Evaluation des ressources en eau atmosphérique au Nord-Cameroun à l’aide des méthodes conventionnelles et satellitales
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4°- Concepts et approches de l’évaluation de l’eau atmosphérique adoptés dans cette étude Quelques termes-clés émergent du thème de notre recherche et de l’examen du contexte scientifique : évaluation et ressources en eau atmosphérique. On peut envisager cette évaluation à deux niveaux : d’abord au niveau des stations et postes climatologiques, ensuite pour des régions pour lesquelles on ne dispose pas ou que peu de données. Au niveau des stations et postes climatologiques, il s’agit d’utiliser les techniques de la statistique descriptive et inférentielle à différentes échelles pour essayer de comprendre davantage la structure et les modes de variabilité de la pluviométrie. Au niveau des espaces pour lesquels nous ne disposons pas de données, il s’agit de voir si les techniques d’estimation des précipitations par satellite peuvent nous permettre d’avoir une idée des quantités d’eau atmosphérique que reçoivent ces régions. L’évaluation est également entendue et appliquée dans cette étude comme la manière dont les différentes populations apprécient le climat et comment elles s’en inspirent pour organiser leur vie et leurs activités, la connaissance du climat faisant partie du sacré auquel elles n’accèdent pas facilement. Le climat établit alors une relation fonctionnelle entre l’individu ou le groupe social et son environnement. Nous montrerons donc que dans les sociétés traditionnelles, certains phénomènes ne sont pas considérés comme naturels ; il faut pour les comprendre se donner un cadre d’explication, un ensemble de repères qui puissent justifier les faits et orienter les comportements ; d’où l’adoption d’attitudes et comportements « déviants » ainsi que des rites et des pratiques orientés vers le contrôle des éléments de la nature (foudre, vent, orages etc.). Les enquêtes menées auprès des principaux groupes ethniques de la zone d’étude permettent d’avoir une idée d’ensemble de l’appréciation du climat par les différentes communautés humaines qui peuplent la région. Cette appréciation est basée sur deux concepts psychosociologiques : la perception et la représentation sociale. En matière de « perception », l’approche individuelle ou l’expérience personnelle est très significative. En effet, pour un même environnement, on peut enregistrer plusieurs sensations possibles ; le sujet percevant crée alors le monde dans lequel il vit à partir de son propre point de vue, donc en fonction de son expérience passée et du but à atteindre par son choix perceptif (Bagot, 1996). Il se construit ainsi une image basée sur la régularité de ces observations et une certaine lecture réflexe apparaît chaque fois qu’une situation de «conjoncture » intervient, notamment lors des péjorations pluviométriques. Ainsi, la perception des faits climatiques crée entre le percepteur et son environnement, diversités d’interprétations et de lecture du temps accompagnées très souvent de références à des événements climatiques. La « représentation » est considérée quant à elle comme un guide pour l’action. Elle se définie comme « une vision fonctionnelle du monde, qui permet à l’individu ou au groupe de donner un sens à ses conduites, et de comprendre la réalité, à travers son propre système de références et donc de s’y adapter, de s’y définir une place » (Abric, 1994). A partir de cette réflexion, on remarque que dans les sociétés traditionnelles, certains phénomènes ne peuvent être compris naturellement ; il leur faut un cadre d’explication, un ensemble de repères qui puissent leur donner la possibilité de justifier des faits et d’orienter leurs comportements. Le temps à travers la succession de l’état de l’atmosphère offre de multiples possibilités d’interprétation sociale du fait de son caractère instable. Cette difficile maîtrise du temps pousse de ce fait les hommes à orienter l’explication des phénomènes climatiques vers des conceptions surnaturelles. Il s’en suit alors, un ensemble de comportements lié à ces phénomènes, d’où la création et l’existence dans les sociétés traditionnelles des rites (liés à la pluie par exemple), des pratiques orientées vers le contrôle de la foudre, du vent… Tout devient alors «mystère», accompagné de crainte et de peur à l’égard soit d’un créateur unique et invisible, soit d’un humain (devin et prêtre) détenteur d’une puissance de contrôle sur ces phénomènes. La notion « ressources en eau atmosphérique » évoquée pour cette étude concerne les précipitations, une étape du cycle de l’eau atmosphérique. L’eau atmosphérique bien que ne concernant qu’une infime partie de la totalité de l’eau présente à la surface du globe (0.001%), et une petite partie de l’eau douce (0.05%), reste « une composante fondamentale » du cycle hydrologique (Cosandey C. et Robinson M., 2000). La partie de l’eau atmosphérique qui arrive au sol est appelée précipitation et est mesurée dans des stations météorologiques, par des pluviomètres. Ce sont ces précipitations mesurées dans les stations qui constituent les données à évaluer. Cette eau précipitée peut constituer un facteur limitant par excès ou par défaut pour les activités humaines, notamment en ce qui concerne la production agricole. Les excès d’eau peuvent par exemple retarder, voire compromettre la levée de certaines cultures ou la préparation du sol. À l'opposé, une sécheresse précoce ou intra-saisonnière, peut empêcher la levée ou le développement normal d’une culture ; étant entendu que la sécheresse va entraîner la baisse de la production des cultures pluviales particulièrement sensibles à un déficit en eau. Pour mieux comprendre l’expression de ce facteur limitant, nous allons évaluer les précipitations en analysant les séquences sèches/pluvieuses et l’évolution des cumuls des pluies le long de la saison des pluies. Le concept de « séquence » est complexe à définir ; il varie en fonction de l’étude abordée et du type de séquence à définir ; il peut s’agir pour la séquence sèche soit d’une « période de deux décades consécutives dont le total pluviométrique est inférieur à 30mm », ou soit considérée comme une « interruption de pluie étalée sur un certain nombre de jours ». Pour la séquence pluvieuse, ça peut être une « phase consécutive de jours pluvieux comptée à partir d’un jour de pluie… ». Pour notre part, nous considérons comme séquence sèche une suite d’au moins 2 jours consécutifs secs, mais nous analyserons surtout les séquences les plus sèches constatées à partir de 8, 9 ou 10 jours consécutifs sans pluie, pour apprécier leur influence sur la distribution des pluies le long de la saison pluvieuse ; le but étant de dégager les risques de stress engendrés par l’absence de pluie. Même si deux jours consécutifs ne sont pas directement dommageables, leur rapprochement dans le temps peut constituer un risque évident pour les plantes. En fonction des plantes dont certaines sont plus résistantes que d’autres, les populations et les techniciens proposent d’adopter le seuil des séquences sèches les plus significatives à au moins 8 jours consécutifs comme les plus préjudiciables pour les cultures ; il s’agit alors de dégager non seulement leur importance numérique, mais également leur distribution suivant les mois. La séquence pluvieuse est comptée quant à elle à partir d’un jour de pluie ; en effet, il s’agit ici de voir l’influence des jours pluvieux consécutifs dans la distribution saisonnière des pluies. Les séquences peuvent apparaître plusieurs fois de manière régulière ou pas ; et chaque apparition de ces séquences constitue un événement qu’on appelle ici occurrence. C’est cette répétition d’apparition que nous désignons par fréquence. Lorsque ces évènements se succèdent sur un certain nombre de jours, on dit alors qu’il y a un effet de persistance. Il s’agit alors de caractériser cette persistance afin de voir si elle obéit à une logique d’occurrence. La séquence pluvieuse sera aussi renforcée par la caractérisation de l’évolution des cumuls successifs de pluie le long de la saison. C’est l’appréciation du niveau d’évolution des pluies pour savoir à quel moment l’essentiel des pluies est déjà tombé, et dégager le potentiel restant. Cela entre dans la logique de la maîtrise de la distribution des pluies tout le long de la saison. Cette analyse sera renforcée par la détermination des seuils pluvieux caractéristiques proposés par Carbonnel (1983) et Suchel (1988). En effet, Suchel (1988) propose des seuils de pluie d’au moins 20mm et d’au moins 50mm pour dégager la fréquence journalière, alors que Carbonnel (1983) propose trois catégories de fractions de pluie : P1=somme des pluies journalières inférieures à 20mm ; P2=somme des pluies journalières comprises entre 20 et 40mm ; P3=somme des pluies journalières supérieures à 40mm. En analysant les seuils proposés par Suchel, nous avons ajouté la part des pluies inférieures à 20mm de Carbonnel en les considérant comme susceptibles d’influencer cette distribution journalière. Nous comptons exploiter cette classification afin de dégager le poids des pluies déterminées à ces seuils, sur l’apport pluvieux de chaque mois et sur le total annuel. Cette alternance de phases sèches et de phases humides durant la saison peut être accentuée par un déficit global de toute la saison. Cela sera dégagé par la détermination du bilan hydrique et nous permettra de caractériser la sécheresse qui constitue une contrainte climatique importante au Nord-Cameroun. En général, le milieu et les hommes s’accommodent de certains états permanents du temps exprimés par l’abondance ou l’absence des précipitations au cours d’une période. Ces états, en restant plus ou moins équilibrés sont assimilés à une certaine forme de « stabilité ». Cependant, et comme le souligne Rognon P.(1996), la pénurie d’eau ou ses fluctuations dans le temps affectent cette stabilité. Les difficultés pour l’ensemble de l’écosystème surviennent lorsque cet état d’équilibre est compromis par l’accentuation d’une période sèche. En effet, « la sécheresse persistante est un risque limité dans le temps mais qui agit directement sur l’ensemble du milieu… » (op cit, 1996). Notion complexe, la sécheresse est une donnée climatique qui existe dans toutes les zones climatiques. Plusieurs définitions lui ont été données ; elles permettent ainsi de distinguer la sécheresse de l’aridité. Rognon P.(1996) désigne l’aridité comme la pénurie d’eau, et la sécheresse comme ses fluctuations temporelles, et Mainguet (1995) considère l’aridité comme un phénomène climatique structurel et associe la sécheresse à un phénomène conjoncturel. C’est une donnée climatique brutale, dont l’impact sur le milieu entraîne des ruptures d’équilibre d’ordre social et économique. Cet impact se transmet de la pluie (sécheresse climatique) au sol (sécheresse édaphique) aux effets de la terre (sécheresse agricole) et aux nappes aquifères (sécheresse hydrologique) (op cit, 1996). Le type de sécheresse pris en compte dans cette étude concerne les déficits pluviométriques constatés saisonnièrement et annuellement, et aussi les déficits en eau dans le sol en rapport avec la croissance végétale. 5°- Objectifs L’objectif général de ce travail est de parvenir à une meilleure évaluation des précipitations au Nord-Cameroun à partir des méthodes traditionnelles (habituelles) et satellitales. De manière spécifique, il s’agit de : - dresser un état des lieux en matière de connaissance des précipitations dans la zone d’étude ; - évaluer sur le plan spatio-temporel et par les méthodes conventionnelles, les quantités d’eau atmosphérique qui arrivent au sol ; - estimer les quantités d’eau arrivant au sol par les méthodes satellitales et, comparer les résultats obtenus aux mesures des précipitations observées. 6°- Hypothèses La connaissance de la pluviométrie dans la région peut être améliorée en combinant le savoir traditionnel, les mesures conventionnelles et les données satellitales. Plus spécifiquement : - les pratiques traditionnelles relatives à l’eau atmosphérique tiennent des incertitudes qui accompagnent les saisons, et mettent en exergue les stratégies des populations qui montrent une connaissance fine du climat jusque-là sous-estimée ; - les mesures traditionnelles des précipitations ne sont pas spatialement représentatives et suffisamment exploitées en vue d’une bonne connaissance de l’eau atmosphérique disponible ; - les moyens techniques actuels permettent d’améliorer les connaissances relatives aux précipitations dans la zone d’intérêt. II - CADRE METHODOLOGIQUE Ce cadre précise les données à collecter et les méthodes choisies pour les traiter. A- Collecte des données Elle comporte 3 étapes : 1-collecte des données relatives à la perception et aux représentations du climat chez les populations ; 2-collecte des données stationnelles ; 3-collecte des données satellitales ; 1°) – Stratégie d’enquête de terrain pour la collecte des données de perception et de représentation du climat Pour les enquêtes de terrain, la stratégie concerne la recherche sur la vision paysanne du temps. C’est une approche dite « d’échelle infra-statistique de type anthropologique », en d’autre terme, « un élargissement vers l’analyse d’espaces mentaux ou imaginaires et des comportements proches de la psychologie ». Elle consiste en des entrevues avec des personnes ressources dans des localités choisies en fonction des objectifs fixés par ce travail : Midjivin, Kaélé, Lara, Touloum pour le département du Mayo-Kani ; Doukoula pour le Mayo-Danaï ; Ngaoundéré, Dibi et Ngang-ha (Vina) ; Meïganga (Mbéré). Dans cette stratégie de vérification par l’enquête, l’unité d’analyse retenue se résume à un ou plusieurs villages correspondant à un groupe ethnique : Midjivin pour les guiziga, Kaélé et Lara pour les moundang, Touloum et Doukoula pour les toupouri et les massa, Ngaoundéré et Dibi pour les foulbé, Ngan-ha pour les Mboum et Meïganga pour les gbaya. A l’intérieur de ce groupe, il est ciblé les personnes-clés (Chefs traditionnels, notables, vieillards, maître des pluies, grands exploitants agricoles...) susceptibles de nous communiquer leur sensibilité face au temps qu’il fait. On a à ce propos choisi des villages situés sur des zones à difficultés pluviométriques récurrentes pour la plaine du nord, et les localités comportant une culture riche en matière de perception du climat pour le plateau de l’Adamaoua. Ce choix zonal s’explique aussi par le fait que les populations les plus exposées aux risques pluviométriques sont celles qui ont le plus tendance à se constituer une « mémoire pluviométrique ». L’enquête effectuée par entretiens ouverts est basée sur la restitution des attentes des pluies, la pratique et la signification des rites. Il s’agit en fait pour la perception climatique, de s’inspirer de l’« observation de générations de paysans » basée sur l’expérience c’est-à-dire sur une observation personnelle. Il est alors question ici d’interroger des personnes âgées qui ont leur manière de « concevoir » les évènements climatiques. Durant l’entretien, il s’agit après avoir ciblé ces personnes, de rechercher ce qui est pertinent dans leur décision d’exécuter telle ou telle tâche à tel moment plutôt qu’à tel autre. Il est également question de connaître leur lecture du temps qu’il fait et de savoir sur quelles sensations ou sur quels repères ils s’appuient pour le lire : comportements des animaux, des plantes, des astres… En matière de représentation sociale du climat, il est question de : – répertorier les principaux paramètres climatiques concernés par les pratiques traditionnelles ou paysannes : pluie, foudre, vent… ; – préciser à chaque fois les situations climatiques (sécheresse, longue séquence sèche, inondations…) ou sociales (punition par destruction physique des personnes, et des biens…) pouvant justifier l’utilisation des rites ; – décrire les méthodes et les manières d’utilisation des différents rites et pratiques traditionnels ; – prendre un exemple type des pratiques liées à la pluie, à la foudre et au vent, et en décrire les étapes ; – détecter l’existence dans la tradition, de la désignation de certains faits de la société en rapport avec des évènements climatiques ou par l’implication de certains personnages dans l’exercice des fonctions de « faiseur des pluies », « devin », « attacheur » de pluie. 2°) - Les données conventionnelles L’espace d’étude comprend tous les types d’installation des stations météorologiques classiques, exception faite du Radar dont le plus proche est installé à Ndjaména (Tchad). Les principales sont les stations synoptiques localisées dans les capitales provinciales : Ngaoundéré, Garoua et Maroua. Elles comportent les instruments de mesure des principaux paramètres météorologiques : température, humidité relative, précipitation, évaporation, insolation, vitesse du vent, nombre d’orage, nébulosité. Elles sont gérées par l’ASECNA et sont localisées dans les aéroports pour les besoins de la navigation aérienne ; pour la plupart des cas, elles ne sont pas les seuls points de mesure des localités concernées. En effet, pour chacune des 3 villes de Ngaoundéré, de Garoua et de Maroua, il existe en plus un poste pluviométrique situé en zone urbaine dans les locaux des services de l’agriculture. Les autres postes de mesure sont surtout les stations pluviométriques comportant des pluviomètres installés soit par les services locaux de la météorologie, soit par les services spécialisés de l’administration ou de développement rural (agriculture, élevage, Sodécoton…). Des structures « privées » comme les églises installent et gèrent aussi des postes pluviométriques dont la qualité de l’entretien est bien appréciable. Les données sur les précipitations à différents pas de temps proviennent donc en résumé, de la Météorologie Nationale, des services provinciaux de la météorologie de l'Adamaoua, du Nord et de l'Extrême-Nord, et des services de l'ASECNA (Agence pour la Sécurité de la Navigation Aérienne en Afrique et à Madagascar) de Ngaoundéré, Garoua et Maroua. Les données mensuelles sont surtout issues de l’ouvrage archives de Beauvillain A. (1996) conçu en collaboration avec le CNAR de Ndjamena. Elles sont alors complétées par les données tirées du Service provincial de la météorologie de l’Adamaoua et de l’ASECNA et s’étendent suivant les stations entre 1929 (pour la station la plus ancienne) et 2000 ; les stations concernées sont assez densément distribuées. Pour le plateau de l’Adamaoua, seules 5 stations correspondant aux principales localités de la province sont concernées, alors qu’en région de plaine, on en totalise 17. Tableau 1. Les stations à données pluviométriques mensuelles sur l’Adamaoua
Des organismes spécialisés fournissent également des données pré-traitées permettant ainsi de corriger les mauvaises conditions de conservation des documents des services administratifs; il s'agit des antennes provinciales du SNAR (Système Nationale d'Alerte Rapide) du Nord et de l'Extrême-Nord. Ces services possèdent dans leur banque de données des relevés pluviométriques décadaires de quelques stations des zones citées. C’est une structure d’information sur la gestion des difficultés alimentaires mise en place par la FAO pour des besoins de prévisibilité pluviométrique en rapport avec les rendements agricoles. Elle collecte et classe des informations sur les pluies. Tableau 2. Les stations à données pluviométriques mensuelles sur la plaine du Nord-Cameroun
Les archives du SNAR sont essentiellement constituées des informations sur les données décadaires rangées dans le logiciel "suivi". Le problème avec cette base des données est qu’elle comporte beaucoup de lacunes. Ce qui fait que de longues périodes d’observation continue sont rares. Cela nous a obligé pour certains cas à ne prendre en compte que les séries continues, même si elles ne s’étendent que sur une courte période d’observation. Enfin, les données fournies par le service hydrologique de l'ORSTOM (Données mensuelles de l’origine des stations jusqu’à 1972) constituent un bon complément d'information. Pour l’ensemble des stations, les données disponibles couvrent des périodes de temps variables. Ainsi, les données journalières extraites d’une part de l’antenne SNAR concernent 8 stations qui s’étendent entre 1985 et 1994, et d’autre part, des données issues de 15 stations pluviométriques de l’espace d’étude comprises entre 1989 et 2002 (tableau 3). Tableau 3. Les stations à données pluviométriques décadaires sur la plaine du Nord-Cameroun
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