Differences et similitudes du brouillard entre

1.
Revista Geografía Norte Grande, 25: 7-13 (1998)
Titre Original: Diferencias y similitudes de la niebla entre Iquique (Chile) y Mejía (Perú)
P. OSSES, Instituto de Geografía. P. Universidad Católica de Chile.
P. CERECEDA. P. Instituto de Geografía. P. Universidad Católica de Chile.
R.S. SCHEMENAUER. Environnement Canada.
H. LARRAIN. Instituto de Estudios de la Cultura y Tecnología Andina.
P. LAZARO. Arquitecto. Consultor en Investigaciones de Niebla.
Proyectos U.E. TS3-CT-94-0324 y Fondecyt 1971248
DIFFERENCES ET SIMILITUDES DU BROUILLARD ENTRE IQUIQUE
(CHILI) et MEJIA (PEROU)
RESUMEN
Desde 1995, en la costa de la provincia de Arequipa, próxima a la ciudad de Mallendo, se
desarrolla un proyecto de aprovechamiento de Niebla, y en las costas aledañas de Iquique se hace lo
mismo desde 1997. Ambos proyectos tienen, entre sus variados resultados, información sobre
colección de agua de niebla en una base mensual que permite comparar tanto los rendimientos como
la dinámica espacial del fenómeno en ambos sectores. Se discuten las diversas variables que
determinan en cada caso el comportamiento de la niebla y también se entregan datos que permiten
comparar el potencial de colección de agua de niebla.
SUMMARY
Since 1995 in the coast of the province of Arequipa , near the city of Mallendo , a project for use of
fog is being developed and the same is being donce since 1997 in Iquique, Chile. Both projects have
interesting information about fogwater collection in a monthly basis that permit the comparison of the
yields places and a spatial behaviour of this climatic phenomenon in both sectors. A discussion about
the factors that determine in each case the yields is given.
SOMMAIRE
Depuis 1995, près de la ville de Mallendo, sur la côte, dans la province de Arequipa, de même que
sur les côtes voisines à Iquique, ici depuis 1997, sont en développement des projets pour récupérer
l'eau contenue dans le brouillard. Les deux projets font apparaître dans leurs divers enregistrements,
des informations sur la récolte d'eau de brouillard, sur une base mensuelle, elles permettent de
comparer aussi bien, le rendement que la dynamique particulière du phénomène dans chaque
secteur. On met en évidence les diverses variables qui déterminent dans chaque cas le comportement
du brouillard, et l'on y trouve des informations qui permettent de comparer le potentiel de récupération
de l'eau de brumes dans chaque cas.
Introduction
Cet article fait apparaître, une comparaison des résultats du comportement, particulier et dans le
temps du brouillard obtenu dans les deux projets "Evaluation de l'emploi de l'eau de brumes pour la
régénération d'écosystèmes arides des déserts du Pérou et du Chili", financé par l'Union Européenne
et "Etude comparative sur le brouillard de la pampa de Tamarugal et celui de la côte de Iquique:
comme: l'origine, la dynamique et l'apport à la végétation", financé par FONDECYT, Chili. Diverses
variables déterminent le comportement du brouillard dans les deux cas, les données enregistrées
permettent de comparer le potentiel de captation d'eau de brouillard durant la période: juillet 1997 et
juillet 1998.
Projets U.E. TS3-CT94-0324 et Fondecyt 1971248
On y analyse les informations recueillies dans les secteurs de: Cuchillas proches de Mejia, et à
Arequipa et Punto Patache, proches de Iquique. Vu les différences significatives en ce qui concerne
les facteurs géographiques qui déterminent le comportement de la masse nuageuse, il est
particulièrement intéressant d'y repérer le comportement inégal du captage d'eau suivant les saisons
dans chaque secteur.
2.
Matériels et méthodes
Dans les deux cas la sélection des sites d'études fut faite selon une méthodologie utilisée pour
l'équipement des divers projets antérieurs. La base consiste en un travail cartographique et sur le
terrain pour y déterminer les variables comme: le relief, la disposition des montagnes, l'altitude, les
formes géologiques, la distance jusqu'à la côte, l'espace disponible pour l'installation des capteurs de
brumes, etc. (Schemenauer y Cereceda. 1994: Cereceda et al. 1996).
L'instrumentation employée sur les sites sélectionnés consiste principalement en capteurs
standards de 1m² avec une maille Raschel de 35% d'ombre et d'un équipement d'enregistrement
continu de marque Dachris Inc. (Schemenauer y Cereceda 1994).
L'analyse des facteurs géographiques qui définissent les situations sur le comportement du
brouillard fait références aux études réalisées au Pérou (Schemenauer y Cereceda, 1993; Cereceda
et al.. 1996, 1998), aux Canaries (Marzol, 1996, 1998), au Mexique (Mundo, 1995 et 1998), Afrique du
Sud (Olivier, 1991 1998; Van Herden et al. 1998), Namibie Mtuleni, 1998), Oman (Cereceda et al.,
1990; Alesh, 1998), Equateur (Schemenauer y Cereceda er al., 1997, 199) et au Chili (Espejo, 1993
et 1998, Cereceda et al., 1997, 1998). Dans chacun d'eux sont abordés un ou plusieurs facteurs
déterminants de la dynamique du brouillard, dans la majorité des cas on discute, l'aspect saisonnier et
le potentiel de possibilités de la récolte d'eau comme source renouvelable.
Les sites d'études
Le secteur de Mejía (17° S. – 71°59'30" O.), est situé dans la province de Arequiqua au Pérou, il est
situé sur une ligne de crêtes qui fait partie de la région montagneuse côtière péruvienne, avec des
sommets variant entre les 400 m. et plus 1.000 mètres. Le secteur de Alto Patache (20° 50' S. – 70°
10' O), de la Région de Tarapacá au Chili, se trouve sur le bord d'une mega-falaise d'altitude variant
entre 500 et 800 m., qui est la limite occidentale de la cordillère de la côte, dont le sommet le plus
proche avoisine les 1.500 Mètres. Plus avant les sites étudiés seront appelés Patache et Mejia,
même quand leurs toponymes locaux sont variés du fait d'être partie intégrante de chaînes de
montagne. Presque 4° de latitude séparent les deux endroits, tout en se trouvant longitudinalement
très proches entre eux.
RESULTATS
a) Facteurs à échelle planétaire
A cette échelle on analyse la formation du nuage strato-cumulus généré sur la mer et qui avance
vers le continent, toujours limité par une forte inversion thermique, celle-ci empêche le développement
vertical du nuage. De même, que le régime de vents générés par les grands centres de pression à
son origine à ce nivaux, celui de la circulation et de l'interaction océan atmosphère.
De ce point de vue, en prenant la planète globalement dans sa relation avec l'hémisphère sud, on
peut dire que l'origine des nuages dans chaque système est la même, étant donné que la présence de
l'anticyclone du Pacifique Sud-Oriental se fait sentir dans toute son ampleur, auquel se joint l'influence
du Courant de Humboldt qui suit la côte péruano-chilienne, ainsi que les vents alizés de composantes
Ouest, Sud-Ouest et Sud dominants sur ce littoral sud-américain.
Ainsi le processus d'inversion thermique défini par ces éléments est intense et variable dans le
temps (Espejo, 1998).
La régularité éolienne, spécialement en ce qui concerne la direction des vents, est très stable dans
chaque secteur On doit se rappeler que ces deux contrées sont séparées par une distance de 450
km., dans la direction Nord-Sud, de là que les mécanismes qui les régissent soient partagés par
chacune de ces deux régions.
En analysant des images du satellite les jours de nuages sur chaque site étudié, on peu constater
que le nuage strato-cumulus prend sa source à plusieurs centaines de kilomètres à l'ouest sur le
Pacifique, plus loin que l'endroit où se trouve le Courant de Humboldt; ce qui fait que l'on ne peu pas
associer l'origine du nuage à sa présence; par contre qu'il il peu concourir au renforcement des
processus de formation du brouillard et de l'arrivée de la masse nuageuse sur le continent. Des
situations similaires se retrouvent en Namibie, Afrique du Sud, Canaries et Californie, sur les côtes
occidentales de leurs continents respectifs et à des latitudes similaires où les courants froids sont très
puissants.
3.
Il est intéressant de signaler que les brouillards côtiers d'Australie et du sud du Mexique, générés à
partir de nuages strato-cumulus très semblables à ceux commentés ici, ne son pas en relation avec la
circulation océanique froide, même quand ils ont des comportements similaires à ceux qui se
produisent dans le zone sud-américaine (Garcia, 1995).
b) Facteurs à l'échelle régionale
Les facteurs qui jouent un rôle déterminant dans la présence ou non du brouillard à ce niveau
régional sont directement en relation avec le relief: pour une partie, il doit être suffisamment élevé ou
au moins à la hauteur à laquelle se trouve le nuage strato-cumulus à son arrivée sur le continent;
d'autre part, dépend de la formation des centres de pression au niveau continental qui eux définissent
les déplacements des vents dans ce contexte.
Le Pérou et le Chili sont vertébrés par la Cordillère des Andes, leurs reliefs sont de ce fait très
ressemblants. Les Andes, avec leurs pentes raides qui s'élèvent jusqu'à 5.000 mètres dans cette
partie du continent, celles-ci intensifient la circulation des vents provenant de la mer.
Chaque aire étudiée se trouve dans une cordillère côtière bien définie, avec des sommets à plus de
1.000 mètres, sur une largeur variable proche des 30 km., et avec des ravins et vallées encaissées
intérieures très similaires. La plus grande différence se trouve au Chili où sont présentes des
dépressions tectoniques, occupées par des salines ( voir cartes de niveau digitalisées 1 et 2). Vers
l'Est, les deux aires étudiées présentent des pampas intérieures très étendues qui forment des plans
inclinés d'est à ouest, comme celles de La Joya au Pérou ou Tamarugal au Chili.
La Joya a une plus grande extension E-O, supérieure à 150 km, alors que Tamarugal est étroite,
étant donné que face à Patache elle ne dépasse pas les 80 km.
De ce point de vue se sont des surfaces de réchauffement qui génèrent des vents thermiques très
puissants et de direction constante tout le long de l'année; et ce depuis la moitié de la journée jusqu'à
la tombée de la nuit.
Le principal accès à Mejia c'est la vallée du fleuve Tambo, vallée qui dans son cour moyen est
étroite et encaissée, alors que dans son cour inférieur elle présente une large embouchure qui se
développe dans grande plaine fluvio-marine, avec quelques dépôts latéraux.
Patache ne présente aucune trace similaire à plusieurs kilomètres de distance, étant donné que le
fleuve Loa se trouve à plus de 80 km. au sud; le site chilien se trouve dans une cordillère continue,
ceci étant le seul trait à mettre en évidence du point de vue du comportement du brouillard, l'existence
du corridor déprimé vers le nord de Patache, corridor qui débute aux 500 mètres d'altitude sur la
méga-falaise et s'introduit dans les montagnes vers Tamarugal.
Au vu de ces considérations, chaque endroit étudié présente des reliefs aptes pour l'interception
des nuages strato-cumulus, amenés par les vents, de la mer vers le continent, phénomène qui est
intensifié par les deux pampas. Cependant, la trouée fluviale du Tambo est très importante, car c'est
la voie qui altère la dynamique éolienne, déviant avec puissance les masses d'air vers l'intérieur au
travers de sa vallée; ceci implique que les sommets intérieurs les plus élevés captent une plus grande
quantité de nuages que ceux qui se trouvent près de la mer, nuages emmenés par les vents du sud.
Ici se conjuguent des éléments qui les définissent: comme l'altitude de l'inversion thermique et le relief
du chemin de pénétration.
c) Facteurs à l'échelle locale
Les reliefs de troisième ordre, engendrés par l'action de la mer et des eaux de pluies sont
intéressant du point de vue de la topographie côtière, ils sont déterminés par les effets de rugosité qui
altèrent la trajectoire des vents à micro-échelle.
Les plaines littorales sont très similaires tout le long des côtes péruviennes et chiliennes; quelquesunes très étroites qui ne dépassent pas le kilomètre de large et d'autres plus grandes qui atteignent
les 10 kilomètres; et dans certains secteurs de grandes falaises qui tombent directement à la mer.
Les sites de localisation des stations de mesure sont très différents: à Mejia elle est ouverte et
orientée vers le sud, où elle se confond avec les plaines fluviales du Tambo, couvrant une distance
supérieure a 8 kilomètres; au Chili elle est très étroite, elle ne dépasse pas les 2 kilomètres, et est très
proche de la ligne côtière.
Une intéressante hypothèse de travail à commencé à être analysée, elle se réfère au
comportement de la ligne côtière, car il semble que le nuage strato-cumulus se renforce dans son
contenu liquide par l'effet orographique produit par les montagnes ainsi que par les lieux où il y a des
4.
remontées d'eaux froides; les deux phénomènes, en définitif aident à un refroidissement plus
important de la masse d'air.
Il existe une relation entre les remontées et la forme de la côte, les pointes sont des accidents
géographiques qui altèrent le comportement du vent dans son union entre la terre et la mer,
processus qui génère une plus grande inégalité et par conséquent, plus de possibilités d'affleurement
des eaux profondes. Patache est localisée immédiatement sur une grande pointe de 4 km. de forme
triangulaire qui s'avance sur la mer, Mejia présente une ligne de côte identique, avec une grande
avancée, arrondie et peu prononcée, comme s'est le cas pour la Punta de Bombón, définie par
l'embouchure du Tambo.
La topographie est différente, bien que chaque site soit sur une cordillère côtière: à Patache la
physionomie est plutôt une plaine élevée; par contre à Mejia les montagnes présentent des sommets
différenciés, séparés par des profondes vallées qui conditionnent la direction des vents à ce niveau.
Récupération des eaux des brouillards
Le projet de Iquique commença en juillet de 1997, la première année de mesure se termina en juillet
de 1998, raison pour laquelle on ne peut faire des comparaisons que pendant cette période. Le
second semestre de 1997 et les premiers mois de 1998, fut une période météorologique fortement
influencée par le cycle de "El Niño", situation qui fit que les enregistrements de collecte d'eau au
Pérou s'élevèrent considérablement. Par exemple, en janvier de 1996 et 1997, d'une moyenne de 1,5
L/m²/jour, on passa en 1998 à 35,8L/m²/jour.
La moyenne annuelle enregistrée à Patache entre le mois de juillet de 1997 et juillet de 1998 fut de
11,8 et celle de Majia de 16,3 L/m²/jour ( Voir tableau et graphique).
Graphique 1
Récolte Mejia-Patache
Août 1997 – Juillet 1998
Litres/m²/jour
Entre août de 1997 et mars de 1998, Mejia présente des rendements considérablement
supérieurs à ceux de Patache, par contre à partir d'avril, Patache donne des récoltes supérieures.
Là, on peu constater la présence de "El Niño", vu que les mois estivaux au Pérou entre 1995 et
1997 donnèrent une quantité d'eau récupérée spécialement basse (Cereceda et al., 1998).
Les grandes différences entre les mois de printemps et d'été sont dues à la présence de pluies et
spécialement de pluies fines qui se succédèrent au Pérou.
Les phénomènes de pluies et crachins seront évidents seulement en trois occasions à Patache,
durant les mois de septembre et octobre.
Il est intéressant de mettre en évidence ici, que le brouillard au Pérou est très saisonnier, par contre
au Chili la tendance est à une grande homogénéité, situation similaire à celle constatée au Tofo, dans
la région de Coquimbo (Cereceda et al., 1997)
5.
Tableau 1
Récolte d'eau de brumes à Mejia et Patache
Juillet 1997 à Juillet 1998
Mois
Août 1997
Septembre
Octobre
Novembre
Décembre
Janvier 1998
Février
Mars
Avril
Mai
Juin
Juillet
Moyenne
Mejia
15,7
29,6
32,7
14,6
21,8
35,8
15,3
8,8
2,9
2,1
6,0
10,6
16,3
Patache
12,6
28,5
12,1
10,2
18,1
7,8
7,6
5,3
4,1
8,8
14,8
11,8
Conclusions
La présence de brouillard est conditionnée par une série de facteurs qui agissent à différentes
échelles.
Sur les côtes péruviennes et chiliennes il est la conséquence des mêmes réactions
océano-atmosphériques, dues à la Circulation Générale Planétaire définie par les grands centres de
pression et la dynamique océanique.
Cependant, on observe des comportements différenciés,
comme l'apparition saisonnière du brouillard, qui pourrait être en relation avec le déplacement de
l'Anticyclone de Pacifique Sud-Oriental. Pendant qu'au Pérou il y a au moins 4 à 5 mois qui
représentent une diminution notoire et abrupte de la récolte d'eau, au Chili par contre elle se présente
constante tout le long de l'année, avec des mois très producteurs, tels qu'on le constate ici à Iquique
et sur le Tofo, IV Región (Cereceda et al., 1997).
Les deux aspects marquants, en ce qui concerne les différences qui apparaissent dans les deux
endroits, sont à mettre en relation avec le relief, alors qu'au Pérou le trait qui défini le lieu de plus
grand potentiel de brouillard c'est la vallée du fleuve Tambo, au Chili il est probable qu'il garde une
grande relation avec la forme de la ligne de côte et les vents prédominants qui sculptent le micro-relief
de la falaise. En effet à Patache, situé à une altitude adéquate, vers les 800 mètres, le vent butte
directement contre la falaise de pente régulière, à Mejia, le secteur Cuchillas, qui aussi se trouve en
altitude similaire, reçoit les vents canalisés par le fleuve Tambo, ceux qui sont déviés dans le
rétrécissement de la vallée produit par une montagne plus haute. Il est donc probable que le fleuve
soit prépondérant; par contre à Patache la pointe de la ligne de côte serait la cause d'une remontée
d'eau qui renforce le processus d'entrée du nuage.
Remerciements
Nous remercions très sincèrement: Marita Peña, Luis Villegas pour leur patiente labeur sur le
terrain à Mejia, Claude Tesser pour ses modèles digitaux du terrain, aux élèves P. Diaz, V. Hernandez
et G. Galaz pour la digitalisation des cartes et faire le travail sur le terrain. Aux élèves qui vécurent
des dures journées dans le désert, nos remerciements les pus appuyés: D. Avaca, F. Velásquez, H.
Hevia, L. Fuentes, B. von Igl, R. Velásquez, C. Alvarado, G. Gutiérez, X. Boroevic, J.L. Garcia, E.
Salazar, J. Silva, C. Leyton, C. Moreira, J. Bustamente, A. Campos, E. Cisternas, C. Suzuki et M.
Edwards ainsi que le géogaphe C. Correa.
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