Système climatique

Le mécanisme climatique Ouest-Africain repose principalement sur l’interaction sol- atmosphère-océan qui détermine la dynamique au sein de la zone de convergence intertropicale (ZCIT) (Couvreux et al., 2010). Cette dernière résulte de la rencontre entre deux masses d’air dont un vent humide venant de l’Océan Atlantique au Sud et l’autre chaud et sec arrivant du Sahara au Nord. La dynamique de ces masses d’air dépend des activités des zones de dépression et des zones de haute pression de la cellule de Hadley (Ramel, 2005).

Ste Hélène au Sud et par l’anticyclone saharien au Nord. Ces masses d’air circulent dans les basses couches atmosphériques (inférieures à 3 km d’altitude) et portent le nom d’alizé (Figure 1). L’alizé du sud qui traverse l’océan et les zones forestières est chargé en vapeur d’eau et porte le nom de mousson ; l’alizé venant du Nord en traversant la zone désertique est l’Harmatan. Le contraste de température entre le continent et l’Océan Atlantique influence fortement l’intensité de l’alizé du sud (Weldeab et al., 2007). La limite Nord du front de la mousson à l’intérieur du continent constitue le Front Intertropical (FIT) (Gaye, 2002). Le déplacement du FIT gouverne l’alternance des saisons sèche et humide (Penide, 2010). Les zones de haute pression sont principalement marquées par deux courants d’air sur la période de juin à septembre : le Jet d’Est Africain (JEA) dans les couches moyennes de l’atmosphère (3à 6 km) et le Jet d’Est Tropical (JET) dans la haute atmosphère (12 à 15 km) (Gu et Adler, 2004 ; Parker et al., 2005). Ces courants d’air ont un impact significatif sur la pluviosité de la mousson et agissent à contre sens (Figure 1). L’interaction entre un JEA fort et un JET faible conduit à des saisons de pluies avec une faible pluviosité. Par contre, un faible JEA et un fort JET induisent des saisons de pluies marquées par une forte pluviosité (Mahé et Citeau, 1993).

Figure 1. Schéma du mécanisme climatique de l’Afrique de l’Ouest Source : Peyrillé (2006)

1.2.1.2. Cycle saisonnier des précipitations au sahel

Le Sahel ouest africain se caractérise par une saison sèche allant de novembre à mars et une saison des pluies sur la période d’avril à novembre. La saison des pluies se caractérise par une augmentation graduelle des précipitations d’avril à août et une diminution rapide de celles-ci de septembre à octobre (Figure 2).

Selon Sultan et Janicot (2004), le lissage des pluies brutes avec des moyennes mobiles montre plusieurs ruptures que l’on peut associer au déplacement de la structure du FIT et de la ZCIT à travers deux étapes dans l’arrivée du système de mousson au Sahel. Le FIT atteint d’abord le Sahel accompagné d’une instabilité locale et de phénomènes pluvieux intermittents pour marquer les premières pluies de la saison. C’est la vision traditionnelle du démarrage de la saison humide qui s’observe par une première rupture de pente au sein du cycle saisonnier. Plus tard, vers la fin du mois de juin, on observe une seconde rupture de pente par rapport à l’évolution saisonnière. Cette rupture correspond à l’arrivée de la ZCIT à sa position la plus au nord, s’accompagnant des nuages à plus fort développement vertical responsables des pluies intenses. Elle marque la mise en place de la saison des pluies caractérisée par la mise en place de la mousson. La variation intra-saisonnière des précipitations peut être ainsi résumée en trois phases principales: (i) le stade précédant le début ou l’arrivée du FIT à la latitude 15°N en mai, avec un apport d’humidité suffisant pour que des systèmes convectifs isolés se forment au-dessus du Sahel, (ii) l’arrivée du front, à la fin juin, qui coïncide avec le brusque déplacement de la ZCIT de sa localisation quasi stationnaire à 5ºN en mai-juin vers une autre localisation presque stationnaire à 10ºN en juillet - août, et (iii) le recul de la ZCIT vers l’océan Atlantique équatorial, qui se produit en septembre – octobre (Le Barbé et al., 2002).

Les pluies apportées par le flux de mousson surviennent sous forme d’événements pluvieux ou orages dont la durée moyenne est inférieure à 12 heures (Lebel et Le Barbé, 1997). Ces orages peuvent arroser une zone très limitée dans le cas des convections locales ou une zone très étendue dans le cas des convections organisées ou lignes de grains. Les lignes de grains ont un parcours généralement d’Est en Ouest avec des pluies très intenses (Gaye, 2002).

Figure 2. Cycle des alizés en Afrique de l’Ouest Source : Sultan et Janicot (2004)

1.2.1.3. Variabilité climatique actuelle

Les conditions climatiques de l'Afrique de l'Ouest, de sa partie sahélienne en particulier, connaissent des variations chroniques et de grandes ampleurs depuis la fin du XX siècle suite à une réduction des précipitations (Sultan, 2011). La zone a connu une forte diminution des précipitations caractérisée par les grandes sécheresses des années1970 et 1980 (OCDE/CSAO, 2008). Une rupture nette des séries pluviométriques est ainsi observée à partir des années 1968 jusqu’au début des années 1990 (Le Barbé et al., 2002 ; Bell et Lamb, 2006).

Pour le Sahel ouest africain en particulier, les précipitations annuelles ont subi en moyenne une diminution de 20 à 40 % entre 1931-1960 et 1968-1990 avec 1973 comme année charnière contre 15 % dans les régions des forêts tropicales humides (Lebel et Le Barbé, 1997). Pour le cas des zones soudano-sahéliennes, cette tendance s’est traduite par un glissement des isohyètes de l’ordre de 150 à 200 km vers le sud (Diouf et al., 2000). Ces déficits pluviométriques ont pour corollaire la variabilité des caractéristiques de la saison des pluies, dont les dates de début et de fin ainsi que l’occurrence des poches de sécheresse (Balme et al., 2005).

Cependant, depuis le milieu des années 1990, on assiste à un certain retour à de meilleures conditions pluviométriques au Sahel, avec toutefois une variabilité interannuelle et intra- saisonnière accrue des précipitations par rapport à celles des décennies précédentes (1970 et 1980), notamment sur les parties Centrale et Est (Lebel et Ali, 2009). Les mêmes tendances ont été observées par Salack et al. (2011) au Sénégal et par Lodoun et al. (2013) au Burkina

Faso. Toutefois, ce retour apparent des conditions humides coïncide avec l’accélération du réchauffement climatique dans le monde (GIEC, 2007). Ces conditions favorables sont le plus souvent associées à des pluies intenses et de plus en plus fréquentes occasionnant des inondations et de nombreux dégâts (Sene et Ozer, 2002).

La variabilité interannuelle ou décennale des précipitations observées pourrait être expliquée par l’augmentation des températures des océans. Selon Janicot et al. (2001) l’augmentation des températures des eaux des océans Pacifique et Indien est associée avec les déficits pluviométriques en Afrique de l’Ouest. Précisément, les précipitations sont inversement corrélées avec les températures des eaux de surface des océans Indien et Pacifique et corrélées avec celles de l’Atlantique méridien (Folland et al., 1986). Malgré les efforts déployés pour expliquer la variabilité des précipitations à travers les températures, les membres de la communauté scientifique se sont interrogés encore sur ses origines. La synthèse bibliographique réalisée par le Secrétariat du Club du Sahel et de l’Afrique de l’Ouest (CSAO/OCDE) montre que la variabilité des précipitations est liée à l’interaction de plusieurs processus, aucun ne permettant lui seul prétendre de l’expliquer (CSAO/OCDE, 2010). L’interaction entre les gaz à effet de serre, la rétroaction de la surface du sol et le différentiel de charge en aérosols entre les hémisphères nord et sud sont à l’origine de la variabilité des précipitations au Sahel.