Impacts des changements climatiques et de la dynamique du ... · Etiologies et résultats de la...

Publication N° 5

Impacts des changements climatiques et de la dynamique du couvert végétal sur les ressources en eau dans le bassin de l’Okpara à l’exutoire

de Kaboua à l’horizon 2025.

Décembre 2017

Journal de la Recherche Scientifique de l’Université de Lomé (Togo). ISSN : 1727 – 8651, pp. 129 à 144.

ETENE C. G, DOSSOU-YOVO E., SINTONDJI L. O. et VISSIN E. W

ISSN 1727 – 8651

JOURNAL

d e la

RECHERCHE SCIENTIFIQUE

d e

l 'UNIVERSITÉ DE LOMÉ

LOME - TOGO

Le Journal de la Recherche Scientifique de l’Université de Lomé est

référencé dans African Journal on Line (AJOL) [www.inasp.org/ajol]

VOLUME 19

(2017) Numéro 4

JOURNAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE DE L’UNIVERSITE DE LOME (TOGO)

________________________________________________________________________

VOLUME 19, Numéro 4, (2017)

SOMMAIRE

SCIENCES NATURELLES ET AGRONOMIQUES

1. KPEMISSI AMANA A. & al., (Togo)

Propriétés antifongiques des extraits de trois espèces d’anacardiaceae introduites au Togo, ........ 1

2. ADDEN A. K., MAWUSSI G. et KOKOU K. (Togo)

Effets de doses modérées d’azote sur les performances des plantules de cacaoyers (theobroma

cacao linn.) dans la zone forestière du Togo, ................................................................................ 13

3. DOSSA B.A.K. & al. (Bénin)

Caractéristiques écologiques et impacts socio-économiques de l’exploitation de azadirachta Indica

A. juss dans la commune de Glazoué au Bénin, Afrique de l’ouest, .............................................. 29

4. EBOUAT KMEV et al, (Côte d’Ivoire)

Toxicité mortelle directe ou indirecte au Méthanol : à propos de deux cas survenus sur un bateau en

haute mer, ...................................................................................................................................... 39

5. HONVOU S.H.S & al. (Bénin)

Effet des granules de feuilles de moringa oleifera sur les oocystes et la croissance pondérale des

lapereaux au Bénin, ....................................................................................................................... 45

6. NADEMBEGA W.M.C. & al. (Burkina Faso) Profile de résistance des bactéries à l’hôpital Saint Camille de Ouagadougou, ............................ 57

Sciences de l’Homme et de la Société

7. ALEZA S. (Togo)

Pourquoi l’éducation ? Une question locale et globale, .................................................................. 65

8. DOSSOU-YOVO A. C., ALINENOU I. & N’BSSAN B. (Bénin)

Caractérisation des déchets solides des grandes manifestations publiques : cas du pèlerinage

annuel à la grotte mariale d’Arigbo de Dassa-Zoumé (République du Bénin), .............................. 79

9. KALINA K. & al. (Togo)

Répercussions psychologiques de la drépanocytose et coping chez les adolescents à Lomé,

........................................................................................................................................................ 91

10. LOKONON P. & AHODEKON S. C. C. (Bénin)

Contribution à l’étude des déterminants socioculturels et économiques de la faible scolarisation des

filles dans le département du Couffo (Bénin), ...............................................................................109

11. KELANI R. R., GADO I. et AFFO F. (Bénin)

Gestion de classe dans l’enseignement secondaire au Bénin : quels sont les perceptions des

enseignants débutants et les problèmes rencontres ? ..................................................................119

Géographie

12. ETENE C. G. & al. (Bénin)

Impacts des changements climatiques et de la dynamique du couvert végétal sur les ressources en

eau dans le bassin de l’Okpara à l’exutoire de Kaboua à l’horizon 2025, .....................................129

13. TCHABI A., ZONDJI G., AGOSSOU B., HOUSSOU C. (Bénin)

Impacts des déchets liquides des navires sur l’écosystème marin : cas des larves de crevettes de

saumure, artemia salina leach, .....................................................................................................145

14. DANDONOUGBO I. (Togo) Les pousse-pousse dans le transport des marchandises dans la ville de Tsévié (Togo), .............165

15. MAFOU K. C. & al. (Côte d’Ivoire)

Fréquentation des établissements de loisirs dans l’espace remblais (Marcory-Koumassi, ville d’Abidjan), .....................................................................................................................................177

Sciences Economiques et de Gestion

15. KOUNDE D.

Un autre regard sur la responsabilité pénale des personnes morales en droit OHADA, ...............189

16. GOUMBERA M.W. & al.

Déterminants socio-économiques de l’adoption des innovations diffusées à travers la vidéo : cas des

femmes transformatrices de soja au Bénin, ..................................................................................171

17. LOBA R. G., N’GUESSAN A. P. & BAMBA L. (Côte d’Ivoire)

Le chômage endémique : un effet dysfonctionnel du modèle ivoirien de développement, 191

Sciences de la Santé

18. PADONOU S. G. R. & al. (Bénin)

Diminution de l’effet de l’infection placentaire palustre sur le risque de prématurité et de retard de

croissance intra-utérin chez des nouveau-nés béninois, ..............................................................203

17. DEMBÉLÉ B. & al. (Côte d’Ivoire)

Prévalence de l’alloimmunisation anti-érythrocytaire chez des patients adresses au laboratoire du

centre national de transfusion sanguine (CNTS) d’Abidjan (Côte d’Ivoire), ..................................213

18. DOUAGUIBE B. & al. (Togo)

Accouchement par forceps : indications et pronostic materno-fœtal au CHU-SO, .......................219

19. WATEBA M.I. & al. (Togo)

Evaluation de la qualité de la riposte à l’épidémie de choléra d’octobre à décembre 2013 dans la

région centrale du Togo, ...............................................................................................................223

20. DOUAGUIBE B. & al. (Togo)

Suivi de la femme enceinte séropositive au VIH à l'hôpital de Bè à Lomé, ...................................231

21. TRAORE F. et al, (Burkina Faso)

La prévalence de l’anémie dans l’insuffisance cardiaque à l’Institut de Cardiologie d’Abidjan, ....239

22. KAMBIRE J.-L. et al. (Burkina Faso)

Etiologies et résultats de la prise en charge des occlusions intestinales aiguës mécaniques au Centre

Hospitalier Universitaire de Bobo-Dioulasso, Burkina Faso, .........................................................249

23. KOMI KOUKOURA K. et al, (Togo)

In vitro antiradical and antibacterial properties of acanthospermum and euphorbia species plants-

based recipe, .................................................................................................................................267

24. N’DRAMAN-DONOU E. et al, (Côte d’Ivoire)

Evaluation de l’activité antifalcimiante de différents extraits des graines de cajanus cajan (fabacees)

sur les drépanocytes à Abidjan-Côte d’Ivoire, ...............................................................................273

25. SISSINTO-SAVI DE TOVÉ Y. & al. (Bénin)

Prévalence des parasitoses intestinales au CNHU-HKM de Cotonou, sud du Bénin de 2003 à 2015,

.......................................................................................................................................................287

26. TRAORE D. & al., (Mali)

Pronostic des accidents vasculaires cérébraux en médecine interne du CHU du point G., ..........295

27. BALAKA A et al. (Togo)

Facteurs de risque associés aux accidents vasculaires cérébraux ischémiques (AVCI) à la

réanimation médicale du CHU Sylvanus Olympio (CHU SO) de Lomé, .......................................303

28. GBADAMASSI A. G. et al, (Togo)

Connaissances, attitudes, et pratiques des étudiants inscrits en licence professionnelle en éducation

physique et sportive sur l’asthme au Togo, ...................................................................................313

Pédiatrie

29. TAKASSI E. & al. (Togo)

Etat nutritionnel des nourrissons sains du 2ème au 6eme mois de vie reçu pour vaccination au Togo,

.......................................................................................................................................................319

30. AKE-ASSI et al, (Côte d’Ivoire)

Caractéristiques des malnutris aigus sévères décédés en milieu hospitalier à Abidjan (République

de Côte d’Ivoire), ...........................................................................................................................329

31. GERALDO A. & al. (Togo)

Santé et résultats scolaires des écoliers de la commune III de Niamey (Niger), ..........................341

32. DJAGADOU KA et al, (Togo)

Les ascites en milieu hospitalier à Lomé : Aspects épidémiologiques, clinques et étiologiques, ..353

33. GUEDEHOUSSOU & al. (Togo)

Evaluation de la gestion des déchets issus des activités de vaccination de routine dans le District

Sanitaire n° 3 de Lomé Commune, Togo, .............................................................361

ALAGNIDE H.E. & al. (Bénin)

Incidents et accidents lors de la pratique sportive dans des clubs à Cotonou, .............................369

Journal de la Recherche Scientifique de l’Université de Lomé (Togo)

COMITE DE LECTURE:

Professeur M. GBEASSOR (Togo)

Professeur K. AHADZI-NONOU (Togo)

Professeur K. TCHAKPELE (Togo)

Professeur B. SINSIN, (Bénin)

Professeur T. T. K. TCHAMIE (Togo)

Professeur K. AKPAGANA (Togo)

Professeur A. K. C. JOHNSON (Togo)

Professeur M. L. BAWA (Togo)

Professeur K.M. NUBUKPO (Togo)

Professeur M. DAVID-PRINCE (Togo)

Professeur K. KOUMAGLO (Togo)

Professeur K. JONDO (Togo)

Professeur K. SANDA (Togo)

Professeur K. KADANGA (Togo)

Professeur K. KOKOU (Togo)

Professeur K. BATAWILA (Togo)

Professeur P. SANKARA (Burkina Faso)

Professeur M.GOEH-AKUE (Togo)

Professeur K. KOSSI-TITRIKOU (Togo)

Professeur M. MOUDACHIROU (Bénin)

Professeur B.TCHAM (Togo)

Professeur K. BEDJA (Togo)

Professeur K. KILI, (Togo)

Professeur G. DJANEYE-BOUNDOU (Togo)

Professeur G. TCHANGBEDJI, (Togo)

Professeur N. BIGOU-LARE (Togo)

Professeur A. SANTOS (Togo)

Professeur M. KPODAR (Togo)

Professeur A. VOVOR (Togo)

Professeur K. AMOUZOU (Togo)

Professeur B. GNON (Togo)

Professeur K. NUBUKPO (Togo)

Professeur E. AGBODJI (Togo)

Professeur A.-R. AGBERE (Togo)

Professeur D. DOSSEH (Togo)

Professeur K. A. BALOGOU (Togo)

Professeur M. A. MOHOU (Togo)

Professeur K. NAPO (Togo)

Professeur M. BANNA (Togo)

COMITE DE REDACTION:

Rédacteur en Chef : Dr Essohanam BATCHANA (Maître de Conférences)

Membres :

Dr Milohum Mikesokpo DZAGLI (Maître de Conférences)

Dr Marra DOURMA (Maître de Conférences)

M Tata Koffi KUWONU

Traitement et Mise en page : M Komi AGBAVON

129

J. Rech. Sci. Univ. Lomé (Togo), 2017, 19(4) : 129-144

IMPACTS DES CHANGEMENTS CLIMATIQUES ET DE LA DYNAMIQUE DU COUVERT VEGETAL SUR LES RESSOURCES

EN EAU DANS LE BASSIN DE L’OKPARA A L’EXUTOIRE DE KABOUA A L’HORIZON 2025

IMPACTS OF CLIMATE CHANGE AND THE DYNAMICS OF PLANT

COVERAGE ON WATER RESOURCES IN THE OKPARA BASIN TO KABOUA EXTREME IN THE 2025 HORIZON

ETENE C. G.1, DOSSOU-YOVO E.2, SINTONDJI L. O.2 et VISSIN E. W.1

1- Laboratoire Pierre PAGNEY Climat, Eau, Ecosystème et Développement (LACEEDE), Université d’Abomey-Calavi. BP. 1338, Abomey-Calavi, République du Bénin.

[email protected] 2- Laboratoire d’Hydraulique et de Maîtrise de l’Eau (LHME). Faculté des Sciences

Agronomiques de l’Université d’Abomey-Calavi (FSA /UAC). 01 BP : 526 R.P. COTONOU

(*) Correspondance : Email : [email protected]; [email protected]; [email protected]

(Reçu le 08 Septembre 2017 ; Révisé le 21 Octobre 2017 ; Accepté le 28 Octobre 2017)

RESUME Le bassin de l’Okpara à Kaboua couvre environ 8,24% de la superficie du Bénin et alimente environ 12% de la population béninoise. Ce bassin est désavantagé par son hydrogéologie de type particulier qui accroit la difficulté d’accès à l’eau potable. L’insuffisance des points d’eau du bassin ne permet pas aux habitants de satisfaire les recommandations de la FAO en la matière (20 litres d’eau par jour par habitant). C’est dans ce contexte déjà contraignant pour les populations du bassin que s’ajoutent les changements climatiques qui seront responsables, selon l’UNESCO, de 20% de diminution de l’eau dans le monde. De tels forçages climatiques et anthropiques rendent donc plus pénible l’approvisionnement en eau dans le bassin de l’Okpara. La présente étude vise à évaluer la production future en eau (à l’horizon 2025) du bassin dans un contexte de changement climatique et de dégradation du couvert végétal. La méthodologie utilisée repose sur une approche de modélisation de scénarii. Ainsi, le modèle SWAT 2003 a t-il été utilisé pour réaliser différentes simulations sur la base des résultats de calage obtenus en 2009 par Dossou-Yovo. Des scénarii futurs des changements climatiques élaborés par le programme de recherche IMPETUS et des scénarii d’occupation des sols élaborés par le CENATEL ont été utilisés. Pour la disponibilité future en eau du bassin, les résultats des simulations (2011-2025) ont montré, par rapport à ceux obtenus lors du calage du modèle (2000-2004), une réduction importante de l’écoulement de surface (de 35 à 37%) et de la production moyenne en eau (de 28,2 à 28,3%) avec les scénarii climatiques et les scénarii combinés alors que les scénarii d’occupation des sols annoncent une augmentation de l’écoulement de surface (de 10,8 à 14,23%) et une diminution de la production en eau (de 4,3 à 6,1%) à l’horizon 2025. Sur la base de ces résultats, des propositions ont été faites pour un meilleur accompagnement des populations dans la gestion durable des ressources en eau et d’utilisation des terres. Mots clés : Bassin versant, changements climatiques, scénarii, occupations des sols.

ETENE C. G. & al.

130 J. Rech. Sci. Univ. Lomé (Togo), 2017, 19(4) : 129-144

ABSTRACT The catchment of Okpara at the Kaboua outlet covers 8.24% of Benin area and waters about 12% of Benin population. This catchment is disadvantaged by its particular hydrogeology that increases the difficulty to access to drinking water. In fact, due to the insufficiency of water points, the population of the catchment is not able to satisfy the recommendations of FAO (20 liters of water per day per inhabitant). At this difficult contest, is added climate change that will be responsible of the diminution of water about 20% in the world according to UNESCO. Those constraints due to climate and human actions make water supply harder in the Okpara catchment. This study aims at assessing the future production of water (on the horizon 2025) in the catchment in a contest of climate change and land cover degradation. The methodology used is based on scenario modelling. The SWAT 2003 model was used in order to realize the different simulations based on the result of the model calibration in 2009 by Dossou-Yovo. Future scenario of climate change performed by IMPETUS and future scenario of land use performed by CENATEL were also used. For the future water yield of the catchment, the results of the simulations (2011-2025) showed, compared to those obtained during the calibration period (2000-2004), an important decrease of surface runoff (from 35 to 37%) and mean water yield (28%) as consequences of climate change on the one hand and climate change combined to the land use change on the other. On the contrary, an increase in the surface runoff (from 10.8 to 14.23%) and a decrease of the water yield (from 4.3 to 6.1%) were obtained as consequences of land cover degradation on the horizon 2025. Based on these results, some suggestions were made for a better assistance to the population in the management of water resources and land use. Keywords: catchment, climate change, scenario, land use, adaptation strategies.

1. INTRODUCTION

e développement des activités industrielles et agricoles, la multiplication des moyens

de transports et l’explosion démographique au cours du siècle passé, ont en effet engendré l’accroissement des concentrations des rejets anthropiques de Gaz à Effet de Serre (GES), cause des changements climatiques actuels (IPCC, 2007). A l’échelle planétaire, les changements climatiques sont en train d’induire une élévation de la température et une nouvelle répartition des précipitations (Bergonzini, 2004). A l’échelle continentale, l’Afrique et, très particulièrement l’Afrique subsaharienne apparaît comme la région du monde la plus exposée aux changements climatiques du fait de la forte dépendance de son agriculture du climat et aussi de sa capacité d’adaptation limitée (FAO, 2008). Dans ce contexte continental, le Bénin a connu une récession pluviométrique aux ampleurs parfois très accusées doublée d’une augmentation significative du nombre d'années sèches (Boko, 1988 ; Afouda, 1990 ; Houndénou, 1999 ; Vissin, 2007). Sircoulon (1990) estime que la

baisse des hauteurs pluviométriques est comprise entre 10 et 25% en comparaison à celle enregistrée au début du 20ème siècle. Vissin et al. (2007) ont remarqué une baisse de la pluviométrie de 12 % au cours de la sous-période 1973-1992 comparée à 1955-1972 dans le bassin de la Mékrou au Bénin. La baisse constatée de la pluviométrie a entraîné depuis les années 70 et 80 une modification de la végétation accélérée par la pression anthropique (Boko et al., 1997 ; Mahé et al., 1999). De telles modifications soulèvent des questions importantes pour le développement durable de toute la région, notamment pour ce qui concerne les ressources en eau et de surcroît la dégradation des terres et la sécurité alimentaire (Le Barbé et al., 2002). Le bassin de l’Okpara à Kaboua (9461 Km2 soit 8,24% de la superficie du Bénin), alimente environ 908438 habitants (INSAE, 2003), soit environ 12% de la population béninoise et huit communes sur les soixante-dix-sept (10,39%). Ce bassin est désavantagé par son hydrogéologie de type particulier ; ce qui

L

Impacts des changements climatiques et de la dynamique du couvert végétal sur les ressources en eau dans le bassin de l’Okpara à l’exutoire de Kaboua à l’horizon 2025


accroit la difficulté d’accès à l’eau potable. En considérant la taille de la population et un total de 1503 points d’eau fonctionnels (DG-Eau, 2009), on détermine un ratio de 604 habitants pour un point d’eau. Ce qui fait plus du double des normes admises par les services de l’hydraulique (1 point d’eau pour 250 habitants). En ce qui concerne les ménages qui ont accès à l’eau à travers les installations de la Société Nationale des Eaux du Bénin (SONEB), le rapport d’activités de ladite institution fait état jusqu’en 2009 de 11226 abonnés sur 184545 ménages existants dans le bassin; soit un taux de couverture de 6,08%. L’insuffisance des points d’eau combinée à ce faible taux de couverture des services de la SONEB ne permet pas aux habitants des communes du bassin de satisfaire les recommandations de la FAO en la matière: chaque citoyen a besoin d’au moins 20 litres d’eau par jour. C’est dans ce contexte déjà contraignant pour les populations du bassin de l’Okpara que s’ajoutent les changements climatiques qui seront responsables de 20% de diminution de l’eau dans le monde (UNESCO, 2003). De tels forçages climatiques et anthropiques rendent donc plus pénible l’approvisionnement en eau dans le bassin de l’Okpara. L’accompagnement des populations du bassin dans l’accès durable aux ressources en eau nécessite une évaluation de ces ressources sous les contraintes des changements climatiques et de la dynamique du couvert végétal. Cette étude se propose à l’horizon 2025, d’évaluer les effets des changements climatiques et de la dynamique du couvert végétal et d’exploitation des terres sur les ressources en eau. De façon spécifique, elle vise à évaluer i) les effets futurs des changements climatiques sur les ressources en eau ; ii) le rythme actuel de dégradation du couvert végétal et les effets futurs de la dynamique d’occupation des sols sur les ressources en eau ; iii) les effets combinés des changements futurs dans le climat et dans les occupations des sols sur les ressources en eau.

1.1. Présentation du milieu d’étude Situé dans la zone ouest africaine, le Bénin est arrosé par un réseau hydrographique assez dense avec comme principal cours d’eau le fleuve Ouémé (510 Km). Son sous-bassin qui fait l’objet de cette étude a une superficie de 9461 Km2. Compris entre 8°13’ et 10°03’ de latitude Nord et 2°31’ et 3°25’ de longitude Est, le bassin versant de l’Okpara à Kaboua couvre les départements des Collines et du Borgou. Au sein de ces départements, huit communes sont drainées par les eaux du bassin. Il s’agit des communes de Bembèrèkè, de N’Dali, de Nikki, de Pèrèrè et de Parakou situées au Nord du bassin et de Tchaourou, de Ouèssè et de Savè situées au Sud (figure 1). Signalons que tout le Sud Est du bassin est situé dans le Nigéria (environ 40% de la superficie totale du bassin). Le bassin de l’Okpara est sous l’influence du climat tropical de type soudanien dans sa partie Nord et du climat subéquatorial dans sa partie Sud. Mais depuis peu, le climat du Sud a laissé place à un climat tropical de type soudanien marqué par une saison pluvieuse et une saison sèche. Les hauteurs moyennes annuelles de pluie, déterminées au cours de la période 1955 à 2007 varient de 1098 à 1158 mm par an au Nord du bassin et de 1028 à 1118 mm par an au Sud du bassin. Les températures moyennes sont souvent comprises entre 24 et 30 °C. L’humidité relative varie de 20% en saison sèche et froide (harmattan) à 95% en saison des pluies surtout en Juillet, Août et Septembre. Les sols les plus représentés sont les sols ferrugineux tropicaux (44,53%), les sols à alluvions (36,21%) et les sols minéraux bruts (13,16%). Les sols hydromorphes et les vertisols sont également présents mais en plus faible proportion. Les types de formation végétale rencontrés dans le bassin sont : la forêt dense décidue, la forêt claire, les savanes boisée, arborée et arbustive.

ETENE C. G. & al.


Figure 1 : Bassin de l’Okpara à l’exutoire de Kaboua

Source : Nos travaux (2011)



2. Méthodes Pour évaluer les effets des changements du climat et de l’occupation des terres sur les ressources en eau futures du bassin versant de l'Okpara à Kaboua, le modèle SWAT a été utilisé. Justification du choix du modèle SWAT Le modèle SWAT (Soil and Water Assessment Tool) défini en français : outil d’évaluation des terres et des eaux est un modèle hydrologique physique, semi distribué à interface SIG (ArcView et ArcGIS) qui dérive les sous bassins et le réseau de drainage d’un bassin versant à partir des Modèles Numériques de Terrain (MNT) et calcule les bilans hydriques journaliers à partir des données météorologiques, pédologiques et d'occupation des terres (Arnold et al., 1998). SWAT a été développé pour prévoir l'impact des pratiques de gestion des terres sur l'eau, les sédiments et les transports chimiques agricoles dans de grands bassins versants complexes présentant différents types de sols et différentes occupations des terres, et ce sur de longues périodes. De ce fait, le modèle est à base physique. Aussi, il est continu dans le temps et est capable de simuler les effets des changements d’utilisation des terres sur de longues périodes (Sintondji, 2005). Contrairement aux modèles conceptuels globaux, SWAT est un modèle hydrologique distribué et peut permettre d’évaluer les effets combinés des changements climatiques, de la succession des types de végétation et des

modifications des pratiques agricoles sur les ressources en eau (Abbott et Refsgaard, 1996). Au regard de tout ce qui précède, nous avons jugé intéressant d’utiliser le modèle SWAT pour évaluer les impacts futurs des changements climatiques et de la dynamique du couvert végétal sur les ressources en eau du bassin d’étude. Evaluation des effets des changements climatiques et de la dynamique du couvert végétal sur les ressources en eau Une approche de modélisation de scénarii a été utilisée pour évaluer les effets des changements climatiques et de la dynamique du couvert végétal sur les ressources en eau. Ces scenarii ont été élaborés par le programme de recherche IMPETUS (scénarii du changement climatique) et le CENATEL (scénarii des modifications du couvert végétal). A partir de ces données, les simulations ont été réalisées considérant la période de 2011 à 2025 en utilisant un pas temporel de 5 ans. Les simulations ont été faites de manière à évaluer les effets des changements climatiques sur les ressources en eau futures du bassin (1), les effets des modifications futures d’utilisation des terres sur les ressources en eau (2) et ceux des scenarii combinés de changements d'utilisation des terres et du climat sur les ressources en eau (1 & 2). Pour la réalisation des simulations, les données du calage du modèle SWAT de Dossou-Yovo (2009) ont été utilisées. Les combinaisons des scénarii effectuées sont résumées dans le tableau I.

Tableau II : Combinaisons des scénarii pour l’évaluation des effets des changements climatiques et

de la dynamique du couvert végétal sur les ressources en eau du bassin

Carte d’occupation

des terres

Données climatiques (1999-

2007)

Données climatiques (2011-

2015)

Données climatiques (2016-2020)

Données climatiques (2021-2025)

Lu02 (original) Calage et Validation

1 1 1

Lu12 2 1 &2 - -

Lu17 2 - 1 &2 -

Lu22 2 - - 1 &2

ETENE C. G. & al.


Lu02 : carte d’occupation des sols de 2002, Lu12 : carte d’occupation des sols de 2012, Lu17 : carte d’occupation des sols de 2017, Lu22 : carte d’occupation des sols de 2022,1 : effets des changements climatiques sur les ressources en eau, 2 : effets des changements d’occupation des sols sur les ressources en eau, 1&2 : effets des scénarii combinés sur les ressources en eau. Prétraitement et intégration des scénarii dans le modèle Les scénarii des changements climatiques Les scénarii du climat utilisés proviennent des travaux de Paeth et al. (2005) qui ont généré les scénarii climatiques au moyen du modèle climatique régional REMO. Trois simulations des données climatiques sont disponibles. Leurs moyennes ont été calculées pour les différentes stations appartenant au bassin et importées dans le modèle sous le format approprié. Les paramètres d’entrée du modèle SWAT pour ces scénarii concernent les données journalières de précipitation, de températures de l’air (maximale et minimale), d’humidité relative, d’insolation et de vitesse du vent. D’abord, la base des données climatiques du projet SWAT utilisé a été complétée jusqu’en 2025. Ensuite, ces données ont été importées dans le modèle par le biais de l’interface des données climatiques disponible sous la commande « Input ». Trois simulations ont été faites pour la période allant de 2011 à 2025 en fixant un pas temporel de 5 ans. Avant le lancement de chaque simulation, les paramètres du calage du modèle ont été contrôlés et refixés dans les normes exactes utilisées lors du calage du modèle. La carte d’occupation des sols de 2002 (Lu-original) est maintenue fixe pour toutes ces simulations réalisées afin de faire ressortir uniquement les effets des changements climatiques sur les ressources en eau. Les scénarii des changements d’occupation des sols Avant d’évaluer les effets des scénarii du changement d’occupation des sols sur les ressources en eau, nous avons étudié la dynamique du couvert végétal dans le bassin en utilisant les formats numériques des images d’occupation du sol de types Landsat (1995) et Landsat (2006). La dynamique du couvert végétal a été évaluée en calculant la vitesse de variation des unités d’occupation de sol grâce à la formule suivante :

Avec ∆S : la vitesse de variation (extension ou régression en ha/an) SP1 : la superficie de l’unité d’occupation de sol considérée au cours de l’année 1 (ha) SP2 : la superficie de l’unité d’occupation de sol considérée au cours de l’année 2 (ha). t1 l’année 1 et t2 l’année 2. En ce qui concerne l’évaluation des impacts de la dynamique future du couvert végétal sur les ressources en eau, les cartes d’occupations des sols ont été obtenues auprès du CENATEL. Ces cartes sont réalisées pour un intervalle régulier de cinq (05) ans et couvrent une longue période. Les cartes utilisées dans le cadre de cette étude sont celles de 2012 (Lu12), 2017 (Lu17) et 2022 (Lu22). Les simulations ont été faites pour chacune de ces cartes. Mais avant, le nombre initial de HRU a été maintenu à 67 comme obtenu au cours de la période de calage. Les données climatiques originales (1999 à 2007) ont été importées et maintenues constantes. Les tables du modèle ont été reconstruites et les paramètres de calage du modèle ont été refixés. Scénarii combinés des changements dans le climat et dans l’occupation des sols. La période de simulation choisie étant de 5 ans, la combinaison des scénarii est faite de manière à ce que, pour chaque simulation, l’année de la carte d’occupation des sols considérée soit incluse dans la période de simulation. Ainsi, les combinaisons suivantes ont été faites : Lu12 et climat 2011 à 2015, Lu17 et climat 2016 à 2020, Lu22 et climat 2021 à 2025. Les étapes jalonnant l’exécution du modèle pour chaque combinaison de scénarii sont semblables à celles suivies pour la réalisation des simulations avec les scénarii d’occupation des sols. La seule différence réside dans le choix du



climat à considérer pour la réalisation des simulations. 3. RESULTATS ET DISCUSSIONS Les impacts des scénarii sur les termes du bilan hydrologique ont été analysés sur la base des résultats des différentes simulations. Celles-ci ont porté sur les scénarii des changements climatiques, les scénarii des changements

d’occupation des sols et les scénarii combinés des changements dans le climat et dans l’occupation des sols. Effets des scénarii des changements climatiques sur le bilan hydrologique Les changements climatiques auront des conséquences sensibles sur les termes du bilan hydrologique dans le bassin de l’Okpara à Kaboua comme l’indique le tableau II.

Tableau II : Proportions de variation, exprimées en pourcentages, de certaines composantes du

bilan hydrologique sous les influences des scénarii climatiques (2011-2025) par rapport au climat de référence (climat 2000-2004).

Composantes du bilan

hydrologique 2000-2004 2011-2015 2016-2020 2021-2025 2011-2025

PCP (mm) 1113,7 1047 1043,3 1046,8 1045,77 ∆PCP (%) - -6 -6,3 -6 -6,1 ET (mm) 741,5 774 766,5 773 771,17 ∆ET (%) - +4,4 +3,4 +4,2 +4

SurfQ (mm) 130,17 82,29 83,19 80,30 81,93 ∆SurfQ (%) - -36,78 -36,09 -38,31 -37 GWQ (mm) 165,20 130,62 132,68 131,91 131,74 ∆GWQ (%) - -20,93 -19,68 -20,15 -20,25 TAQR (mm) 250,08 201,89 204,81 203,99 203,56 ∆TAQR (%) - -19,27 -18,10 -18,43 -18,60 WY (mm) 298,12 213,23 216,2 212,53 214 ∆WY (%) - -28,47 -27,48 -28,71 -28,22

PCP=précipitation, SurfQ=écoulement de surface, GwQ=écoulement souterrain, TAQR=recharge totale des aquifères, ET=évapotranspiration réelle, WY=production moyenne d’eau, ∆ : Variation En se référant à la période de calage du modèle (2000-2004), la précipitation moyenne annuelle a diminué de 6,1% dans le bassin de l’Okpara à Kaboua à l’horizon 2025. Cette baisse de la précipitation particulièrement en Afrique de l’Ouest a été annoncée par de nombreux auteurs. Ardoin-Bardin (2004) a remarqué une réduction moyenne de la précipitation de 5,5% à 8,8% à l’horizon 2020 pour l’ensemble des bassins du Sénégal et de la Gambie. Sintondji (2005) dans le bassin de Térou a constaté une réduction moyenne de la précipitation de 8,1% sur la période 2000 à 2025. A l’horizon 2050, une diminution de la précipitation de l’ordre de 15% est signalée à Parakou (Paeth et al., 2005). En ce qui concerne les autres termes du bilan hydrologique, les simulations prévoient, à

l’horizon 2025, une diminution de

ETENE C. G. & al.


l’écoulement de surface de 37%, une réduction de l’écoulement souterrain de 20,25%, une réduction de la recharge des aquifères de 18,60% et une réduction de la production d’eau du bassin de 28,22%. Par contre, l’évapotranspiration augmentera de 4%. Cette augmentation légère de l’évapotranspiration a été annoncée sur le bassin de Térou-Igbomakoro par Sintondji (2005), sur le bassin de l’Ouémé à Savè par Kounou (2009) et sur l’ensemble des bassins du Sénégal et de la Gambie par Ardoin-Bardin (2004). Ces résultats cachent de profondes disparités entre les sous-bassins. La figure 2 montre la distribution spatio-temporelle de l’écoulement moyen de surface dans le bassin pour le scénario climatique (2021-2025) comparé au climat de référence.



Km

Ecoulement moyen de surface (mm/an) 60-7070.01 - 8080.01 - 9090.01 - 100110 - 120120.01 - 140140.01 - 160167.39 - 177.8

Climat de référence-Lu 2002 Climat (2021-2025)-Lu 2002

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

NikkiPerereN'Dali

Ouesse

Parakou

Tchaourou

30 0 30 60 Kil t

N

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

NikkiPerere

N'Dali

Ouesse

Parakou

Tchaourou

30 0 30 60

Figure 2 Distribution spatio-temporelle de l’écoulement moyen de surface dans le bassin de l’Okpara à Kaboua sous les influences des climats 2000-2004 et 2021-2025

L’analyse de la figure 2 montre que la baisse de l’écoulement moyen de surface due au changement climatique sera observée au niveau de tous les sous-bassins de l’Okpara à Kaboua. L’écoulement de surface le plus faible sera observé dans la commune de Tchaourou. L’accès aux ressources en eau de surface à l’horizon 2025 deviendra donc plus pénible pour les populations de cette commune. Effets des scénarii d’occupation des sols sur le bilan hydrologique Dans cette section, nous présenterons d’abord l’évolution du couvert végétal à travers

l’étude des formats numériques des images d’occupation du sol des années 1995 et 2006. Ensuite, nous analyserons l’effet des modifications futures des occupations du sol (2012, 2017 et 2022) sur les ressources en eau. Dynamique du couvert végétal de 1995 à 2006 dans le bassin béninois de l’Okpara Le tableau III présente les superficies occupées par chacune des unités d’occupations du sol, leurs pourcentages respectifs en 1995 et en 2006 puis leur taux de variation entre ces deux années.

ETENE C. G. & al.


Tableau III : Superficies, proportions et taux de variation des unités d’occupation

du sol du bassin béninois de l’Okpara

Bassin béninois de l’Okpara

Etat en 1995 Etat en 2006 Progression 1995-2006

Régression 1995-2006

Unités en ha en % en ha en % en ha en % en ha en % Forêt dense

décidue 419 0,88 242 0,51 - 177 42,24

Forêt claire et savane boisée

8413 17,68 5511 11,58 - 2902 34,49

Savanes arborée et arbustive

14287 30,02 12896 27,10 - 1391 9,74

Mosaïque de cultures et de

jachères 22893 48,10 26530 55,75 3637 15,89 - -

Agglomération 1579 3,32 2412 5,09 813 52,75 - -

L’analyse du tableau 3 montre que les formations végétales naturelles ont connu une régression sensible de leur superficie de 1995 à 2006. La superficie des forêts denses décidues est passée de 419 ha en 1995 à 242 ha en 2006, soit une diminution de 42,24% par rapport à 1995 et un taux de régression de 16,1 ha/an. Si ce taux restait constant, il y aurait une dégradation des forêts denses de 161 ha en 2016 et elles disparaîtraient en 2021. Mentionnons que le taux de régression est la superficie détruite par année. En ce qui concerne les forêts claires et les savanes boisées, leurs superficies ont diminué de 2902 ha, soit un taux de régression de 263,8 ha/an. Si ce taux restait constant, ces formations disparaîtraient 21 ans après 2006 soit en 2027. Les savanes arborée et arbustive ont connu également une diminution de leur superficie. Leur taux de régression est de 126,45 ha/an. Si ce taux se maintenait constant, elles disparaitraient cent ans après 2006 soit en 2116. Par contre, les mosaïques de cultures, de jachères et les agglomérations ont connu

respectivement des taux d’extension de 15,89% et de 52,75% en 2006 par rapport à 1995. Les formations végétales du bassin sont donc intensément détruites au profit des terres agricoles. Dans ces conditions, il est probable de ne plus en avoir dans le bassin d’ici un siècle si des mesures efficaces de conservation ne sont pas prises. Boko et al. (1997) ont expliqué le recul de la végétation naturelle dans le bassin béninois du Niger par le boum cotonnier des années 1980 et la récession pluviométrique récurrente depuis les années 1970. Dans le bassin béninois de l’Okpara, outre la péjoration climatique et la culture du coton, la culture de l’igname qui nécessite de nouvelles friches pour avoir un bon rendement et la production du charbon pourraient expliquer la dégradation des formations végétales. Effets des scénarii d’occupation des sols sur le bilan hydrologique Les effets futurs de la dynamique du couvert végétal sur les ressources en eau sont présentés dans le tableau IV.



Tableau IV : Proportions de variations, exprimées en pourcentages, de certaines composantes du bilan hydrologique sous les influences des scénarii d’occupation des sols par rapport à la

période de référence (2000-2004).

Composantes du bilan hydrologique

Lu 02 Lu 12 Lu 17 Lu 22

PCP (mm) 1113,7 1113,7 1113,7 1113,7 ∆ PCP (%) - 0 0 0 ET (mm) 741,5 728,2 725 721 ∆ ET (%) - -1,8 -2,2 -2,8

GwQ (mm) 165,2 161,77 160,7 149,67 ∆ GwQ (%) - -2,1 -2,7 -9,4 TAQR (mm) 250,08 244,4 243,21 239,19 ∆ TAQR (%) - -2,3 -2,7 -4,3 Qsurf (mm) 130,17 144,2 146,5 148,7 ∆ Qsurf (%) - 10,8 12,54 14,23 WY (mm) 298,12 285,4 283,98 279,94 ∆ WY (%) - -4,27 -4,74 -6,1

PCP=précipitation, SurfQ=écoulement de surface, GwQ=écoulement souterrain, TAQR=recharge totale des aquifères, ET=évapotranspiration réelle, WY=production moyenne d’eau, ∆ : variation L’analyse du tableau 4 montre que sous les influences des occupations futures des sols dans le bassin de l’Okpara à Kaboua, il est attendu une augmentation de l’écoulement de surface de 10,8% en 2012, de 12,54% en 2017 et de 14,23% en 2022. Par contre, les autres composantes du bilan hydrologique vont diminuer. Il s’agit de l’écoulement souterrain qui connaîtra une baisse de 9,4%, de la recharge totale des aquifères qui diminuera de 4,3%, de la production d’eau du bassin qui sera amoindrie de 6,1% et de l’évapotranspiration réelle qui va diminuer de 2,8% en 2022 comparativement à la période de calage (2000-2004). La principale raison qui pourrait expliquer l’augmentation de l’écoulement de surface est la réduction de la perméabilité de la surface des sols des champs. D'autres raisons comme la diminution de l'évapotranspiration (à cause de la faible densité de végétation résultant de l’accroissement des superficies agricoles) et la diminution de la capacité de rétention en eau du sol due à la réduction de l’épaisseur du sol (effet de l’érosion) auraient aussi entrainé l’augmentation de l’écoulement de surface dans le bassin. Les études de Hiepe (2008)

dans le bassin de l’Ouémé supérieur et ses sous-bassins (Donga et Térou), ont signalé une augmentation de l’ordre de 10,65 à 22,70% de l’écoulement de surface à l’horizon 2022 sous l’effet des changements dans l’occupation des sols. Celles de Kounou (2009) ont indiqué une augmentation de l’écoulement de surface de l’ordre de 16% dans le bassin de l’Ouémé à Savè. Pour ce qui concerne l’écoulement souterrain et la recharge totale des aquifères, leur baisse serait due aux effets conjugués de la faible perméabilité et de la faible conductivité hydraulique sur les parcelles cultivées. Giertz et al. (2005) ont montré que l'activité de la microfaune du sol est réduite sur les sites cultivés comparativement aux sites recouverts de végétation. Ce qui conduit à une réduction des macropores dans le sol, lesquels ont un impact majeur sur la conductivité saturée. Effets des scénarii combinés des changements dans le climat et dans l’occupation des sols sur le bilan hydrologique Les conséquences des changements climatiques et dans l’occupation des sols sur

ETENE C. G. & al.


certaines composantes du bilan hydrologique se trouvent résumées dans le tableau V.

Tableau V : Proportions de variation exprimées en pourcentage de certaines composantes du bilan hydrologique sous les influences des scénarii combinés des changements dans le climat

et dans l’occupation des sols par rapport à la combinaison de référence (Climat 2000-2004/ Lu 2002).

Composantes du

bilan hydrologique 2000-2004 2011-2015 2016-2020 2021-2025 2011-2025

PCP (mm) 1113,7 1047 1043,3 1046,8 1045,77 ∆PCP (%) - -6 -6,3 -6 -6,1 ET (mm) 741,5 772 764,8 772,1 769,63 ∆ET (%) - 4,1 3,14 4,1 3,8

SurfQ (mm) 130,17 85,6 86,08 83,19 84,96 ∆SurfQ (%) - -34,24 -33,9 -36,01 -34,73 GWQ (mm) 165,20 130,52 132,4 131,62 131,51 ∆GWQ (%) - -21 -19,85 -20,32 -20,39 TAQR (mm) 250,08 201,73 204,38 203,54 203,22 ∆TAQR (%) - -19,33 -18,27 -18,61 -18,74 WY (mm) 298,12 213,09 215,75 212,05 213,63 ∆WY (%) - -28,52 -27,63 -28,87 -28,34

L’analyse du tableau 5 montre que dans le bassin versant de l’Okpara à Kaboua, du fait de la réduction de la précipitation et de l’augmentation de l’évapotranspiration, les scénarii climatiques combinés avec les différentes occupations du sol entrainent une baisse de l’écoulement de surface de l’ordre de 34,73% et une baisse l’écoulement souterrain de l’ordre de 20,39%. La recharge totale des aquifères et la production d’eau du bassin ont également connu des diminutions respectives de 18,74% et de 28,34% comparativement à la période de calage. Comparés aux résultats du changement climatique, les scénarii combinés des changements dans l’occupation des sols et dans le climat ont montré une augmentation relativement faible de l’écoulement moyen de surface. Cette situation s’explique par la

tendance positive de l’écoulement de surface obtenue avec les scénarii du changement dans l’occupation des sols qui tente de compenser la perte due au changement climatique. A l’échelle spatiale, sous l’effet des changements climatiques et de la dynamique du couvert végétal, l’écoulement de surface sera faible dans les régions de Parakou, de Tchaourou, de Ouèssè et de Savè. Par contre, dans les autres communes, l’écoulement de surface sera plus élevé. En ce qui concerne la répartition intra saisonnière des composantes du bilan hydrologique, la figure 3 montre les distributions comparées des moyennes mensuelles sous les influences des scénarii combinés des changements dans l’occupation des sols et dans le climat.



Figure 3: Variation intra saisonnière des composantes du bilan hydrologique de la période de calage et à l’horizon 2025 sous les influences des changements

dans le climat et dans l’occupation des sols L’analyse de la figure 3 montre qu’à l’horizon 2025, les mois d’Avril et d’Octobre dont la pluviométrie était d’au moins 80 mm au cours de la période (2000-2004) enregistreront moins de 50 mm de pluie. Le régime de la pluviométrie deviendra unimodal. Le mois de Juillet connaîtra les hauteurs de pluie les plus élevées. L’évapotranspiration quant-à-elle augmentera particulièrement au cours de la période pluvieuse. Pour ce qui concerne l’écoulement de surface et la production en eau du bassin, on constate une diminution répartie de Juin à Novembre. L’écoulement de surface sera quasi-nul un mois plus tôt comparativement à la période de calage (à partir d’octobre plutôt que de novembre). Ainsi, à l’échelle intra saisonnière, les résultats révèlent un décalage de la saison pluvieuse, une réduction de la période des écoulements et une diminution des ressources en eau. Production de sédiments dans le bassin versant de l’Okpara à Kaboua à l’horizon 2025 La production de sédiments dans le bassin de l’Okpara à Kaboua à l’horizon 2025 dépend des scénarii utilisés. Sous l’effet exclusif des changements climatiques, la production moyenne annuelle de sédiments est passée de 7t/ha à 4t/ha au cours de la période 2021-2025 comparativement à la période 2000-2004 soit

une diminution de 42,85%. Cette réduction s’explique par la baisse de l’écoulement de surface due à la diminution de la précipitation et à l’augmentation de l’évapotranspiration. En ce qui concerne les scénarii d’occupation des sols, la production moyenne annuelle de sédiments est passée de 7t/ha à 11t/ha soit une augmentation de 57% par rapport à la période de référence. Cette tendance positive est liée à l’augmentation de l’écoulement de surface suite à la réduction de la densité de la végétation et à l’accroissement des superficies agricoles. Par contre sous l’effet combiné des changements climatiques et de la dynamique du couvert végétal, on remarque une diminution de la production moyenne annuelle de sédiments de 7t/ha à 5t/ha au cours de la période (2021-2025) comparativement à la période de calage, soit une baisse de 28,57%. Cette tendance négative est due aux effets dominants des changements climatiques par rapport à ceux de la dynamique du couvert végétal ; ce qui a entrainé une baisse de l’écoulement de surface et une baisse de la production de sédiment. Les travaux de Sintondji (2005) et de Hiepe (2008) respectivement effectués dans le bassin de Térou-Igbomakoro et dans le bassin de l’Ouémé supérieur ont montré les effets inverses des scénarii d’occupation des sols et des changements climatiques sur la production de sédiments. De telles tendances

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Perte en terre en t/ha

sont également observées à l’échelle des sous- bassins comme le montre la figure 4. Climat de référence/Lu 2002 Climat 2021-2025/ Lu 2002

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

Nikki

Perere

N'Dali

Ouesse

Parakou

Tchaourou

N

#Y

#Y

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#Y

#Y

Nikki

Perere

N'Dali

Ouesse

Parakou

Tchaourou

Climat de référence/Lu 2022 Climat 2021-2025/ Lu 2022

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

Nikki

Perere

N'Dali

Ouesse

Parakou

Tchaourou

N

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

#Y

Nikki

Perere

N'Dali

Ouesse

Parakou

Tchaourou

20 0 20 40 Kilometers

Watsub2.shp3 - 4.54.51 - 66.01 - 7.57.51 - 99.01 - 10.510.51 - 12

Figure 4: Distribution spatio-temporelle de la production moyenne de sédiments selon les scénarii : Climat 2021-2025/ Lu 2002, Climat 2000-2004/ Lu 2022, Climat 2021-2025/ Lu 2022

par rapport au climat de référence-Lu de référence.



L’analyse de la figure 4 montre que sous l’effet de la dynamique du couvert végétal, des pertes en terre élevées seront observées à Savè, à Ouèssè et dans certaines régions de Tchaourou. Par contre, des pertes en terre relativement faibles seront observées dans ces régions sous l’effet des changements climatiques et sous l’effet de la dynamique du couvert végétal couplée aux changements climatiques. La distribution spatio-temporelle de l’écoulement de surface selon les différents scénarii permet d’expliquer les tendances obtenues au niveau des différentes régions du bassin. CONCLUSION

Il ressort de cette étude qu’à moyen terme (horizon 2025), les changements climatiques

et la dégradation du couvert végétal entraineront une diminution importante des ressources en eau de surface d’environ 35%, des ressources en eau souterraine d’environ 20% et de la production en eau du bassin d’environ 28% dans le bassin de l’Okpara à Kaboua. A l’échelle spatiale, les régions de Parakou, de Tchaourou, de Ouèssè et de Savè auront les écoulements de surface les plus faibles. A l’échelle saisonnière, le régime de la pluviométrie sera unimodal et le mois de Juillet enregistrera les hauteurs de pluie les plus élevées. Les mois d’Avril et d’Octobre enregistreront peu de pluie. Les régions de Tchaourou, de Ouèssè et de Savè sous l’effet de la dégradation des ressources forestières connaîtront les taux d’érosion les plus élevés.

REMERCIEMENTS

La présente étude a été financée par le CRDI à travers le Projet ICT4D.

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