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21 février 2016 7 21 /02 /février /2016 08:48
Creux et bosses de l'aquifére quaternaire du Lac Tchad
Creux et bosses de l'aquifére quaternaire du Lac Tchad

Les Observations

La surface libre de l'aquifère le plus superficiel, l'aquifère quaternaire présente des creux et des bosses dans la région du Lac Tchad. Par exemple de part et d'autre de la cuvette Nord du Lac, le niveau de l'eau atteint presque 315 m au Kanem, et elle sub-affleurante dans les oasis de cette région. A l'Ouest du Lac, dans la région du Kadzell, l'eau est à 255 m et des puits de plusieurs dizaines de mètres de profondeur doivent être creusés pour la capter. Ces différences de niveau, ont depuis longtemps intrigué les scientifiques. Se produisant sous un climat nord sahélien elles ont un impact sur la vie des populations.

Or à priori la surface libre de l'eau dans un aquifère a toutes les raison d'être horizontale, comme la surface de l'eau dans un lac. Quand ce n'est pas le cas les scientifiques mettent cause l'alimentation de la nappe (par exemple une bosse se produit sous une zone pluvieuse) ou bien les prélèvements (le niveau s'approfondit dans les zones fortement irriguées avec l'eau de l'aquifère comme au Maghreb).Ce type d'explication peut difficilement être invoqué pour les creux et les bosses de l'aquifère quaternaire autour du Lac Tchad.

Nous proposons un autre type d'explication liée au mouvement de l'eau au sein du bassin sédimentaire du Lac Tchad. Le dôme du Kanem serait situé au-dessus d'un courant d'eau ascendant au sein de l'aquifère tandis que le creux du Kadzell serait lié à un courant d'eau descendant.

D'où vient cette eau sous le courant montant ? Et de même où va l'eau sous le courant descendant ? Cette eau est la même et nous proposons qu'elle soit transporté du Kadzell au Kanem par un courant de convection thermique à l'échelle du bassin du Lac Tchad. Les calculs présentés dans une publication internationale à la revue "Review of Geophysics" confirment cette hypothèse. L'eau circulerait à une vitesse d'environ 1 m par an et donc mettrait environ 1 million d'année pour atteindre le Kanem partant du Kadzell.

Il reste encore à trouver un shéma de circulation de l'eau sous l'ensemble de la région du Lac Tchad. Du travail en perspective pour les chercheurs.

Pour plus d'information voir la publication (en anglais) accessible sur http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10712-016-9363-5 ou bien par simple demande auprès des auteurs.

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27 février 2015 5 27 /02 /février /2015 12:29

Le développement agricole de l'Est Niger grâce à l'eau de la rivière Komadougou

 

Dans l'Est du Niger aride la rivière Komadougou Yobé (ou simplement Komadougou) et le Lac Tchad constituent des zones vertes au sein desquelles le développement agricole est autorisé par l'irrigation à partir des eaux de surface.

Nous avons parlé dans un article précédent de l'adaptation des riverains du Lac Tchad à la baisse de ses eaux par le développement agricole. Nous nous intéressons maintenant à la culture de poivrons irrigué dans la région de Diffa ainsi qu'à sa durabilité face aux changements climatiques.

La rivière Komadougou en période sèche (à gauche). La rivière ne s'écoule plus et l'eau ne se trouve que dans une série de mares. A droite, la même rivière en juillet coule au milieu d'une zone inondée de plusieurs centaines de mètres

La rivière Komadougou en période sèche (à gauche). La rivière ne s'écoule plus et l'eau ne se trouve que dans une série de mares. A droite, la même rivière en juillet coule au milieu d'une zone inondée de plusieurs centaines de mètres

La Komadougou est une rivière temporaire. Elle prend naissance au sein du plateau de Jos au Nigéria, une région nettement plus arrosée du fait de son altitude ainsi que de sa position plus au sud. Elle forme sur 150 km la frontière entre le Niger et le Nigéria avant de se jeter dans le lac Tchad au voisinage de Bosso. Sur ces 150 km la Komadougou n'a aucun affluent, les cours d'eau étant absents de cette zone aride. Tout au contraire, environ 1/3 de son eau s'infiltre vers l'aquifère sous-jacent. Suivant les années la rivière commence à couler vers Juin-juillet et son flot se tarit autour de février. Les hydrogrammes (hauteur d'eau en fonction du temps) montrent une forte variabilité entre les années 60 humides, les années de sécheresse (73-74 par exemple) et l'atténuation de la sécheresse à partir des années 2000.

Le bassin de la Komadougou Yobé (à gauche). La rivière prend naissance dans la zone humide du plateau de Jos au Nigéria et traverse la zone aride de l'Est Niger avant de se jeter dans le Lac Tchad. A droite, quelques hydrogrammes (hauteur d'eau en fonction du temps) avant et après la sécheresse des années 80 et 90

Le bassin de la Komadougou Yobé (à gauche). La rivière prend naissance dans la zone humide du plateau de Jos au Nigéria et traverse la zone aride de l'Est Niger avant de se jeter dans le Lac Tchad. A droite, quelques hydrogrammes (hauteur d'eau en fonction du temps) avant et après la sécheresse des années 80 et 90

La rivière est-elle menacée par les prélèvements actuels pour l'irrigation ?

 

La nappe pourrait-elle être menacée si une part importante de l'irrigation se faisait à partir de l'eau souterraine (cette solution est mise en œuvre pour le développement de périmètres irrigués à distance de la rivière) ?

 

Cette nappe est-elle menacée par des futurs changement climatiques ?

 

Ces questions ont fait l'objet d'un travail publié récemment dans la revue "Environmetal Earth Sciences". Nous avons dû travailler avec peu de mesures compte tenu de l'éloignement de la région et de son inaccessibilité pour les occidentaux depuis fin 2010.

Pendant la période 2007-2011 étudiée:

  • La rivière a perdu entre 30 et 40 % de son eau en direction de l'aquifère sur les 150 km de son cours au Niger.
  • L'eau utilisée pour l'irrigation représente environ 10 % de cette perte vers l'aquifère.

Le développement agricole actuel est donc durable en ce qui concerne la ressource en eau (mais pas obligatoirement en ce qui concerne l'épuisement des sols ni le développement de maladies favorisées par la monoculture du poivron).

Nous nous sommes aussi posé la question de la réaction de l'aquifère à un période de sècheresse et avons simulé une période de 4 années successives avec la Komadougou de l'année 73-74. Il en résulte une descente d'environ 2 m du niveau de l'eau dans l'aquifère à une distance de 800 m de la rivière. Ceci nécessiterait le surcreusement de nombres de puits artisanaux au voisinage de la rivière, mais ne remettrait pas en cause l'alimentation en eau douce des populations par la nappe.

La chute du niveau d'eau dans l'aquifère se poursuivrait en cas de sécheresse prolongée. Cependant nos résultats montrent que cet approfondissement est réversible suite à quelques années pluvieuses. Indépendamment de notre travail de modélisation, on observe aussi que le niveau de l'eau dans la nappe est remonté après la sècheresse des années 80 et 90, jusqu'à atteindre le niveau du lit de la rivière Komadougou en fin de saison humide.

La conclusion de nos travaux est plutôt rassurante : ni le niveau de développement actuel dans l'Est Niger autour du Diffa, ni des sècheresses prononcées mais temporaires ne mettent en péril les ressources en eau dans cette région. Ces travaux sont encore du domaine de la recherche et mériteraient d'être encore affinés avant d'être traduits en stratégie de développement.

Il est aussi à noter, que ces résultats ne seraient plus valides si le changement climatique en cours produisait une diminution permanente de l'écoulement dans la rivière. D'autre part, plusieurs barrages ont été édifiés au Nigéria dans la partie amont de la Komadougou. La gestion de ces barrages n'a actuellement pas d'effets majeurs sur le régime de la rivière. Cependant l'augmentation des prélèvements à partir de ces barrages est susceptible d'impacter fortement l'écoulement de la rivière et donc le mode de vie de toute la population en aval.

 

Renseignement supplémentaires :

Genthon et al., 2015. Groundwater Recharge by Sahelian Rivers : Consequences for Agricultural Development. Example from the Lower Komadugu Yobe River (Eastern Niger, Lake Chad Basin)   DOI 10.1007/s12665-015-4119-y

Ou bien auprés des auteurs

Pierre Genthon (pierre.genthon"at"ird.fr) pour la partie hydrologique

Anne Luxereau (luxereau"at"mnhn.fr) pour le développement agricole et le mode de vie des populations.

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26 octobre 2013 6 26 /10 /octobre /2013 07:10

Les résultats de la mission hydrogéophysique ont fait l'objet d'une publication dans le journal of African Earth Sciences (numéro 87, pages 71-85). Le pdf de la publication est disponible par simple demande auprès du premier auteur, Marc Descloitres, du Laboratoire d'Etudes des Transferts en Hydrologie et Environnement (Marc.Descloitres@ird.fr).

Une présentation des résultats fait actuellement l'objet d'une fiche d'actualité sur le site du LTHE à l'adresse http://www.lthe.fr/LTHE/spip.php?article896. La technique de Résonance Magnétique des Protons est mise à l'honneur. Cette technique permet d'imager les protons de l'eau dans le sous-sol jusqu'à une profondeur de 100 m environ. On obtient donc des informations sur la distribution de l'eau et de la conductivité hydraulique en profondeur, ce qui est particuliérement précieux en région sahélienne. La région de Diffa, avec une pluviométrie de l'ordre de 350 mm/an est située en pleine zone sahélienne. Elle est aussi située au-dessus d'un bassin sédimentaire, le bassin du Lac Tchad contenant une quantité importante d'eau partiellement fossile dans une série d'aquifères superposés.

La RMP a permis d'imager la répartition de l'eau au sein de l'aquifère le plus superficiel le long d'un profil de 10 km tracé perpendiculairement à la rivière Komadougou dans une région en urbanisation croissante. Cette information est directement utilisable pour mettre en place de nouveaux forages pour l'eau potable. Nous avons hâte de connaitre les résultats de ces futures campagnes.

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19 février 2012 7 19 /02 /février /2012 07:58

L'adaptation des riverains du Lac Tchad à la baisse des eaux : quelques précisions des auteurs

 

La fiche d'actualité scientifique sur le site de l'IRD (visibe à l'adresse :

http://www.ird.fr/la-mediatheque/fiches-d-actualite-scientifique/392-lac-tchad-les-riverains-s-adaptent-a-la-baisse-des-eaux) a été reprise par plusieurs medias. Cela indique que le Lac Tchad intéresse ainsi que les travaux qui le concernent. Cette fiche scientifique fait suite à un travail publié dans la revue "Regional Environmental Changes", disponible par simple demande auprès des auteurs. La fiche scientifique a été rédigée en concertation avec les auteurs de la publication.

 

Les communiqués de presse ayant fait suite à la publication de cette fiche d'actualité nous incitent à apporter quelques nuances en précisant sur ce site les résultats de notre travail, l'objectif dans lequel il a été mené ainsi que notre attitude de chercheurs.

 

Nous avons travaillé sur une micro-région du Lac Tchad en rive nigérienne à l'embouchure de la rivière Komadougou Yobé, dans la région de Bosso et des polders dits de Boultoungour. Les lecteurs de ce blog connaissent bien notre enthousiasme pour cet endroit.

 

La publication originale montre comment en exploitant des techniques pour une large part déjà acquises, les agriculteurs - pêcheurs de cette bordure du Lac Tchad ont pu s'adapter à la baisse du niveau du Lac. Cet adaptation repose sur une double production agricole : la culture irriguée du poivron sur les rives de la rivière essentiellement pour la vente et l‘exploitation en décrue de dépressions ou polders situés dans le lit du Lac Tchad et au voisinage de l'embouchure de la Yobé pour l’autoconsommation et la vente. La pêche qui était naguère l’activité productrice de revenus est aujourd’hui marginale mais effectuée dès que les conditions le permettent.

 

Notre approche pluridisciplinaire a permis de mettre en lumière les ressorts dont les populations de cette petite région ont fait preuve à plusieurs reprises en s’adaptant aux bouleversements rapides de leur environnement et de leurs conditions de vie. La perspective du projet de déviation partielle de la rivière Oubangui pour restaurer le Lac à son niveau des années 60, solliciterait une fois encore les capacités d'adaptation des populations riveraines.

 

Autant nous pensons que les riverains du bord du Lac doivent être écoutés et leur systèmes d'adaptation, souvent très efficaces, mis en valeur, autant cela n'implique pas une prise de position de notre part vis-à-vis de ce projet de déviation. On peut poser en hypothèse que certaines productions agricoles seraient certes condamnées mais la pêche reprendrait son ancien essor. Cependant une telle prise de position ne pourrait être soutenue sans mener des études beaucoup plus exhaustives (par exemple dans la région des polders de Bol, dans le Nord du Cameroun ainsi que dans la région des grands projets d'agriculture irriguée au Nord Est du Nigéria) qui nous sembleraient indispensables dans le cadre des études d'impact en cours.


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29 octobre 2011 6 29 /10 /octobre /2011 15:37

Systèmes de cultures dans le polder de Boultoungour et leurs impacts sur la sécurité alimentaire des populations (Lac Tchad, Est Niger). 

Soutenance Abdourahamani


Les lecteurs de ce blog savent que nous aimons beaucoup le polder de Boultoungour. En effet il peut être considéré comme un bon exemple d'adaptation à une ressource en eau fluctuante avec faible intervention des structures étatiques. Abdourahamani, dans son exposé et son mémoire de Dea apporte des éléments concrets à la compréhension du fonctionnement du Polder. Il a en particulier mis l'accent sur le déroulement des cultures, sur le statut foncier des terres et sur la participation à la sécurité alimentaire dans la région.

Nous l'avons vu précédemment, la richesse des sols autorise la culture sans irrigation de mais et de haricot. Abdourahamani considére que le polder contribue à nourrir environ 2500 personnes.

D'autre part, l'allocation des terres se fait suivant un système de prêt à gestion coutumière. Abourahamani montre que ce système fonction à la satisfaction des différents acteurs, alors que dans le reste du Niger, il est plus dévalorisé.

Bonne continuation à Abdourahamani pour sa thèse qui devrait se situer dans le prolongement de son Dea.

Ce travail est complémentaire de celui entrepris par Hadiza Kiari Fougou dans le cadre de sa thèse portant sur l'adaptation des pêcheurs aux fluctuations d'étendue et de niveau du Lac Tchad. Hadiza vient d'obtenir une bourse de l'IRD pour finir sa thèse, en particulier pour des séjours à Montpellier. Félicitations Hadiza !

Contacts:

mabdourahamani@yahoo.fr

Waziri Mato Maman pour l'encadrement en géographie humaine wazirimato@gmail.com

Jean Marie Ambouta Karimou encadrant en science des sols ambouta.karimou@yahoo.fr

Anne Luxereau pour l'encadrement en anthropologie luxereau@mnhn.fr

Pierre Genthon, encadrant hydrologue pierre.genthon@ird.fr

Et pour Hadiza Hadiza.Kiari@ird.fr

 

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21 juillet 2011 4 21 /07 /juillet /2011 09:35

Le Lac Tchad a subit ces dernières décennies des variations importantes de son étendue, à cause de la sécheresse ayant sévi en Afrique Centrale et Afrique de l'Ouest pendant les décennies 80-90. Cette sécheresse s'est depuis légèrement atténuée. La cuvette Nord du Lac Tchad a été la plus affectée puisqu'elle s'est complètement asséchée de manière répétée depuis les années 90. Le lecteur est renvoyé à l'excellente contribution de Géraud Magrin sur ce sujet disponible à l''adresse : http://www.mouvements.info/Le-lac-Tchad-n-est-pas-la-mer-d.html

L'objectif de ce court article est de souligner les capacités d'adaptations des populations habitant les rives de la cuvette Nord du Lac Tchad et plus particulièrement la ville de Bosso à la frontière entre le Niger et le Nigeria. Pourquoi une étude aussi restreinte ? Parce que ce travail repose sur une série d'enquêtes qui peuvent difficilement concerner une large population.

Durant les années 50-60, qui étaient humides, la ville de Bosso était en bordure immédiate du Lac Tchad et la vie des habitant était basée sur la pêche. Les poissons étaient abondants dans le Lac et fournissaient une nourriture de qualité. Après séchage ou fumage, ce poisson pouvait être exporté dans la sous région et fournir des devises.

Mais depuis les années 80 cette cuvette nord a été complètement asséchée, ce qui a sonné le glas de la pêche. Que sont devenus les habitants ? Ils n'ont pu que s'adapter ou émigrer et cela sur un temps très court, car ils ne disposaient pas de réserves.

 

Le Lac Tchad dans tous ces etats

Les variations d'étendue du Lac Tchad au cours du temps (d'aprés les images en fausse couleurs mises en ligne par l'USGS). Le bleu foncé représente les eaux libres et les diverses nuances de rouge et de brun de la végétation avec les pieds dans l'eau ou bien des zones marécageuses

 

Il se trouve que le Lac par son retrait a rendu disponibles des terres argileuses et humides particulièrement bien adaptées à la culture (sans irrigation par 200 mm de pluie annuelle !) de maïs et de haricot. Les habitants de Bosso sont donc devenus des agriculteurs (voir aussi sur ce même blog l'article: "Tout pousse au polder de Bosso").

De plus, Bosso est baignée par une rivière temporaire, la Komadougou Yobé, en eau de juillet à décembre environ. Les nouveaux agriculteurs de Bosso ont donc développé (avec l'assistance de projets gouvernementaux et d'ONG) une agriculture intensive moderne (irrigation, engrais, pesticides) de poivron. Ce poivron est utilisé comme condiment et est exporté essentiellement au Nigéria.

Quand les eaux du Lac Tchad reviennent en cuvette Nord, tout le monde redevient pêcheur.

Donc les habitants de Bosso ont schématiquement trois types d'activités

  • la culture du poivron, qui peut rapporter de l'argent les bonnes années, mais ne remplit pas l'assiette du repas tous les jours
  • la culture dans les cuvettes du fond du Lac Tchad pour  partie destinée à l'autoconsommation, pour partie destinée à la vente
  • enfin, la pêche quand le niveau du Lac le permet. La pêche fournit à la fois de la nourriture et un produit destiné à la vente.

En permanence les habitants de Bosso doivent s'adapter à une ressource fluctuante : l'eau. Cette adaptation se fait sur le très court terme, d'une année sur l'autre parfois et avec très peu d'aide des instances étatiques. Cette adaptation a pu se faire sans émigration à cause de la situation privilégiée de Bosso et aussi à cause de traditions anciennes d'utilisation de l'agriculture irriguée (voir aussi ce ce blog l'article: "Bosso, le paradis perdu des pêcheurs ….").

Les acteurs de cette étude:

  • Anne Luxereau, Anthropologue (Anne.Luxereau@mnhn.fr) voir aussi communication congrés Accae 2010
  • Hadiza Kiari Fougou, Etudiante en thèse travaillant sur les pêcheurs et la pêche (Hadiza.Kiari@ird.fr)
  • Abdourahamani Mahamoudou, Etudiant en Dea, travaillant sur l'agriculture (mabdourahamani@yahoo.fr)
  • Pierre Genthon, hydrogéologue (Pierre.genthon@ird.fr)

 

En guise de reflexion:

Pouvons-nous comparer la situation des habitants de Bosso avec celle de nos sociétés occidentales ?

Dans les deux cas, des conditions extérieures imposent une adaptation du mode de vie. Les sociétés occidentales peuvent différer leur adaptation (par exemple en augmentant la dette des états) car elles disposent de richesses collectives.  Cependant en l'absence du retour de conditions extérieures plus favorables (ce qui est assez improbable), l'adaptation des sociétés occidentales devra se poursuivre.

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5 mars 2011 6 05 /03 /mars /2011 08:43

Tout seul à Strasbourg, un peu pressé par le temps Basile Hector a soutenu son rapport intitulé :

CARACTERISATION DE LA RECHARGE D'UNE NAPPE PHREATIQUE EN CONTEXTE SAHELIEN A DIFFA (EST-NIGER) : EFFETS DE SITE INCLUANT PORO-ELASTICITE ET REPRISE EVAPO-TRANSPIRATOIRE.

soutenance

 

De juin à décembre 2010 Basile a travaillé à la représentation de l'IRD à Niamey ainsi que sur le terrain à la modélisation des données obtenues sur le site de Diffa / Bagara par le programme Ghyraf. Ces données sont de nature gravimétrique, hydrologique et hydrogéophysique. Bien que le programme ait été durement touché par les difficultés logistiques dues à l'éloignement de Niamey (pannes, missions écourtées et dernièrement sécurité au Niger), un déplacement de terrain a pu être organisé en Juillet 2010. Il s'agit peut être du dernier déplacement de scientifiques français dans la région pour plusieurs années et c'est triste.

 

tariere4

Basile à pu se rendre compte du contexte géologique et hydrogéologique, apprendre à manier la fameuse tarière motorisée, objet de nombreuses discussion sur ce blog, et profiter de la première pluie de la saison dans le lit du Lac Tchad (photos non disponibles, car trop occupés à désembourber le véhicule).

Quel est l'apport de ce stage ? Il s'agit de quantifier la recharge par la rivière Komadougou Yobé de l'aquifère quaternaire utilisé pour l'alimentation en eau potable et pour l'irrigation dans la région de Diffa. Suivant les études précédentes à plus grande échelle (voir par exemple, la thèse de Gaëlle Gaultier, soutenue en 2004 à l'Université Paris XI) l'infiltration à partir de la rivière Yobé constitue le pôle essentiel de recharge de cet aquifère. Basile a effectuée une modélisation numérique locale sur un carré d'environ 5 km de coté des fluctuations de niveau de l'aquifère quaternaire. Cette modélisation est effectuée sur Pmwin (disponible en téléchargement à l'adresse www.pmwin.net/pmwin5.htm), un code du monde libre basé sur le logiciel bien connu Modflow (www.modflow.com). Ainsi les résultats de ses modèles pourront être utilisés par les scientifiques locaux et raffinés en fonction des nouvelles données et idées sur la région.

Un stage de 5 mois ne peut fournir des résultats définitifs et le travail doit encore être poursuivi en vue de sa publication. Quel sont les apports du stage de Basile ? Il s'agit de l'importance

- de la structure de perméabilité (qui peut partiellement se déduire de l'hydrogéophysique et des mesures directes)

- de prélèvements par l'évapotranspiration et de la recharge par la pluie (qui semblent gouverner des effets à long terme)

- le signal gravimétrique, objet du programme Ghyraf est bon accord qualitatif en amplitude avec les variations locales de niveau de l'eau souterraine, mais est décalé par rapport à celui-ci.

Hector H12B

Que reste t il à faire ?

- un peaufinage indispensable des modélisations 3D afin de bien encadrer l'effet des différents paramètres.

- un changement d'échelle afin de pouvoir comparer ces résultats à ceux obtenu pour la recharge de l'aquifère quaternaire à l'échelle régionale.

- former un certain nombre de personnes ressources à l'utilisation du logiciel

 

Basile continue maintenant dans le cadre d'une thèse sur une thématique similaire, dans un contexte soudanien à Djougou au Bénin. Bonne continuation Basile !

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4 décembre 2010 6 04 /12 /décembre /2010 11:37

REPAS est l'acronyme pour Ressources en Eau et Pratiques Agricoles au Sahel. Le bailleur de fonds est l'Etat Français par l'intermédiaire de son institut de recherche INSU (Institut National des Sciences de l'Univers) émanant du CNRS. Les programmes de l'IRD Lac Tchad et de l'ANR Ghyraf (voir le post précédent) ont contribué par une mutualisation des moyens à assurer le succès de REPAS au cours de ces trois années (ainsi aussi que de leurs propres programmes …)

 

Trois ans, c'est la bonne durée pour commencer à faire des bilans. Donc que savons nous de plus sur les ressources en eau et leur relation avec les pratiques agricoles ?

 

Tout d'abord, nous avons une connaissance sensiblement accrue du cycle de l'eau autour de notre zone d'étude principale, Diffa. Ceci est le reflet de l'implication importante des hydrologues, hydrogéologues et hydrogéophysiciens dans le programme (hydrologue = eau de surface, les lacs, les riviéres;  hydrogéologue = eaux souterraines, la spécialité du rédacteur habituel de ces lignes; hydrogéophysicien = personne appliquant les méthodes de prospection géophysique à l'hydrogéologie).

Les hydrogéophysiciens nous fournissent un profil multi paramètres à travers la vallée de la Komadougou Yobé.

geophysique

Les chiffres bleus renseignent sur la porosité de l'aquifère, tandis que le code de couleur renseigne sur la conductivité dans cet aquifère. Les sédiments conducteurs sont essentiellement des argiles, imperméables, situées à la base de l'aquifère.

Quelques 50 trous à la tarière motorisée, plus l'analyse d'images satellitaires (Landsat) autorisent Mathieu le Coz à caractériser la distribution des hétérogénéités dans l'aquifère, ainsi qu'à en générer des modèles synthétiques.

multipoints

Modèlisation synthétique 3D de la partie superficielle de l'aquifère. Les niveaux bleus foncés sont argileux et les autres sont sableux. A droite : l'analyse mathématique n'exclut pas l'usage de la force, ici à la tarière motorisée.

 

La somme des informations recueillies autorise Basile Hector à tenter des modélisations hydrogéologiques à l'échelle 10 km autour de la ville de Bagara. Pour l'instant, seul le maillage est disponible avec bientôt une mise à jour.

 

Mais aussi notre programme a donné l'occasion à des chercheurs de disciplines à priori éloignées de commencer à travailler ensemble (agronomie, géographie humaine, anthropoloige en plus des chercheurs du paragraphe précédent).

Historiquement, les travaux ont commencé sur Diffa avec ses cultures intensives de poivron irrigué avec fort apport en capitaux, induisant à la fois des modifications sociales ainsi que de la ressource en eau.

Savoir quelles parcelles sont irriguées et de quelle manière, est vital pour comprendre les modifications du cycle hydrologique. La connaissance de ce cycle est tout aussi vitale pour comprendre comment les hommes vivent de leur terre. Un travail important a été réalisé et est en cours dans la région de Diffa (thèse de Maimouna Ibrahim, travaux de synthèse de Anne Luxereau …).

poivron

Poivron, toujours ... Ici le tri et l'équeutage avant le séchage pour commercialisation au Nigéria

 

Cependant le lecteur de ces pages aura compris l'enthousiasme de l'auteur pour la région du polder de Bosso. Autour de Bosso, les cultures de poivron en bordure de la Komadougou coexistent avec les cultures de décrue au polder (voir post précedents sur ce blog).

Nous nous sommes particulièrement intéressés au polder :

  •    qui sont les acteurs ?
  •    comment sont réparties les terres ?
  •    qui exerce l'autorité ?
  •    comment les cultures pratiquées sont elles choisies ?

Abdourhamani Mahame devrait soutenir son DEA de géographie humaine sur ce sujet en début d'année. Anne Luxereau, Jean Marie Ambouta Karimou et Pierre Genthon (entre autres se passionnent pour cette région "du bout du monde"). Les mesures accumulées nous permettent les premières modélisations de la croissance des cultures dans ce climat sud désertique. Le sujet est en plein devenir : c'est l'objectif du nouveau programme RESALT, actuellement soumis pour financement.

polder

Tentative de modélisation du la croissance du mais non irrigué au polder (à gauche en janvier, peu avant la récolte). Nos résultats préliminaires (à droite)  reposent sur une capacité de rétention en eau importante du sol, une hydpothése pour l'instant à confirmer.

 

Les acteurs du projet sont à même de fournir des renseignements complémentaires et des éléments de bibliographie.

Les hydrologues et hydrogéologues

  • Pierre Genthon pierre.genthon@ird.fr) + coordination
  • Jacques Lemoalle (jacques.lemoalle@ird.fr)
  • Gillaume Favreau (guillaume.favreau@ird.fr)
  • Mathieu Le Coz (mathieu.lecoz@ird.fr)
  • Monique Oï (oi@ird.fr)
  • Maimouna Ibrahim (maimouna.ibrahim@ird.fr)
  • Pierre Adler (pierre.adler@upmc.fr)
  • Basile Hector (basile.hector@ird.fr)

 

Les géophysiciens

  • Marc Descloitres (marc.descloitres@ird.fr)
  • Kostas Chalikakis (konstantinos.chalikakis@hmg.inpg.fr)
  • Abdou Moumouni Moussa (Koumoussa@yhaoo.fr)

 

Le spécialiste des sols

  • Jean Marie Ambouta Karimou (ambouta.karimou@yahoo.fr)

 

Les géographes et anthropologues

  • Adamou Boureima (boureima_amadou@yahoo.fr)
  • Waziri Mato Maman (wazirimato@gmail.com)
  • Abdourhamani Mahamane (mabdourahamani@yahoo.fr)
  • Abdelkader Moussa Issaka (kader_geol@yahoo.fr)
  • Hadiza Kiari Fougou (hadiza.kiari@ird.fr),
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7 mars 2010 7 07 /03 /mars /2010 10:02

Ou bien le programme Ghyraf (GRavimétrie et HYdrologie en AFrique) à Diffa

Qu'est ce qu'un gravimètre ? Il s'agit d'un appareil mesurant le champs de pesanteur de la terre.  Notre gravimètre utilise une chambre de chute de forme cylindrique et verticale, dans laquelle on établit un vide poussé avant d'y faire chuter une bille d'acier. La chute est d'autant plus rapide que le champs de gravité est élevé.

FG5 djougou  
Un gravimètre de type FG5 en opération. La chambre de chute est le cylindre noir au sommet de l'appareil 

Qu'est ce qu'un pluviomètre? Il s'agit d'un appareil recueillant la pluie et donnant la hauteur d'eau tombée, en général journellement.

Qu'est qu'un piézomètre? Il s'agit de n'importe quel dispositif capable de mesurer la hauteur d'eau dans une nappe aquifère. En première approximation la longueur de la corde utilisée pour récupérer de l'eau dans un puit constitue un piézomètre. On utilise en général des senseurs de pression (d'où le nom piézomètres) couplés avec un enregistreur d'une autonomie d'environ 1 an.

Ghyraf1Le programme Ghyraf est dédié à la comparaison entre gravimétrie et hydrologie dans 3 sites témoin, l'un d'entre eux étant Diffa. Ainsi simultanément à des mesures de l'hydrologie classique des mesures gravimètres sont effectué tous les 4 mois sur le site de Bagara, à environ 5 km de Diffa et à 1 km de la rivière Yobé, qui constitue le pole d'alimentation essentiel de la nappe dans cette région. La Ghyrafe (suivant l'orthographe validée par les membres du projet) ci-contre appartenant au dernier troupeau libre d'afrique de l'ouest (situé au voisinage de Niamey à Kouré) est la mascotte du projet.
Les acteurs essentiels de ce programme dans la région de Diffa sont
Jacques Hinderer CNRS EOPGS Strasbourg, coordinateur du programme
Pierre Genthon IRD Hydrosciences Niamey, coordinateur du volet "hydrologie"
Bernard Luck EOPGS Strasbourg, la personne sans laquelle le gravimétre ne fonctionnerait jamais.

Et de nombreux participant se relayent pour les diverses mesures.

courbes

La figure ci dessus montre la comparaison entre le champ de gravité mesuré et les variables hydrologiques. L'unité est le nanomètre par seconde carrée, alors que le champs total est d'environ  10 m par seconde carrée. On mesure donc avec une précision meilleure que le miliardiemme. Le trait en bleu est la prédiction d'un modèle hydrologique global (GLDAS). On voit qu'il produit un signal très bien relié à la pluie. A l'opposé, le champs de gravité mesurée ainsi que la piézomètrie (en noir et en mauve) suivent un cycle annuel décalé par rapport à la pluie et probablement piloté par l'infiltration de l'eau de la rivière Yobé.

Les gravimètres permettront-ils de se passer des mesures hydrologiques classiques ?Assurément pas pour l'instant, mais on peu imaginer qu'il soient utilisés pour étendre une couverture piézomètrique limitée par la distribution des puits et forages. D'autre part l'existence de satellites gravimétriques opérant actuellement (le satellite américain GRACE) constitue un espoir pour les region peu couvertes par les dispositifs piézométriques classiques.
Pour ces raisons les expériences du type de celle menées au sein du programme Ghyraf doivent être poursuivies en Afrique Sahélienne.

 

 

 

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26 janvier 2010 2 26 /01 /janvier /2010 15:45

Bosso, en extrémité Est du Niger, à la frontière avec le Nigéria, au bord du Lac Tchad dans les années 50 (années de Grand Lac Tchad) se reconvertit brutalement à l'agriculture quand le Lac recule au cours des sécheresses répétées des années 70 et 80. Les habitants regrettent le temps béni où l'essentiel de leurs ressources provenait de la pêche. En effet, les pêches miraculeuses dans le Lac Tchad garantissaient à la fois une alimentation riche en protéines et un produit d'exportation, le poisson fumé ou banda, particulièrement prisé au Nigéria.

Les habitants se reconvertissent à deux types d'agriculture: le poivron, dit de Diffa, en bordure de la rivière Komadougou Yobé et les cultures de contre-saison sur les terres riches libérées par le retrait du Tchad. Mais ces deux cultures sont exigeantes et demandent beaucoup de travail et d'investissement, ce qui fait souhaiter par les habitants le retour à l'âge d'or du tout poisson par la déviation partielle de la riviére Oubanghi (coulant en RCA tropicale) vers le Lac, un projet soutenu par les pays riverains à travers la Commission du Bassin du Lac Tchad (CBLT).

Le poivron de Diffa (ici à Bosso !)
Champs poivronanne poivronLe mois de janvier à Bosso est celui de la récolte du poivron qui est séché et trié en vue de son expédition dans toute l'Afrique de l'Ouest. L'odeur du poivron séchant est omniprésente. Les producteurs ayant encore la possibilité d'irriguer le font à partir de la Komadougou Yobé. Mais face à la plupart des champs, celle-ci est à sec, et la récolte se termine. Cette culture peut se révéler très rémunératrice, mais elle demande un investissement fixe important en début de saison et donc une mauvaise récolte peut représenter une catastrophe pour un petit producteur.

 

La richesse du polder de Boulatoungour.
Mais polderoiseaux polderLes terres de décrues laissées par le Lac et dont la fertilité est régulièrement renouvelée par une inondation se révèlent capables de produire du maïs et du haricot en pleine saison sèche sans apport d'eau. Elucider le miracle de cette fertilité et en évaluer la pérennité est un travail (encore un) pluridisciplinaire touchant l'hydrologie l'agronomie, les sciences sociales et l'hydrogéologie. Cultiver ces terres demande un travail de tous les instants, d'abord pour conduire par une série de chenaux les eaux d'inondation le plus loin possible à l'intérieur du polder, puis pour entretenir les cultures et en particulier luter contre les très envahissants Prosopis Africana et Mimosa Pigra. Il faut donc être courageux pour travailler ici (ou bien ne pas avoir le choix ....).

Les aquifères salés du pourtour du Lac. Dans la région de Bosso encore plus qu'ailleurs au Niger, la vie dépend de l'eau souterraine, avec une pluviométrie de l'ordre de 150 mm ces dernières années et une rivière à sec de février à juillet. Or, en profondeur cette eau est pour une large part salée, conséquence de l'injection des sels déposés en périodes sèche par le Lac. Comprendre la répartition de ces aquifères salés et donner des recommandations pour l'exploitation des eaux douces est donc un objectif de développement prioritaire. C'est à ce sujet que s'est attelé Abdou Moumouni Moussa pour sa thèse avec pour principal outil la géophysique d'exploration. (photo : Abdou TDEM).
Tdem abdou 
Abdou opérant le TDEM: du courant est injecté suivant une séquence spécifique dans une boucle carrée de 50m de coté


C'est à tous ces aspect qu'était consacrée notre dernière mission pluridisciplinaire effectuée à Diffa et Bosso dans la deuxième quinzaine de janvier 2010. Les participants de cette mission étaient

 

  • Anne Luxereau: Eco-anthropologue et spécialiste du poivron de Diffa
  • Abdou Moumouni Moussa, cadre de la Direction des Ressources en Eau de Niamey et en thèse de formation continue
  • Martial Bonkoungou technicien de la Direction des Ressources en Eau de Niamey et spécialiste de prospection électrique.
  • Pierre Genthon, hydrogéologue, spécialiste des aquifères du pourtour du Lac Tchad
    Abdouramane, Traducteur, facilitateur et grand connaisseur de la nature et des hommes dans la région de Diffa. 
  • Abdoulaye Oumarou, chauffeur mécanicien et grand spécialiste de la conduite sur sable, et Issa Taoué, chauffeur et moniteur d'auto école.
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