Aridité et semi-aridité : acceptions, contenus et évolutions

Le développement d’activités socioéconomiques dans ces régions nécessite une bonne connaissance des dynamiques de ces milieux, notamment les facteurs environnementaux qui sont en interaction avec les stratégies de mise en valeur. Parmi ces facteurs, la grande variabilité des conditions bioclimatiques constitue sans doute la caractéristique la plus spécifique aux régions arides et semi-arides. En effet, la sécheresse y revient de façon systématique, mettant au second plan les autres contraintes au développement d’activités productives.

De nos jours, la sécheresse est classée parmi les risques écologiques majeurs du XXIème siècle. L’ensemble des activités rurales est touché par ce fléau. Les contraintes climatiques drastiques entraînent des morts hommes, une décimation du bétail et des réductions considérables de récoltes. Les paysages végétaux disparaissent à grande échelle, des terres arables sont arrachées par l’érosion en l’espace de quelques décennies, menaçant l’existence humaine. Une bonne maitrise des outils d’aide à la décision et une meilleure connaissance de ce phénomène deviennent indispensables pour pouvoir élaborer des stratégies tenant compte des risques climatiques actuels et futurs.

C’est dans ce cadre que cette contribution analyse l’extension spatiale et la localisation géographique des zones arides et semi arides à travers l’utilisation de formules bioclimatiques, d’indices et de coefficients simples et accessibles pour traiter les données climatiques. Une bonne utilisation de ces formules peut faciliter la spatialisation à travers les outils d’aide à la décision tels que les Systèmes d’Information Géographique.

Indices, coefficients et formules climatiques simples pour une classification des zones climatique

Pour identifier et/ou analyser les régions arides et semi-arides, il existe une extrême confusion dans les conventions, les définitions émises, les termes employés, l’utilisation des indices et les formules établies. Les indices d’aridité sont des indicateurs quantitatifs du degré du manque d’eau à un endroit donné.

La plupart sont de simples rapports hydro-thermiques fondés sur les hauteurs moyennes des précipitations et de la température. A titre d’exemple, pour évaluer les besoins hydriques de la plante et le déficit hydrique d’une région, de nombreux auteurs ont proposé différentes formules pour analyser le phénomène à partir de données climatiques.
Les indices les plus utilisés prennent comme paramètres la pluviométrie et la température. Il s’agit de rapports chiffrés servant à caractériser le climat d’une région donnée. Certains de ces indices sont utiles pour les décideurs et investisseurs car corrélés à la distribution des terres et des essences forestières ; ce qui permet d’avoir une idée sur les formes d’adaptation morphologique et physiologique des plantes.

Le facteur de pluie de LANG (Fp = P / T), cité par Philippe André (1997) , est un exemple simple et couramment utilisé. Il s’agit du rapport entre la pluviométrie moyenne annuelle exprimée en mm (P) et la température moyenne annuelle exprimée en degrés Celsius (T). Les valeurs obtenues peuvent être interprétées ci-dessous :

0 < Fp <20 climat aride
20 < Fp <40 climat méditerranéen
40 < Fp <70 climat semi-humide
70 < Fp <100 climat humide

En 1923, De Martonne (Géographe français de l’école classique 1873-1955) s’est intéressé au problème en essayant de formaliser ou de qualifier l’anomalie climatique. Pour éviter que les températures moyennes inférieures donnent une valeur négative à l’indice comme c’est le cas pour les facteurs de pluie de Lang, il propose l’indice annuel d’aridité à travers la formule qui suit :

I = P (mm)/ (T°C + 10)

I < 5 hyper aridité
5 < I < 10 désertique ou aride
10 < I < 20 semi-aride
20 < I < 50 froid tempéré ou tropical
I > 50 climat équatorial et montagnard.

Pour faciliter l’accès à l’information et faire des mesures ponctuelles, De Martonne avait proposé l’indice mensuel d’aridité :

I = 12 x P (mm)/ (T°C + 10)

Pour les deux indices, P (mm) correspond aux précipitations totales annuelles (mensuelles si l’indice est calculé mensuellement) ; T°C correspond à la température moyenne annuelle (ou mensuelle).

Mais, pour mieux apprécier le bilan hydrique, Le Borgne (1988) propose d’utiliser des indices bioclimatiques. Ici, le déficit hydrique se mesure à partir du « Quotient évaporatoire ou taux de couverture des besoins de la végétation » qui permet de fixer les limites des différentes zones bioclimatiques. L’indice s’obtient à partir de la formule suivante :

I = ETR / ETP*100

Tableau 1 : Indices bioclimatiques de LE BORGNE (1988

A côté de ces classiques, des institutions et programmes de niveau mondial ont utilisé aussi des indices qui prennent comme paramètres des facteurs climatiques et hygrométriques. Ainsi, selon le Programme Intergouvernemental sur l’Homme et la Biosphère (MAB) de l’UNESCO (1979), la délimitation des régions arides dans le monde se base principalement sur les indices d’aridité. Le degré d’aridité bioclimatique dépend des quantités relatives d’eau obtenues lors des précipitations (P) et perdues par l’évaporation et la transpiration (ETP). L’aridité s’installe lors d’une diminution de précipitations et d’une augmentation de l’évaporation. Par conséquent, les valeurs, du rapport P/ETP, où P représente des précipitations annuelles et ETP l’évapotranspiration potentielle annuelle ont été employées pour classifier des régions arides et semi-arides dans le monde. Quatre classes ont été délimitées par le MAB (1979) :

Tableau 2 : Classes d’aridité de la MAB

A côté de la MAB, le Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE) a utilisé, en 1997, un indicateur du degré d’aridité du climat à un endroit donné par rapport à la demande évaporatoire de l’atmosphère . Il est défini comme suit : AI= P (mm) / ETP
P : précipitation moyenne annuelle mm ; ETP : évapotranspiration potentielle annuelle moyenne en mm.

Dans des pays avec plus de 3000 heures d’ensoleillement, cet indice est largement utilisé pour l’évaluation de la qualité du climat et traduit le déficit annuel entre la quantité des précipitations reçue par rapport à la demande évaporatoire de l’atmosphère (ETP), ce qui implique que plus l’indice est faible, plus l’aridité est élevée et permet de classer les climats de l’hyperaride à l’humide selon les valeurs suivantes :

I < 0,05 Hyperaride
0,05 < I < 0,20 Aride
0,21 < I < 0,50 Semi-aride
0,51 < I < 0,65 Sub-humide sec
I > 0,65 Sub-humide et humide

Caractéristiques et tendances climatiques

La littérature définit les zones arides et semi-arides en se fondant sur la caractérisation du climat (Fabricius et al, 2008 ; Mongi et al., 2010) . Par exemple, Mongi et al. (2010) considèrent les zones semi-arides comme des zones où le régime des précipitations annuelles se situe entre 500 et 800 mm. Fabricius et al. (2008) conceptualisent l’état d’aridité pour englober aussi bien les conditions d’aridité et de semi-aridité. Fabricius et al (2008) considèrent également une grande partie de la zone sub-saharienne qui comporte 40 pays du continent comme ayant des conditions arides. Les zones arides et semi-arides présentent une forte évaporation puisque l’ensemble des facteurs favorables se trouvent réunis : une température de l’air souvent élevée pendant les saisons sèches, une forte insolation presque continue toute l’année et une présence considérable de vents secs grande vitesse .

La dégradation des terres en zones semi-arides résulte de différents facteurs tels que les variations climatiques mais aussi des activités humaines. Il n’existe pas de processus linéaire de cause à effet conduisant à la dégradation des terres dans les zones arides, mais les facteurs déclenchant, qui interagissent de façon complexe, sont connus. Les facteurs directs sont d’ordre climatique, et notamment relatifs au niveau des précipitations, à la faible humidité des sols et à l’évaporation.

Les facteurs indirects dérivent majoritairement des activités humaines, incluant la pauvreté, la technologie utilisée, les tendances des marchés et les dynamiques socio-politiques. La pauvreté est à la fois une cause et une conséquence de la dégradation des terres. La vulnérabilité des pays à faible revenu est une combinaison de trois facteurs : la forte exposition physiographique aux risques naturels, la dépendance excessive au climat de certaines activités sensibles comme l’agriculture et la faible capacité d’adaptation, soit pour s’adapter ou pour tirer avantage du changement .

L’avènement de la sécheresse des années 1970 se caractérise par une importante diminution des totaux pluviométriques. Par conséquent, la répartition spatiale de la pluviométrie dans l’espace met en évidence les domaines semi-arides à arides. D’après Sy (2008) , « les pluies utiles se produisent au mois d’août ; elles sont plutôt résiduelles ; ce qui explique l’apparition de milieux arides à semi-arides ».

Au Sénégal, comme dans l’ensemble des pays sahéliens, les milieux semi-arides se situent à la limite de l’isohyète 600 mm (entre 300mm et 600 mm). Ainsi, il couvre une bonne partie du territoire du pays (plus 1/3) entre 2005-2014 (Figure 1). Entre 600 et 300 mm/an, il est possible de pratiquer de l’agriculture sous pluie associée à l’élevage. L’espace semi-aride est très dynamique. Ces territoires connaissent une extension ou une régression en fonction de la variabilité climatique.

Figure 1 : Distribution spatiale de la pluviométrie au Sénégal entre 2000 et 2012

Depuis 1968, les stations du Sénégal sont périodiquement frappées par des sécheresses aux conséquences dramatiques sur les systèmes de production . Les cycles de sécheresse sont matérialisés par la translation vers le sud des isohyètes par rapport à la normale 1931-1960 d’une part et 1961-1990 d’autre part. Entre ces deux normales, l’isohyète 400 mm, par exemple, s’est déplacé de près de 100 km vers le sud, fragilisant ainsi les cultures pluviales dans toute la partie nord du pays. L’extension géographique de la sécheresse évoquée par Sircoulon (1976) est confirmée par Le Borgne (1988) qui illustre bien l’intensité du phénomène par la translation des isohyètes issus des normales pluviométriques 1931-1960, 1951-1980 et 1961-1990 (figure 2).

Figure 2 : Cartes des isohyètes des normales pluviométriques 1931-1960, 1951-1980 et 1961-1990

La pluviométrie a baissé de 30% depuis les années 1950 sur l’ensemble du territoire ; à Dakar, cette baisse atteint 50% tandis qu’au Sud-est, à Kédougou, cette baisse se chiffre à 7% . Au cours des 20 dernières années, les cumuls de la saison pluvieuse sont restés relativement stables mais sont de 15% inférieurs à la moyenne1920-1969 . A quelques exceptions près, les déficits pluviométriques varient entre 20 et 40 %. Pour un pays dont l’essentiel du territoire se situe en zone sahélienne, une réduction des pluies annuelles d’une telle ampleur aura des conséquences importantes sur les disponibilités en eau quels qu’en soient les usages . Dans les années à venir, on peut s’attendre à un déficit pluviométrique de l’ordre de 20 à 40% qui va lourdement impacter la disponibilité en eau. De ce fait, les changements intervenus dans le système climatique auront de graves impacts sur les activités socio-économiques, du moment que la population de la région est tributaire des ressources naturelles.

Quelle vision pour une bonne gestion des zones semi arides dans un contexte de changements climatiques ?

Anticiper les impacts de changements climatiques sur les économies et les populations est d’une importance primordiale. En 2015, Gaye et al ont analysé, à partir de modèles spécifiques, l’évolution passée et future de la pluviométrie et de la température au Sénégal et leurs impacts probables sur les activités économiques et sur les politiques de résilience .
D’après les scenarios moyens et forts (RCP4.5 et RCP8.5) du cinquième rapport du GIEC, les pluies seront légèrement en baisse sur l’ensemble du territoire tandis que les températures seront en hausse. Ces deux tendances exerceront généralement un déficit sur la disponibilité des ressources en eau et les secteurs qui leur sont connexes.

La forte augmentation de la température au Sénégal entrainerait une forte évapotranspiration qui, combinée à un déficit en pluviométrie, va avoir un impact sur les ressources en eau et sur l’agriculture . Par conséquent, les secteurs connexes aux ressources en eau tels que l’agriculture, l’élevage, la pêche, les écosystèmes, seront aussi fortement impactés par ces probables situations climatiques. Cette hausse de la température et ce déficit pluviométrique ont été aussi trouvés sur cette partie du Sahel par les travaux de Diallo et al., (2012) .

Les stratégies de développement pour une résilience des économies doivent être adaptées aux conditions environnementales, à la croissance démographique et aux possibilités d’investissement. En l’occurrence, les stratégies doivent prendre en compte l’incertitude du climat, les niveaux élevés de risque que cela implique et les stratégies des populations locales pour maintenir la résilience des moyens d’existence.

Avec les crises climatiques répétitives et l’environnement économique international, les zones humides et les systèmes fonciers font l’objet de pressions de plus en plus fortes liées à une démographie et à une demande de sécurité alimentaire sans cesse croissantes, alors même que la dégradation de l’environnement et le changement climatique réduisent la disponibilité des ressources en terres. La kyrielle de stratégies augmente la vulnérabilité, la faim et la pauvreté et peut conduire à des conflits et à des dégradations environnementales, lorsque des utilisateurs concurrents se disputent le contrôle de ces ressources.

Les politiques étatiques et des partenaires au développement encourageant des changements en matière d’utilisation des terres doivent mieux prendre en compte l’ensemble des coûts économiques et des besoins des bénéficiaires et autres parties prenantes. Pour y arriver, une cartographie des stratégies existantes d’utilisation des terres, en termes de productivité, de résilience et des avantages économiques doit être effectuée.

Aujourd’hui, si l’adoption des objectifs de développement durable (ODD) et les cycles de négociations sur le climat font l’objet de processus de construction différents, leurs enjeux sont fortement liés. Les choix faits en matière de lutte contre la pauvreté peuvent renforcer le processus de lutte contre le changement climatique ou l’affaiblir. Les mesures d’adaptation et d’atténuation prises (ou préconisées) dans le cadre de l’accord de Paris sur le climat sont déterminantes pour la définition d’une trajectoire vers un développement durable et respectueux de l’environnement, donc pour l’atteinte des ODD.

Dr Cheikh Tidiane Wade, Géographe environnementaliste

Coordonnateur du Programme "Promouvoir la Résilience des Economies en Zones Semi-Arides" à IED-Afrique

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