Soutenance mémoire
La sécheresse est l’une des catastrophes naturelles qui ont marqué profondément la vie des populations à travers les âges. Ce phénomène touche les différents secteurs de l’économie nationale, entrave le développement agricole et rural et ralentit la croissance économique du pays. Presque chaque agriculteur des régions frappées par la sécheresse au Sud de Madagascar a perdu des récoltes. Il a été constaté que des anomalies saisonnières et intra-saisonnières des précipitations étaient importantes dans des domaines tels que l’agriculture et la gestion de l’eau. Au cours des vingt dernières années, le niveau moyen annuel des précipitations est passé de 111 ml à seulement 27,5 ml. Alors que les sécheresses étaient une exception, se produisant peut-être une fois tous les dix ans, elles sont aujourd’hui la norme, de même la malnutrition de milliers d’enfants dans l’ensemble des régions touchées par la sécheresse. Sa gestion nécessite de mettre à la disposition des différents décideurs les informations nécessaires pour la suivre et la détecter au moment opportun et, par conséquent, déclencher les mesures d’atténuation et les programmes de réponses qui permettent de minimiser ses impacts agricole, économique, environnemental et social. D’où la nécessité d’élaborer et de mettre en place un système efficace d’alerte précoce à la sécheresse. A plus forte raison, ce système permet aux acteurs et décideurs impliqués dans l’adaptation aux changements climatiques dont la sècheresse est un exemple, afin de mieux cerner la variation spatiale des différentes composantes de la Vulnérabilité climatique, d’obtenir des informations, outils et compétences pour mieux décider des actions à mener et des régions où elles doivent être focalisées. L’utilisation d’un modèle régional serait meilleure pour faire une bonne prévision. Les Modèles de Circulation Générale (MCG) sont utilisés depuis plusieurs années pour effectuer des projections climatiques à une échelle temporelle et saisonnière à multi-décanale (projection de changements climatiques). La faible résolution spatiale des MCG, due aux contraintes en matière de calcul numérique, nécessite le paramétrage de nombreux phénomènes de sous échelles et ne résout pas bien les phénomènes orographiques [1]. Les Modèles Régionaux du Climat (MRC), de par leur haute résolution spatiale, sont employés pour pallier à ces problèmes et fournir une projection plus détaillée et potentiellement plus réaliste au-dessus d’une région donnée. Pour pouvoir mesurer la performance d’un modèle régional, un travail de recherches intitulé « Etude de la sécheresse dans le Sud de Madagascar, Simulation par le modèle climatique RegCM4 : cas de Toliara, Taolagnaro, Fianarantsoa et Ranohira » a été mené.
GENERALITE, LA SECHERESSE
GENERALITE
ZONE D’ETUDE
Le domaine d’étude s’étend de 21 à 26°S en latitude et de 43° à 48°E en longitude. Il comprend principalement le Sud de Madagascar. Le choix de ce domaine résulte de la volonté de prendre en compte le caractère spécial de cette région qui fait généralement l’objet de plusieurs qualificatifs : Sud « sec », sud aride, désertique, vulnérable, etc.
Situation géographie physique
Au point de vue physique, le sud est assez contrasté. Il représente une vaste zone de 161 904 Km² et correspond dans le nouveau contexte de découpage du pays, aux régions du Sud-Ouest, du Menabe, de l’Androy, de l’Anosy avec comme capitales régionales respectivement Tuléar, Morondava, Ambovombe et Fort-Dauphin. Avec une population de2 459 438 habitants, où les Athées, Chrétiens et Musulmans cohabitent, les activités sont constituées principalement par l’agriculture et l’élevage.
Le climat détermine la végétation de Madagascar, en particulier dans le Sud la végétation primaire est constituée de forêts denses sèches, de fourrés xérophiles à Euphorbe (plante des régions tempérées et chaudes, avec de nombreuses espèces herbacées souvent adaptées à la sècheresse) dans les stations particulièrement sèches, et les forêts des alluvions. Dans un triangle Ihosy/Tuléar/Fort-Dauphin (hormis Fort-Dauphin même), c’est le règne du bush épineux, qui ne reçoit que 500 mm d’eau par an et développe une végétation originale et totalement caractéristique de la sécheresse. A l’exception de Fort Dauphin, où l’on note un foret pluvial à feuillage persistant, le reste de la zone présente des caractères « africains » avec présence de baobab et de jujubiers. La tendance xérophile (principalement les cactus) joue un rôle prépondérant dans l’alimentation et l’abreuvement des troupeaux bovins de l’Androy. Les paysans malgaches du sud pratiquent depuis longtemps le Tavy. Cette pratique est devenue une tradition au point que certains paysans ignorent complètement les autres méthodes de cultures et en particulier dans l’Androy. Les caractéristiques désertiques deviennent aigues à Ambovombe et Ampanihy. Des réserves animalières et aires protégées existent par endroits (Ranohira).
Hydrographie
Le réseau hydrographique est assez lâche. Les principaux fleuves sont le Mandrare (à l’entrée d’Amboasary), le Menarandra [2], Onilah et le Fiherenana.
Population
Les populations du Sud sont très mobiles et les mouvements de migrations temporaires ou définitives se sont accélérés depuis les années 1930, avec une amplitude accrue lors des grandes crises climatiques. Le risque lié au déficit pluviométrique est le souci permanent des populations de cette région du Sud.
CARACTERISTIQUES CLIMATIQUE DU MILIEU
La répartition inégale de la pluviométrie défavorise le Sud de Madagascar qui souffre d’un climat semi désertique rendu encore plus dur par la déforestation. Une grande partie de cette zone (soit environ 10% du territoire malgache) est soumise à un régime de pluies aléatoires et à des sécheresses récurrentes. Le sud est entièrement sous l’influence de vent d’alizé (vent de Sud-est) sauf de novembre à avril (vent de Nord-est).
APERÇU CLIMATIQUE DE MADAGASCAR
On distingue généralement, à Madagascar, deux saisons :
❖ La saison chaude et pluvieuse (ou l’été) de Novembre à Avril
❖ La saison fraiche et sèche (ou l’hiver) de Mai à Octobre .
Deux courtes intersaisons les séparent et durent chacune environ un mois Pour étudier la dynamique (ou l’évolution à travers le temps) de la sècheresse au Sud de Madagascar, on doit tenir compte de ces quatre échelles de temps :
Echelle interannuelle (SPI 12)
Echelle intra saisonnière (SPI 3)
Echelle saisonnière (SPI 6)
Echelle mensuelle (SPI 1) .
LA SECHERESSE
PREAMBULE
La sècheresse est une conséquence de la variabilité normale de climat. Elle peut être définie comme étant un déficit de disponibilité en eau par rapport à une situation considérée comme normale pour une période donnée et une région déterminée. La sècheresse, notion toute relative, se manifeste de plusieurs façons: sècheresse météorologique, sècheresse hydrologique, sècheresse agronomique et sècheresse édaphique, liée aux conditions pédologiques, classification adoptée par White et O’Meagher. « Il y a autant de définitions de sècheresse qu’il y a d’utilisations d’eau » La sècheresse, phénomène conjoncturel, ne doit pas être confondue avec l’aridité qui est un phénomène structurel climatique. La sècheresse se manifeste dans le temps tandis que l’aridité est un phénomène spatial.
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I. GENERALITE, LA SECHERESSE
CHAPITRE I. GENERALITE
1. ZONE D’ETUDE
1.1. Situation géographie physique
1.2. Hydrographie
1.3. Population
2. CARACTERISTIQUES CLIMATIQUE DU MILIEU
3. APERÇU CLIMATIQUE DE MADAGASCAR
CHAPITRE II. LA SECHERESSE
1. PREAMBULE
2. PRINCIPE ET DEFINITION
3. METHODES POUR CARACTERISER LA SECHERESSE
3.1 Classification de sévérité selon l’indice de précipitation standardisé (SPI)
3.1.1. Etude de la sécheresse en fonction de l’échelle interannuelle (SPI-12)
3.1.2. Etude de la sécheresse en fonction de l’échelle saisonnière (SPI-6)
3.1.3. Etude de la sécheresse en fonction de l’échelle intra saisonnière (SPI-3)
3.1.4. Etude de la sécheresse en fonction de l’échelle mensuelle (SPI-1)
3.2 Diagramme ombrothermique de Gaussen
3.3 Classification de la sévérité selon l’indice d’écart type
3.4 Indice de l’écart à la moyenne (Em)
4. CAUSES
4.1 Cause météorologique
4.2 Cause climatologique
5. L’INTERACTION SOL – ATMOSPHERE
5.1 Sensibilité du Sud au couplage sol – atmosphère
5.2 Quelques éléments sur le couplage sol – atmosphère
6. L’IMPACT DE LA SECHERESSE
PARTIE II. LE MODELE CLIMATIQUE REGIONAL RegCM4
CHAPITRE III. DESCRIPTION DU MODELE
1. INTRODUCTION
1.1. Discrétisation verticale et horizontale
1.2. Projection de carte
2. PARAMETRISATION DU MODELE
2.1. Formulations dynamiques
2.1.1 Equation horizontale du mouvement
2.1.2 Equations de continuité
2.1.3 Equation thermodynamique et équation pour
2.1.4 Equation hydrostatique
2.2. Paramétrisations physiques
3. Futurs Développements
CHAPITRE IV. MISE EN ŒUVRE DE REGCM4
4. Pré-processing
4.1. Terrain
4.2. ICBC
4.2.1. SST
4.2.2. Conditions initiales et conditions aux limites
5. RegCM
6. Post – processing
7. PostNc
PARTIE III. STRATEGIE DE L’ETUDE
CHAPITRE V. OBJECTIFS ET CHOIX DES PERIODES ETUDIEES
1. CONTEXTE GENERAL
2. PRESENTATION DES DONNEES UTILISEES
3. METHODE
4. RESULTATS ET INTERPRETATIONS
4.1. Quantification du déficit des précipitations pour des échelles de temps multiples
4.2. Indice d’écart à la moyenne (Em)
4.3. Diagramme-ombrothermique
5. CONCLUSION
CHAPITRE VI. RESULTATS ET INTERPRETATIONS DE LA SIMULATION AVEC RegCM4
1. STRATEGIE DE VALIDATION DES SORTIES DE REGCM4
2. PRESENTATION DES DONNEES UTILISEES PAR LA SIMULATION (ERA40)
3. TOPOGRAPHIE DE LA ZONE D’ETUDE
4. RESULTATS POUR LES STATIONS ETUDIEES
4.1. Mois sec (N, D, J, F, M)
4.2. Cumul sur une période de trois mois (NDJ/FMA)
4.3. Modèle de précipitation à moyen terme (NDJFMA)
4.4. Caractérisation des années sèches (J-D)
5. COMPARAISON ET INTERPRETATION DES RESULTATS OBTENUS AVEC L’OBSERVATION
6. CONCLUSIONS
CHAPITRE VII. MODIFICATION DE QUELQUES PARAMETRES
1. NOUVELLE CONFIGURATION
2. RESULTATS ET INTERPRETATIONS
3. CONCLUSIONS
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
