Action 2- Rapport de stage - METEO

Système Caribéen d’Information Environnementale :
du satellite à l’acteur
Action
N° 2
Type
Note technique Provisoire
Titre
Bibliographie et inventaire des sécheresses en Martinique
Partenaire
Météo-France
Auteur
Date
Jean-Ronald Gourer - Jean-Louis Maridet
Décembre 2010
1/12
Tuteur organisme:
Jean-Louis MARIDET
PREAMBULE
L'objectif de cette note de synthèse est de faire un état des lieux autour
du thème de la sécheresse et de sa caractérisation. Les documents
observés abordent le thème sur des angles différents afin de scinder
l'ensemble des perspectives d'étude.
Ainsi l'étude favorise la compréhension du phénomène "sécheresse" à
des échelles multiples.
Tout d'abord, au travers du travail effectué à Météo-France CNRM par
Fionna HAHNE, la sécheresse est considérée comme une anomalie
climatique mondiale. Bien que chaque région en fonction de son climat,
ses sols, son orographie et sa société a une vision particulière de la
sécheresse, les experts tentent de la normaliser au travers d'indices à
portée internationale tels le SPI ou le RDI.
Le rapport ORSTOM sur "la variabilité des pluies et cycles climatiques
en Guadeloupe" et l’étude Météo-France sur "L’utilisation des prévisions
saisonnières en Nouvelle-Calédonie" nous montre l'influence climatique
sur des espaces insulaires différents. Le premier au travers de l'action
orogaphique, soit des paramètres locaux et le second vis-à-vis de
l'impact de l'ENSO, un phénomène régional voire mondial.
Les deux autres documents étudiés, les"Formations et paysages secs.
Le cas de la Martinique" de Philippe Joseph "la gestion de l'eau
agricole dans le Sud-Est Martiniquais et “L'exemple de la sécheresse
2000-2001" sont des documents issus de la bibliothèque universitaire
de Schoelcher. Ces documents ne s'intéressent qu'à l'étude du cas de
la Martinique, l'un au travers des particularités climatiques de l'île et
l'autre vis-à-vis de l'étude concrète d'un cas de sécheresse.
Nous conclurons cette note de synthèse par un tableau des épisodes
de sécheresse en Martinique, réalisé à partir de recherches auprès de
sources multiples dont celles citées précédemment.
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SOMMAIRE
1. Sécheresses (généralités et universalité) et indices (document
CNRM)
2. La sécheresse en milieu insulaire: Causes locales et régionales
a. L'influence orographique et continentale en Guadeloupe
b. L'impact de l'ENSO en Nouvelle-Calédonie
3. La sécheresse en Martinique : Causes et effets
a. La dichotomie Nord/Sud
b. Les effets de la sécheresse dans le Sud-Est de la Martinique.
4. Les épisodes de sécheresse à la Martinique
a. Episodes recensés : sources et recherches
b. Tableau des épisodes de sécheresse
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1. Sécheresses (généralités et universalité) et indices (document CNRM)
Dans le cadre de cette note de synthèse, destinée à recenser les documents
bibliographiques
nécessaires
à
l'interprétation
du
phénomène
« sécheresse », ce travail de Fionna HANNE occupe une place centrale.
Plusieurs aspects y sont abordés:
- Tout d'abord, la définition du terme sécheresse : la sécheresse est la
conséquence d'un déficit hydrique et s'articule autour du triptyque :
intensité,durée et espace.
- Ensuite, elle détermine plusieurs types de sécheresse :
• La sécheresse météorologique déficit hydrique sur une période
donnée comparativement à la normale (moyenne sur à peu près 50
ans).
• La sécheresse agricole ou le manque d'eau agit sur le rendement des
plantes.
• La sécheresse hydrologique lorsque les réserves hydrologiques
perdent de leur volume ou sont asséchées.
• La sécheresse géotechnique lorsqu'il y a un véritable impact sur la
structure édaphique voire pédologique entraînant des fissures dans le
bâti.
- Avant de faire un état des lieux des indices normalisés ou standardisés à
travers le monde en fonction du type de sécheresse qu'ils définissent comme
précédemment expliqué.
L'avantage de la normalisation et de la standardisation est qu'elle permet
d'obtenir des valeurs de l'indice valable universellement et comparable entre
les différentes stations d'un espace. Elles éliminent notamment les
différences orographiques ayant une incidence sur les totaux
pluviométriques.
De par l'ensemble de ces indices, deux d’entre eux nous intéressent
principalement, le SPI (Standard Precipitation Index) et le RDI
(Reconnaissance Drought Index), des indices qui ont pour objectif de
caractériser une sécheresse météorologique. Ces indices sont reconnus à
l'échelle internationale.
Bien que beaucoup utilisés en milieu tempéré et notamment dans le pourtour
méditerranéen, ils le sont moins dans la zone subtropicale. Il est donc utile de
vérifier leur applicabilité en Martinique. Le SPI et le RDI ont des points en
commun, ils utilisent la même table de valeurs ou l'indicateur 0 est la bascule
entre une pénurie (valeurs négatives) ou un excès (valeurs positives) d'eau
par rapport à la normale. En deçà de -0,99, on parle de période sèche et
d'extrême sécheresse en deçà de -2,00.
Cependant, le RDI en est encore à son stade expérimental contrairement au
SPI qui a déjà fait ses preuves sur le plan international. L'avantage du RDI
est qu'il se calcule de trois façons alors que le SPI n'utilise que le calcul par
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standardisation. De plus, il intègre un paramètre climatique supplémentaire,
l'évapotranspiration potentielle alors que le SPI n'utilise que les données de
précipitations.
Ces deux indices peuvent être comparé lorsque le RDI est utilisé sous sa
forme standardisée, ils se calculent sur plusieurs périodes 1, 3, 6, 9, 12 mois
et plus.
On peut donc déterminer une corrélation entre les deux indices qui est très
révélatrice. En effet, plus la corrélation entre les deux séries de données est
forte et se rapproche donc de la valeur 1, plus l'impact de l'évapotranspiration
est faible sur l'espace considéré. Autrement, plus elle s'en éloigne et plus elle
donne du crédit à l'usage du RDI comme indice révélateur.
Le type de climat est également déterminant dans le rôle de
l'évapotranspiration un climat semi-aride avec des pluies éparses comme le
climat méditerranéen diminue l'impact de l'ETP, puisque l'évapotranspiration
est beaucoup plus régulière si l'on considère sa moyenne mensuel voir
annuel. Alors que pour un climat humide l'évapotranspiration fréquente à
laquelle s'ajoute les précipitations et la température lui octroie beaucoup plus
de valeur.
La variabilité des indices augmente lorsque l'on travaille sur des périodes
plus courtes, elles permettent de détecter des situations hydriques courtes
responsable parfois des grands épisodes de sécheresse recensés. Pour
exemple, une étude sur un SPI 1 mois va révéler davantage de stress
hydrique que sur 12 mois sans pour autant qu'il ne s'agisse véritablement d'
épisodes de sécheresse importants.
Le travail de Fionna HAHNE nous renvoie à un indice complexe prenant en
compte beaucoup plus de paramètres, le PDSI. Cet outil prend en compte les
réserves hydrologiques, un paramètre qu'il ne faudrait sûrement pas prendre
à la légère dans l'application des indices sur notre territoire tant nos réserves
insulaires sont défaillantes lors d'épisodes de sécheresse marqués.
Cependant, pour des raisons de simplicité de calcul, nous concentrerons nos
travaux sur la validation du SPI pour la Martinique.
2. La sécheresse en milieu insulaire: Causes locales et régionales
a. L'influence orographique et continentale en Guadeloupe
Le rapport scientifique de Dominique ROSSIGNOL, a pour but de mettre en
évidence le caractère hétérogène des régimes pluviographiques en
Guadeloupe. Il fait tout d'abord une analyse en fonction de la position
orographique des stations. Ainsi, il détermine trois types d'espaces sur le
territoire guadeloupéen pouvant servir de modèle à la description du
comportement pluviométrique.
• Le premier espace que nous considérerons est la plaine:
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De part les calculs liés à la distribution de l'intensité des pluies(méthode qui
l'emploiera pour les trois types d'espace), la plaine correspond à une phase
intermédiaire puisqu' elle possèdent une contribution des fortes intensités et
des faibles intensités comprise entre celle des postes de crêtes et celle des
postes de montagnes.Ces postes subissent à la fois l'influence océanique et
l'influence continentale lorsque les masses d'air se réchauffent en pénétrant
les terres.
• Le second espace correspond aux postes relatifs aux zones pentues:
On y observe une contribution des fortes intensités importantes (les intensités
supérieures à 50 mm/h y représentent 30% du cumul total au lieu de 20%
dans le cas des postes de crête).Cela est du principalement à l'élévation
rapide des masses d'air sur les pentes et donc aux pluies par ascendance
orographique. Et d'autre part, même si la classe prépondérante reste celle de
moins de 1mm/h, sa contribution est relativement faible, moins de 6% du
cumul total.
• Le dernier espace, les postes de crête:
Cet espace met en exergue les pluies peu intense mais fréquente. A cet
étage, le phénomène d'élévation orographique s'estompe et c'est davantage
la logique du nez dans les nuages, soit d'une zone constamment humide qui
resurgit. En effet, ces postes situés à plus de 1000m d'altitude dépasse
fréquemment les 10% uniquement pour la classe de 1mm/h. Et comme
précédemment expliqué la contribution des pluies intenses est beaucoup
moins marquée.
L'intensité maximale selon Dominique ROSSIGNOL ne semble pas
directement lié aux caractéristiques orographiques.
Il s'intéresse également aux variations nocturnes et diurnes sur les
précipitations en fonction de la localité observé. Il dénote que
"l'accroissement nocturne des précipitations signifie que le réfroidissement
des sommets nuageux pendant la nuit, est plus efficient que le réchauffement
diurne pour produire l'instabilité orographique à l'origine des précipitations".
De même, il analyse le maximum diurne, entre 12h et 17h, du Nord de la
Basse-Terre comme la résultante d'un effet continental lié au déplacement
des masses d'air en provenance de l'Est . Celle-ci s'étant réchauffés en
traversant la Grande-Terre.
D'autre part la forte nébulosité au Sud de la Basse-Terre est selon lui sans
équivoque d'origine orographique.
Le phénomène de la sécheresse en elle-même n'est pas abordé dans ce
document, cependant Dominique ROSSIGNOL au travers du document sur
les isohyètes inter-annuelles exprime bien la réalité du territoire. Il existe une
double dichotomie, la première entre la Grande-Terre et la Basse-Terre,
respectivement avec des isohyètes ne dépassant que rarement les 1,5 mètre
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annuel de précipitations alors que l'on atteint par endroit les 4,5 mètres en
Basse-Terre. La seconde en Basse-Terre, entre la côte au Vent et la Côte
sous le vent qui affiche le minimum pluviométrique annuel (1,2 m/an).
b. L'impact de l'ENSO en Nouvelle-Calédonie
Les climatologues de Nouvelle-Calédonie, comme on le voit au travers de ce
chapitre, tentent de comprendre l'influence probable d'un phénomène tel celui
de l'ENSO sur les manifestations météorologiques de son territoire ainsi que
de son environnement proche. Pour ce faire, ils font appel à un raisonnement
scientifique, basé sur le calcul d'indices multiples ainsi qu’à des relevés
homogénéisés.
Une famille d’indice a pour objectif d'estimer les différentes phases de
l'ENSO. Le SOI, le BEST, le NINO 3.4, le MEI en sont quelques exemples.
Le BEST, un indice qui prend à la fois en compte l'aspect océanique et
atmosphérique octroie en Nouvelle-Calédonie les corrélations les plus fortes
avec les relevés pluviométriques (nombre de jours de pluie NBJRR , les
totaux pluviométriques mensuels RR) ainsi que les minimas de température
(TN). La phase de l’ENSO (El Nino, oscillations australe) et le passage de la
Nina à el Nino peut se définir selon des seuils ou par le biais d'une
discrétisation.
Le BEST, un indice pour lequel, il n'existe pas de seuils définis, utilisent des
quintiles pour définir les deux phénomènes marquant de l'oscillation australe
que sont el Nino et la Nina. En sachant que le premier quintile pour lequel les
valeurs sont positives correspond au phénomène el Nino et le dernier quintile
à la Nina ( valeurs négatives). Au-delà de l'observation du comportement des
indices vis-à-vis des précipitations. Il existe d'autres analyses corrélatives
cherchant à mettre en évidence l'impact de l'ENSO sur les perturbations
atmosphériques. La corrélation peut être immédiate, soit pour une période
identique l'observation corrélée du comportement des précipitations et des
indices, soit au travers d'un décalage temporaire que l'on parte sur des
plages de donées mensuelles ou annuelles. En effet, les perturbations
atmosphérique pourraient être la conséquence d'un Nino qui se serait
manifesté quelques mois (ou quelques années) auparavant ou au contraire
être « précurseurs » d'un futur Nino. Les avancées à propos de cette analyse
concernant la Zone de la Nouvelle-Calédonie, montre que le déphasage met
en évidence des corrélations fortes notamment dans le Nord de l'île entre des
RR, des NBJRR avec l'indice BEST. Pour un déphasage négatif, soit un
phénomène ENSO responsable des taux de pluviométrie et d'un nombre de
jours de pluie important. A noter concernant les températures qu'il s'agirait
davantage d'un paramètre climatique précurseur de l'ENSO.
Les experts malgré ces corrélations démontrés préfèrent pour certains
s'appuyer sur des calculs de probabilité plutôt que des calculs déterministes.
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3.
La sécheresse en Martinique : Causes et effets
a. La dichotomie Nord/Sud
a. La dichotomie Nord/Sud
Le mémoire de Philippe Joseph se défini comme un ouvrage de base pour la
connaissance de la géographie de la Martinique. Plusieurs points essentiels y
sont abordés afin de pouvoir cerner les interactions des différentes
composantes de l'écosystème martiniquais. L'interaction atmosphère,
lithosphère voire topographique qui permettent de comprendre pour quoi il y
a une dichotomie entre le Nord (Humide) et le Sud (Sec), ou encore l'effet de
foehn qui rend la côte Nord Caraïbe plus sèche que celle du Nord Atlantique.
Il permet de comprendre le fonctionnement hydrologique de l'île et bien
entendu sa composition floristique. Ils déterminent également l'action
anthropique sur le milieu entraînant parfois des dégâts irréversibles et la
formation de micro paysages secs.
La richesse du mémoire s'affirme vis-à-vis du nombre important de
documents graphiques insérés en annexe qui révèle les périodes de
sécheresse en Martinique.
b. Les effets de la sécheresse dans le Sud-Est de la Martinique.
Dans ce mémoire de maîtrise, plusieurs aspects de la gestion de l'eau sont
clairement explicités.
Tout d'abord, l'organisation du territoire vis-à vis de ces ressources en eau.
Une dichotomie évidente entre le Nord et le Sud de l'île avec respectivement
des précipitations avoisinant les 3 à 4000 mm par an contre une pluviométrie
ne dépassant que rarement les 2000 mm.
Ainsi, la gestion de l'eau par les acteurs publiques et privés à une importance
colossale dans le maintien de la ressource mère de la population civile mais
aussi du corpus agricole en cas de déficit hydrique.
L'auteur nous explique bien que le ruissellement faible dans le Sud nécessite
une irrigation optimale d'où la création du P.I.S.E (Périmètre d'Irrigation du
Sud-est) et de digues de retenues ( barrage de la Manzo, retenue d'eau de
Belle-Etoile, le réservoir d'eau à partir de pompages souterrains à RivièrePilote).
L'épisode de sécheresse exceptionnel de 2001, n'ayant pas été vu comme
une conséquence directe du phénomène El Nino, a fait réagir les acteurs de
l'eau SME, DAF, Comité de bassin (Conseil Régional), sur la problématique
de l'eau et les solutions possibles qui permettrait de pallier à ces fortes
sécheresses.
La Martinique et les petits planteurs restent donc soumis à l'aide que leurs
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octroie les collectivités régionales, les coopératives et syndicats agricoles
d'autant plus que les petits agriculteurs non irrigués sont nombreux. Ainsi
qu'à l'aide de l'État en cas de déclaration de « calamité agricole ».
En 2010, aucune solution nouvelle n' a permis d'améliorer les infrastructures
de stockage de l'eau. Il est donc clair que ce document met en évidence des
problèmes récurrents que nous constatons encore aujourd'hui vis-à vis de la
gestion de l'eau agricole quelle soit superficielle ou souterraine. Malgré les
sécheresses successives de 2003, 2007 ou encore 2010.
4. Les épisodes de sécheresse à la Martinique
a. Episodes recensés : sources et recherches
Le travail, concernant la recherche des évènements de sécheresse a été
orienté dans un premier temps sur les sources provenant d'organisme:
− La DAF, en charge de mener les expertises sécheresse et de
déterminer « une calamité agricole » a été approchée. La difficulté s'est
observée autour de l'obtention de fichiers numérisés (propos DAF). De
plus, les fichiers mal classés seraient donc difficile à retrouver.
− La DIREN, cet organisme ne mène des expertises sécheresses que
depuis 2 ou 3ans. Et donc n'est pas capable de nous renseigner sur les
épisodes plus lointains que nous recherchons.
− L'ODE, le CTCS, la Chambre d'agriculture n'ont pas d'informations
archivées sur le sujet.
− La Préfecture a tout comme la DAF, des informations sur le sujet sur
support papier.
Du coup, les recherches se sont orientés vers d'autres sources, et
notamment nos archives à METEO-FRANCE. Les épisodes sécheresses y
sont recensés depuis le début des années 90. De plus, on y retrouve un
dossier « DIREN » de relevés des stations qui met en exergue les plus
faibles précipitations depuis les années 50, sur quelques uns de leurs postes
limnimétriques.
Autrement, d'autres sources furent explorés, mais tout aussi valables :
− Les sites internet avec pour site référence, celui de FranceAntilles,mais la jeunesse du site ne nous permis de remonter qu'en
2006.
−
Les documents de bibliothèques consultés comme ceux de
Philippe Joseph et de Dominique STANISLAS.
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b. Tableau des épisodes de sécheresse (page suivante)
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Episode de sécheresse
GLOSSAIRE
Arrêté sécheresse
Source de
(communes
l'information
concernées)
Sévérité météorologique Conséquences recensées
Régions/Communes
Période
1950
SA
Sainte Anne
VA
Vauclin
TR
Trinité
N-C
Nord Caraïbe
LA
Lamentin
SM
Sainte Marie
1958
1971-1976
FSD
Fond SaintDenis
S
Sud
N-A
Nord
Atlantique
Des pertes importantes dans le monde
agricole et des retombées économiques et
823 mm à S-A, 600 mm au VA sociales critiques.
1973 Sécheresse carême
Sécheresse post carême
(avril-juillet),déficit
pluviométrique
exceptionnelle (avec une
durée de retour des étiages:
1975 de 40 à 60 ans (ORSTOM).
Asséchement des cours d'eau
N-C
Nord Caraïbe
Dossier sécheresse
"expertise DIREN"
Dossier sécheresse
"expertise DIREN"
Dominique
Stanislas. 2002.La
gestion de l'eau
agricole dans le
sud-est
martiniquais :
l'exemple de la
sécheresse 20002001. Dominique
Stanislas. p.160.
S(Vauclin SainteAnne)
Frédéric
MONIOD.1975.Cart
e des ressources
en eau de surface
de la Martinique.
S
Frédéric
MONIOD.1975.Cart
e des ressources
en eau de surface
de la Martinique.
autres éléments
Le débit des cours d'eau s'est annulé
S
déficit par
rapport à la
normale
1977
/n
zone
géographique
concernée
1980
33%/n sur l'île,54%/n sur TR;
période marquée par la
Dossier sécheresse
"expertise DIREN"
Dossier sécheresse
expertise DIREN "
METEO FRANCE"
Dossier sécheresse
91 "METEO
FRANCE
N-A
1991 sécheresse de Juin à Août 91.
07 MAI 1998, la
Martinique a été
déclaré "zone
sinistrée" et les
entrepreneurs touchés
Banane: perte d'environ 13% ; Canne forte ont pu bénéficier "de
Décembre 97,à VA 89%/n;
dans la moitié sud de l'île, la concentration en sucre mais faiblesse du prêts bonifiés" et de
tonnage, diminution du rendement de 10 à mesures indemnitaires
pluviométrie a parfois été
25 %. L'élevage a été sévèrement touchés ( "la calamité
Dossier sécheresse
inférieure de 50% à la
agricole_Fonds de
98 " METEO
S plus affecté ; tout
moyenne mensuelle de
également. Les pertes totales s'élèvent à
Secours").
FRANCE"
l'île est concernée.
Février à Mai 98.
242,2MF.
97-98
-Arrêté préfectoral du
31 Mars 2001, la
Martinique est placé
en "zone d'alerte";
Deux arrêtés
préfectoral du 4 avril
concernant tout
d'abord la restriction
de l'usage de l'eau" et
en second lieu une
restriction des
prélèvements d'eau à
usage agricole sur les
bassins versants des
rivières.
2000-2001
CP,VA:30%/n, début des /n à
partir de l'hivernage 2000,
sécheresse exceptionelle
60%/n, le mois le plus sec
depuis une cinquantaine
d'années
Dommage important sur les exploitations
agricoles.
2002-2003
25 à 30%/n ; 30%/n en Mars
2003, 12 mois de déficit
pluviométrique consécutifs
sur la station du LA.
LA: le bilan hydrique signale que la
rétention d'eau est en deçà de la capacité
de survie ; Une situation critique sur
l'ensemble du littoral martiniquais.
dossier sécheresse
2003 " METEO
FRANCE"
N-C; C
MAI 20O7: 80%/n à FSD, sur
quelques stations MF moins
26.04.2007, un arrêté
préfectoral a été pris
Débit des cours d'eau extrêmement faible, afin de restreindre
mesure de restriction d'usage d'eau.
l'usage de l'eau.
http://www.newme
diafr.info/ixm_ixpnew
s.php?
file=article&story_i
S ; N-C
d=22023
2007 de 30%/n.
23.02.2010, un arrêté
préfectoral a été pris
pour interdire les
usages superflus
d'arrosage des
pelouses, de vidange
Sur les quatre points en rivière étroitement et remplissage des
50%/n en Août, 30%/n depuis surveillés en période de sécheresse par la piscines et de lavage
des voitures hors des
octobre 2009, février 16mm à DIREN et le Conseil général, trois ont
11/12
Dossier sécheresse
2001 " METEO
FRANCE"; FRANCE
ANTILLES
S; N-A
http://www.martini
que.franceantilles.
fr/.../secheressereduire-sa-douchede-trois-minutes23-02-2010-
Références:
−
HAHNE,Fionna, Les indices de sécheresse en FRANCE, CNRM,
2008
−
JOSEPH,Philippe, Formations et Paysages Secs. Le cas de la
Martinique,Mémoire de Recherche,1993.
−
STANISLAS,Dominique, la gestion de l'eau dans le Sud-Est,
Martiniquais.L'exemple de la sécheresse 2000-2001,Mémoire de
Recherche,2002.
−
Utilisation de la prévision saisonnière en Nouvelle Calédonie
(Anne Leroy) Météo-France
−
Dominique ROSSIGNOL, Relation entre la variabilité des pluies et
les cycles climatiques en Guadeloupe,ORSTOM,1990
−
Archives METEO FRANCE.
−
MONOD Frédéric. Carte des ressources en eau de surface de la
Martinique.
Sites internet:
−
France-Antilles
−
New Media
12/12