Variabilité hydro-climatique dans le bassin versant de la Pendjari au Bénin (Nord- Ouest du bénin )

UNIVERSITE D'ABOMEY-CALAVI

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FACULTE DES LETTRES ARTS ET SCIENCES HUMAINES

Ecole Doctorale Pluridisciplinaire "Espaces, Cultures et Développement"
10 BP 526 Cotonou, République du Bénin, Tél. [phone]

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Diplôme d'Etude Approfondie (DEA) / Master II

Option : Géosciences de l'Environnement et Aménagement de l'espace

VARIABILITE HYDRO-CLIMATIQUE DANS

LE BASSIN VERSANT DE LA PENDJARI AU

BENIN (Nord-Ouest du Bénin)

Présenté par : Sous la direction de :

M'po Edouard IDIETI Michel BOKO, Professeur Titulaire

Soutenu le 14 avril 2009

Jury :

Président : Michel BOKO, Professeur Titulaire, Université d'Abomey-Calavi

Rapporteur : Wilfrid Expédit VISSIN, Professeur Assistant, Université d'Abomey-Calavi Examinateur : Constant HOUDENOU, Maître de conférences, Université d'Abomey-Calavi

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Sommaire

Sommaire 1

Sigles et Acronymes 2

Avant propos 3

Résumé 4

Abstract 4

Introduction générale 5

Chapitre I : Contexte et démarche méthodologique de l'étude . 6

1-1- Situation Géographique du bassin de la Pendjari 6

1-2- Problématique 8

1-3- Données et démarche méthodologique 10

1-4- Limites et difficultés de cette étude 21

Chapitre II : Fondements physiques et humaines du bassin versant de la Pendjari 23

2-1- Caractéristiques géophysiques du bassin de la Pendjari 23

2-2- Réalités socio-économiques du bassin béninois de la Pendjari 32

Chapitre III : Variabilité climatique dans le bassin versant de la Pendjari 35

3-1- Etude de la variabilité des températures et l'insolation dans le bassin versant de la

Pendjari 35

3-2- Etude de la variabilité pluviométrique dans le bassin versant de la Pendjari 38

Chapitre IV : Variabilité hydrologique du bassin versant de la Pendjari 45

4-1- Régime hydrologique des cours d'eau du bassin versant de la Pendjari . 45

4-2- Evolution des écoulements dans le bassin versant béninois de la Pendjari 46

4-3- Impacts des fluctuations pluviométriques sur l'écoulement du bassin versant béninois de

la Pendjari 46

4-4- Bilan hydrologique du bassin versant de la Pendjari 48

4-5- Influence du substratum géologique sur l'écoulement du bassin versant de la Pendjari 49

Conclusion générale 50

Bibliographique 52

Liste des tableaux 57

Liste des figures 57

Liste des Photos 58

Table des matières 59

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Sigles et Acronymes

ASECNA : Agence de Sécurité et de Navigation Aérienne en Afrique et en Madagascar

CeRPA : Centre Régional de Promotion Agricole

CENALA : Centre National de Linguistique Appliquée

CENAP : Centre National d'Agro-Pédologie

CENATEL : Centre National de Télédétection et de Cartographie Environnementale. CIFRED : Centre Interfacultaire de Formation et de Recherche en Environnement pour le Développement Durable

DE : Direction de l'Elevage

DGAT : Département de Géographie et Aménagement du Territoire

DH : Direction de l'Hydraulique

DMN : Direction de la Météorologie Nationale

EDP : Ecole Doctorale Pluridisciplinaire

ETP : Evapotranspiration Potentielle

FLASH : Faculté des Lettres, Arts et Sciences Humaines

GTZ : Gesellschaft Technische Zusammemarbeit

IGN : Institut Géographique National

INSAE : Institut National de la Statistique et de l'Analyse Economique

IRD : Institut Français pour la Recherche et le Développement

IRD : Institut de Recherches pour le Développement

LACEEDE : Laboratoire Pierre Pagney : Climat, eau, Environnement and Développement

OBM : Office Béninoise des Mines

OMM : Organisation Météorologique Mondiale

ORSTOM : Office de la Recherche Scientifique et Technique d'Outre-Mer UAC : Université d'Abomey - Calavi

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Avant propos

Ce mémoire de DEA intitulé « Variabilité hydro-climatique dans le bassin versant de la Pendjari » est réalisé dans le cadre de l'obtention du Diplôme d'Etude Approfondie (DEA) à l'Ecole Doctorale Pluridisciplinaire (EDP) de l'Université d'Abomey-Calavi (UAC). Il faut noter que c'est une étude qui présente quelques aspects des recherches que nous espérons mener dans le cadre des recherches pour la thèse de doctorat.

Ce travail a été conduit à terme grâce à la précieuse contribution scientifique, matérielle et morale de plusieurs personnes qu'il faut remercier. Il s'agit de :

- Monsieur le Professeur Michel Boko pour sa méticuleuse attention, sa riche expérience, sa patience, son encadrement et ses observations et critiques sans lesquels ce travail n'airait pas connu son aboutissement. Malgré ses multiples obligations académiques et administratives il a accepté diriger ce travail.

- Monsieur Maman-Sani ISSA pour son immense soutient moral, matériel et financier sans lesquels ce travail serait encore en cours.

- Docteur Expédit Wilfrid VISSIN pour sa précieuse disponibilité, ses conseils et orientations méthodologiques malgré ses multiples occupations.

- Docteur Euloge OGOUWALE, Docteur Ibouraïma YABI, Monsieur Ernest AMOUSSOU, Monsieur Henri TOTIN et Monsieur Gervais ETENE, pour leur précieux conseils et orientation dans le choix de sujet, la recherche et le traitement des données.

- Sans oublier Docteur Constant HOUNDENOU, Docteur Christophe S. HOUSSOU et tous les autres membres du LACEEDE pour leur franche collaboration et leurs multiples conseils.

Sincères remerciement à tous les enseignants de l'EDP qui ont assuré ma formation. Merci aussi à tous ceux qui, de près ou de loin ont contribué à l'aboutissement de ce travail.

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Résumé

L'étude de la variabilite hydro-climatique dans le bassin versant de la Pendjari au Benin vise à etudier la variabilite climatique dans le bassin versant beninois de la Pendjari , l'impact de la fluctuation pluviometrique sur les ressources en eau du bassin et à analyser à partir du coefficient d'écoulement l'influence du substratum géologique sur l'écoulement du bassin versant de la Pendjari.

L'analyse de la variabilite climatique et hydrologique dans le bassin versant beninois de la Pendjari a ete faite avec les series pluviometriques, de temperatures, d'ETP et de debits de la periode de 1961 à 2006.

L'utilisation des méthodes de tendance linéaire et de déficit hydrique a permis d'analyser l'évolution des termes du bilan et d'étudier l'impact des fluctuations pluviometriques sur les paramètres de l'écoulement.

Les resultats revèlent une baisse remarquable de la pluviometrique et l'influence de cette baisse sur les ecoulements du bassin. Le taux très faible du coefficient d'écoulement a démontré qu'il n'y a pas d'apport de l'écoulement souterrain dans l'écoulement du bassin versant de la Pendjari. Le substratum geologique n'intervient donc pas dans l'écoulement.

Mots cles : Bassin versant de la Penjari, variabilité hydro-climatique, fluctuation
pluviométrique, écoulement, influence du substratum géologique.

Abstract

The study of hydro-climatic variability in the catchment area of Pendjari in Benin aims to study climatic variability in the area catchment of Pendjari in Benin, to study the impact of the pluviometric fluctuation on water resources of the catchment and to analyze starting from the coefficient of flow the influence of the geological substratum on the stream flow of the catchment area of Pendjari.

The analysis of climatic and hydrological variability in the area catchment of Pendjari in Benin was made with the sets of data of the rain, of temperatures, of ETP and flows for the period of 1961 to 2006.

The use of the methods of linear trend and hydrous deficit made it possible to analyze the evolution of the terms of the assessment and to study the impact of the pluviometric fluctuations on the flow parameters.

The results reveal a remarkable fall of the rain and the influence of this fall on the stream flows of the catchment. The very low rate of the coefficient of stream flow showed that does not have a contribution of the underground flow in the stream flow of the catchment area of Pendjari. The geological substratum thus does not intervene in the stream flow.

Key words: Catchment area of Penjari, hydro-climatic variability, pluviometric fluctuation, stream flow, influence of the geological substratum.

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Introduction générale

La variabilité climatique et les changements du climat menacent dangereusement les ressources naturelles en l'occurrence les ressources en eau. Les scientifiques s'accordent à reconnaître aujourd'hui que le climat de la terre change et que les effets attendus engendrent déjà des conséquences désastreuses sur l'agriculture, la foresterie, la pêcherie et surtout les ressources en eau (Sadji, 2004).

Le Bénin en général et le septentrional en particulier, connaît déjà les effets de cette variabilité. La rivière «Fourouyèkèrè», un bras de la Yerpao, un fleuve qui traverse toute la ville de Natitingou, ne coule plus à plein régime. «Cette rivière est en voie de disparition», martèle tout simplement Joachim Sama, directeur des mines, de l'énergie et de l'eau de l'Atacora-Donga et point focal du Partenariat National de l'eau du Bénin (le Municipal, 2008).

Les fluctuations de précipitations et de ruissellement associées aux changements climatiques composent le défi de la gestion de la rareté, comme le font les forces destructrices de l'eau par le biais de la sécheresse, des inondations et de la contamination hydrique pour le défi de la maîtrise de l'eau.

L'intér~t est alors grand pour les scientifiques d'étudier la variabilité climatique et des ressources en eau (Ouédraogo, 2001 cité par Totin, 2005).

La présente étude sur la variabilité hydro-climatique de bassin versant béninois de la Pendjari vise à déterminer les variabilités climatique et hydrologique du bassin versant béninois de la Pendjari, sur la base de l'analyse des séries statistiques et des expériences des communautés rurales pour en ressortir les enjeux environnementaux dont elles sont responsables.

La structure du mémoire part du contexte et démarche méthodologique dans le premier chapitre, présente les réalités géophysiques et humaines du bassin versant béninois de la Pendjari dans le chapitre II, puis la variabilité climatique au chapitre III et finit par la variabilité hydrologique au chapitre IV.

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Chapitre I : Contexte et démarche méthodologique de l'étude

Ce premier chapitre présente la situation géographique du bassin versant de la Pendjari au Bénin et ensuite décline la problématique et la méthodologie adoptée dans le cadre de cette étude.

1-1- Situation Géographique du bassin de la Pendjari

Le bassin versant béninois de la Pendjari est l'un des cinq (05) grands bassins versants de la République du Bénin dans la sous région de l'Afrique de l'Ouest. Il est situé dans le département de l'Atacora et localisée entre 10°15' et 11°30' de latitude Nord et 0°53' et 2°00' de longitude Est.

Développé à l'Ouest de la chaîne montagneuse de l'Atakora et sur la plaine de la Pendjari appelée plaine de Gourma, le bassin versant de la Pendjari s'étend sur 22260 km² (Le Barbet et al. 1993) y compris la partie du Burkina Faso. Au Bénin, sa superficie est 8450,16 km². Il se limite au nord et à l'ouest par la République du Burkina Faso, à l'est par le bassin béninois du Niger, au Sud par le bassin béninois de la Kérant (figure 1).

Il jouit d'un climat de type tropical chaud et humide caractérisé par une alternance d'une saison sèche de 6 à 7 mois (octobre à avril) et d'une saison pluvieuse de 5 à 6 mois (mai à octobre). La saison pluvieuse qui va de mai à octobre est très fluctuante et se réduit de nos jours de juin voire juillet à octobre (Idiéti, 2004). Les pluies arrivent parfois très tôt est se terminent tard ou elles arrivent tard et se terminent très tôt (Gnitona, 2000).

La quantité d'eau de pluies tombée dans bassin est drainée par un réseau hydrographique dont la plupart des cours d'eau sont temporaires.

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Figure 1: Situation géographique du bassin versant béninois de la Pendjari

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1-2- Problématique

Cette rubrique part de la justification du sujet, pose les hypothèses de recherche et fixe les objectifs du sujet à atteindre.

1-2-1- Justification du sujet

La plupart des études réalisées sur le climat en Afrique subsaharienne en général (Nicholson, 1989, Carbonnel et Hubert, 1992) et au Bénin en particulier indique une variabilité climatique (Boko, 1988 ; Afouda, 1990 ; Houndénou, 1999 cité par Ogouwalé, 2006).

Pagney et Frecaut (1983) ont montré que c'est dans les régions tropicales et subtropicales que l'on observe une grave dégradation de l'écoulement de surface, puisqu'une forte capacité d'évaporation coïncide avec une pénurie pluviale pratiquement toute l'année. L'irrégularité des précipitations se manifeste par des formes extrêmes : soit les averses énormes, soit les sécheresses climatiques qui déterminent souvent des étiages graves.

Dans le même sens, le Programme Mondial pour l'Evaluation des Ressources en Eau estimait en 2003 que plusieurs régions tropicales et subtropicales connaîtront vraisemblablement des baisses de pluie inférieures à celles de la situation actuelle ou plus erratique (Totin, 2005). Vissin (2001) démontrait plus tôt que les systèmes hydrologiques sont non seulement sensibles au forçage pluviométrique mais aussi à d'autres facteurs (formations géologiques, évaporation, pratiques culturales, diverses utilisations humaines) qui accentuent le déficit hydrologique. A cet effet, la biodiversité des eaux continentales accuse un repli général dû principalement à la perturbation de l'habitat, ce qui peut ~tre considéré comme la preuve de la dégradation de l'écosystème (PNUD, 2004).

Dans un contexte beaucoup plus réduit, le bassin versant de la Pendjari en République du Bénin est une région fragile et extrêmement complexe où se confrontent de nombreux processus. En effet, du point de vue physique, le bassin de la Pendjari est érigé sur un écosystème fragile du cristallin susceptible de modification rapide. La question de l'eau est influencée par une géologie assez rigide rendant difficile

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l'infiltration, un relief jà deux unités (Chaîne de l'Atakora à fortes pentes et Plaine de la Pendjari) et une végétation dégradée qui accentuent l'écoulement, une activité agricole qui contribue à la désertification et en conséquence au déficit de l'eau (Idiéti, 2004). La pression démographique est de plus en plus forte autour de la réserve de la biosphère de la Pendjari (Ouassa Kouaro, 2003).

Le contexte climatique est caractérisé par une irrégularité et une diminution pluviométrique saisonnière (Ogouwalé, 2006).

Force est de constater dans le bassin versant béninois de la Pendjari que certains bras de cours d'eau et bas-fonds sont en voie de disparition. Dans presque tous les cours d'eau, on assiste de plus en plus soit à une baisse drastique des réserves en eau, soit à un déficit d'écoulement lié à la baisse de la pluviométrie (Sadji, 2004).

Face à toutes ces menaces, l'accessibilité actuelle des ressources en eau et la satisfaction des besoins (biologiques et socio-économiques) déjà faibles, sont gravement compromises et le problème d'eau se pose en terme de sa maîtrise (Idiéti, 2004).

A l'heure actuelle, aucune étude n'a véritablement portée sur les preuves d'une modification des paramètres hydrologiques du bassin versant béninois de la Pendjari. Ainsi, la connaissance de la variabilité climatique et hydrologique (variation en fonction du temps, des éléments du climat et de l'hydrologie) du bassin versant béninois de la Pendjari, permettrait d'éclaircir la question sur de la variabilité hydroclimatique dans le bassin versant de la Pendjari. Un certain nombre de questions se dégagent à cet effet :

La pluviométrie et les ressources en eau superficielles du bassin versant béninois de la Pendjari évoluent-elles avec le temps ?

Quels sont les déterminants des fluctuations hydro climatiques observées dans ce bassin?

Pour répondre à ces questions, des hypothèses ont été émises et les objectifs ont été fixés.

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1-2-2- Hypothèses

1- Le bassin versant de la Pendjari au Benin connait une baisse de la pluviometrie depuis les annees 1970 à 2006.

2- Les ressources en eaux superficielles du bassin versant de la Pendjari au Benin subissent une diminution continue dans le temps.

3- La variabilite climatique est le principal facteur determinant des fluctuations hydrologiques dans le bassin versant de la Pendjari et les activites humaines en sont les facteurs secondaires.

Pour verifier ces hypothèses, des objectifs ont ete fixes.

1-2-3- Objectifs

Cette etude a pour objectif general d'étudier la variabilite hydro-climatique dans le bassin versant de la Pendjari au Benin.

Spécifiquement, il s'agit de :

1- Etudier la variabilite climatique dans le bassin versant beninois de la Pendjari ;

2- Etudier l'impact de la fluctuation pluviométrique sur les ressources en eau du bassin ;

3- Analyser jà partir du coefficient d'écoulement l'influence du substratum géologique sur l'écoulement du bassin versant de la Pendjari.

1-3- Données et démarche méthodologique

1-3-1- Données

1-3-1-1- Donnees meteorologiques

Les donnees meteorologiques utilisees sont principalement les series pluviometriques mensuelles des stations de Tanguieta, Porga, Natitingou, Kouande et Boukombe. Toutes ces stations pluviometriques appartiennent au reseau de la DMN. Les températures, l'Evapotranspiration Potentielle (ETP), l'Humidité Relative (HR), l'Insolation, la nebulosite à l'échelle mensuelle proviennent de la station synoptique de Natitingou.

Ces differents releves climatiques n'ont pas les mrmes longueurs de séries ; elles sont de diverses generations.

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1-3-1-2- Données Hydrologiques

Ce sont des séries des stations hydrométriques de Porga, et de Tiélé qui ont été disponibles dans le bassin versant de la Pendjari. Ces séries également ne sont pas de la même génération. La série de Porga couvre une période de 1952 à 2006 (55 ans) et celle de Tiélé couvre de 1961 à 1995 (35 ans).

Le tableau I présente les séries des données climatiques et hydrologiques disponibles. Tableau I : Données climatologiques et hydrologiques disponibles du bassin versant de la Pendjari

Type de donnée	Station	Position		Période de couverture	Etendue de série	Taux de lacune	Etat
		Long	Lat.
Pluviométriques	Porga	00°58'	10°52'	1964 -1996	33 ans	30,23 %	Non Fonctionnel
	Tanguiéta	01°16'	10°37'	1937 -2006	70 ans	1,19 %	Fonctionnel
	Boukombé	01°06'	10°10'	1923 -2007	85 ans	4,31 %	Fonctionnel
	Natitingou	01°23'	10°19'	1921 -2006	86 ans	2,03 %	Fonctionnel
	Kouandé	01°41'	10°20'	1931 -2003	73 ans	8,33 %	Non Fonctionnel
	Kèrou	02°43'	10°46'	1959 -1998	40 ans	24,48 %	Non Fonctionnel
ETP	Natitingou	01°23'	10°19'	1961 -2006	42 ans	0,0%
Températures		01°23'	10°19'	1926 -2006	81ans	0,0%
Insolation		01°23'	10°19'	1961 -2006	46 ans	0,0%
Humidité Relative*		01°23'	10°19'	1961-1990	30 ans	0,0%
Nébulosité*		01°23'	10°19'	1961-1990	30 ans	0,0%
Hydrologiques	Porga	0°58'	11°03'	1952 -2006	55 ans	2,88 %	Fonctionnel
	Tiélé	01°12'	10°43'	1961 -1995	35 ans	40,18 %	Non Fonctionnel

* = une seule moyenne sur 30 ans (la normale)

= Station retenue Source : Résultat de recherche.

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1-3-2- Nature et sources de données

L'approche méthodologique utilisée dans le cadre de cette étude est fondée sur des méthodes d'étude en climatologie et en hydrologie continentale. Elle part des données statistiques disponibles et intègre la perception traditionnelle fondée sur les expériences paysannes et le vécu quotidien des communautés rurales pour déterminer la variabilité pluviométrique et hydrologique responsables des modifications environnementales du milieu.

Elle a consisté en une exploitation de la littérature disponible sur la problématique de la variabilité hydro-climatique dans le bassin versant béninois de la Pendjari. Les données climatiques des stations de Porga, Natitingou, Tanguiéta et Boukombé, et celles hydrologiques des stations de Porga et de Tiélé ont été utilisées. Elles ont permis de déterminer la variabilité pluviométrique et hydrologique du bassin versant de la Pendjari au Bénin.

Les données qualitatives d'investigations socio-anthropologiques, quant à elles ont permis d'apprécier la perception des populations sur la variabilité pluviométrique et hydrologique et ses impacts sur leur cadre de vie.

La documentation a été faite dans les centres et services ainsi que sur le terrain du secteur d'étude afin de collecter les informations et données nécessaires (sur les mécanismes d'exploitation des écosystèmes, les variations climatiques et hydrologiques, etc.).

v Les données statistiques sont tirées des bases de données de :

- statistiques climatiques (pluviométrie, températures, ETP, humidité relative, insolation, etc.) de la Direction de la Météorologie Nationale (DMN) à l'ASECNA et du LACEEDE,

- statistiques hydrologiques (Débits, etc.) du service de l'hydrologie à la Direction Générale de l'Eau (DG Eau),

- statistiques sur la démographie de l'INSAE à Cotonou,

v Les données cartographiques utilisées sont issues de l'IGN et du CENATEL. Il s'agit de :

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- La carte topographique d'Afrique de l'Ouest : République togolaise /

République du Dahomey (Bénin) : Feuille Arli NC-31-XX-1/200000 ; Feuille

Sansanne-Mango NC-31-XIII-1/200000 et Feuille Natitingou NC-31-XIV-

1/200000 ;

- la carte pédologique de reconnaissance à 1/200000 - Feuilles Natitingou et Porga.

1-3-3- Période d'étude et stations retenues

En raison de la diversité des générations des séries de données statistiques climatiques et hydrologiques, et pour garder une homogénéité les analyses de variabilité et des bilans, le travail a été fait sur une seule période, celle allant de 1961 à 2006. Sur la base de corrélation entre les séries des stations pluviométriques et hydrologiques par le test de Spearman (tableau II) seulement trois (03) stations pluviométriques (stations de Tanguiéta, Natitingou et Boukombé) se sont révélées représentatives pour expliquer le comportement des écoulements dans le bassin versant de la Pendjari.

Tableau II : Test de corrélation de Spearman

	Stations pluviométriques
	Tanguiéta	Natitingou	Boukombé	Porga	Kouandé	Kèrou
Station hydrologique Porga	0,513	0,628	0,570	0,016	0,434	0,167

Source : Résultat de traitement statistique

Le test conclue qu'au seuil de signification Alpha = 0,05 (ou 5%), on peut rejeter l'hypothèse nulle d'absence de corrélation ; Autrement dit, la corrélation est significative pour les forts coefficients (> 0,50) et n'est pas significative pour les faibles coefficients (< 0,50).

A cet effet, il n'a été retenu que trois (03) stations pour les séries pluviométriques (stations de Tanguiéta, Natitingou et Boukombé) et une (01) seule station hydrologique (Station de Porga). La série de la station hydrologique de Tiélé n'a pas été retenue parce qu'elle comporte des lacunes assez importantes et couvre une période assez courte. En plus, la position de la station de Porga dans le bassin (à

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l'exutoire) permet de caractériser le système hydrologique du bassin sans tenir compte de celle de Tiélé.

Sur la base de la représentativité des trois stations pluviométriques, il a été considéré juste la moyenne arithmétique des séries pluviométriques des trois stations sur la période 1961-2006, qui donne une idée du comportement de l'écoulement dans le bassin versant de la Pendjari, ceci afin de travailler à l'échelle de l'ensemble du bassin.

1-3-4- Travaux de terrain

Les données qualitatives d'investigations socio-anthropologiques ont permis d'apprécier la perception des populations sur la variabilité pluviométrique et hydrologique et ses impacts sur leur cadre de vie.

Les enquêtes ont été réalisées dans 20 villages du bassin versant de la Pendjari, choisis sur la base d'un certain nombre de critères :

· Critère de relief :

L'aspect topographique du bassin versant béninois de la Pendjari présent distinctement deux unités de relief : la montagne de l'Atakora et la plaine de Gourma. C'est sur cette base que deux secteurs d'enqu~tes de terrain ont été identifiés.

- secteur de la chaîne de montagne de l'Atakora : la cible est la population installée sur les flancs des chaînons de la montagne.

- secteur de plaine : ce sont les populations installées dans plaine de Pendjari du côté ouest de la chaîne de montagnes.

· Critère de proximité des cours d'eau :

Le choix des villages par unité de relief a été fait en privilégiant les villages riverains aux cours d'eau, identifiés sur la base de la carte de relief et hydrographie du bassin versant de la Pendjari superposée à la carte des entités administratives. Le tableau III récapitule les villages choisis.

Tableau III : Villages ciblés

Unité de relief	Villages	Communes
Secteur de	N'dahonta	Tanguiéta
	Yohongou
	Porga	Matéri

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Plaines	Satiandiga
	Firouhoun
	Pingou
	Tihoun
	^Dassari
	Tiélé
	^Kotari
Secteur de chaîne de montagnes	Perpoyakou	Natitingou
	Yarikou
Secteur de chaîne de montagnes	Tampégré	Toukountouna
	Kouarfa
	Toukountouna
	Tayakou	Tanguiéta
	Manougou
	Niangou
	Tanougou
	Batia

Source : Résultat de traitement des données spatiales.

·
· Choix des enquêtés :

Pour les populations du bassin versant de la Pendjari, la taille de l'échantillon a été obtenue à partir d'un choix des catégories d'enqu~tés (tableau IV).

Tableau IV : Répartition et critères de choix des catégories de personnes pour l'échantillon

N°	Catégories et critères	Nombre de personnes	Total
1	Paysans (Vieux sages de 50 à 70 ans)	1 par village	20
2	Intellectuels communautaires (Griots ou chanteurs traditionnels)	5 par unité de relief	10
3	Chefs féticheurs ou de terres	1 par village	20
4	Groupement de Femmes (responsables ou plus âgées)	3 femmes par groupement et par commune	12
5	Les ménages (le chef de famille)	2 par village	40
6	Personnes ressources (Techniciens des CeCPA, Agents des eaux et forêts)	5 par commune	20
Total			122

Source : Résultat de recherche

Au total, cent vingt deux personnes ont été enquêtées.

Sur le terrain, la Méthode Accélérée de Recherche Participative (MARP) a été utilisée
pour collecter les informations auprès des paysans, des intellectuels communautaires

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ou traditionnels (personnes ayant une bonne connaissance des faits hydro-climatiques et détiennent la mémoire à travers les canaux informationnels traditionnels (Ogouwalé, 2006)), les personnes ressources, etc.

La MARP a été également utilisée pour collecter les informations relatives aux problèmes liés à la variabilité hydro-climatique et appréhender les perceptions et les savoirs des communautés. Elle part de l'hypothèse que les populations ont élaboré un I1 savoir au fil du temps, qu'il faut nécessairement le respecter pour mener des enqu~tes dans le domaine de la variabilité hydro-climatique.

A cette méthode s'ajoute le diagnostic rapide ou Rapid Rural Appraisal (RRA). Il a consisté à effectuer des visites exploratoires dans les localités choisies où la collecte des informations a été faite pour identifier les faits porteurs et les tendances lourds en rapport avec la variabilité hydro-climatique.

1-3-5- Traitement des données et analyse

Il a été question d'abord de décrire les différents types de données disponibles et l'harmonisation effectuée ensuit les traitements qui en sont faits par rubrique des résultats attendus.

1-3-6- Reconstitution des données manquantes

Les séries qui présentent des lacunes inférieures ou égales à 5% ont été comblées. Plusieurs techniques ont été utilisées pour reconstituer les valeurs manquantes.

En effet, dans la même série, pour un nombre de lacunes inférieures à cinq et non consécutives (Ogouwalé, 2006), la valeur manquante a été remplacée par la moyenne des valeurs encadrant la lacune. Cette méthode est valable uniquement pour les séries journalières.

Pour des lacunes consécutives, les données manquantes ont été remplacées par celles de la station voisine avec laquelle est a le plus fort coefficient de corrélation.

1-3-7- Etude de la variabilité hydro-climatique

Cette rubrique décrit les méthodes par lesquelles les analyses de la variabilité et les bilans ont été faites.

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1-3-7-1- Mise en évidence des tendances

La détermination des tendances thermométriques, pluviométriques et hydrologiques sur la période de 1961-2006 a été faite à l'aide de la méthode de régression. Elle consiste en une représentation graphique de droite de régression de type affine qui présente l'évolution linéaire et permet de déceler la tendance. L'équation de la droite de tendance est sous la forme : y = ax + b ; a est le coefficient directeur et représente la pente et b une constante.

- Si a > 0, on a une tendance à la hausse ;

- Si a < 0, on a une tendance à la baisse

1-3-7-2- Indice pluviométrique

L'indice est utilisé pour identifier les séquences sèches ou déficitaires, les séquences humides ou excédentaires et les séquences moyennes ou normales sur la période (1961-2006). Cet indice est déterminé à partir de la formule :

I_p = (Xi - Xmoy)/ó

où Xi est la pluviométrie de l'année i,

Xmoy la pluviométrie moyenne interannuelle sur la période de référence et a l'Ecart type de la série.

Si I_p< 0, l'année est sèche ou déficitaire.

Si Ip = 0, l'année est dite moyenne ou normale.

Si I_p > 0, l'année est humide ou excédentaire.

La mise en évidence des tendances pluviométriques a été faite à partir des courbes de tendances des hauteurs de pluies annuelles, des indices pluviométriques.

1-3-7-3- Déficit pluviométrique

Le déficit permet de caractériser le comportement de l'évolution des pluviométries entre deux périodes, une antérieure et une récente. Il a été considéré dans le cas de cette étude, deux périodes (1961-1970 et 1971-2006).

En effet, des autres études qui ont été menées dans la région du nord Bénin (BOKO (1988) ; AFOUDA (1990) ; HOUNDENOU (1999) ; GNITONA (2000) ; IDIETI (2004) ; VISSIN (2001 et 2007) ; etc., les années '70 ont été identifiées comme années de rupture de la stationnarité pluviométrique. Sur la base de ces études, l'année

- - - ¹⁸ -Page ¹⁸ sur ⁶¹

1970 a été considérée dans cette étude comme année de rupture de la stationnarité des séries pluviométriques du basin versant de la Pendjari.

La formule de calcul du déficit est notée comme suit :

Dh = (M2 - M1)/ M1 * 100

Avec Dh : déficit hydrique ; M1 et M2 : Moyennes respective des périodes ancienne et récente.

1-3-7-4- Deficit d'écoulement

Le déficit d'écoulement représente les pertes dues à l'évaporation (Musy, 2005). C'est la différence entre les précipitations tombées sur le bassin et le volume d'eau écoulé à l'exutoire (Amoussou, 2005). Il permet d'évaluer le comportement du système hydrologique d'un bassin versant pendant une durée donnée (mensuelle, annuelle ou période d'année). Il peut ~tre estimé à l'aide de mesures ou des méthodes de calcul.

Le déficit d'écoulement du bassin versant de la Pendjari a été estimé à l'aide de la méthode de calcul en utilisant la formule suivante :

D = P - Ve

Avec D : déficit d'écoulement ; P : pluie ; Ve : volume d'eau écoulé à l'exutoire.

1-3-7-5- Bilan climatique

Le bilan climatique est la somme (P - ETP) (BOKO, 1988) c'est à dire la différence entre "précipitation" et "demande climatique en eau". Il exprime la différence entre la somme des abats pluviométriques et celle de l'évapotranspiration potentielle (ETP) (Sutcliffe et Piper, 1985 cité par Vissin, 2007). Le bilan climatique permet de mettre en évidence l'évolution de la demande atmosphérique en eau donné par la différence entre les apports pluvieux et les pertes partielles par évaporation. Cet indicateur a surtout été appliqué à des régions ayant une saison sèche et une saison des pluies (Vissin, 2007). C'est bien le cas du bassin de la Pendjari au Bénin.

Le bilan climatique du bassin versant de la Pendjari au Bénin a été étudié au pas de temps annuel et mensuel.

- - - ¹⁹ -Page ¹⁹ sur ⁶¹

En effet, pour déterminer les années ou les mois secs et humides, les pluies mensuelles ou annuelles ont été comparées avec l'Evapotranspiration Potentiel (ETP) mensuel ou annuel selon le cas :

Si P < ETP le mois ou l'année est sec

Si P > ETP, le mois ou l'année est humide

1-3-7-6- Bilan hydrologique

Le bilan hydrologique rend compte des entrées et des sorties d'eau à l'échelle du bassin versant en fonction des précipitations (P), de l'écoulement/ruissellement (R) (débit à l'exutoire), de l'évaporation (E) et de l'infiltration (I).

Il permet d'estimer les ressources en eau du bassin, d'évaluer l'impact des fluctuations pluviométriques sur les autres paramètres du bilan et de mettre aussi en évidence la relation existant entre la sécheresse pluviométrique observée depuis 1970 et la sécheresse hydrologique [~] (Vissin, 2007).

L'équation du bilan hydrologique (Le Barbé et al. 1993) au cours d'une période peut s'écrire de la façon suivante :

P = E + L + I + (S1- S0)

avec : P = pluie, en mm

E = évaporation, en mm

L = écoulement, en mm

I = recharge (infiltration), en mm

S1 - S0 variation du stock d'eau présent dans le bassin, en mm

Des cinq termes de cette équation, deux (I et S1 - S0) ne sont pas quantifiables par des mesures directes.

Pour diminuer le nombre d'inconnues, (S1 - S0) est supposé négligeable (Vissin, 2007). L'infiltration constitue l'élément fondamental de la recharge de la nappe, elle ne peut donc être négligée.

> Estimation de l'Evaporation (E)

20

22

- - - ²⁰ -Page ²⁰ sur ⁶¹

L'un des deux types de mesures permettant d'évaluer les paramètres de l'évapotranspiration décrits par Vissin (2007) est la mesure indirecte à partir de l'évapotranspiration potentielle (ETP). Il définit l'ETP comme étant l'évaporation maximale que pourrait fournir un couvert végétal (gazon) suffisamment irrigué pour satisfaire la demande en eau de l'atmosphère et déduit qu'on peut schématiquement écrire l'évaporation d'une surface par l'équation :

E = á.ETP

L'évaporation (E) peut donc être calculé a partir de cette équation. Le coefficient á qui traduit la disponibilité en eau dans les premiers horizons du sol est toujours inférieur ou égal à 1 (Vissin, 2007). Nous avons adopté comme Vissin (2007) la même hypothèse que SUTCLIFFE et PIPER, (1986), à savoir :

- si Pi > ETPi, á = 1 où Pi = pluie mensuelle en mm

- si Pi < ETPi_, á = Pi/ETPi où ETPi = évapotranspiration potentielle mensuelle en mm

> Evaluation de l'écoulement

,Il s'agit de déterminer le bilan d'écoulement et le coefficient d'écoulement ou de ruissellement du bassin versant de la Pendjari.

En effet, on distingue deux (02) grands types d'écoulement à savoir : les écoulements qui gagnent rapidement les exutoires qualifiés de « rapides » et par opposition, les écoulements souterrains qualifiés de « lents » qui représentent la part infiltrée de l'eau de pluie transitant lentement dans les nappes vers les exutoires (Musy, 2005).

Pour les rivières drainant les formations de socle, où la contribution des nappes souterraines aux écoulements est négligeable [~] (Vissin, 2007), l'apport ses écoulements souterrains qualifiés de « lents » dans les nappes vers l'exutoire est aussi négligeable. L'écoulement total représente donc les eaux de pluie qui gagnent rapidement les exutoires qualifiés de « rapides».

Face à la seule station hydrométrique fonctionnelle du bassin (Porga), l'écoulement est connu de façon précise. L'écoulement du bassin versant de la Pendjari représente donc la lame écoulé due aux pluies mesurées directement à la station hydrométrique de Porga.

- - - ²¹ -Page ²¹ sur ⁶¹

> Estimation de l'infiltration

La valeur n'est que le solde du bilan hydrologique, les autres termes du bilan étant eux-mêmes connus avec une certaine imprécision sauf la pluviométrie (P). Cette imprécision se répercute sur l'infiltration estimée. Du fait de ces incertitudes, l'infiltration n'est pas assimilée directement à la recharge de la nappe. Cependant, l'analyse de ce paramètre peut permettre de suivre l'évolution de la recharge de la nappe dans le bassin de la Pendjari (Amoussou, 2005).

La formule de calcule de l'infiltration peut ~tre défini comme suit :

I = P - (L + E)

I : infiltration (mm) ; P : pluie (mm) ; L : écoulement (mm) ; E : évaporation (mm).

1-3-7-7- Détermination du coefficient d'écoulement

Le coefficient d'écoulement traduit la capacité de ruissellement du bassin (Vissin, 2007). Il est déterminé à partir de la formule :

C = Q/ P ×100

Avec Q : l'écoulement et P : la pluie.

C évolue suivant les variations climatiques et souligne les différences de comportement entre les pluies et les écoulements. Il doit aussi permettre de mettre en évidence le fonctionnement hydrologique différentiel des formations de grès sédimentaires et du socle du bassin du Niger au Bénin (Vissin, 2007).

1-4- Limites et difficultés de cette étude

Les limites du sujet sont liées surtout à la disponibilité et la répartition spatiale des stations.

En effet, le bassin versant béninois de la Pendjari occupe 8450,16 km² soit 7% du territoire de la République du Bénin. Sur cette étendue il n'y a que deux (02) stations hydrométriques et de ces deux, une seule continue d'enregistrer les données jusqu'à nos jours. Les stations pluviométriques quant à elles sont pour la plupart hors du bassin.

- - - ²² -Page ²² sur ⁶¹

Une grande partie du territoire du bassin béninois est occupée par la réserve du parc. C'est peut-être aussi l'une des raisons pour lesquelles il n'y a pas de stations hydrométriques dans cette partie.

Une autre limite de cette étude est que ce sont seulement les données des stations du Bénin qui ont servi à l'étude ; les données des stations situées sur le territoire du Burkina Faso n'ont pas pu ttre obtenues en raison des difficultés d'accès à ces données.

Comme difficultés rencontrées, les moyens financiers limités n'ont pas permis d'acquérir les données des stations du Burkina Faso concernant le bassin.

Sur le terrain, la difficulté des populations rurales à se souvenir des phénomènes hydro-climatiques anciens a été un problème ; la non disponibilité de certains des enquêtés en a été un autre ; etc.

24

- - - ²³ -Page ²³ sur ⁶¹

Chapitre II : Fondements physiques et humaines du bassin versant de la Pendjari

Introduction

L'objectif de ce chapitre est d'analyser les réalités socio-économiques et géophysique du bassin versant béninois de la Pendjari.

2-1- Caractéristiques géophysiques du bassin de la Pendjari

Il s'agit des paysages géologiques, géomorphologiques, du réseau hydrographique et des formations végétales du bassin versant béninois de la Pendjari.

2-1-1- Caractéristiques géologiques du bassin de la Pendjari

La géologie du bassin versant de la Pendjari comporte des formations de la série de la Pendjari, série de la Podiéga, la série du Dahomeyen, de la série de l'Atacorien, de la série Kandé-Boukombé, de la série de Buem et du quaternaire.

ü La série de la Pendjari est constituée par des siltites et des grès fins verts, très compétents et parfois massifs, ou rubanés. Les grès s'alternent avec les lithotypes moins compétents et plus érodables (siltites et argilites), qui affleurent rarement. L'épaisseur des couches gréseuses varie d'une dizaine de centimètres à un mètre. On les retrouve en affleurements continus dans les basses collines au nord de la piste Mare-Bali. On peut attribuer à la même série les siltites et argilites qui affleurent le long de la piste qui borde le fleuve Pendjari à la proximité de Porga.

ü La série de la Podiéga qui affleure dans les collines du Parc de la Pendjari, est formée successivement par des grès quartzites fins et moyens constituant la plupart des collines qui émergent dans la plaine à l'ouest de l'Atacora ; des jaspes rouges et violets qui forment le squelette de quelques unes des collines du Parc de la Pendjari. A l'ouest de l'Atacora affleurent des schistes argileux et des siltites qui ont été attribués à la série de la Podiéga.

ü La série du Dahomeyen est constitué de roches métamorphiques ayant subi des mouvements tectoniques répétés, accompagnés d'une activité magmatique qui ont créé une structure tectonique compliquée, difficile à déchiffrer.

- - - ²⁴ -Page ²⁴ sur ⁶¹

La différenciation de la série du Dahomeyen est basée non seulement sur la composition des roches, mais aussi sur leur position dans la structure générale. Dans le bassin versant béninois de la Pendjari, les roches de la série du Dahomeyen sont de l'assise moyenne et représentent le flanc Est de l'anticlinal de mékrou. L'assise moyenne est constituée de gneiss à biotite et à biotite-amphibole avec grenat, d'amphibolite à pyroxène-grenat, d'amphibolite.

ü La série de l'Atacorien quant à elle, représentée par des quartzites variés et des schistes à séricite-quartz, se subdivise en trois groupes : Kouandé, Tagayéyé et Kanson.

- Les roches du groupe de Kouandé s'étendent sous forme d'une bande discontinue le long du versant Est de la chaîne de l'Atacora, affleurent aussi dans certains blocs tectoniques dans la partie centrale de la chaîne où elles sont attribuées aux dômes anticlinaux. Les quartzites constituant le groupe de Kouandé sont des roches à grains grossiers, moyens, plus rarement fins, de couleur blanche, gris clair, parfois gris rosâtre.

- Les roches du groupe de Tagayéyé constituent presque entièrement la moitié Est de la chaîne de l'Atacora entièrement constituées de quartzites gris clair et gris jaunâtre fins, souvent renfermant la séricite. Les quartzites à hématite importante caractérisent le groupe.

- Les roches du groupe de Kanson sont développées dans la partie centrale de la chaîne Atacora dans les bassins des rivières Kounné, Tikou et Pendjari ou elles constituent la structure syndicale de Toukountouna. Il est représenté par une assise monotone de schistes séricito-quartzeux gris et gris-jaunâtre en plaque minces et feuilletées, saturées en boudins de quartz.

ü Quant à la série de Kandé-Boukombé, les dépôts sont développés à l'Est et au Nord de Boukombé ou ils affleurent dans les blocs tectoniques isolés. Les roches de la série affleurent dans le bassin du cours inférieur de la rivière Sarga et près de l'embouchure de la rivière Kounné. Dans la composition de la série dominent nettement les schistes monotones séricito-chlorito-quartzeux et séricito-chloriteux à

- - - ²⁵ -Page ²⁵ sur ⁶¹

quartz gris verdâtre. La série est composée aussi de grès à grain fin et moyen et des conglomérats intra-formationnels en relation avec les parties inférieures de la coupe.

( Les dépôts de la série du Buem sont développés dans la partie sud-ouest du le bassin versant de la Pendjari. Initialement subdivisés en deux groupes (groupe de Korontière et groupe de Manta), ce sont les dépôts du groupe de Manta qui concernent le bassin versant de la Pendjari. Le groupe de Manta est représenté par des variétés lithologiques différentes des roches à cause du degré différent du métamorphisme. Un affleurement isolé des roches de ce groupe est observé dans un bloc tectonique au nord de la chaîne de l'Atacora où il est attribué à une partie plus ennoyée du synclinal de Toukountouna.

( Les dépôts du quaternaire ancien occupent une vaste superficie correspondant à la plupart du parc de la Pendjari sur une plaine uniforme sans affleurements et faiblement incisée par le drainage des eaux fluviales.

La figure 2 présente les différentes couches géologiques du bassin versant béninois de la Pendjari

- - - ²⁶ -Page ²⁶ sur ⁶¹

1500' 1015' 111:30' N 11E15' Porga 0

1E30' BURKINA FASO

11345'

KEROU

Konkombri 2500'

ii50o 111:15

11500' 0 8 Tantpga · Dassari · 10D45. MATER! · · Nodi 101:30' Ko a i . Nidahonta Tabota ·

Tanou Tayakou 11 pip Tang Opta · . TO UKCJ TamPPgrPr

Tanougou

.

NTOU .

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#

Séri ·

Tandafa ·

Spri

KOUAND

11500 10L45 E loc3o

g Manta ^.1- akou BOUKOM BE # ^10E^15'NTOUNA 1500' 1 D15'

· Yarikou · Perpoyakou o 10 20 km NATITINGOU 10E15 1E30' 11345' 2500'

Tampégré Alluvions argilo-sableuses des vallpes infprieures des fleuves Serie de Pendjari # ta

Serie de Podiega

Sprie de Pendjari : Argilites, silts,

grqs 20 Grqs, Manta fins et moyens, Pepoyakouschistes argileux

Serie de

BOUKOMBE Kande-Boukornbe

Dpp{ ts pplliculaires argilo-sableux

de la Pendjari

Schiste Dikouan Failles

Serie

200

de l'Atacorien TTTTT Chevauchement

ilo-sableuses des vallées inférieures des fleuves Limite d'etats

Groupe de Tag aypyp et de de Kouandp : Quartzites, schistes j spricite, djari : Argiltes s

tes fins et^j moyens siltites jasp Cours d'eau

Quarté tes, grqs, conglomprats p uocaesy

to-chorito-quartzeux-grssongloméats-dolomiesamphibole, gneiss j biotite et grenat. Amphibolite j pyroxqne et g ren at, Paragneiss j muscovite. Filons de pegmatite, gneiss fin ; micaschistes j deuxiiiii

upe de Kanson: OBRGM, SchistesCotonou : Cartes sérictoquartzeuxquatzites du Bpnin, Feuilles : SANSANE-MANGO, NATITINGOU et PO RGA REALISATION : !DIET! M. Edouard

26

Figure 2 : Géologie du bassin versant béninois de la Pendjari ~ lomét

- - - ²⁷ -Page ²⁷ sur ⁶¹

2-1-2- Caractéristiques géomorphologiques du bassin versant de la Pendjari

Sur le bassin versant de la Pendjari se distinguent d'ouest à l'est les éléments morphostructuraux suivants :

- La chaîne de montagnes de l'Atacora dont les côtes absolues oscillent entre 600 et 660 m (OBM, 1995), composée en grande partie de quartzites. Un relief plat s'est installé sur ces montagnes et présente des particularités qui le font passer pour une plaine inclinée à l'est et au sud-est. Le jeu de la tectonique a permis la formation de bourrelets alignés sur plusieurs kilomètres dans la direction nord-est et coupés par des vallées asymétriques où coulent des rivières comme Kounné à l'est de la chaîne dans la commune de Toukountouna. Ces vallées sont la plupart du temps le long des failles dont la profondeur d'incision ne dépasse pas 300 m. Dans les zones de la rivière Pendjari et ses principaux affluents (Kounné et Sarga), s'est développée une terrasse datée du quaternaire supérieur dont la largeur est de 1 à 1,2 km. Elle s'étend sur 1 à 1,5 km.

- une plaine basse qui s'étend à l'ouest de la chaîne de l'Atacora. Sa hauteur varie de 180 à 250 m. Sa monotonie est interrompue par un groupe de collines qui atteignent et dépassent les 400 m d'altitude ; des collines provenant des grès quartzites et jaspes du Buem s'abaissent progressivement du sud-ouest au nord-est et disparaissent au-delà de Dassari, mais sur le terrain les grès quartzites continuent d'affleurer. Les marigots ont un lit mineur large, très plat et un lit majeur à peine marqué entaillant les schistes altérés. Les affluents des rivières ne possèdent pas en générale, de lit mineur.

La figure 3 montre le relief du bassin de la Pendjari.

- - - ²⁸ -Page ²⁸ sur ⁶¹

bota

°00' de la 1°15 de la Biosphere 401 - 1°45'

COMMUNE DE

·

139

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Figure 3: Relief du Bassin versant béninois de la Pendjari

P

- - - ²⁹ -Page ²⁹ sur ⁶¹

2-1-3- Hydrographie du bassin de la Pendjari

Le réseau hydrographique du bassin versant de la Pendjari est contrôlé par la rivière Pendjari qui prend sa source à Pèporiakou (dans la commune de Natitingou).Elle dirige vers le Nord, traverse la chaîne de l'Atakora puis se retourne vers le Sud-ouest dans le Parc National de la Pendjari et coule vers le Sud au Togo sous le nom de Oti. Ce "fleuve" est alimenté par de nombreux affluents et sous affluents pour la plupart temporaires (ne coulent qu'en saison de pluies). Il s'agit des rivières Magou, Yatama, Yabiti, Podiéga, Sarga, Tikou, etc.

Ces cours d'eau présentent des berges abruptes à moyennement et leurs alluvions sont riches en blocs et gravillons rocheux. Ces dépôts pauvres en argile sont perméables et ne favorisent pas la rétention des eaux en surface capable de pérenniser les écoulements.

En haute saison sèche, seule la rivière Yatama (alimentée par la cascade de Tanougou) présente un écoulement permanent, même la Pendjari tarit en plusieurs endroits.

La figure 4 présente la configuration du réseau hydrographique du bassin de la Pendjari.

- -

- ³⁰ -Page ³⁰ sur ⁶¹

Figure 4: Réseau hydrographique du Bassin versant béninois de la Pendjari

30

- - - ³¹ -Page ³¹ sur ⁶¹

2-1-4- Végétation du bassin versant de la Pendjari

La végétation du bassin versant de la Pendjari est caractéristique pour la zone

soudanienne avec une mosaïque de savanes et de forêts abritant une strate herbacée dominée par les graminées.

Les formations végétales suivantes sont distinguées :

+ La forêt galerie à Khaya senegalensis et Vitex chrysocarpa et la forêt galerie à Cola laurifolia.

+ la forêt dense sèche à Anogeissus leiocarpus et Diospyros mespiliformis ; dans les plaines d'inondation sous-jacentes aux forêts galerie.

+ la forêt claire à Anogeissus leiocarpus disséminée un peu partout dans le complexe et la forêt claire à Daniellia oliverii formant une bande discontinue parallèle à la rivière Pendjari et localisée dans quelques plaines périodiquement inondées.

+ La savane boisée à Combretum spp et Pterocarpus erinaceus ; se différencie de la forêt claire par sa surface terrière relativement faible.

+ La savane arborée à Combretum spp ; et la savane arbustive à Acacia gourmaensis et Crossopteryx febrifuga disséminée un peu partout.

+ La savane saxicole à Detarium microcarpum et Burkea africana ; sur la chaîne de montagne et sur les collines.

Photo 1: Formation saxicole sur le flanc de montagne à Toukountouna Source : Cliché IDIETI, 2009.

32

- - - ³² -Page ³² sur ⁶¹

La végétation exerce un rôle assez important dans la protection du sol et le cycle de l'eau. Un sol recouvert de végétation ralentit le ruissellement. Aussi, les plantes prélèvent une certaine quantité d'eau par leurs racines, eau qu'elles transpirent ensuite vers l'atmosphère pour la formation des nuages et de la pluie. Mais la présence humaine influence énormément le fonctionnement normal de ces différents éléments du bassin versant de la Pendjari.

2-2- Réalités socio-économiques du bassin béninois de la Pendjari

Il s'agit des différentes activités et leur influence sur les différents éléments du climat et de l'hydrologie du bassin versant de la Pendjari.

2-2-1- Activités socio-économiques du bassin versant de la Pendjari

L'agriculture est encore extensive dans le bassin versant de la Pendjari. Les techniques culturales n'ont pas encore atteint le niveau requis pour favoriser la préservation correcte des ressources en eau. La superficie emblavée chaque année est d'environ 157 884 ha en moyenne par an (moyenne sur 10 ans, 1998-2007).

La figure 5 présente l'évolution des superficies emblavées dans le bassin versant de la Pendjari de 1971 à 1990 (20 ans) pour tout le département de l'Atacora-Donga et de 1988 à 2007 (20 ans) pour seulement les sept communes du bassin de la Pendjari.

Figure 5 : Evolution des superficies cultivées dans le bassin versant de la Pendjari

- - - ³³ -Page ³³ sur ⁶¹

L'analyse de la figure 5 permet de remarquer une évolution accélérée des superficies emblavées ces dix dernières années (1998-2008). A ce rythme, les terres cultivables courent jà l'insuffisance. Il en résulte l'exploitation des espaces non recommandés et non autorisés (berges des cours d'eau, zones inondables, aires protégées). C'est ce qui s'observe sur le terrain comme le montre la photo 3.

Photo 2 : Un champ du riz sur la berge de la rivière Kounnè à Toukountouna

Source : Cliché IDIETI, 2009.

Cette situation accélère la dégradation des ressources en eau et accentue l'assèchement précoce des cours d'eau et le manque d'eau.

En plus de l'occupation et l'exploitation des espaces non recommandés, il faut noter l'utilisation des produits chimiques polluant ou dégradant les sols, la végétation et l'eau. En effet, la culture du coton pour des fins monétaires oblige à utiliser les intrants agricoles (engrais chimiques, pesticides, etc.) qui contaminent facilement les cours et plans d'eau.

Aussi, la p~che non organisée et non contrôlée avec l'utilisation des techniques de pêche non adaptés et prohibés contribue énormément à la dégradation des cours et plans d'eau du bassin versant de la Pendjari.

Conclusion partielle

En somme, l'étude des réalités physiques et humaines du bassin versant béninois de la
Pendjari a permis de se rendre compte que le bassin repose sur une lithologie faite des
roches métamorphiques modelée en deux grandes unités de reliefs : la chaine de

34

- - - ³⁴ -Page ³⁴ sur ⁶¹

l'Atakora et la plaine de Pendjari. Sur ces structures circule un réseau de cours d'eau quasi temporaire. La population sans cesse croissante y exerce l'agriculture comme activité principale ; une activité male organisée et/ou mal menée compromettant dangereusement le bon fonctionnement des processus hydro-climatiques du bassin.

- - - ³⁵ -Page ³⁵ sur ⁶¹

Chapitre III : Variabilité climatique dans le bassin versant de la Pendjari

Introduction

Les changements qui interviennent dans les processus climatiques aux échelles journalières, mensuelles et annuelles dans un milieu donné, constituent la variabilité climatique dans ce milieu. Cette partie a pour objectif d'analyser la variabilité des températures et de l'insolation, la variabilité pluviométrique et les bilans climatiques dans le bassin versant béninois de la Pendjari.

3-1- Etude de la variabilité des températures et l'insolation dans le bassin versant de la Pendjari

,Il s'agit d'analyser les variations mensuelles et l'évolution interannuelle des températures et de l'insolation dans le bassin versant de la Pendjari.

3-1-1- Variabilité inter mensuelle de températures

La température moyenne annuelle sur l'ensemble du Bénin est estimée à 25 °C (Vissin, 2007).

Dans le bassin versant béninois de la Pendjari, la température moyenne annuelle est de 27,2 °C (sur la période 1961-2006). Cette moyenne cache d'importantes disparités entre les températures extrêmes dont les maxima atteignent et dépassent parfois 39 °C en Mars et dont les minima descendent parfois en dessous de 17 °C en décembre.

Les températures les plus élevées s'observent en mars, avril et mai et les plus basses en décembre, janvier et février, période pendant laquelle souffle l'alizé du nord-est appelé harmattan.

En général, les températures moyennes maximales sont élevées sur toute l'année et varient entre 28 °C et 37 °C. En revanche, les moyennes minimales s'échelonnent entre 18 °C et 24 °C.

Quant à la durée d'insolation, son maximum mensuel dépasse parfois 312 heures en
décembre et son minimum mensuel descend parfois jusqu'à 63 heures en aoEt. Les
moyennes mensuelles oscillent entre 137 heures en août et 270 heures en Janvier ; et la

36

- - - ³⁶ -Page ³⁶ sur ⁶¹

moyenne annuelle est de 222 heures. La figure 6 ci-dessous présente les variations mensuelles de la température et l'insolation dans le bassin versant de la Pendjari.

Figure 6 : Variations mensuelles de températures et d'insolation moyennes

La figure 6 indique que les mois de Mars, Avril et Mai sont les plus chauds avec une température moyenne autour de 29°C, avec une insolation autour de 240 heures et les mois les plus froids sont ceux de juillet, août et septembre avec une température moyenne autour de 25°C et une insolation moyenne autour de 150 heures.

En somme, la température et l'insolation sont généralement élevées dans le bassin de
la Pendjari. Eléments climatiques, leur combinaison constitue l'un des facteurs

300

conditionnant la disponibilité de l'eau atmosphérique (la pluie) à la surface de la terre.
Elles sont à l'origine de l'évapotranspiration et de la formation des nuages qui donnent

150

les précipitations. Comment varient-ils alors au file des années ?

100

3-1-2- Variabilité inter annuelle de la température et de l'insolation

0

Les changements intervenus dans les chroniques climatiques aux échelles annuelle et a A Sp N c

Mois

interannuelle ont été analysés à partir de l'évolution, entre autres, de la température et

ti Teét

de l'insolation, qui sont aussi des éléments déterminants de la disponibilité des ressources en eau dans le bassin versant de la Pendjari.

Les tendances des températures et de l'insolation ont été déterminées sur la période 1961 à 2006.

Les figures 7 et 8 présentent chacune la variabilité interannuelle et les tendances.

- - - ³⁷ -Page ³⁷ sur ⁶¹

Figure 7 : Variabilité interannuelle de la température moyenne annuelle dans le bassin versant de la Pendjari

Figure 8 : Variabilité interannuelle de l'insolation moyenne annuelle dans le bassin versant de la Pendjari.

Il ressort de l'analyse des figures 7 et 8 que la température et l'insolation connaissent des tendances à la hausse de 1961 à 2006. C'est dire que la durée de la radiation solaire augmente et la température s'élève de plus en plus au fil des ans.

L'analyse comparative des périodes 1961-1970, 1971-1980, 1981-1990 et 1991-2000 (Figure 9 ci-dessous) montre que les températures moyennes mensuelles des décennies 1971-1980, 1981-1990 et 1991-2000 sont plus élevées que celles de la décennie 1961- 1970, ce qui confirme la tendance à la hausse de la température ces dernières décennies.

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- - - ³⁸ -Page ³⁸ sur ⁶¹

Figure 9 : Variabilité mensuelle de la température moyenne sur les décennies 1961-1970, 1971-1980, 1981-1990 et 1991-2000 dans le bassin versant de la Pendjari

3-2- Etude de la variabilité pluviométrique dans le bassin versant de la Pendjari L'analyse de la variabilité pluviométrique a été faite d'abord à l'échelle du bassin. Il a été question d'abord d'analyser le régime pluviométrique, puis la variabilité interannuelle.

3-2-1- Régime pluviométrique dans le bassin versant de la Pendjari

Le bassin versant béninois de la Pendjari au Bénin jouit d'un climat de type tropical chaud et humide caractérisé par une alternance d'une saison sèche de 6 à 7 mois (octobre à avril) et d'une saison pluvieuse de 5 à 6 mois (mai à octobre). La saison pluvieuse va de mai à octobre avec en moyenne 1106,4 mm de pluie par an. Les mois de juillet, août et septembre sont les plus pluvieux (figure 10) avec une moyenne qui n'excède pas 240,7 mm de pluie par mois.

Figure 10 : Régimes pluviométrique du bassin versant béninois de la Pendjari (Moyenne 1961-2006)

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Ce phénomène de rythme pluviométrique et d'alternance saisonnière a été maîtrisé par les populations du bassin versant de la Pendjari par suite de leur vécu quotidien et qu'ils suivent et respectent pour leurs diverses activités.

Elles reconnaissent deux (02) variantes pour chaque saison. Pour elles, il existe des saisons intermédiaires qu'on peut nommer "intersaisons" : une intersaison pluvieuse et une intersaison sèche. Ces intersaisons s'identifient à travers les signes de démarrage ou de fin de saison. Le tableau V présente les intersaisons et leurs signes d'identification.

Tableau V: Intersaisons et leurs signes d'identification dans le bassin versant de la Pendjari

	Signes d'identification (perception rurale des populations du bassin versant béninois de la Pendjari)
	- L'herbe et les cultures (mil et sorgho) fleurissent et portent les épis ;
	- La pluie diminue ;
	- Les orages isolés commencent ;
	- Le vent change de sens et vient du Nord ;
Intersaison	- Le brouillard d'harmattan apparaît ;
sèche	- Les fruits de ficus commencent à mûrir ;
	- Apparition des feuilles sur l'Acacia albida ;
	- Les feuilles de baobab et d'Afzelia jaunissent et tombent ;
	- Immigration des hérons ;
	- Les tourterelles blanches à une tâche noire au cou commencent à chanter.
	- L'harmattan cesse
	- La chaleur devient très forte et persistante ;
	- Le soleil devient brillant et très brulant ;
	- Les fruits de néré et de Karité mûrissent ;
Intersaison	- Humidité sous les pierres les matins et dans les rivières taries ;
pluvieuse	- Les feuilles d'acacia albida jaunissent et tombent ;
	- Les nuages voyage vers le nord ;
	- La cigale crie intempestivement (stridule) dans la journée ;
	- Le chevalier guigette (Actitis hypoleucos), oiseau au chant composé de séries de trilles chante les louanges de labours le matin et le soir.

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- - - ⁴⁰ -Page ⁴⁰ sur ⁶¹

Source : Résultats d'enqu~tes, 2009

3-2-2- Variabilité interannuelle de la pluviométrie dans le bassin versant béninois

de la PendjariLes pluviométries moyennes annuelles dans le bassin versant de la Pendjari sont

comprises entre 682,0 mm et 1768,2 mm par an.

La tendance pluviométrique a été mise en évidence par l'utilisation de la courbe de tendance linéaire des indices pluviométriques ou anomalies calculées à partir des moyennes pluviométriques annuelles enregistrées dans le bassin pendant la période 1961 - 2006 (figure 11).

Figure 11: Variabilité interannuelle et tendance pluviométrique dans le bassin de la Pendjari

Il ressort de l'analyse de la figure 11 que la tendance est nettement en baisse dans le bassin versant de la Pendjari. La courbe de tendance linéaire indique une diminution progressive des quantités de pluies de 1961 à 2006. Les indices pluviométriques annuels qualifient les quantités de pluies tombées annuellement dans le bassin versant de la Pendjari. On observe sur la figure 11 une démarcation de trois

(03) sous-périodes distinctes de 1961 à 2006 : une sous-période (1961-1970) ^oüpresque tous les indices pluviométriques sont positifs, une sous-période (1971-1990) à

indices pluviométriques presque tous négatifs et une sous-période (1991-2006) avec autant d'indices pluviométriques positifs que négatifs.

Les indices pluviométriques négatifs (I_p < 0) indiquent les années à pluviométrie déficitaire et les indices pluviométriques positifs (I_p > 0) indiquent les

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années à pluviométrie excédentaires. Il y a des indices pluviométriques nuls ; les pluviométries correspondantes sont qualifiées de normales.

Il en résulte alors que la sous-période 1961-1970 est marquée par les pluviométries excédentaires suivie d'une sous-période (1971-1990) à pluviométries déficitaires et une reprise de pluviométries excédentaires autant que celles déficitaires de 1991 à 2006.

La répartition des années à pluviométries excédentaires, déficitaires et normales enregistrées dans le bassin versant de la Pendjari, pendant la période 1961-2006, a été déterminée (tableau VI).

Tableau VI: Les années exceptionnelles enregistrées dans le bassin versant de la Pendjari de1961 à 2006

	Années déficitaires				Années normales			Années excédentaires
1961,	1973,	1977,	1980,	1981,				1962,	1963,	1964,	1967,	1968,
					1965,	1966,	1972,
1982,	1983,	1984,	1985,	1986,				1969,	1970,	1971,	1974,	1975,
					1976,	1979,	1996,
1987,	1988,	1989,	1990,	1992,				1978,	1991,	1994,	1995,	1998,
					1999,	2002,	2005.
1993,	1997,	2000,	2001,	2006.				2003,	2004.
		43 %				20	%			37 %

L'analyse du tableau VI permet de dire que le bassin versant de la Pendjari a connu plus d'années à pluviométrie déficitaire que d'années à pluviométrie excédentaire sur la période 196&-2006 (43 % contre 37 %). Il faut remarquer que presque toutes les années à pluviométrie déficitaire sont dans la période 1971-2006. Ce qui confirme la tendance à la baisse des pluviométries mentionnée dans l'analyse de la figure 11.

La figure 12 montre l'évolution de la pluviométrie moyenne mensuelle des périodes décennales 1961-1970, 1971-1980, 1981-1990 et 1991-2000 dans le Bassin de la Pendjari.

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l ressort de l'analyse de la figure 12 que les hauteurs de pluie saisonnières des

Figure 12: Pluviométries moyennes mensuelles des décennies 1961 à 2000 dans le

déce 71-1980 et 1981-1990 son e 1961-

bassin versant de la Pendjari

1970 ; ce qui confirme que les années 1971 à 1990 sont marquées par la récession pluviométrique démontré par les études antérieurs (Boko, 1988 ; Afouda, 1990 ; Houndénou, 1999). La décennie 1991-2000 est marquée par la reprise de pluies importantes surtout aux mois d'aoIt et septembre.

3-2-3- Déficits de la pluviométrie dans le bassin de la Pendjari

Les mois pluvieux (mai, juin, juillet, août, septembre) fournissement en moyenne 83 % de la pluviométrie annuelle de la période 1961-2006. Le déficit de ces mois pendant les décennies 1971-1980, 1981-1990 et 1991-2000 par rapport à la période 1961-1970 sont respectivement de 9 %, 21% et 2%.

Le tableau VII présente les déficits enregistrés des mois humides dans le bassin de la Pendjari.

Tableau VII : Déficit de la pluviométrie mensuelle dans le bassin de la Pendjari

	Pluviométrie moyenne (mm)					Déficit 1971-1980	Déficit 1981-1990	Déficit 1991-2000
	1961-2000	1961-1970	1971-1980	1981-1990	1991-2000
Mai	102,7	108,8	99,8	81,7	120,677	-8%	-25%	11%
Jui.	136,5	152,5	126,1	117,3	150,227	-17%	-23%	-1%
Juil.	197,8	228,2	204,4	171,7	186,99	-10%	-25%	-18%
Août	240,8	254,2	238,1	196,0	275,107	-6%	-23%	8%
Sept.	234,5	246,4	233,5	220,0	238,023	-5%	-11%	-3%
Total	912,4	990,1	901,8	786,6	971,0	-9%	-21%	-2%

L'analyse du tableau VII permet de dire que les déficits de la décennie 1981-1990 sont plus élevés que ceux des décennies 1971-1980 et 1991-2000.

Les déficits de la pluviométrie des mois pluvieux, enregistrés dans le bassin versant de la Pendjari, explique la tendance à la baisse de la pluviométrie observée sur la période de 1961 à 2006.

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Les bilans climatiques ont permis d'évaluer l'importance de la baisse des pluies dans le bassin versant béninois de la Pendjari.

3-3- Bilans climatiques dans le bassin versant de la Pendjari Ils sont effectués au pas de temps mensuel.

3-3-1- Bilan climatique mensuel

Le bilan climatique réalisé au pas de temps mensuel dans le bassin versant de la Pendjari est présenté par la figure 13 ci-dessous.

Figure 314 : Bilan climatique au pas de temps mensuel dans le bassin de la Pendjari

L'analyse de la figure 13 permet d'identifier deux périodes opposées dans une même année : une période de huit (08) mois (Octobre à Mai) où l'ETP mensuelle est supérieure à la pluie mensuelle et une période de quatre (04) mois (Juin-Septembre) l'ETP mensuelle est inférieure à la pluie mensuelle.

Les mois de juin à septembre, mois humides parmi les mois pluvieux, sont ceux qui fournissent d'importantes quantités d'eau de pluie (en moyenne 73% de la pluie annuelle) et favorisent l'écoulement dans les rivières et l'alimentation des réservoirs souterrains du bassin ; alors que les mois d'octobre à mai sont les mois où la demande évaporatoire de l'atmosphère est très forte et entraine un fort amenuisement rapide des réserves d'eau du sol et l'assèchement précoce des cours d'eau.

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Conclusion partielle

Le bassin versant béninois de la Pendjari est confronté à une variabilité climatique à plusieurs échelles temporelles : échelle mensuelle, annuelle et décennal. L'étude sur la période de 1961 à 2006 a révélé une tendance à la baisse de la pluviométrie et un déficit pluviométrique pendant les décennies de 1971 à 2000. Le bilan climatique a permis d'identifier deux périodes opposées au cours d'une année. Les mois de juin, juillet, août et septembre sont les mois qui fournissent d'importantes quantités d'eau de pluie favorisant l'écoulement dans les rivières.

Une étude de la variabilité hydrologique permettra d'établir le rapport entre la variabilité climatique et les ressources en eau de surface.

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Chapitre IV : Variabilité hydrologique du bassin versant de la Pendjari

Ce chapitre présente les résultats des traitements et analyses des mesures hydrologiques et pluviométriques. Ces résultats devront permettre de caractériser la dynamique des régimes et la réalité des déficits d'écoulement, liés notamment à la pluviométrie. Il a été également mis en évidence les impacts des fluctuations pluviométriques sur l'écoulement et les bilans hydrologiques du bassin.

4-1- Régime hydrologique des cours d'eau du bassin versant de la Pendjari

Le régime hydrologique d'un cours d'eau se définit par les variations de son débit habituellement représentées par le graphique de l'écoulement mensuel moyen (calculé sur un certain nombre d'années et ainsi appelé débit inter-mensuel.

L'analyse de la répartition mensuelle des débits enregistrés à la station hydrométrique de Porga a permis de caractériser le régime hydrologique du bassin versant de la Pendjari (Figure 14).

Figure 15 : Régime hydrologique du bassin versant béninois de la Pendjari

La figure 14 indique que les mois de décembre à juin sont caractérisés par un débit presque nul : c'est la période d'étiage. L'écoulement intervient vers la fin du mois de juin jusqu'en novembre. Il atteint son maximum en septembre. Ainsi, le mois de septembre est qualifié de mois de crue et le mois d'octobre celui de décrue. Le régime hydrologique des cours du bassin versant de la Pendjari est caractérisé par un étiage presque nul de décembre à juin et un écoulement concentré sur une courte période de 3 à 4 mois (juillet à octobre). Le bassin versant de la Pendjari a un régime saisonnier caractérisé par de hautes eaux en juillet, août, septembre et octobre et d'étiages en décembre, janvier, février, mars, avril et mai.

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4-2- Evolution des écoulements dans le bassin versant béninois de la Pendjari L'étude de l'évolution interannuelle des débits moyens annuels (figure 15) a permis d'analyser les variations d'écoulement du bassin versant béninois de la Pendjari sur la période de 1961 à 2006.

Figure 16 : Variabilté interannuelle du débit moyen annuel dans le bassin versant béninois de la Pendjari

La figure 15 présente de forts débits moyens annuels de 1961 à 1975 suivie de faibles débits moyens annuels jusqu'en 1993 puis une reprise de forts débits moyens annuels de 1994 à 2006. Les grands déficits d'écoulement ont été observés au cours des années 1984, 1991 et 1997. De façon générale, les débits moyens annuels sont en baisses de 1961 à 2006 comme le traduit la courbe de tendance linéaire. Cette tendance traduit la dégradation du système hydrologique tributaire de la baisse des quantités pluviométriques démontrée plus haut.

4-3- Impacts des fluctuations pluviométriques sur l'écoulement du bassin versant béninois de la Pendjari

Il s'agit d'analyser l'effet de la variabilité interannuelle de la pluviométrie, des tendances et des déficits pluviométriques sur l'écoulement du bassin versant de la Pendjari.

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L'influence de la tendance à la baisse de la pluviométrie annuelle sur l'évolution des débits annuels du bassin versant béninois de la Pendjari est mise en évidence par la représentation graphique comparée des deux termes du bilan hydrologique (figure 16).

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Figure 17 : Tendance pluviométrique annuelle et tendance des débits annuels dans le bassin versant béninois de la Pendjari

L'analyse de la figure 16 permet de dire que les deux tendances sont du même sens mais pas de même allure. La tendance linéaire des débits moyens annuels est plus prononcée que celle des pluies moyennes annuelles. Pour un déficit pluviométrique de 11 %, le déficit des débits annuels est de 35 % soit plus de trois fois celui de la pluviométrie.

Les déficits annuels résultent des fluctuations observées jà l'échelle mensuelle.

L'impact des fluctuations pluviométriques sur l'écoulement du bassin versant béninois de la Pendjari jà l'échelle mensuelle a été démontré à travers le tableau récapitulatif comparatif (Tableau VIII des déficits pluviométriques et des débits au niveau des mois pluvieux qui contribuent à l'écoulement des rivières du bassin.

Tableau VIIVIII : Influence des déficits pluviométriques sur les débits mensuels dans le bassin versant béninois de la Pendjari

	Pluviométrie (mm)			Débit (m^3/s)
	1961-1970	1971-1980	Déficit	1961-1970	1971-1980	Déficit
mai	102,7	108,8	-8%	1,3	1,4	9%
juin	136,5	152,5	-17%	10,8	5,9	-45%
juillet	197,8	228,2	-10%	41,0	25,1	-39%
août	240,8	254,2	-6%	165,7	134,1	-19%
septembre	234,5	246,4	-5%	362,3	230,0	-37%
Total	912,4	990,1	-9%	581,1	396,5	-32%

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Le tableau VIII permet de dire que les déficits au niveau des hauteurs pluviométriques mensuelles des mois de juin, juillet, août et septembre sont très amplifiés au niveau des débits mensuels. Pour un déficit pluviométrique de 5 % par exemple en septembre, on observe un déficit de débit de 37 % soit environ huit fois celui de la pluie.

Outre les tendances et les déficits pluviométriques, les sécheresses et les excédants pluviométriques influencent également l'écoulement dans le bassin versant béninois de la Pendjari.

En effet au cours d'une année de sécheresse, la quantité d'eau tombée ne suffi pas pour qu'il ait écoulement à partir du moi de juin et seul le mois de septembre connaît un écoulement important.

Pendant les excédants pluviométriques, l'excès de pluies entraine d'importants écoulements. L'écoulement commence normalement en juin mais elle se poursuit parfois jusqu'au mois de décembre.

4-4- Bilan hydrologique du bassin versant de la Pendjari

Il s'agit d'évaluer et comparer les déficits des termes du bilan hydrologique enregistré dans la décennie 1971-1980 par rapport à la décennie 1961-1970. Le tableau XI présente le récapitulatif de déficits des termes du bilan hydrologique du bassin versant de la Pendjari.

Tableau IIX : Déficits des termes du bilan hydrologique du bassin versant de la Pendjari

Termes de bilan hydrologique	Périodes décennales		Déficits
	1961-1970	1971-1980
Pluie (mm)	1221,3	1093,0	-11%
Evaporation	1491,0	1502,0	1%
Infiltration (mm)	-377,4	-476,9	26%
Ecoulement (mm)	107,6	67,9	-37%

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Il ressort de l'analyse du tableau IX que le bassin versant de la Pendjari recueille une importante quantité d'eau de pluie par an.

Pour un déficit pluviométrique de l'ordre de 11 %, on enregistre un déficit d'écoulement de 37 %.

L'infiltration calculée est négative dans le bassin versant de la Pendjari sur toute la période d'étude (1961-2006). Le résultat de déficit de l'infiltration obtenu n'explique pas une baisse de l'infiltration, mais une absence d'infiltration. La recharge des nappes aquifères serait donc assurée par les fissures et fractures des roches. L'intervention du substratum géologique sur l'écoulement serait à la base de cet état de chose.

4-5- Influence du substratum géologique sur l'écoulement du bassin versant de la Pendjari

La moyenne annuelle calculée du coefficient d'écoulement du bassin versant béninois de la Pendjari est de 6 % sur la période 1961-2006. Ce coefficient est faible par rapport à la quantité moyenne de pluie tombée par an (1106,4 mm). Le substratum géologique n'intervient donc pas dans l'écoulement du bassin versant béninois de la Pendjari. Il n'y a pas d'apport de l'écoulement souterrain dans l'écoulement général du bassin versant de la Pendjari. Ce qui explique l'assèchement ou le tarissement rapide des cours d'eau après les pluies.

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Conclusion generale

Le bassin versant béninois de la Pendjari est constitué de deux unités spatiales distinctes : la plaine de Pendjari et la chaîne de montagnes de l'Atacora. Il repose sur des formations géologiques constituées des roches métamorphiques qui ne favorisent pas l'infiltration de l'eau dans le sous-sol. Le bassin versant béninois de la Pendjari a un dense réseau hydrographique quasi temporaire caractérisé par un régime saisonnier de trois (03) mois de hautes eaux. Il bénéficie d'un climat tropical humide à deux saisons (une saison sèche et une saison pluvieuse).

Les séries pluviométriques et de débits de la période 1961-2006 présentent un caractère déficitaire remarquable avec une certaine reprise de pluies à partir de 1990 à 2006.

L'analyse de la variabilité hydro-climatique dans le bassin versant béninois de la Pendjari a été faite à trois niveaux d'échelles temporelles : mensuelle, annuelle et décennal.

Les méthodes de tendance linéaire et de déficit hydrique ont permis de démontrer une évolution à la baisse de la pluviométrie et un déficit pluviométrique pendant les décennies de 1971 à 2000. La baisse de la pluviométrie induit directement le déficit et une baisse de l'écoulement. Le bilan climatique a permis d'identifier deux périodes opposées au cours d'une année. Les mois de juin, juillet, août et septembre sont les mois qui fournissent d'importantes quantités d'eau de pluie favorisant l'écoulement dans les rivières.

Le bilan hydrologique a démontré qu'un déficit pluviométrique de 11 % engendre un déficit d'écoulement de 37 %. L'infiltration calculée est négative dans le bassin versant de la Pendjari sur toute la période d'étude (1961-2006). Ce résultat explique une absence d'infiltration plutôt qu'une baisse.

Le coefficient d'écoulement calculé sur la période d'étude est faible par rapport à la
quantité moyenne de pluie tombée par an. Cela démontre qu'il n'y a pas d'apport de
l'écoulement souterrain dans l'écoulement général du bassin versant de la Pendjari. Le

- - - ⁵¹ -Page ⁵¹ sur ⁶¹

substratum géologique n'intervient donc pas dans l'écoulement du bassin versant béninois de la Pendjari.

Au terme de cette étude, il est à reconnaître que les méthodes utilisées sont classiques et nombres de processus et facteurs de la variabilité hydro-climatique n'ont pas été abordés dans les détails. Ainsi, nos travaux de recherche pour la thèse prendrons en compte la régionalisation des hydro-écorégions du bassin versant de la Pendjari, l'analyse de la dynamique des états de surface du bassin et son impact sur l'écoulement, l'étude des déterminants socio-économiques de la dynamique des états de surface du bassin et l'étude des déterminants environnementaux de la gestion des écosystèmes naturels du bassin versant béninois de la Pendjari.

Ces travaux seront réalisés à partir du thème « caractérisation des hydro-écorégions du bassin de la Pendjari au Bénin : analyse des déterminants socio-économiques et environnementaux de la gestion des écosystèmes naturels ».

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20- HOUNDENOU, C., (1992) : Variabilité pluviométrique et conséquences socioéconomiques dans les plateaux du bas-Bénin (Afrique de l'Ouest). Mémoire de DEA "Climats et contraintes climatiques". URA 909 du CNRS "Climatologie Tropicale". Université de Bourgogne. 2 volumes, Dijon, 90 pages.

21- HOUNDENOU, C., (1999) : Variabilité climatique et maïsiculture en milieu tropical humide. l'exemple du Bénin, diagnostic et modélisation. Thèse de Doctorat de l'Université de Bourgogne, Dijon. 390 pages.

22- IDIETI, M. E., (2004) : Les ressources en eau et leur gestion par les communautés rurales de la commune de Boukombé (Nord-Ouest du Bénin). Mémoire de maîtrise, UAC/FLASH ; 117 pages + annexes.

54

- - - ⁵⁴ -Page ⁵⁴ sur ⁶¹

23- ISSA, M. S., (1995) : Impacts potentiels d'un changement climatique dE au doublement du CO2 atmosphérique sur l'agriculture en République du Benin. Mémoire de DESS, Université Senghor d'Alexandrie, 113 pages.

24- LE BARBE, L., ALE, G., MILLET, B., TEXIER, H., BOREL, Y., (1993) : Monographie des ressources en eaux superficielles de la Republique du Benin. Paris, ORSTOM, 540 pages.

25- MAMA, D., (2005) : Rapport intégré sur l'état de l'environnement au Bénin 2eme edition (RIEEB - 2) ; Chapitre : RESSOURCES EN EAU ; ABE, Cotonou ; 47 pages.

26- MEHU, (2003) : Défis de l'eau et assainissement des villes. Bulletin d'information ; Spécial semaine de l'habitat, Numéro 11, ECO-CITOYEN ; 20 pages.

27- NATTA, N. K. J., (1999) : Tradition et developpement: occupation et organisation spatiale chez les Båtãmmaribå du Nord - Benin. Memoire de Maîtrise; UNB/FLASH/DGAT. 148 pages.

28- NEUY, G., (1991) : L'homme et l'eau dans le domaine tropical. Masson, Paris ; 227 pages.

29- OGOUWALE, E., (2004) : Changements climatiques et securite alimentaire dans le Benin meridional. Memoire de DEA, UAC/FLASH ; 79 pages + Annexes.

30- OGOUWALE, E., (2006) : Changement climatique dans le Benin meridional et central : indicateurs, scenarios et prospective de la securite alimentaire. Thèse de doctorat unique, UAC/EDP ; 302 page.

31- OUASSA, KOUARO, M., (2003) : Les dimensions socio-economiques de la desertification. Cas des communes de Materi et de Tanguieta en Republique du Benin, Memoire de DEA, UAC/FLASH ; 111 pages + annexes

32- OUEDRAOGO, M., (2001) : Contribution à l'étude de l'impact de la variabilite climatique sur les ressources en eau en Afrique de l'Ouest. Analyse des conséquences d'une sécheresse persistante. Normes hydrologiques et modélisation regionale. Thèse de doctorat. Universite de Montpellier II, 257 pages

- - - ⁵⁵ -Page ⁵⁵ sur ⁶¹

33- SADJI, B. A., (2004) : Vulnérabilité/adaptation des ressources en eau de surface
aux changements climatiques dans le département de la Donga. Mémoire de maîtrise, UAC/FLASH ; 115 pages + Annexes.

34- TENTE, A. B., (2005) : Recherche sur les facteurs de la diversité floristique des versants du massif de l'Atacora : secteur Perma - Toukountouna (Bénin). Thèse de doctorat unique ; UAC/FLASH/Géographie et Gestion de l'Environnement. 252 pages.

35- TOTIN, V.H.S., (2005) : Tendances hydroloclimatiques et scénarios de gestion des ressources en eau sur les plateaux du sud-Bénin. Mémoire de DEA, UAC/FLASH. 83 pages.

36- VISSIN, E. W., (2001) : Contribution à l'étude de la variabilité des précipitations et des écoulements dans le bassin du fleuve Niger. Mémoire de DEA, UAC/FLASH. 53 pages

37- VISSIN, E. W., (2007) : Impact de la variabilité climatique et de la dynamique des états de surface sur les écoulements du bassin béninois du fleuve Niger. Thèse unique de doctorat, Université de Bourgogne, 285 pages + annexes.

38- YABI, I., (2004) : Rôle de l'agroforesterie à base de l'anacardier dans la dynamique de l'occupation du sol dans la région des monts kouffe (secteur Agbassa-Idadjo). Mémoire de DEA, UAC/FLASH.

39- http://echo.epfl.ch/e-drologie/-22/08/2008-14h45 : Hydrologie Générale, par Prof. André Musy ; Laboratoire d'Hydrologie et Aménagements (HYDRAM), Institut des Sciences et Technologies de l'Environnement (ISTE), Ecole Polytechnique Fédérale (EPFL), Section SIE et GC, 4ème semestre 2005

40- www.mpl.ird.fr/suds-en-ligne/sols/mieux/climatique4.html. 26/02/2006-
13h20 : Mieux connaître les sols : Sols et changements climatiques.

41- http://siteresources.worldbank.org/EXTIDAFRENCH/Resources/GestionEau_FR.p df : Ressources en eau : la gestion d'une ressource commune rare.

42- http://www.inbo-news.org/wwf/NoteGIRE_Kyoto.pdf : Forum de l'eau de Kyoto Contribution à la session du RIOB « Les progrès réalisés dans le monde dans la gestion intégrée des ressources en eau par bassin » : GESTION INTEGREE DES

56

- - - ⁵⁶ -Page ⁵⁶ sur ⁶¹

RESSOURCES EN EAU ; Par M. Jean-Michel SEVERINO, Directeur Général de l'Agence Française de Développement.

43- http://lemunicipal.org/index.php/2008/12/09/variabilite-climatique-au-benin-lebenin-aux-difficiles-heures-de-l%E2%80%99adaptation/ -02/03/2009 : Variabilité climatique au Bénin: Le Bénin aux difficiles heures de l'adaptation, article de Alain TOSSOUNON dans « le municipal » du 09 décembre 2008.

- - - ⁵⁷ -Page ⁵⁷ sur ⁶¹

Liste des tableaux

Tableau I : Données climatologiques et hydrologiques disponibles du bassin versant de la

Pendjari 11

Tableau II : Test de corrélation de Spearman 13

Tableau III : Villages ciblés 14

Tableau IV : Répartition et critères de choix des catégories de personnes pour l'échantillon 15 Tableau V: Intersaisons et leurs signes d'identification dans le bassin versant de la Pendjari 39 Tableau VI: Les années exceptionnelles enregistrées dans le bassin versant de la Pendjari

de1961 à 2006 41

Tableau VII : Déficit de la pluviométrie mensuelle dans le bassin de la Pendjari 42

Tableau VIII : Influence des déficits pluviométriques sur les débits mensuels dans le bassin

versant béninois de la Pendjari 47

Tableau IX : Déficits des termes du bilan hydrologique du bassin versant de la Pendjari 48

Liste des figures

Figure 1: Situation géographique du bassin versant béninois de la Pendjari 7

Figure 2 : Géologie du bassin versant béninois de la Pendjari 26

Figure 3: Relief du Bassin versant béninois de la Pendjari 28

Figure 4: Réseau hydrographique du Bassin versant béninois de la Pendjari 30

Figure 5 : Evolution des superficies cultivées dans le bassin versant de la Pendjari 32

Figure 6 : Variations mensuelles de températures et d'insolation moyennes 36

Figure 7 : Variabilité interannuelle de la température moyenne annuelle dans le bassin versant de la Pendjari 37
Figure 8 : Variabilité interannuelle de l'insolation moyenne annuelle dans le bassin versant de

la Pendjari. 37
Figure 9 : Variabilité mensuelle de la température moyenne sur les décennies 1961-1970,

1971-1980, 1981-1990 et 1991-2000 dans le bassin versant de la Pendjari 38
Figure 10 : Régimes pluviométrique du bassin versant béninois de la Pendjari (Moyenne

1961-2006) 38
Figure 11: Variabilité interannuelle et tendance pluviométrique dans le bassin de la Pendjari

40
Figure 12: Pluviométries moyennes mensuelles des décennies 1961 à 2000 dans le bassin

versant de la Pendjari 42

58

- - - ⁵⁸ -Page ⁵⁸ sur ⁶¹

Figure 13 : Bilan climatique au pas de temps mensuel dans le bassin de la Pendjari 43

Figure 14 : Régime hydrologique du bassin versant béninois de la Pendjari 45

Figure 15 : Variabilté interannuelle du débit moyen annuel dans le bassin versant béninois de la Pendjari 46
Figure 16 : Tendance pluviométrique annuelle et tendance des débits annuels dans le bassin

versant béninois de la Pendjari 47

Liste des Photos

Photo 1: Formation saxicole sur le flanc de montagne à Toukountouna 31

Photo 2 : Un champ du riz sur la berge de la rivière Kounnè à Toukountouna 33

- - - ⁵⁹ -Page ⁵⁹ sur ⁶¹

Table des matières

Sommaire 1

Sigles et Acronymes 2

Avant propos 3

Résumé 4

Abstract 4

Introduction générale 5

Chapitre I : Contexte et démarche méthodologique de l'étude . 6

1-1- Situation Géographique du bassin de la Pendjari 6

1-2- Problématique 8

1-2-1- Justification du sujet 8

1-2-2- Hypothèses 10

1-2-3- Objectifs 10

1-3- Données et démarche méthodologique 10

1-3-1- Données 10

1-3-2- Nature et sources de données 12

1-3-3- Période d'étude et stations retenues 13

1-3-4- Travaux de terrain 14

1-3-5- Traitement des données et analyse 16

1-3-6- Reconstitution des données manquantes 16

1-3-7- Etude de la variabilité hydro-climatique 16

1-3-7-1- Mise en évidence des tendances 17

1-3-7-2- Indice pluviométrique 17

1-3-7-3- Déficit pluviométrique 17

1-3-7-4- Déficit d'écoulement .. 18

1-3-7-5- Bilan climatique 18

1-3-7-6- Bilan hydrologique 19

1-3-7-7- Détermination du coefficient d'écoulement .. 21

1-4- Limites et difficultés de cette étude 21

Chapitre II : Fondements physiques et humaines du bassin versant de la Pendjari 23

2-1- Caractéristiques géophysiques du bassin de la Pendjari 23

2-1-1- Caractéristiques géologiques du bassin de la Pendjari 23

2-1-2- Caractéristiques géomorphologiques du bassin versant de la Pendjari 27

60

- - - ⁶⁰ -Page ⁶⁰ sur ⁶¹

2-1-3- Hydrographie du bassin de la Pendjari 29

2-1-4- Vegetation du bassin versant de la Pendjari 31

2-2- Realites socio-economiques du bassin beninois de la Pendjari 32

2-2-1- Activites socio-economiques du bassin versant de la Pendjari 32

Chapitre III : Variabilite climatique dans le bassin versant de la Pendjari 35

3-1- Etude de la variabilité des températures et l'insolation dans le bassin versant de la

Pendjari 35

3-1-1- Variabilite inter mensuelle de temperatures 35

3-1-2- Variabilité inter annuelle de la température et de l'insolation 36

3-2- Etude de la variabilite pluviometrique dans le bassin versant de la Pendjari 38

3-2-1- Regime pluviometrique dans le bassin versant de la Pendjari 38

3-2-2- Variabilite interannuelle de la pluviometrie dans le bassin versant beninois de la

Pendjari 40

3-2-3- Deficits de la pluviometrie dans le bassin de la Pendjari 42

3-3- Bilans climatiques dans le bassin versant de la Pendjari 43

3-3-1- Bilan climatique mensuel 43

Chapitre IV : Variabilite hydrologique du bassin versant de la Pendjari 45

4-1- Régime hydrologique des cours d'eau du bassin versant de la Pendjari 45

4-2- Evolution des ecoulements dans le bassin versant beninois de la Pendjari 46

4-3- Impacts des fluctuations pluviométriques sur l'écoulement du bassin versant béninois de

la Pendjari 46

4-4- Bilan hydrologique du bassin versant de la Pendjari 48

4-5- Influence du substratum géologique sur l'écoulement du bassin versant de la Pendjari 49

Conclusion generale 50

Bibliographique 52

Liste des tableaux 57

Liste des figures 57

Liste des Photos 58

Table des matières 59