Influence de l’intensité des pluies sur l’écoulement annuel au Sahel

Stage 6 mois à partir de Fevrier/Mars 2023

Contexte

Les intensités des pluies aux échelles de temps fines jouent un rôle de premier plan dans la génération du ruissellement dans les bassins versants arides ou semi-arides, et notamment au Sahel. Dans ces régions, la production de ruissellement à l’échelle locale est principalement pilotée, à chaque instant, par le contraste entre l’intensité de la pluie et la capacité d’infiltration du sol. Lorsque le sol est encroûté, l’infiltrabilité du sol est limitée et il se produit du ruissellement même pour des intensités de pluie modestes. Au pas de temps de l’événement pluvieux, la quantité totale de pluie tombée n’est donc pas un prédicteur suffisant pour estimer la production de ruissellement à l’échelle locale, et il est nécessaire de considérer également la distribution des intensités de pluie au cours de l’événement.

Depuis une cinquantaine d’années, on observe, au Sahel, une augmentation de l’écoulement des bassins versants et ce, même pendant les périodes de sécheresse. Cela s’explique bien si l’on considère l’apparition de zones dégradées dans les bassins versants. Fortement ruisselantes, elles contribuent à l’augmentation globale de l’écoulement des bassins versants.
Depuis le début du XXIème siècle, on observe une tendance à l’intensification des pluies. Sur les zones dégradées et encroûtées, ces intensités élevées accentuent la production d’écoulement via le processus décrit ci-dessus.
L’augmentation de la proportion de surfaces dégradées associée à l’intensification des pluies est l’une des hypothèses mises en avant pour expliquer la recrudescence des inondations que subissent, quasiment chaque année, les pays sahéliens.

Dans les projections climatiques futures, l’augmentation des intensités de pluie au Sahel est une tendance robuste. Il est donc important de bien comprendre leur rôle dans la production d’écoulement à l’échelle de ces bassins, et à des pas de temps agrégés (ex l’année), compatibles avec des études de scénarios.

Travail proposé

A partir de mesures de ruissellement sur des parcelles de nature contrastée réalisées sur le terrain précédemment, et d’enregistrement des intensités de pluie à pas de temps fin, d’une part, et d’un outil de modélisation du ruissellement simple mais robuste et validé, d’autre part, le travail proposé consiste à identifier une relation simple entre le ruissellement annuel d’un bassin et des indicateurs d’intensité de pluie que l’on peut dériver de scénarios de climat ou de chroniques de pluies journalières.
Ce travail est une contribution au projet TipHyc qui s’intéresse aux évolutions des régimes hydrologiques en Afrique de l’Ouest dans le passé récent et dans différents scénarios futurs de climat et d’usage des terres.