour une sécheresse agricole et sur 6 à 24 mois, voire plus, pour une sécheresse hydrologique. Le laps de temps pour lequel il est possible de calculer l’indice SPI varie de 1 à 72 mois. D’un point de vue statistique, une période allant de 1 à 24 mois représente le champ d’application présentant la meilleure utilité pratique (Guttman, 1994, 1999). Le seuil de 24 mois est basé sur la recommandation formulée par Guttman quant à la nécessité de disposer d’une série de données couvrant 50 à 60 ans environ. À moins d’avoir à sa disposition des données s’étalant sur 80 à 100 ans, la taille de l’échantillon est trop petite et le degré de confiance statistique à accorder aux estimations de probabilités correspondant aux traînes des distributions (extrêmes humides et secs) devient faible au-delà de 24 mois. En outre, le fait de ne disposer que d’une série de données sur 30 ans, soit la durée minimale (ou moins), diminue la taille de l’échantillon et affaiblit le degré de confiance. Il est techniquement possible de calculer l’indice SPI à partir de données portant sur moins de 30 ans, à condition toutefois de garder à l’esprit les limites statistiques et l’affaiblissement de la confiance dont on vient de parler.

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
1ère PARTIE : GENERALITES, SECHERESSE ET DESERTIFICATION
Chapitre 1 . GENERALITES
1.1. Zone d’étude
1.2. Le Sud et Sud-Ouest Malgache
1.3. Climat de Madagascar
Chapitre 2 . LES PHENOMENES DE SECHERESSE ET DE DESERTIFICATION
2.1. Position du problème
2.1.1. La sécheresse
2.1.1.1. Classification de la sécheresse
2.1.1.2. Les causes de la Sécheresse
2.1.1.3. Prévisions de sécheresse
2.1.1.4. Observation par satellite
2.1.1.5. Réseaux météorologiques d’observation
2.1.2. La désertification
2.1.2.1. Définition du terme désertification
2.1.2.2. Les facteurs de la désertification
2.2. Le problème Mondiale
2.3. L’état de la sécheresse et de la désertification dans le Sud et Sud-Ouest de Madagascar
2.4. Les conséquences sur le milieu naturel et l’environnement
2.5. Les conséquences pour les populations et l’activité économique
Chapitre 3 . IMPLICATION DE LA DESERTIFICATION
3.1. Incidence d’éventuels changements climatiques
3.2. Lutte contre la désertification ou LCD
3.3. La convention des Nations Unies sur la lutte contre la désertification
3.4. Perspectives globales
3.5. Activités de l’OMM dans le domaine de la sécheresse et de la désertification
2ème PARTIE : METHODOLOGIE
Chapitre 4 . DONNEES ET CHOIX DES PERIODES ETUDIEES
4.1. Contexte générale
4.2. Données d’étude
Chapitre 5 . METHODES
5.1. Généralités
5.2. Les indicateurs clés de la désertification au niveau régional
5.3. Approche adoptée : Analyse de la sécheresse en employant les indices de sécheresse météorologique
5.3.1. Indice de l’écart à la moyenne (Em)
5.3.2. Rapport à la normale des précipitations (RN)
5.3.3. Indice de déficit pluviométrique (Indice de l’écart à la normale (En))
5.3.4. Méthode des écarts types
5.3.5. Indice de Précipitations Standardisé : SPI
5.3.5.1. Description de l’indice normalisé de précipitations
5.3.5.2. Avantages et inconvénients
5.3.5.3. Interprétation: description de la souplesse d’utilisation du point de vue spatial et temporel
5.3.5.4. Valeurs de l’indice de précipitations normalisé pour une période plus ou moins longue
a. Indice SPI sur 1 mois
b. Indice SPI sur 3 mois
c. Indice SPI sur 6 mois
d. Indice SPI sur 9 mois
e. Indice SPI sur 12 mois et jusqu’à 24 mois
5.3.5.5. Méthode de calcul
a. Méthode
b. Mode de fonctionnement
5.3.5.6. Le logiciel SPI
5.3.6. L’indice d’aridité de E. de Martonne
5.4. Définition d’un mois sec
3ème PARTIE : RESULTATS ET INTERPRETATIONS
Chapitre 6 . RESULTATS ET INTERPRETATIONS
6.1. Évolution des précipitations
6.2. Évolution des Températures
6.3. Caractérisation de la sécheresse météorologique
6.3.1. Indice de l’écart à la moyenne
6.3.2. Rapport à la normale des précipitations (RN)
6.3.3. Indice de déficit pluviométrique (Indice de l’écart à la normale (En))
6.3.4. Sévérité de la sécheresse selon la méthode de nombre d’écart type
6.3.5. L’indice d’aridité de E. de Martonne
6.3.6. Représentation graphique d’un climat : diagramme ombrothermique de BAGNOULS et GAUSSEN
6.4. Détermination des seuils de sècheresse
6.5. Indice de Précipitations Standardisé : SPI
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIES
WEBOGRAPHIES
ANNEXES

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