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Climatologie

2017

Caractérisation de la variabilité climatique dans la région du Centre-Nord du Burkina Faso entre 1961 et 2015

Characterization of climate variability in the North Central region of Burkina Faso from 1961 to 2015

Pamalba Narcise Kabore, Amadé Ouedraogo, Moussa Sanon, Pascal Yaka et Léopold Some

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Résumé

Cette étude a pour but de caractériser la variabilité climatique dans le Centre-Nord du Burkina Faso. L’économie de cette région est particulièrement vulnérable au changement climatique. Les données collectées à cette fin concernent la pluviométrie journalière enregistrée dans onze stations et couvrant la période 1961-2015. L’indice pluviométrique standardisé a été utilisé pour déterminer les périodes sèches et humides. Des tests statistiques ont été appliqués pour analyser la variabilité pluviométrique. Les indices ETCCDMI ont permis de caractériser les extrêmes pluviométriques. Les résultats montrent que la période 1961-2015 est caractérisée par une alternance de phases humides et sèches avec une tendance générale à la baisse des précipitations annuelles. La région a connu une modification de son régime pluviométrique depuis la fin des années 1960. Cette modification s’est traduite par une période de baisse des cumuls pluviométriques et des pluies journalières. Cependant, la pluviométrie régionale a amorcé un retour vers des périodes plus humides depuis la fin des années 1980 et les décennies 1990 et 2000. La reprise est plus prononcée dans la zone sahélienne que dans l’espace soudano-sahélien. Cette étude montre une forte disparité spatiale dans la répartition des jours pluvieux durant ces décennies. En effet, le nombre annuel de jours pluvieux est en hausse dans cinq localités tandis qu’il est en baisse dans les six autres localités. La fréquence des pluies de 50 mm, des pluies intenses et des pluies extrêmes est en hausse depuis la fin des années 1980 et les décennies 1990 et 2000. Le retour des pluies est plutôt lié à une fréquence élevée des évènements de forte intensité pluviométrique qu’à une augmentation des jours pluvieux. Malgré cette évolution, on note une persistance de la sécheresse dans certaines localités du Centre-Nord notamment depuis 2005 à Kongoussi et 2010 à Bouroum.

Abstract

This study aims to characterize climate variability in the North Central region of Burkina Faso. The economy of this region is particularly vulnerable to climate change. The daily rainfall data of eleven stations of this area and covering the period 1961-2015 were used. The Standardized Precipitation Index was performed to determine dry and wet periods. Statistical tests were applied to analyze rainfall variability. The ETCCDMI indices were used to characterize extremes rainfall. The results show that the period 1961-2015 is characterized by an alternating of wet and dry phases with a decline in the annual precipitation trend. A modification in the rainfall pattern is noted in this area since the end 1960s. This change led to a decrease of rainfall amount and daily rainfall regime. However, regional rainfall progressively recorded wetter years since the end 1980s and the 1990s and 2000s. This recovery is significantly in the sahelian zone than the sudano-sahelian zone. This study indicates a strong spatial disparity in the distribution of the rainy days during these decades in this zone. Indeed, annual rainy days number increased in five localities while decreasing is observed in the six other localities. The frequency of 50 mm rains, intense rain and extremes rain are increasing since the end of 1980s and the 1990s and 2000s. Rainfall recovery in the North Central region is strongly linked to high intensity rainfall events. Despite this evolution, drought is persisting in this area especially in Kongoussi since 2005 and 2010 for Bouroum.

Entrées d'index

Mots-clés : Burkina Faso, région Centre-Nord, variabilité climatique journalière, sécheresse

Keywords: Burkina Faso, North Central region, daily climate variability, drought

Texte intégral

Introduction

Le Sahel ouest-africain subit les effets néfastes du dérèglement climatique. L’effet le plus significatif a été la réduction à long terme des précipitations dans les régions semi-arides de l’Afrique (Nicholson, 2001). C’est ainsi que durant la période 1968-1995, le Sahel a connu le déficit pluviométrique le plus important du 20ème siècle tant par sa durée, son intensité et son extension (Dai et al., 1998 ; Servat et al., 1998 ; Descroix et al., 2015). Au Burkina Faso, de nombreuses études évoquent une baisse de la pluviométrie survenue entre la fin des années 1960 et le début de la décennie 1970 (Paturel et al., 1998 ; Gautier et al., 1998 ; Servat et al., 1998 et 1999). Ainsi, le pays a enregistré un déficit pluviométrique moyen de 22 % avec une période de rupture se situant entre 1968 et 1971. Suite aux manifestations de la variabilité pluviométrique, les inondations ont été très fréquentes dans la ville de Ouagadougou entre 2002 et 2012 (Hangnon et al., 2015). Globalement, la variabilité interannuelle des précipitations au Sahel est forte, mais normale pour une région semi-aride ; elle est plus faible que dans bien d’autres régions tropicales sèches : Afrique du Sud, Corne de l’Afrique, Nordeste Brésilien, Australie, Nord du Mexique,… (IPCC, 2007).

Les conséquences du changement climatique sur les économies des pays africains sont indéniables, ce continent étant le plus vulnérable (IPCC, 2007). Selon Houghton et al.(2001), les évènements climatiques extrêmes devraient devenir plus fréquents avec le réchauffement climatique. Ces évènements ont un impact négatif sur l’agriculture, l’élevage et les ressources naturelles (Karimou Barké et al., 2015) qui sont des secteurs sur lesquels reposent l’essentiel des économies nationales ouest-africaines. L’agriculture vivrière est souvent la plus affectée par la péjoration climatique. A titre d’exemple, les aléas climatiques ont causé en 2009 au Burkina Faso une perte de 268 005 tonnes de céréales (SCADD, 2010).

L’économie de la région du Centre-Nord du Burkina Faso repose essentiellement sur l’agriculture pluviale. En effet, plus de 80 % des habitants dépendent de cette activité qui constitue à 41 % la principale source de revenus des ménages (SP/CPSA, 2008). Les irrégularités annuelles et interannuelles de la pluviosité se traduisent par des saisons des pluies déficitaires avec pour conséquences de mauvaises récoltes (Zombré, 2006). Cette étude a ainsi pour but de mieux caractériser la variabilité climatique dans la région du Centre-Nord du Burkina Faso entre 1961 et 2015, en analysant particulièrement les modifications du régime pluviométrique et le potentiel retour amorcé de la pluviométrie au cours des dernières décennies en lien avec les évènements pluvieux de forte intensité.

1. Matériel et méthodes

1.1. Présentation de la zone d’étude

La région du Centre-Nord du Burkina Faso regroupe trois provinces administratives : le Bam, le Namentenga et le Sanmatenga. Cette région est située entre la zone sahélienne et la zone soudano-sahélienne du Burkina Faso (figure 1) et possède un climat de type sahélo-soudanien caractérisé par deux saisons bien marquées : une longue saison sèche de novembre à mai et une courte saison pluvieuse de juin à octobre (Zombré, 2006). Ce découpage climatique est fonction de la subdivision du pays en trois zones climatiques distinctes que sont la zone sahélienne, la zone nord-soudanienne et la zone sud-soudanienne (PANA, 2007). Fontès et Guinko (1995) distinguent trois types de climat dans la région du Centre-Nord en tenant compte de la pluviométrie annuelle et du nombre de mois secs recevant moins de 50 mm d’eau :

  • le type sahélien-sud avec une pluviosité annuelle de 400 à 600 mm, et 7 à 9 mois de saison sèche ;

  • le type de transition sahélo-soudanien avec une pluviosité annuelle de 600 à 700 mm, et 7 à 8 mois de saison sèche ;

  • le type nord-soudanien avec une pluviosité annuelle de 700 à 800 mm, et 6 à 7 mois de saison sèche.

Figure 1 : La région du Centre-Nord du Burkina Faso et les postes pluviométriques.
The North Central region of Burkina Faso with rainfall stations.

1.2. Données de l’étude

Les données climatiques ont été collectées auprès de l’Agence Nationale de la Météorologie du Burkina (ANM). Il s’agit des séries pluviométriques au pas de temps journalier de onze postes de la région du Centre-Nord (figure 1). Certaines chroniques ne couvrent pas toute la période 1961-2015 comme les postes de Boussouma (1982-2015), Bouroum (1965-2015), Bourzanga (1963-2015), Korsimoro (1964-2015) et Mané (1962-2015). Des lacunes existent au sein des séries pluviométriques de certains postes. Elles ont été comblées en fonction des données pluviométriques des postes voisins à l’intérieur d’une même zone climatique. Les valeurs manquantes de certaines séries proviennent de la base de données SIEREM téléchargeables sur www.hydrosciences.fr/SIEREM/.  

1.3. Evolution des cumuls pluviométriques annuels

Au Sahel, pour déterminer si une année est pluvieuse ou sèche, l’indice pluviométrique standardisé (IPS) est souvent utilisé (Ali et al., 2008 ; Ali et Lebel, 2009). Cet indice est une moyenne des cumuls pluviométriques saisonniers centrés et réduits calculés au niveau de chaque poste pluviométrique pour une saison donnée. L’IPS permet de déterminer si la saison est excédentaire (IPS > 0) ou déficitaire (IPS < 0). La formule de cet indice est la suivante :

est la pluie de l’année i au poste j, la pluie moyenne interannuelle du poste j, σj l’écart-type de la série des cumuls saisonniers au poste j, et Ni le nombre de postes de l’année i.

L’indice a été calculé sur la période allant de 1961 à 2015, avec comme période de référence la normale 1961-1990. Les postes de Barsalogho et Tougouri, représentatifs de la zone sahélienne, et ceux de Boulsa et Kongoussi pour la zone soudano-sahélienne, ont été choisis pour caractériser l’évolution des cumuls pluviométrique annuels dans la région. La méthode de la moyenne mobile centrée réduite sur 5 ans a été appliquée car elle réduit les faibles fluctuations internes et fait mieux ressortir les grandes tendances des indices pluviométriques. Le nombre annuel de jours pluvieux a été déterminé sur la base du seuil de 0,1 mm par jour. Une carte de la position de l’isohyète 600 mm a été réalisée pour les périodes trentenaires 1961-1990, 1971-2000 et 1981-2010.

1.4. Indices d’extrêmes climatiques

Pour caractériser la fréquence, l’intensité et la durée des évènements climatiques extrêmes, les indices recommandés par l’Expert Team on Climate Change Detection Monitoring and Indices (ETCCDMI) de l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM) ont été utilisés. Ces indices sont intégrés dans le logiciel RClimDex (Zhang et Yang, 2004). Nous avons sélectionné cinq indices d’extrêmes pluviométriques (tableau 1). Il s’agit du nombre total annuel de jours caractérisés par des précipitations ≥ 10 mm (P10) et des pluies ≥ 20 mm (P20). Un seuil de précipitations journalières de 50 mm a été fixé correspondant à l’indice P50. Les deux autres indices sont basés sur les 95ème et 99ème percentiles (P95p et P99p), soit des évènements pluviométriques intenses et extrêmes. Le calcul de ces indices avec RClimDex a exigé le test de contrôle rigoureux de la qualité des séries pluviométriques.

Tableau 1 : Les cinq indices d’extrêmes pluviométriques calculés.
Five extreme rainfall indices calculated.

Nom de l’indice

Définition

Unité

P10 :

Fréquence des pluies ≥ 10 mm

Nombre de jours avec P ≥ 10 mm

jours

P20 :

Fréquence des pluies ≥ 20 mm

Nombre de jours avec P ≥ 20 mm

jours

P50 :

Fréquence des pluies ≥ 50 mm

Nombre de jours avec P ≥ 50 mm

jours

P95p :

Fréquence des pluies intenses

Nombre de jours avec P ≥ 95e percentile

jours/an

P99p :

Fréquence des pluies extrêmes

Nombre de jours avec P ≥ 99e percentile

jours/an

1.5. Les différents tests statistiques

Pour déceler d’éventuels changements dans l’évolution des paramètres climatiques, des méthodes statistiques de recherche de tendance et de détection de ruptures ont été utilisées. Une « rupture » peut être définie par un changement dans la loi de probabilité des variables aléatoires dont les réalisations successives définissent les séries chronologiques étudiées (Lubès et al., 1994). Ces tests sont extraits en grande partie de la note technique de l’Organisation Météorologique Mondiale (WMO, 1966) et de l’ouvrage de Kendall et Stuart (1943). Ces tests sont intégrés dans le logiciel Khronostat développé par l’Institut de Recherche pour le Développement (IRD) et l’Université de Montpellier (Boyer, 1998).  

2. Résultats

2.1. Variabilité interannuelle des précipitations

L’étude de la variabilité interannuelle des précipitations du Centre-Nord met en évidence trois périodes pluviométriques marquées et séparées par des ruptures : 1961-1969, 1970-1993 et 1994-2015. La figure 2 présente l’évolution interannuelle de l’indice pluviométrique standardisé dans les localités de Barsalogho (a), Tougouri (b), Boulsa (c) et Kongoussi (d). La première période a été fortement excédentaire. La période humide commence en 1951. On a ici la fin d’un long épisode très excédentaire 1951-1967. La période 1970-1993 a été fortement déficitaire, avec cependant quelques années excédentaires (1975, 1988 et 1991 à Barsalogho ; 1974, 1976 et 1988 à Tougouri ; 1974, 1978, 1981, 1988 et 1991 à Kongoussi).

Figure 2 : Evolution interannuelle de l’indice pluviométrique standardisé à Barsalogho (a), Tougouri (b), Boulsa (c) et Kongoussi (d) durant la période 1961-2015.
Interannual evolution of standardized precipitation index in Barsalogho (a), Tougouri (b), Boulsa (c) and Kongoussi (d) during the period 1961-2015.

Le déficit pluviométrique se poursuit de 1979 à 1993 avec une intensification et une généralisation durant les années 1980. En effet, cette intensification touche les deux localités de la zone sahélienne (Barsalogho et Tougouri de 1979 à 1987), et celles de la zone soudano-sahélienne (1982-1987 à Kongoussi et 1982-1993 à Boulsa). Les deux zones climatiques ont connu des sécheresses pluriannuelles durant cette période. Ces sécheresses entraînent comme conséquences le déboisement et la désertification. Elles affectent également la disponibilité des ressources en eau pour l’agriculture et désorganisent les plans de développement à l’échelle locale ou régionale.

La période 1994-2015 est caractérisée par une alternance d’années sèches et d’années humides qui traduit une variabilité interannuelle plus forte que les périodes précédentes, avec une légère reprise de la pluviométrie constatée depuis 1994. Cependant, cette reprise semble plus franche à Barsalogho et Tougouri tandis qu’elle apparait plus lente à Boulsa, traduisant une persistance de la baisse pluviométrique depuis le début des années 1990 dans cette localité. A Kongoussi également, aucun retour significatif n’a été amorcé depuis la décennie 1990 et on observe plutôt une baisse pluviométrique à partir de 2005. Ces résultats indiquent que le « retour des pluies » est plus prononcé dans la zone sahélienne que dans la zone soudano-sahélienne.  

2.2. Evolution du régime pluviométrique

2.2.1. Modification des cumuls pluviométriques annuels sur la période 1961-1990

L’application du test de corrélation sur le rang met en évidence une tendance à la baisse des cumuls pluviométriques annuels sur la période 1961-1990 dans huit localités de la région au seuil de confiance de 99 %. Seules les localités de Boulsa et Mané ne montrent pas de tendance à la baisse. L’application des deux autres tests statistiques permet de déceler une période de rupture à la baisse de la pluviométrie située entre 1964 et 1979 (tableau 2).

Tableau 2 : Déficits pluviométriques moyens observés par rapport à la date de rupture sérielle sur la période 1961-1990.
Average rainfall deficits observed with respect to the date of the breakpoint during the period 1961-1990.

Postes Pluviométriques

Test de Pettitt

Segmentation de Hubert et Carbonnel

Moyenne avant rupture (mm)

Moyenne après rupture (mm)

Baisse (%)

Zone sahélienne

Barsalogho

1976**

1964 ; 1979

642

450

29,9

Bourzanga

1978**

1978

596

428

26,5

Bouroum

1978*

-

620

464

25,1

Tougouri

1977**

1977

648

489

24,5

Zone soudano-sahélienne

Boulsa

-

1968

820

642

21,7

Kaya

1976*

1976

736

595

19,1

Korsimoro

1969*

1969

842

611

27,4

Mané

1969*

1967

768

615

19,9

Tikaré

1976*

1967

836

631

24,5

Les signes * et ** signifient que la rupture est respectivement significative à 95 et 99 % selon le résultat du test de Pettitt (1979). The signs * and ** mean that the breakpoint is respectively significant to 95 and 99 % according the result of Pettitt test (1979).

On note une baisse pluviométrique moyenne d’environ 26,5 % dans la zone sahélienne et de 22,5 % dans la zone soudano-sahélienne, confirmant que la sécheresse des années 1970 et 1980 a sévèrement frappé cet espace du Burkina Faso. Le déficit se traduit par une descente de l’isohyète 600 mm vers le sud de la région au cours de la période 1971-2000 (figure 3).

Figure 3 : Migration historique de l’isohyète 600 mm dans la région du Centre-Nord selon trois sous-périodes trentenaires entre 1961 et 2010.
Historical migration of the isohyet 600 mm in the North Central region of Burkina Faso according three thirty subperiods between 1961 and 2010.

Cette descente est moins forte qu’en moyenne au Sahel où les isohyètes sont fréquemment « descendus » de 100 ou 200 km vers le sud après 1968. Cette évolution isohyétale a entrainé une extension de la zone sahélienne à Tikaré et Kongoussi qui, initialement, se trouvaient en zone soudano-sahélienne.

Cette baisse est accompagnée d’une réduction des jours pluvieux sur la période 1961-1990. Le test de corrélation sur le rang met en évidence une tendance à la baisse des jours pluvieux à des seuils de confiance de 90 % pour Bouroum, 95 % pour Kaya et 99 % dans sept postes pluviométriques. En revanche, les jours pluvieux ne présentent pas de tendance à la baisse à Mané (au seuil de 99 %) mais plutôt une rupture. La période de rupture chronologique se situe entre 1965 et 1984 (tableau 3). Le nombre annuel de jours pluvieux a connu une réduction significative durant les décennies 1960, 1970 et 1980 dans neuf localités de la région. Cette réduction est en moyenne de 14 jours dans les deux zones climatiques.

Tableau 3 : Baisse du nombre annuel de jours de pluie observée par rapport à la date de rupture sur la période 1961-1990.
Annual rainy days decrease observed with respect to the date of the breakpoint during the period 1961-1990.

Postes Pluviométriques

Test de Pettitt

Segmentation de Hubert et Carbonnel

Moyenne avant rupture (jours)

Moyenne après rupture (jours)

Baisse (%)

Zone sahélienne

Barsalogho

1979***

1967 ; 1981

47

32

32

Bouroum

1978**

1977

43

29

33

Bourzanga

1979***

1979

57

43

25

Tougouri

1969*

1965

52

39

25

Zone soudano-sahélienne

Boulsa

1982**

1968 ; 1984

59

44

25

Kaya

1976**

1982

52

35

33

Kongoussi

1980***

1980

56

41

27

Korsimoro

1976***

1969

49

38

22

Tikaré

1972***

1970

65

50

23

Les signes *, ** et *** signifient que la rupture est respectivement significative à 90, 95 et 99 % selon le résultat du test de Pettitt (1979).
The signs *, ** and *** mean that the breakpoint is respectively significant to 90, 95 and 99 % according the result of Pettitt test (1979).

2.2.2. Evolution des indices d’extrêmes pluviométriques (1961-1990)

L’application du test de corrélation sur le rang met en évidence une tendance à la baisse de l’indice P99p dans dix localités à un seuil de confiance de 99 %. Ce résultat traduit une baisse généralisée des pluies extrêmes dans le Centre-Nord sur la période 1961-1990. Les indices P10, P50 et P95p affichent chacun une tendance à la baisse. L’application des deux autres tests statistiques décèle une période de rupture qui se situe entre 1963 et 1978 (tableau 4). Les indices P20 et P10 ont enregistré une réduction significative respectivement dans trois et six localités. De même, les indices P99p et P95p sont affectés par une baisse respectivement dans trois et cinq postes pluviométriques. La baisse de ces indices met en évidence un changement du régime des pluies journalières survenu à la fin des années 1960 dans la région.

2.2.3. Evolution des précipitations annuelles sur la période 1981-2015

Les précipitations annuelles ont évolué à la hausse sur la période 1981-2015. Le test de corrélation sur le rang appliqué sur les séries de pluie annuelles confirme cette hausse des précipitations à des seuils de confiance de 90 % pour Bourzanga et Kaya, 95 % pour Mané et 99 % pour Barsalogho. La série pluviométrique de Boussouma présente plutôt cette tendance à la hausse entre 1991 et 2015 (au seuil de 90 %). En revanche, le test ne confirme pas de tendance à la hausse à Boulsa, Bouroum, Korsimoro, Kongoussi, Tikaré et Tougouri (au seuil de 99 %).

Tableau 4 : Ruptures chronologiques des indices d’extrêmes pluviométriques sur la période 1961-1990.
Chronological breakpoints of the extreme rainfall indices on the period 1961-1990.

Postes pluviométriques

P10

P20

P50

P95p

P99p

Zone sahélienne

Barsalogho

1963 ; 1978***

1976*** ; 1978

-

1964 ; 1969*

1964

Bourzanga

1978*

-

-

1978

-

Tougouri

1974*

-

-

-

-

Zone soudano-sahélienne

Boulsa

1968

-

-

1965

-

Kaya

1976***

1966

-

-

-

Kongoussi

1976*

-

-

-

-

Korsimoro

1970***

1967

-

-

-

Mané

1965

1967*

1964

1964

1964

Tikaré

1963

1966*

1963

1963

1963

Les signes * et *** signifient que la rupture est respectivement significative à 90 et 99 % selon le résultat du test de Pettitt (1979).
The signs * and *** mean that the breakpoint is respectively significant to 90 and 99 % according the result of Pettitt test (1979).

L’application des deux autres tests statistiques permet de déceler une période de rupture située entre 1987 et 2008 (tableau 5). Elle concerne les années 1987-1992 pour les postes de Bourzanga, Barsalogho et Tougouri localisés dans la zone sahélienne qui enregistrent une légère reprise de la pluviométrie (significative à Barsalogho au seuil de 95 %). Les années 2001-2008 correspondent à des années plus humides à Mané (hausse significative au seuil de 95 %), ainsi que Boussouma et Boulsa. Ces résultats mettent en exergue un retour de la pluviométrie qui semble avoir affecté en premier lieu la zone sahélienne entre la fin des années 1980 et le début de la décennie 1990. Le phénomène a ensuite touché la zone soudano-sahélienne durant la décennie 2000. Cette hausse pluviométrique est en moyenne de 31,7 % pour la zone sahélienne et de 22,6 % pour la zone soudano-sahélienne. La « reprise des pluies » semble plus prononcée dans la zone sahélienne que dans la zone soudano-sahélienne.

Tableau 5 : Hausses pluviométriques moyennes observées par rapport à la date de rupture sur la période 1981-2015.
Average rainfall increases observed with respect to the date of the breakpoint during the period 1981-2015.

Postes Pluviométriques

Test de Pettitt

Segmentation de Hubert et Carbonnel

Moyenne avant rupture (mm)

Moyenne après rupture (mm)

Hausse pluviométrique (%)

Zone sahélienne

Barsalogho

1992**

1990

454

611

34,5

Bourzanga

-

1987

423

450

25,0

Tougouri

-

1987

439

596

35,7

Zone soudano-sahélienne

Boussouma

-

2008

606

796

31,3

Mané

2001*

-

645

731

13,3

Boulsa

-

2008

622

767

23,3

Les signes * et ** signifient que la rupture est respectivement significative à 90 et 95 % selon le résultat du test de Pettitt (1979).
The signs * and ** mean that the breakpoint is respectively significant to 90 and 95 % according the result of Pettitt test (1979).

L’augmentation des précipitations s’explique par celle des évènements pluvieux de forte intensité et se traduit par une faible remontée vers le nord de l’isohyète 600 mm durant la période 1981-2010 (figure 3). Par contre, les deux procédures statistiques de détection de rupture appliquées sur la période 1991-2015 décèlent un point de rupture en 2005, traduisant une baisse significative (au seuil de 95 %) de 20,3 % des pluies annuelles à Kongoussi entre 2005 et 2015. L’application de la méthode de segmentation de Hubert et Carbonnel (1989) sur la série pluviométrique de Bouroum de 2001-2015 détecte un point de rupture à la baisse en 2010, traduisant également une baisse pluviométrique de 26,5 % entre 2010 et 2015. Ces résultats suggèrent une persistance de la sécheresse dans certaines localités.

2.2.4. Evolution des indices d’extrêmes pluviométriques (1981-2015)  

Le nombre annuel de jours de pluie connait régionalement une évolution différente sur la période 1981-2015 et tend à augmenter dans cinq localités (Barsalogho et Bouroum à un seuil de confiance de 99 % tandis qu’elle n’est pas confirmée à Boulsa, Kaya et Korsimoro au même seuil). En revanche, il y a une faible tendance à la baisse dans les six autres localités, mais celle-ci n’est pas confirmée par le test de corrélation sur le rang au seuil de 99 %. L’ensemble des résultats montre que la période 1981-2015 a été déficitaire en jours pluvieux. Cependant, la pluviométrie a affiché une tendance générale à l’augmentation dans le Centre-Nord. Le déficit ne peut être compensé que par l’augmentation de la pluie tombée par jour de pluie et en particulier, l’apport des extrêmes pluviométriques. L’analyse de ces extrêmes indique que l’indice P99p enregistre une tendance à la hausse dans dix localités (seuil de 99 %), traduisant une accentuation et une généralisation des pluies extrêmes. Les indices P50 et P95p connaissent également une tendance à l’augmentation. La période de rupture à la hausse des indices est située entre 1987 et 2011 (tableau 6). L’indice P95p a enregistré une hausse moyenne annuelle de 101 jours dans quatre localités alors que P99p a augmenté en moyenne de 88 jours dans deux localités. L’augmentation est caractérisée par une forte recrudescence des pluies de 50 mm, des pluies intenses et des pluies extrêmes, épisodes qui avaient connu une baisse durant la période 1961-1990.    

Tableau 6 : Ruptures des indices d’extrêmes pluviométriques de la période 1981-2015.
Breakpoints of the extreme rainfall indices of the period 1981-2015.

Postes pluviométriques

P10

P20

P50

P95p

P99p

Zone sahélienne

Barsalogho

1990
1998*

1987 ; 1993*

2000*

2000*

-

Bourzanga

-

-

1997*

1997*

-

Tougouri

-

-

1995* ; 2011

2010

2006

Zone soudano-sahélienne

Boussouma

2004

2002 ; 2004*

2005

2005

2005

Le signe * signifie que la rupture est significative à 90 % selon le résultat du test de Pettitt (1979). The sign * means that the breakpoint is significant to 90 % according the result of Pettitt test (1979).

3. Discussion

Le régime pluviométrique moyen de la région Centre-Nord du Burkina Faso a connu une alternance de périodes humides et sèches entre 1961 et 2015, avec une tendance générale à la baisse des précipitations annuelles. Les projections pluviométriques de l’IPCC (2013) pour l’Afrique de l’Ouest ont été faites à l’horizon 2050 avec comme période de référence 1986-2005. La période de rupture à la baisse se situe entre 1964 et 1979. Cette tendance à la baisse s’explique par le fait que la période 1951-1967 a été très excédentaire dans le Sahel ouest-africain. Au Burkina Faso, une période déficitaire a été amorcée localement dès 1965, mais elle est surtout remarquable depuis 1968 (Albergel et al., 1985). Gautier et al., (1998) rapportent qu’une modification du régime pluviométrique s’est manifestée dès 1966 dans plusieurs pays de l’Afrique de l’Ouest dont le Burkina Faso. D’autres auteurs ont déjà évoqué cette baisse des précipitations dans le Centre-Nord (Zombré, 2006 ; Da, 2008 ; West et al., 2008 ; Sarr et al., 2015). Cependant, leurs travaux ne mettent pas en évidence les ruptures de tendance pluviométrique au moyen de tests statistiques. La baisse des pluies est accompagnée d’une réduction significative du nombre annuel de jours pluvieux avec une période de rupture située entre 1965 et 1984. A Kaya, le nombre annuel de jours de pluie a plutôt connu une baisse sensible entre 1960 et 2002 (Da, 2008). La modification du régime des pluies journalières résulte d’une baisse de la fréquence des pluies de 10 mm, de 50 mm, des pluies intenses et des pluies extrêmes de 1961 à 1990, avec une période de rupture se situant entre 1963 et 1978. Les évènements pluvieux intenses, extrêmes et très extrêmes ont connu une baisse non significative à Ouagadougou sur la période 1957-2012 (Hangnon et al., 2015). Les populations du Plateau Central du Burkina Faso ont observé que les précipitations saisonnières et la fréquence des grandes pluies ont diminué durant les 30 dernières années (West et al., 2008). En Côte d’Ivoire, la fréquence des pluies de 50 mm est aussi affectée par une baisse localisée sur la période 1942-2002 (Goula et al., 2012). Cette baisse pluviométrique a des conséquences importantes sur la disponibilité des ressources en eau pour l’agriculture et la production hydroélectrique (Servat et al., 1999). On peut évoquer le cas du lac Bam (Kongoussi) dont la superficie a connu un rétrécissement entre 1982 et 1996 imputable à la péjoration climatique et aux pratiques anthropiques telles que l’agriculture, les déboisements ou le pâturage (Zombré, 2006).Albergel et Valentin (1988) ont constaté une « sahélisation » du petit bassin versant soudanien de Kogneré (Namentenga) en 1984. Ces auteurs ont noté d’importantes perturbations dans le fonctionnement hydrologique de ce bassin dues à la fois à la péjoration climatique et à l’explosion démographique. Les sécheresses pluriannuelles ont aussi un impact important sur la désertification et désorganisent les plans de développement (Rognon, 1996).

Cette étude met en exergue un « retour » de la pluviométrie dans cette région du Burkina Faso depuis la fin des années 1980, surtout durant les décennies 1990 pour la zone sahélienne et 2000 pour l’espace soudano-sahélien. Cependant, les cumuls pluviométriques restent toujours inférieurs à ceux de la période humide 1961-1969 (et la hausse ne touche pas toutes les localités du Centre-Nord). La reprise des pluies est plus prononcée dans la zone sahélienne que dans la zone soudano-sahélienne. En effet, West et al., (2008) avaient déjà évoqué une persistance de la baisse pluviométrique jusqu’au début des années 1990 à Kongoussi et Boulsa. L’amélioration de la pluviométrie est due à une augmentation des évènements pluvieux quotidiens de forte intensité, comme cela a aussi été observé dans le Sahel ouest-africain (Frappart et al., 2009 ; Descroix et al., 2013 ; Bodian, 2014 ; Panthou et al., 2014 ; Hangnon et al., 2015 ; Bamba et al., 2015). Cette augmentation des précipitations annuelles a eu un impact positif sur la production agricole de la région. Kaboré et al., (2015) ont ainsi montré une tendance à l’augmentation des cumuls pluviométriques saisonniers entre 1984 et 2013 dans le Centre-Nord, avec une progression des rendements et des productions annuelles de céréales sèches (sorgho, mil et maïs) depuis les années 1990. Malgré cette tendance générale à l’augmentation de la pluviométrie, on note une persistance de la sécheresse dans certaines localités, comme la baisse significative de 20,3 % à Kongoussi entre 2005 et 2015 ou celle de 26,5 % à Bouroum entre 2010 et 2015, révélant la forte variabilité spatiale de la pluviométrie annuelle. Lebel et Ali (2009) évoquent une persistance de la sécheresse dans le Sahel Occidental entre 1990 et 2007 pendant que la pluviométrie dans le Sahel Central devient plus élevée depuis la fin des années 1990. Descroix et al., (2015) notent plutôt que l’augmentation des pluies semble plus prononcée, plus franche et plus durable à l’Ouest (Sénégambie) alors que dans le Sahel Central (Niger Moyen), les pluies tardent à se réinstaller. Les enjeux liés à cette persistance ou non de la sécheresse sont de première importance pour les pays et les habitants des régions sahéliennes et sub-sahéliennes (Ardoin et al., 2003).

Cette reprise des pluies est imputable aux jours pluvieux en hausse dans cinq localités. Cette augmentation est liée aux évènements de forte intensité pluviométrique, car depuis la fin des années 1980, une tendance à la hausse des jours humides est constatée dans plusieurs régions du Sahel ouest-africain (Ly et al., 2013). A l’opposé, les jours pluvieux affichent une faible tendance à la baisse dans six des localités étudiées. Cette réduction s’explique par une diminution significative des évènements pluvieux de faible intensité. Durant les 10 dernières années, le régime des précipitations sahéliennes est en effet caractérisé par un important déficit en nombre de jours de pluie (Panthou et al., 2014). Au Burkina Faso, les projections numériques du climat indiquent que la fréquence des évènements de pluies faibles (0,1-5 mm) diminuera de 3 % entre 2021 et 2050 (Ibrahim et al., 2012).

La recrudescence des pluies de 50 mm, des pluies intenses et des pluies extrêmes s’observe durant la période 1987-2011, la reprise des pluies étant plutôt liée aux évènements de forte intensité qu’aux jours pluvieux. Les pluies extrêmes sont devenues plus récurrentes depuis la fin des années 2000 dans le Centre-Nord, et on notera pour exemple représentatifs les pluies diluviennes du 1er septembre 2009 qui se sont déversées dans les quatre localités de Bourzanga, Boussouma, Korsimoro et Tougouri, avec des cumuls respectifs de 95, 185, 120 et 148 mm. Les fortes crues du 22 juillet 2010 ont affecté Boulsa, Bouroum et Boussouma avec des cumuls pluviométriques respectifs de 239, 120 et 108 mm. Ces résultats corroborent les projections de l’IPCC(2007) qui prévoient une accentuation des phénomènes climatiques extrêmes durant les prochaines décennies. Ils confirment la tendance régionale déjà observée. Au Burkina Faso, la fréquence attendue des évènements de fort cumul pluviométrique (>50 mm/jour) serait en moyenne de 15 % sur la période 2021-2050 (Ibrahim et al., 2012).

Conclusion

Cette étude avait pour but de caractériser la variabilité climatique dans la région du Centre-Nord du Burkina Faso. La pluviométrie annuelle a connu une alternance de périodes humides et sèches avec une tendance générale à la baisse entre 1961 et 2015. La région a connu une modification de son régime pluviométrique depuis la fin des années 1960. L’étude a permis de montrer une forte disparité spatiale dans l’évolution des jours pluvieux depuis les décennies 1990 et 2000. La fin des années 1980 et surtout les décennies 1990 et 2000 marquent un « retour de la pluviométrie » vers des années plus humides dans la région. Cette reprise semble plus prononcée dans la zone sahélienne que dans la zone soudano-sahélienne où les pluies tardent à se réinstaller. Malgré cette tendance générale à l’augmentation de la pluviométrie, on note particulièrement une persistance de la sécheresse depuis les années 2005 à Kongoussi et 2010 à Bouroum. Cette persistance traduit une importante variabilité spatiale de la pluviométrie régionale, et donc des risques hydroclimatiques ou d’une vulnérabilité agricole variable sur ce territoire. Le retour des pluies dans la région a été marqué par une forte recrudescence des pluies de 50 mm, des pluies intenses et des pluies extrêmes, la reprise provenant surtout d’évènements pluvieux journaliers de forte intensité. La persistance ou non de la sécheresse constitue un enjeu important à l’échelle régionale ou même continentale, notamment pour les pays sahéliens qui ont eu à élaborer et à mettre en place des programmes nationaux de développement économique pour les années futures.   

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Pour citer ce document

Référence électronique : Pamalba Narcise Kabore, Amadé Ouedraogo, Moussa Sanon, Pascal Yaka et Léopold Some « Caractérisation de la variabilité climatique dans la région du Centre-Nord du Burkina Faso entre 1961 et 2015 », Climatologie [En ligne], mis à jour le : 12/01/2018, URL : http://lodel.irevues.inist.fr/climatologie/index.php?id=1268, https://doi.org/10.4267/climatologie.1268

Auteur(s)

Pamalba Narcise Kabore

Institut de l’Environnement et de Recherches Agricoles (INERA), Centre de Recherches Environnementales, Agricoles et de Formation de Kamboinsé (CREAF), 01 BP 476 Ouagadougou 01 – Burkina Faso
Kaborenarcise (at) yahoo.fr

Amadé Ouedraogo

Université de Ouagadougou, UFR en Sciences de la Vie et de la Terre, Département de Biologie et Physiologie Végétales, Laboratoire de Biologie et Ecologie Végétales, 09 BP 848 Ouagadougou 09 – Burkina Faso
o_amade (at) yahoo.fr

Moussa Sanon

Institut de l’Environnement et de Recherches Agricoles (INERA), Centre de Recherches Environnementales, Agricoles et de Formation de Kamboinsé (CREAF), 01 BP 476 Ouagadougou 01 – Burkina Faso
moussanon (at) hotmail.com

Pascal Yaka

Agence Nationale de la Météorologie, 01 BP 576 Ouagadougou 01 – Burkina Faso
pascalyaka (at) gmail.com

Léopold Some

Institut de l’Environnement et de Recherches Agricoles (INERA), Centre de Recherches Environnementales, Agricoles et de Formation de Kamboinsé (CREAF), 01 BP 476 Ouagadougou 01 – Burkina Faso
bsomel (at) yahoo.fr