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Réunion de cloture du projet CAVIARS

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La réunion finale du projet CAVIARS (Climat, Agriculture et Végétation : Impacts sur l’érosion éolienne au Sahel) financé par l’ANR (Soc&Env) s’est tenue les 23 et 24 novembre 2017 au Pavillon Indochine du Jardin d’Agronomie Tropicale (Nogent-sur-Marne). L’objectif du projet CAVIARS est d’évaluer l’impact de la végétation, des cultures et du climat sur l’évolution de l’érosion éolienne au Sahel au cours des 50 dernières années. Cette réunion a été l’occasion de faire le bilan des avancées réalisées depuis le début du projet. Les partenaires du projet sont le LISA (Créteil), le GET (Géosciences Environnement,Toulouse), iEES-Paris (Institut d’Ecologie et des Sciences de l’Environnement de Paris, Bondy), le CNRM (Toulouse), le CIRAD (Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement Montpellier), le LTHE (Laboratoire d’étude des Transferts en Hydrologie et Environnement, Grenoble, maintenant Institut des Géosciences de l’Environnement) et une jeune équipe associée à l’IRD (Anthropisation et Dynamique Eolienne – Niger) de l’Université Abdou Moumouni de Niamey (Niger).

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© C. Bouet (IRD)

 

Le projet CAVIARS est principalement axé sur une approche de modélisation où le modèle de végétation steppique du GET (STEP), le modèle agronomique du CIRAD (SarraH) et le modèle d’érosion éolienne du LISA (DPM) ont été adaptés, optimisés et couplés pour reproduire la dynamique de la végétation en zone de pâture et en zones cultivées sahéliennes et son impact sur les flux d’érosion. Ces modèles, alimentés par des données d’entrée appropriées (champs de pluies kriegés, cartes de pression de pâture, etc.), sont appliqués à l’échelle régionale sur le Sahel ouest et central. Un des principaux verrous à lever était la représentation des forts coups de vent associés à l’activité convective en début de saison humide. Une paramétrisation de la distribution de la vitesse du vent de surface pour les situations convectives a été mise au point à partir des simulations haute résolution du projet CASCADE.

A l’échelle locale, les simulations de végétation et d’érosion réalisées reproduisent les caractéristiques de la végétation et des flux d’érosion mesurés. Les flux d’érosion simulés sur les champs sont supérieurs aux flux des zones de pâture en raison de la différence de dynamique de croissance entre végétation sylvo-pastorale et culture (mil) et au phasage des phases de croissance avec les périodes d’occurrence de vent forts en début de saison des pluies. Ces écart sont confirmés par les mesures de flux d’érosion réalisées au cours du projet dans l’Est du Niger (Kilakina, zone de Gouré). Alors que les variations des vitesses de vent pilotent au premier ordre les variations interannuelles des flux d’érosion simulés, les pratiques agricoles ont un impact du même ordre de grandeur, avec une sensibilité particulière à la pression de pâture et à la gestion des résidus de végétation. Les simulations régionales de végétation sylvo-pastorale réalisées pour des périodes remontant aux années 60 reproduisent un fort recul dans les périodes de sécheresse (70-80) et une restauration du couvert végétal dans les années récentes mais qui n’atteint pas le niveau pré-sécheresse. Les flux d’érosion simulés à l’échelle saisonnière sont très sensibles à la paramétrisation des distributions des vitesses de vent qui permet de reproduire de fortes émissions en saison humide, conformément au cycle saisonnier du « Dust Uplift Potential » estimé à partir des mesures in-situ de vitesse de vent (stations INDAAF).

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Flux d’érosion simulés selon les pratiques agricoles en fonction du potentiel d’érosion (DUP) lié à la force du vent, qui varie selon les années. La boîte et ses « moustaches » décrivent les variations induites par la diversité des pratiques agricoles (variété, semis, pression de pâture, gestion des résidus…) sur les flux simulés (Figure tirée de Pierre et al., 2017)

 

Publications

Pierre, C., G. Bergametti, B. Marticorena, A. Abdourhamane Touré, J. L. Rajot, and L. Kergoat, Modeling wind erosion flux and its seasonality from a cultivated Sahelian surface: A case study in Niger, Catena, 122, 61-71, 2014.

Pierre, C., G. Bergametti, B. Marticorena, L. Kergoat, E. Mougin, and P. Hiernaux, Comparing drag partition schemes over an herbaceous Sahelian rangeland, J. Geophys. Res., 119, 2291-2313, 2014.

Jacques, D.C, L. Kergoat, P. Hiernaux, E. Mougin, and P. Defourny, Monitoring dry vegetation masses in semi-arid areas with MODIS SWIR bands, Remote Sens. Environ., 153, 40-49, 2014.

Largeron, Y., F. Guichard, D. Bouniol, F. Couvreux, L. Kergoat, and B. Marticorena, Can we use surface wind fields from meteorological reanalyses for Sahelian dust emission simulations?, Geophys. Res. Lett., 42, doi:10.1002/2014GL062938, 2015.

Kergoat, L., P. Hiernaux, C. Dardel, C. Pierre, F. Guichard, and A. Kalilou, Dry-season vegetation mass and cover fraction from SWIR1.6 and SWIR2.1 band ratio: Ground-radiometer and MODIS data in the Sahel, Int.J. Appl. Earth Obs. Geoinform., 39, 56-64, 2015.

Pierre, C., L. Kergoat, G. Bergametti, E. Mougin, C. Baron, A. Abdourhamane Touré, J. L. Rajot, P. Hiernaux, B. Marticorena, and C. Delon, Modeling vegetation and wind erosion from a millet field and froma rangeland: two Sahelian case studies, Aeolian Res., 19, 97–111, 2015.

Bergametti, G., J. L. Rajot, C. Pierre, C. Bouet, and B. Marticorena, How long does precipitation inhibit wind erosion in the Sahel?, Geophys. Res. Lett., 43, 6643–6649, 2016.

Pierre, C., M. Grippa, E. Mougin, F. Guichard, and L. Kergoat, Changes in Sahelian annual vegetation growth and phenology since 1960: A modeling approach, Global Planet. Change, 143, 162–174, 2016.

Tidjani, A. D., A. Abdourhamane Touré, J. L. Rajot, B. Marticorena, C. L. Bielders, and C. Bouet, Flux éolien et dynamique des fronts dunaires dans le Manga, Sud-Est du Niger, Rev. Ivoir. Sci. Technol., 28, 323–332, 2016.

Kergoat, L., F. Guichard, C. Pierre, and C. Vassal, Influence of dry-season vegetation variability on Sahelian dust during 2002–2015, Geophys. Res. Lett., 44, doi:10.1002/2016GL072317, 2017.

Pierre, C., L. Kergoat, P. Hiernaux, C. Baron, G. Bergametti, J. L. Rajot, A. Abdourhamane Touré, G. S. Okin, and B. Marticorena, Impact of agropastotal management on wind erosion in Sahelian croplands,Land Degrad. Develop.,doi:10.1002/ldr.2783, 2017.

Bergametti, G., B. Marticorena, J. L. Rajot, B. Chatenet, A. Féron, C. Gaimoz, G. Siour, M. Coulibaly, I. Koné, A. Maman, and A. Zakou, Dust uplift potential in the Central Sahel: an analysis based on 10 years of meteorological measurements at high temporal resolution, J. Geophys. Res. Atmos., doi:122,10.1002/2017JD027471, 2017.