La propagation des différents types de sécheresse au sein du continent africain été décryptée par une équipe impliquant des scientifiques de l’UMR CESBIO. Cette étude, basée sur des données de télédétection, est publiée dans le journal Advances in Water Resources.

Il y a sécheresse et sécheresse. Un déficit hydrométéorologique n’induit pas forcément une sécheresse agricole. Identification de la cascade d’évènements qui conduisent de l’un à l’autre grâce à la télédétection.

De quelle sécheresse parle-t-on ?

La sécheresse est un aléa naturel généré par la variabilité climatique. Différents types de sécheresse sont définis comme des déficits persistants de diverses variables liées à l'eau. Les sécheresses surviennent lorsqu'il existe un déficit prononcé des composantes du bilan hydrique, disent les hydrologues. Plus simplement, lorsque la pluie se fait trop rare sur une période prolongée, une sécheresse se déclenche. « Ce déficit finit par affecter successivement l’humidité du sol, la végétation, le débit des cours d’eau et les eaux souterraines, c'est ce qu'on appelle la propagation de la sécheresse », explique Abdelghani Chehbouni, bioclimatologue au CESBIO. Les spécialistes distinguent trois types de sécheresses : la sécheresse météorologique qui est toujours associée à un déficit prolongé de précipitation ; la sécheresse agricole qui apparaît lorsque la teneur en eau disponible dans le sol est insuffisante pour répondre à la demande de la végétation ; la sécheresse hydrologique qui se traduit par une anomalie négative dans l'approvisionnement en eau de surface et par la suite souterraine. Mais cette cascade d’évènements n’est pas immuable et prend plus ou moins de temps et elle peut être soit complète soit incomplète. C’est ce que souhaitaient évaluer les scientifiques de l’IRD et leurs partenaires, dont l’université polytechnique Mohammed VI du Maroc et le Massachusetts Institute of Technology (USA).

Face aux aléas climatiques, l’Afrique est vulnérable

Leur étude portait sur vingt-trois grands bassins fluviaux africains situés dans différentes zones climatiques et contextes géographiques, dont quatre au Maroc. Il faut savoir que par rapport à d’autres régions du monde, les sécheresses en Afrique ont une influence néfaste disproportionnée sur la sécurité alimentaire, l’approvisionnement en eau, l’équilibre social et l’économie. « La croissance des cultures y est principalement pluviale avec des régimes pluviométriques très saisonniers sur la majeure partie du continent, commente Abdelhakim Amazigh, hydroclimatologue au Center for Remote Sensing Applications (Maroc). De plus, les infrastructures hydrauliques et le stockage des récoltes sont rares. » Les auteurs de l’étude ont examiné - sur une période de 18 ans - la propagation des différents types de sécheresse en utilisant de multiples sources de données de télédétection. « Faire parler uniquement les données spatiales permet de mieux appréhender le phénomène car les modèles climatiques sont tributaires de la représentation souvent empirique des interactions entre les cycles de l'eau, de carbone et d’énergie à l’interface biosphère-atmosphère », précisent les scientifiques. Les données recueillies concernaient différentes composantes du cycle hydrologique : précipitations, indice de végétation, stockage total d’eau et humidité de surface du sol. Des analyses de séries chronologiques des indices de sécheresse permettent d'estimer le comportement de chaque type de sécheresse.

Un temps de propagation qui peut aller jusqu’à trois mois

L’étude fournit des informations sur la variation spatio-temporelle des différentes sécheresses, leurs caractéristiques ainsi que le délai de propagation d’un compartiment à l’autre du paysage (de l’atmosphère jusqu’à la parcelle agricole). « La cascade d’évènements débute par un déficit persistant en précipitations et se traduit instantanément par un déficit d’humidité du sol, puis se propage à la végétation au bout d’un mois et atteint le stock d’eau deux mois plus tard », décrivent les auteurs. Ce délai est cohérent à l’échelle de tout le continent. Par ailleurs, les indices de sécheresses mensuels sur 18 ans ont servi à identifier quatre types de sécheresse différents. Jusqu'à présent, la communauté scientifique avait recours à des modèles numériques pour étudier les réponses associées aux sécheresses dans différentes zones climatiques. L’utilisation d’approches d’observation de la Terre – telle que la télédétection mise à contribution dans la présente étude -  améliore la compréhension de ces processus et contribuera à la prévision de la sécheresse dans un contexte climatique changeant. 

Publication : Amazirh A., Chehbouni A., Bouras E. H., Benkirane M., Hssaine B. A., Entekhabi D. 2023. Drought cascade lag time estimation across Africa based on remote sensing of hydrological cycle components. Advances in Water Resources, 182, 104586. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2023.104586

Contacts science : Abdelghani Chehbouni, IRD, CESBIO GHANI.CHEHBOUNI@IRD.FR 
Abdelhakim Amazigh, Center for Remote Sensing Applications, Mohammed VI Polytechnic University, Maroc ABDELHAKIM.AMAZIGH@UM6P.MA

Contacts communication : Fabienne Doumenge, Julie Sansoulet COMMUNICATION.OCCITANIE@IRD.FR

Source : Décalages entre sécheresse et impacts sur les récoltes à l’échelle du continent africain | Site Web IRD