L’eau sur le continent africain

BEI 1999

Sciences de l ’eau et environnement

Plan de l ’exposé

• L ’eau: ressources, utilisations et problématiques

• Le marché économique de l ’eau

• Modélisation et télédétection

L  ’EAU EN AFRIQUE : RESSOURCES, UTILISATIONS

ET PROBLEMATIQUES

• Caroline LEFEBVRE• Laurence MARGNOUX

PLAN DE L ’ETUDE

• Les climats de l ’Afrique.• Les ressources en eau.• Les utilisations de l ’eau.• L ’irrigation en Afrique.• Le secteur informel dans les

centres périurbains.• La dualité quantité/qualité.

Les climats de l ’Afrique

• le Nord (températures fraîches et pluie en hiver, continental sec et chaud en été ),

• la région Soudano-sahélienne ( caractérisée par son aridité),

• le golfe de Guinée, régions humides de bord de mer,

• le Centre, principalement tropical et humide,• l ’Est, chaud et sec,• les îles del ’océan indien,• le Sud (températures fraîches et pluie en

hiver, continental sec et chaud en été ).

Les ressources renouvelables globales en

eau Les ressources superficielles : 6 grands

bassins hydrographiques- Bassin du Nil,

- Bassin du Zaïre,- Bassin du Niger,

- Bassin du Zambèze,- le lac Tchad,

- les lacs de la faille orientale.

Les ressources renouvelables globales en

eau (suite)Ressources

internes(m3/hab)

Ressourcesglobales(m3/hab)

Libye 111 0.6 milliards

Zaïre 21 973 1 019milliards

Gabon 127 285 164 milliards

Les utilisations de l ’eau

Globalement :

• 85% des utilisations destinées à l ’agriculture,

• 6% des utilisations destinées à l ’industrie (0 à 14%),

• Utilisations domestiques : peu de données.

Problématiques

• Conflits d ’usage au sein d ’un même pays,

• Conflits entre différents pays prélevant sur une même ressource en eau transfrontalière.

Distribution inégale des superficies avec contrôle de

l ’eau• L ’irrigation

représente 1% des terres cultivées dans les pays humides (Zaïre, Ouganda, Togo)

• L ’irrigation représente 100% des terres cultivées dans les pays arides (Egypte, Djibouti,…)

•Agriculture pluviale prédominante en Afrique équatoriale

IRRIGATION

Irrigation en maîtrise partielle ou totale

• irrigation de surface• aspersion• micro-irrigation

Irrigation par épandage de crue

Cultures de décrue

CULTURES IRRIGUEESCULTURES IRRIGUEES

• Le riz : marais et bas-fond dans les zones humides

• Le blé et le maïs : irrigués dans les pays du Nord et du Sud, au Soudan et Somalie

• Le sorgho : culture de décrue dans la zone soudano-sahélienne

• Autres...

Les problèmes d ’adduction d ’eau potable dans les

centres périurbains

• Expansion incontrôlée des villes,

• Défaillance de l ’opérateur national,

• Développement d ’un secteur informel privé très diversifié.

Dualité quantité-qualité

•Stratégies différent selon le niveau de développement et la disponibilité de ressources en eau.

Soudan

•Terrible sécheresse de 1984 à 1988.

L ’Egypte

•Barrage d ’Assouan (alimente la politique de décentralisation),

•Mesure de protection de l ’ environnement.

Le marché économique de l’eau

Olivier Bersoux

Solène Pleyber

Scot Conseil

Services de consultance en Observation de la Terre, utilisant la télédétection spatiale et les Systèmes d'Information Géographique

Plan de l ’étude

1. Les modes de financement et de gestion des infrastructures hydrauliques

2. Les acteurs économiques de l ’eau

3. Afrique Australe : l ’heure des grands travaux

1. Les modes de financement et de gestion des infrastructures

hydrauliques

Le financement publicLe financement public

• Le type de financement le plus répandu

• Son manque de résultats appelle d’autres solutions

La participation du secteur privé

• Une politique encouragée par les bailleurs de fonds

• Problématique et limites de la privatisation

Partenariat public/privé

• La concession

• L’affermage

• Le BOT ( Build Operate Transfert )

• Les gouvernements et les sociétés privées

• Les organisations non gouvernementales et les organisations internationales

• Les grands bailleurs de fond

2. Les acteurs économiques de l ’eau

Le rôle des grands bailleurs de fond

• Apporter une assistance technique

• Encourager et rassurer les investisseurs privés

• Attribuer les marchés

Les principaux bailleurs de fond

• Les banques multilatérales

• Les pays occidentaux

La Banque Mondiale

• 15% des prêts destinés au secteur de l ’eau• 30% des investissements globaux

Année 1997

irrigation40%

hydroélectricité20%

approvisionnement en eau potable

40%

Répartition par secteur des prêts pour les projets liés à l’eau

Année 1997

3. L ’Afrique Australe : l ’heure des grands travaux

Afrique du Sud et Lesotho: le schéma d’aménagement du

Lesotho Highlands Water project

• Adduction d ’eau du Lesotho vers l ’Afrique du Sud• un projet élaboré dans un contexte peu démocratique...

• Coût :12 milliards de francs

Namibie: un projet de pipeline controversé

• Entre sécheresse et mesures restrictives

• projet de construction d ’une pipeline de 250 km

• de fortes oppositions écologiques et politiques

• plan d'aménagement hydraulique sur trente ans

• approvisionnement des grandes étendues désertiques et des villes du Sud-est

• construction de 400 km de canalisations, d’un barrage, de trois stations d’épuration...

• Coût : 2,34 Milliards de francs

Le Botswana : le « North-South

Water Carrier Project »

Conclusion

• Un marché colossal en expansion

• Les grands chantiers du ХХІ ème siècle

• Le rôle de la recherche scientifique

Samia Talbi

Nicolas Lejeune

Problèmes de l ’eau en Afrique

Modélisation et Télédétection

Pourquoi cette étude ?• Importance de la modélisation aujourd’hui

• Intérêt dans le cas de l’AfriqueManque de moyens des pays concernés

Impossibilité d’intervention sur le terrainMener des études à distance

• Idée « technique » des projets Travaux réalisés

Résultats et prévisions Difficultés rencontrées

Plan de l ’étude• Technique passée :

mesures et données de terrain

• Technique future :télédétection incorporation des données

satellitaires dans les codes

• Technique actuelle :modélisation

validation (expériences) prévision

Projets

1. Modélisation et mesures de terrain Modélisation hydrologique

Etude d’évaporation

2. Modélisation et télédétectionEtat hydrique des sols

Végétation sahélienne

Evaporation au sein d ’un sol sableux

ORSTOM

PRESENTATION DU PROBLEME

• ObjectifsPlus ample connaissance de

l'évaporation du sol Optimiser la pénétration des eaux de pluie

dans le sable Evaluer l’intérêt du sarclage

Casser le couche surfacique Débarrasser le sol

des les herbes parasites=> Augmente la porosité

• Pourquoi ?65 kms de Niamey, le climat aride et

sec 75% de la superficie du pays est sableuse Taux annuel moyen d ’évapotranspiration: 4 fois les précipitations 3 mois de pluie seulement

Démarche

Méthode déductive basées des profils de teneurs et potentiels en eau

Sélection de deux autres endroits sarclé et encroûté

A différents instants et profondeurs, mesure de la chute de la teneur en eau et de la charge hydraulique.

Mesures

• Tensiomètres à mercure :

• Sondes :

Potentiel Z de l'eau en fonction de la profondeur

Profondeur du flux évaporatoire : cote qui rend Z maximal

Teneur en eau en fonction de la profondeur

Effets de la première averse (8 juillet 93)

Lendemain : flux évaporatoire de 5cm 5 jours plus tard : flux évaporatoire de 30cm

2 points de comparaison

L'évaporation survient plus rapidement dans le sol sarclé que dans le sol encroûté vitesse plus grande au début

5 jours après l ’averse: sarclé 5.5mm d'eau se sont évaporés non sarclé 4mm pour le sol

Conclusion Sol largement sujet à

l ’évaporation Le flux évaporatoire

34cm (sol encroûté) 27cms (si sarclage)

La lame d'eau évaporée est de 1 à 2mm / jour

SARCLE OU NONStock

d'eauTeneur

surfacique Quantité d'eau

évaporée

IDENTIQUES

Seule différence: aux lendemains des pluies le sol encroûté économise 1mm d ’eau par rapport

au sol travaillé

Modélisation et

Télédétection• 1_Exemple d ’étude concrète :

Evolution de la végétation

sahélienne

Comparaison

simulation/modélisation

• 2_Prospectives d ’avenir pour la

télédétection

Modélisation du fonctionnement et observation satellitaire de la

végétation sahélienne

Présentation/Objectifs

Modèle de fonctionnement de la

végétation

sahélienne/Evolution de la réflectance

Résultats :Comparaison avec

observations

Présentation de l étudeObjectifs

Objectifs

Vérifier la validité du model sur la végétation herbacée

Etudier la possibilité d’utiliser l’information satellitaire

Cheminement :

Mesures météorologiques et pluviométrie saison 1992

Simulation de l’évolution de la biomasse

Modélisation de la réflectance avec répartition de la végétation obtenue

Comparaison avec les observations satellitaires

Modélisation/Résultats

Résultats:

Quelques écarts, mais l’évolution de la biomasse sur la saison est simulée de façon satisfaisante.

Déphasage de 20 jours pour les réflectances simulées et observées par satellites.

Modélisation de la biomasse :STEP

- Croissance végétale

- Bilan hydrique

Modélisation de la réflectance :SAIL

- 3 composantes :végétation verte, sèche, et sol nu

Perspectives d ’avenir de la Télédétection

•Modèles climatiques

•Modèles hydrologiques

•Autres utilisations

•Systèmes d ’Information Géographique

Modèles Climatiques : Paramètres utiles

Evapotranspiration : Occupation des sols :

Modèles HydrologiquesMorphologie des bassins

versants

Modèles HydrologiquesInventaire des surfaces en

eau

Sud-Ouest de Toulouse

Autres utilisations :

Pollution en Nitrates

En surface : Dans la nappe :

Systèmes d ’Information Géographique

•Interface Agréable

•Facilité

d ’insertion et de

gestion des

données

•Facilité de

traitement

(statistique) des

résultats

Conclusion du BEI 1999

• Intérêt et enrichissement• Vision globale de la problématique

de l ’eau• Place de l ’ingénieur dans des pays

en voie de développement• La télédétection judicieuse dans

notre formation

THE END...