Introduction générale
La question de la ressource en eau est d'une
importance capitale en Afrique de l'Ouest. En effet, les
économies de la plupart de ces pays reposent sur
l'agriculture et sont donc tributaires des pluies. Deux
épisodes de sécheresse (en 1972-1973 et en 1984-1985) au Sahel
ont eu un impact sur la ressource en eau a l'échelle de la
région Ouest-Africaine et des conséquences
dramatiques pour les populations. Les observations montrent en effet
qu'une baisse du régime
pluviométrique entraIne une chute deux a trois fois plus
importante [1; 2; 31 du débit des fleuves et
asséche certains cours d'eau. Pour tenter de comprendre de tels
épisodes climatiques et leurs impacts, il importe de bien
connaItre le cycle de l'eau, a toutes les échelles spatiales
et temporelles. Dans ce contexte, la communauté scientifique
soutenue par les organismes internationaux a mis en place un
ambitieux programme trans-disciplinaire et multi-échelles le
programme AMMA (Analyse Multidisciplinaire de la Mousson
Africaine). Il vise a documenter la variabilité climatique
associée a la mousson Ouest-Africaine en vue de comprendre les
interactions océan-atmosphère-continent. Trois sites de
méso-échelle échantillonnent le gradient
éco-climatique en climat semi-aride (Mali, 300 mm),
sahélien (Niger, 600 mm) et soudanien (Bénin, 1200 mm)
depuis 2001.
Les flux d'évapotranspiration interviennent a la fois
dans les bilans d'eau et d'énergie. Ils sont un
élément incontournable pour l'étude des
échanges entre l'atmosphère et le cycle
hydrologique mais encore très peu
documentés. C'est pourquoi, au Bénin, l'observatoire
AMMA-CATCH en collaboration avec le projet Ouémé-2025 ont
décidé de s'associer afin de mieux comprendre le fonctionnement
de l'interface surface - atmosphère en zone soudanienne ainsi
que, pour documenter les flux d'évapotranspiration. Des
stations de mesure de flux ont été donc installées sur
trois couverts végétatifs dans la Donga
(586km2) représentatifs de la zone [41. La première
est située sur une jachère herbeuse a Nalohou, la seconde, a
Belle-
foungou est située sur une forêt
claire a isoberlinia et la dernière a Bira, est située dans une
savanne arbustive. Ce réseau de mesure va permettre une
quantification plus fiable du bilan
hydrologique dont les flux
d'évapotranspiration sont le terme principal [5;
6; 7].
Nos travaux de DEA ont porté sur deux de ces stations
Nalohou et Bellefoungou et se sont déroulés dans le
cadre du projet Ouémé-2025.
Au cours de ces dernières années, les
méthodes de mesure des flux turbulents ont été beau-coup
développées. Aujourd'hui, la méthode d'eddy
covariance est considérée comme la méthode standard de
mesure de flux de surface [81. Dans cette méthode, les flux turbulents
sont calculés directement comme la covariance entre les fluctuations de
la composante verticale de la vitesse du vent et les fluctuations d'un terme
scalaire (température, humidité, concentration de CO2) [91. Il
s'agit donc de mesures directes de la turbulence utilisées
pour obtenir les flux de surface. Cette méthode permet de mesurer a
l'échelle de quelques dizaines a
quelques centaines de m2, le flux de chaleur
latente en W.m-2 qui est lié a
l'évapotranspiration réelle (ETR) en
mm.j-1.
Notre travail consiste donc a utiliser cette méthode pour
estimer l'ETR.
L'objectif visé dans cette étude est de
caractériser la variabilité du bilan d'énergie
de ces deux types de végétation durant
trois périodes clefs de leur cycle annuel la saison
sèche en Janvier, la saison des pluies en Juillet et la période
de transition entre saison des pluies et la saison sèche en Novembre.
Pour cela, nous présentons d'abord dans le chapitre 1 les
méthodes d'obtention des flux d'énergie a la surface.
Il développe aussi les corrections appliquées aux
données d'eddy corrélation ainsi que les
critères de validation de ces données.
Le deuxième chapitre situe la zone d'étude et
caractérise les périodes d'étude. Cette
caractérisation s'appuie sur une année complète de
données météorologiques issues de la
station de Nalohou. Nous comparerons ensuite dans ce chapitre, les
cycles journaliers des deux stations entre elles durant les trois
(3) périodes définies plus haut.
Le chapitre 3 expose les résultats. On y
compare d'abord les résultats des méthodes de calcul du flux de
chaleur a la surface du sol. Ensuite, la qualité des
données d'eddy corrélation
est validée selon 2 approches (a) la
détermination des critères des caractéristiques
intégrales de turbulence développés dans le
chapitre 1 et (b) la fermeture du bilan d'énergie. Un
regard sera porté sur le cycle journalier
(variation temporelle) des flux de chaleur sensible et de chaleur latente sur
les deux sites (variation spatiale) et la corrélation entre ces flux
sera dégagée.
Ce travail sera conclu par un chapitre de
synthèse dans lequel les perspectives
envisagées seront présentées.
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