Prévisions saisonnières et à long terme des précipitations au Bénin et possibilités d’utilisation dans l’agriculture

Problématique

La disponibilité en eau douce provenant des précipitations constitue un facteur essentiel dans la production agricole et la sécurité alimentaire au Bénin. Jusqu’à présent, on ne dispose de quasiment aucun système opérationnel permettant d’effectuer des prévisions saisonnières à long terme des quantités de pluies en Afrique de l’Ouest tropicale. De telles prévisions saisonnières représentent cependant une condition de base essentielle pour la planification agricole à court terme. Les changements climatiques à long terme auront vraisemblablement une influence sur le potentiel agricole au Bénin. De ce fait, il faut développer des scénarios aussi réalistes que possible en Afrique de l’Ouest pour élaborer des stratégies d’adaptation de la production agricole à l’échelle régionale sur le moyen et le court terme à des conditions climatiques cadres modifiées.

Participants

Paeth, Heuer, Janssens, Deng, Hiepe

Objectifs

Il est projeté une prévision opérationnelle des précipitations pour une saison des pluies et la communication des résultats des prévisions aux acteurs de la production agricole. Le système mis au point par IMPETUS se base sur des simulations de modèles climatiques à l’échelle globale et régionale, celles-ci étant étalonnées sur des données d’observation des précipitations existantes afin d’améliorer la fiabilité des données simulées. De plus, il s’agit d’implémenter les systèmes de prévision sur le plan technique et opérationnel, par exemple dans le cadre du service météorologique béninois à Cotonou. En outre, les variables faisant l’objet de prévisions doivent être adaptées aux besoins des acteurs agricoles et des moyens de communication appropriés doivent être mis en place afin que les résultats des prévisions puissent être transmis aux décideurs sur place en temps voulu.

Une autre question concerne l’échelle temporelle décennale. Depuis la fin de la deuxième phase d’IMPETUS des simulations de scénarios avec REMO sont disponibles jusqu’à l’année 2050. Ceux-ci comprennent, outre les concentrations croissantes de gaz à effet de serre, également les modifications d’utilisation des sols en Afrique tropicale et décrivent ainsi un scénario futur du climat africain aussi réaliste que possible. Ce faisant, il est réalisé respectivement un scénario fortement et faiblement perturbé en mode transitoire et en mode d’ensemble afin d’une part, de mieux étudier les prévisions climatiques de REMO en ce qui concerne la variabilité interne au modèle et, d’autre part, de pouvoir indiquer la marge de manœuvre politique.

La relation entre climat et agriculture est tout d’abord étudiée à l’aide d’un modèle statistique (MOS = « Model Output Statistics »). De plus, les changements de croissance des plantes dus au climat doivent être calculés au moyen des modèles de croissance EPIC et YES. Ainsi, il doit être possible de formuler une prévision du potentiel agricole dans différentes sous-régions du Bénin aussi bien à l’échelle saisonnière que décennale. Ce faisant, l’énonciation saisonnière est implémentée dans le système de communication opérationnel pour la planification à court terme, tandis que la prévision décennale n’est transmise qu’une seule fois aux décideurs politiques au Bénin, sous la forme d’un rapport, afin d’annoncer des mesures à long terme.

Modélisation

Sur la base de bases de données globales des réanalyses proches des observations (CEPMMT) et de données de modèle climatique (ECHAM5), une désagrégation régionale doit être effectuée au moyen du modèle climatique régional REMO. A l’aide d’un système MOS, les données sortantes de REMO sont corrigées et recoupées statistiquement avec des données des systèmes régionaux de cultures au Bénin. Ce faisant, deux objectifs sont suivis: d’une part, la quantité de précipitations saisonnière pour la saison des pluies doit être prévisible de façon opérationnelle. D’autre part, le potentiel futur de l’agriculture béninoise pour des conditions climatiques cadres modifiées doit être évalué.

A l’aide des modèles de croissance des plantes EPIC/YES, ceux-ci devant être couplés aux données corrigées des modèles, les changements induits par le climat du potentiel agricole doivent être quantifiés et des propositions correspondantes quant à des plantes utiles appropriées et à des méthodes de cultures doivent être élaborées.

Ceci est surtout indispensable lorsque qu’aucune corrélation notable n’existe entre données climatiques et production agricole. Dans le NCR Be-L.4, une question semblable est traitée de manière empirique. Cette coopération apparaît également dans le nombre de participants identiques dans les deux nœuds complexes de recherche.

Ainsi, pour la question centrale de la sécurité alimentaire induite par le climat, une approche multidisciplinaire dans son ensemble est réalisée avec des méthodes numériques et empiriques. Les résultats gagnés de manière différente dans le NCR Be-E.3 et le NCR Be-E.4 sont comparés pour obtenir un aperçu fondé des potentiels et risques futurs de l’agriculture béninoise.

Le système de prévisions saisonnières n’utilise pas les scénarios pour le futur d’IMPETUS mais s’oriente sur des estimations aussi réalistes que possible de l’état actuel, comme les températures de surface de la mer et d’autres paramètres météorologiques significatifs régionaux et globaux, pour garantir une prévision à moyen terme sur une saison des pluies aussi méticuleuse que possible. Ce faisant, il est examiné si les scénarios climatiques montrent des structures marquantes, conduisant à des années particulièrement sèches ou pluvieuses.

Les estimations des changements climatiques à long terme jusqu’en 2050 se basent sur les scénarios d’émissions du GIEC ainsi que sur les prévisions de la FAO concernant les changements de l’utilisation des sols en Afrique. Ce faisant, il fut réalisé respectivement un scénario faiblement perturbé (B1) et un scénario fortement influencé (A1B) afin d’indiquer la marge de manœuvre.

SSPD/SI/OS relatif à ce NCR

Le système de support à la prise de décision (SSPD) nommé « prévision saisonnière de la pluie sous-sahélienne » (PRÉSAPLUS) pour la prévision saisonnière doit démarrer les calculs informatiques chaque année au début du mois de mars. Pour cela, les réanalyses actuelles disponibles de températures de surface de l’océan (TSO) du CEPMMT sont nécessaires. Avec ce forçage, les cinq scénarios du modèle ECHAM5 sont générés sur une période de plusieurs mois, jusqu'à la fin de la saison des pluies en octobre. Les cinq scénarios sont utilisés pour la détermination des incertitudes. Le modèle régional est ensuite forcé avec ces données sortantes. Puis, à l’aide des adaptations de MOS et de EPIC/YES, des prévisions peuvent être faites, aussi bien concernant les précipitations attendues que concernant la productivité agricole.

Au niveau de cette interface, les décideurs sur place peuvent consulter les données et les prévisions spécifiques à une région et à une période de temps. De plus, les sorties peuvent êtres directement traitées (par exemple par un traitement graphique) pour être mises à la disposition de l’agriculture au Bénin en tant qu’aide à la prise de décision par diffusion dans les médias (radio, presse écrite, internet, télévision).

Sitôt que de nouvelles données de SST sont publiées par le CEPMMT (en général deux fois par mois), la chaîne de modèles climatiques peut être à nouveau démarrée afin que les utilisateurs puissent toujours utiliser des prévisions actualisées.