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Les Hommes face aux sécheresses

 | 
Bernard Bret

2. Comparaison, évolution, conséquences des sécheresses

La variabilité de la pluviosité annuelle dans quelques régions arides du monde ; ses conséquences écologiques

H. N. Le Houerou

Texte intégral

1Le degré d’aridité d’une région est généralement apprécié par la hauteur moyenne de ses précipitations annuelles ou par divers indices combinant celle-ci avec la température, l’évaporation ou l’évapotranspiration potentielle.

2Cette manière de faire paraît insuffisante car elle fait abstraction de l’important facteur d’aridité que constitue le degré de variabilité de la pluviosité. En effet il peut exister de très grandes différences de variabilité entre diverses régions climatiques ou écologiques présentant des moyennes pluviométriques identiques ou similaires.

3Il est ainsi montré que, contrairement à bien des idées reçues, le Sahel présente une variabilité inférieure à celle de la plupart des zones arides mondiales, à l’inverse du Nordeste brésilien.

4Il en résulte que l’aridité écologique, sous une isohyète donnée, est beaucoup plus élevée au Nordeste qu’au Sahel ou qu’en Afrique méditerranéenne. Ce phénomène explique le caractère très xérophile de la caatinga sous des pluviosités moyennes relativement élevées. Il rend aussi compte de l’utilisation des terres par l’homme ; cette dernière dépendant autant du degré de fiabilité des précipitations que de leur hauteur moyenne.

1 — Méthodes

5La variabilité des précipitations annuelles, ou son inverse leur fiabilité, peuvent être appréciées de diverses façons, dont voici les plus usitées.

1.1. - Le Coefficient de variation (ν = σ / x)

6La méthode usuelle consiste à déterminer le coefficient de variation (quotient de l’écart-type par la moyenne) des stations ou des zones qu’on se propose de comparer. Mais, encore faut-il comparer ce qui est comparable, c’est-à-dire les coefficients de variation de stations ayant des moyennes identiques ou du moins peu différentes ; nous avons ainsi comparé les coefficients de variation à l’intérieur de tranches pluviométriques groupées en classes de 100 mm.

7Cette méthode permet de calculer de façon précise les fréquences ou les probabilités d’obtenir tel ou tel évènement (total annuel). Les fréquences utilisées pour le Nordeste dans le calcul de l’Indice Percentile de Variabilité, dans la présente étude, sont déduites des données de Hargreaves (1973) calculées par la méthode des distributions gamma.

1.2. - Indice Percentile de Variabilité (I P V)

8Une méthode empirique mais irréprochable et d’utilisation facile consiste à utiliser les percentiles des évènements réellement survenus (quintiles, déciles). La variabilité peut alors se définir par le rapport entre certains percentiles ; par exemple, le rapport à la médiane (percentile 50) de la différence entre les percentiles 90 et 10 : p 90 - p 10/ p 50 (Austin & Nix, 1978). Cette méthode est d’usage courant chez les climatologues australiens lorsqu’il s’agit d’exprimer la variabilité des pluies en zone aride ; nous l’avons utilisée pour la Libye (Le Houérou, 1982/85). Signalons à cet effet que les climatologues australiens n’utilisent plus la moyenne dans les cartes de la pluviosité annuelle, mais la médiane.

1.3. - Le rapport entre l’évènement de valeur la plus élevée et celui de valeur la plus basse de chaque série : Maximum/minimum

9Cet indice offre l’avantage d’une mise en oeuvre facile et rapide ; mais il présente aussi l’inconvénient de tendre à exagérer la variabilité ; il conduit à accorder une importance exagérée à des évènements qui peuvent être de nature fortuite. De plus, lorsque la valeur la plus faible tend vers zéro, l’indice tend vers l’infini et perd ainsi toute signification.

1.4. - La fiabilité

10Les pluies annuelles fiables (P F = D P Dépendable Rains) sont celles qui se réalisent 3 années sur 4, pour certains auteurs (Hargreaves, 1969, 1973, 1973 ; Virmani & al., 1980), ou 4 années sur 5 pour d’autres auteurs (Dancette, 1977 ; Dancette & Hall, 1979 ; Le Houérou, 1982/85 ; Le Houérou & Norwine, 1985).

11Habituellement, ce taux croit avec la moyenne annuelle : plus la moyenne est élevée, plus les pluies sont fiables ; c’est par exemple le cas pour le Sahel et les régions arides méditerranéennes. Mais il n’en est pas toujours et nécessairement ainsi, notamment au Nordeste ou le taux de fiabilité est indépendant de la moyenne, comme nous le verrons plus loin.

2 — Le coefficient de variation

Tableau n° 1 — Coefficients de variation et erreur standard sur le C.V. pour quelques zones arides.

Tableau n° 1 — Coefficients de variation et erreur standard sur le C.V. pour quelques zones arides.
  • 1 S.E. Nicholson, 1984, Comm. Pers. ; Sneyers, 1981.
  • 2 De Miranda & Oliveira, 1981.
  • 3 Dubief, 1968 ; Seltzer, 1946.
  • 4 Le Houérou, 1982/85.
  • 5 Le Houérou & Norwine, 1985.

Sources :
Note11
Note22
Note33
Note44
Note55

2

Tableau n° 2 : Quelques valeurs records des coefficients de variation et des rapports Maximum/minimum au Nordeste

Tableau n° 2 : Quelques valeurs records des coefficients de variation et des rapports Maximum/minimum au Nordeste

12Des stations voisines, ayant des moyennes similaires peuvent avoir, au Nordeste, des coefficients de variation très différents, ce qui n’est pas le cas dans les autres zones arides examinées. Ces variations de la variabilité dans l’espace peuvent atteindre au Nordeste des valeurs de 300 % pour des stations peu éloignées ayant une moyenne identique ; par exemple :

13En d’autres termes la variabilité au Nordeste est anarchique dans le temps et dans l’espace, tandis qu’elle obéit à des lois relativement précises dans les autres zones examinées.

3 - Indice Percentile de Variabilité (IPV) : f 0.9 - f 0.1 / f 0.5

14D’après nos calculs sur les données de Hargreaves (1973, 1974), cet indice est toujours, en moyenne, supérieur à l’unité pour les 130 stations du Nordeste analysées dans les tranches pluviométriques de 400 à 800 mm, comme il ressort du tableau numéro 3.

Tableau n° 3 : Valeurs moyennes et extrêmes de l’Indice Percentile de Variabilité au Nordeste

Tableau n° 3 : Valeurs moyennes et extrêmes de l’Indice Percentile de Variabilité au Nordeste

15On voit donc que l’indice est indépendant de la moyenne, comme pour le coefficient de variation.

16En Libye cet indice atteint les valeurs indiquées au tableau n°4.

Tableau n° 4 : Valeurs moyennes et extrêmes de l’Ι P V en Libye.

Tableau n° 4 : Valeurs moyennes et extrêmes de l’Ι P V en Libye.

17Contrairement au Nordeste, dans le cas de la Libye, l’IPV est significativement lié à la moyenne par une corrélation négative : r2 =0.40 ; a = 2.51 ; b = -0.01 ; n = 139.

18En Australie l’IPV varie de moins de 0.5 dans les zones les mieux arrosées (x > 1 000 mm) à plus de 1.75 dans une zone limitée (100 < x < 250) aux confins du Queensland, du Northern Territory, du South Australia et du New South Wales, entre Oodnatta et Birdsville (Austin & Nix, 1978).

19Au Texas, les valeurs voisines de 1.00 correspondent sensiblement à l’isohyète moyenne annuelle de 500 mm (Le Houérou & Norwine, 1985). L’IPV y est lâchement dépendant de la moyenne avec une faible corrélation négative, à la limite de la signification au seuil de 95 %.

20On voit donc, de nouveau, que l’IPV souligne le caractère de variabilité extrême et anarchique des pluies annuelles au Nordeste.

4 - Taux de fiabilité 10(f0.8 /x)

21Les pluies fiables sont arbitrairement définies içi comme celles dont la fréquence (ou la probabilité d’occurrence) est de 80 %. Cette notion présente évidemment une importance extrême en agriculture ; c’est un des facteurs essentiels qui conditionnent l’utilisation des terres et la gestion de l’espace rural dans un environnement édaphique et socio-économique donné. Pour le Nordeste, nous obtenons les valeurs indiquées au tableau numéro 5, calculées d’après les données publiées par Hargreaves (1973). Les mêmes données pour le Sénégal sont fournies dans le tableau numéro 6 et calculée d’après les chiffres publiés par Dancette (1977), par Sneyers (1981), et par Virmani & al. (1980).

Tableau n° 5 : Taux de fiabilité des précipitations annuelles au Nordeste

Tableau n° 5 : Taux de fiabilité des précipitations annuelles au Nordeste

Tableau n° 6·: Taux de fiabilité des précipitations annuelles au Sénégal

Tableau n° 6·: Taux de fiabilité des précipitations annuelles au Sénégal

Tableau n° 7 : Taux de fiabilité des précipitations annuelles en Libye.

Tableau n° 7 : Taux de fiabilité des précipitations annuelles en Libye.

22De l’examen de ces trois tableaux on peut donc constater que :

  1. Le taux de fiabilité est indépendant de la moyenne au Nordeste, mais lié à celle-ci au Sénégal (donc au Sahel) et en Libye (donc en Afrique du Nord méditerranéenne).

  2. Le taux de fiabilité croît avec la moyenne au Sénégal et en Libye mais pas au Nordeste.

  3. Pour une classe pluviométrique donnée, le taux de fiabilité est constamment et nettement plus élevé au Sénégal et en Libye et légèrement plus élevé en Libye qu’au Sénégal (encore que la différence ne soit pas significative en raison du petit nombre de stations analysées au Sénégal).

  4. La variation du taux de fiabilité, dans une classe donnée, est nettement plus élevée au Nordeste que dans les deux autres zones.

  5. Des taux de fiabilité extrêmement faibles peuvent se rencontrer au Nordeste : à Velame, état de Ceara, 14(x = 724 mm ; f 0.5 = 477 mm ; n = 48 ans) la pluviosité assurée 4 années sur 5 est seulement de 138 mm, ce qui représente seulement 19 % de la moyenne et 28 % de la médiane.

23Au Texas, le taux de fiabilité dans les tranches pluviométriques de 400 à 800 mm varie de 0.70 à 0.77 (Le Houérou & Norwine, 1985), donc comparable à celui du Sénégal et de la Libye, et clairement plus élevé qu’au Nordeste. Les valeurs observées pour les tranches de 400-800 mm au Nordeste sont atteintes en Libye sous des moyennes de 200-300 mm seulement. Les précipitations annuelles sont donc plus fiables en Libye qu’au Nordeste.

5 — Conséquences écologiques et agricoles

24Il a été montré que la variabilité de la production primaire annuelle en zone aride, à l’échelle mondiale, est en moyenne 50 % plus élevée que la variabilité des précipitations annuelles (Le Houérou & al., 1984). C’est donc là un facteur d’aridité supplémentaire dans les zones comme le Nordeste où cette variabilité pluviométrique est particulièrement élevée. Il est, par exemple, possible de cultiver avec succès des céréales sous pluies sous des isohyètes de moyennes annuelles de 350-400 mm en Afrique du Nord, 200-350 mm au Proche Orient (Le Houérou, 1982), ou encore sous des moyennes annuelles de 500-600 mm au Sahel (Dancette & Hall, 1979 ; Le Houérou & Popov, 1981). De telles cultures ne sont pas envisageables sous des moyennes comparables au Nordeste avec un taux de réussite suffisant, en raison de l’extrême variabilité des précipitations. La différence entre les isohyètes minimaux requis pour la culture assurées des céréales (blé, orge) en Afrique du Nord et au Proche Orient provient de deux causes complémentaires : les pluies sont plus concentrées en saison hivernale au Proche Orient, avec 60 à 80 % des chutes annuelles survenant en décembre-janvier, d’autre part le taux de variabilité est nettement plus faible (ou le taux de fiabilité plus élevé) au Proche Orient.

25La variabilité des précipitations n’est certes pas le seul facteur d’aridité climatique : longueur et intensité de la saison sèche, rapport P/PET, modes de distribution saisonnière des pluies (pluies d’été ou pluies d’hiver ; distribution monomodale ou multimodale, intensité des chutes etc.), mais c’est un facteur très important qui a été souvent insuffisamment pris en compte par les écologistes et les agronomes, bien que l’empirisme paysan se soit naturellement adapté à cette inconstance par des modes d’utilisation des terres plus ou moins adéquats. De même la flore et la végétation montrent également de remarquables adaptations à la variabilité de la pluviosité par le xéromorphisme. C’est ainsi que le caractère xéromorphe de la caatinga contraste avec celui de la flore et de la végétation sahélienne ou des végétations naturelles méditerranéennes (là ou elles subsistent). Les savanes sou-dano-sahéliennes et nord-soudaniennes comportent un nombre assez important, et souvent physionomiquement dominant, d’arbres et d’arbustes sempervirents, malacophylles, latifoliés (Combrétacées, notamment), tandis que les espèces aphylles, crassulescentes, caducifoliées semblent dominer la caatinga, sous des isohyètes moyennes identiques de 400-800 mm.

Remerciements

26Je tiens à remercier ici le Pr Sharon E. Nicholson de Florida State University, Tallahassee, qui m’a communiqué des données statistiques inédites sur la pluviosité de l’Afrique de l’Ouest.

Bibliographie

BIBLIOGRAPHIE

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Notes

1 S.E. Nicholson, 1984, Comm. Pers. ; Sneyers, 1981.

2 De Miranda & Oliveira, 1981.

3 Dubief, 1968 ; Seltzer, 1946.

4 Le Houérou, 1982/85.

5 Le Houérou & Norwine, 1985.

Table des illustrations

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Titre Tableau n° 1 — Coefficients de variation et erreur standard sur le C.V. pour quelques zones arides.
Légende Sources :Note11Note22Note33Note44Note55
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Titre Tableau n° 2 : Quelques valeurs records des coefficients de variation et des rapports Maximum/minimum au Nordeste
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Titre Tableau n° 3 : Valeurs moyennes et extrêmes de l’Indice Percentile de Variabilité au Nordeste
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Titre Tableau n° 4 : Valeurs moyennes et extrêmes de l’Ι P V en Libye.
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Titre Tableau n° 5 : Taux de fiabilité des précipitations annuelles au Nordeste
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Titre Tableau n° 6·: Taux de fiabilité des précipitations annuelles au Sénégal
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Titre Tableau n° 7 : Taux de fiabilité des précipitations annuelles en Libye.
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Auteur

CNRS/CEPE. MONTPELLIER

© Éditions de l’IHEAL, 1989

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