Avis juridique important
   
Contact   |   Recherche   
RDT info logoMagazine de la recherche européenne N° 51 - Décembre 2006
Top
 ACCUEIL
 SOMMAIRE
 EDITORIAL
 Homme-machine: de nouvelles communications
 L'e-inclusion, côté pile et face
 Biotechnologies: cote de popularité en hausse
 "Un scientifique parlant vrai peut faire des dégâts"
 Diabète + obésité = diabésité
 L'historique génome de la levure
 Rebelle aux causes multiples
 Sur les traces des sixties
 Graines de Nobel
 COMMUNIQUER LA SCIENCE
 BREVES
 PUBLICATIONS
 AGENDA

Télécharger le pdf de en fr


CLIMAT
Title   En attendant la saison de pluies

Le programme international Amma (Analyses multidisciplinaires de la mousson africaine) relève un défi scientifique aux enjeux énormes pour le continent noir. Reportage et analyse.

Village du sud de Niamey, Niger
Village au sud de Niamey, au Niger. Les habitants vivent de la culture du mil, de rares légumes et de quelques animaux d'élevage.

© Yves Sciama
Bazimbouzou, à quelque 60 km de Niamey, capitale du Niger. Dix heures du matin à peine, et c’est déjà la fournaise. Au-dessus du sable ocre et blond, chichement parsemé de buissons épars, l’air vibre. Des pousses vert tendre, d’à peine quelques centimètres de haut, semblent hésiter à se déployer dans l’atmosphère surchauffée. Les plants de ce champ de mil, seule céréale capable de survivre aux conditions extrêmes du Sahel, devraient à cette date avoisiner les 40 centimètres. "Cette année, la saison des pluies est en retard, explique Thierry Lebel, hydrologue à l’Institut de recherche pour le développement (IRD – France). Certes, ici les gens connaissent les aléas du climat et ils ont des stratégies de prudence pour y faire face. Lorsqu’ils sèment, après la première pluie, ils conservent des graines pour le cas où la sécheresse ferait échouer ce semis initial. Ils recommencent alors une seconde fois. Mais actuellement, le troisième semis a déjà échoué. Les paysans ont mis en terre leurs dernières graines car, après, il sera trop tard. La maturité n’aura plus le temps d’être atteinte avant le retour de la sécheresse et la récolte sera perdue."

Thierry Lebel n’est pas seulement un spécialiste de l’hydrologie de cette région. C’est surtout un des principaux responsables et fondateurs de Amma, un projet scientifique international d’une ampleur sans précédent, du moins en terre africaine, regroupant un grand nombre d’équipes qui travaillaient déjà dans la région sur des problématiques apparentées. "Nous avons profité des points forts de chacun", commente Jan Polcher, du Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD – Paris) et coordonnateur de la partie européenne du projet (Amma-Europe). "Les Français avaient, par exemple, des compétences particulières sur les questions de surface et d’hydrologie, les Britanniques sur la chimie et la dynamique atmosphérique, tandis que les Danois, les Allemands et les Italiens étaient spécialisés en matière d’impacts." C’est donc une spectaculaire armada scientifique qui s’est déployée, équipée d’avions instrumentés, de navires océanographiques, de radars, lasers, photomètres et autres radiosondes, pour ne rien dire des cinq satellites qui appuient le projet. Amma aura, au final, mobilisé près de 500 chercheurs issus d’une trentaine de pays (des Etats-Unis au Tchad, en passant par l’Union) pour un coût total qui dépassera sans doute les 50 millions €.

Pourquoi une telle concentration de cerveaux dans une région qui, sur bien d'autres plans, manque de tout? C’est qu’ici, au Sahel, et plus généralement dans tout l’ouest africain, les phénomènes de variabilité climatique sont une question de vie et, hélas, de mort. La saison des pluies (les spécialistes préfèrent parler de mousson) gouverne le quotidien. L’intensité des précipitations, leur date de début et de fin, ainsi que leur régularité, sont autant de facteurs décisifs commandant aussi bien l’agriculture que la santé ou les ressources en eau, voire les tensions interethniques. "Ici, quand la pluie est bonne, tout va bien", résume Moussa Aksar, directeur de l’hebdomadaire nigérien L’Evénement, en contemplant tristement l’aridité persistante.

Des variations inexpliquées et imprévisibles
Or, la surprenante variabilité climatique de cette région reste une énigme pour les scientifiques. On ne sait toujours pas, à ce jour, expliquer pourquoi et en fonction de quels paramètres une année peut être deux fois plus arrosée que la précédente. Pas plus qu’on ne comprend la cause de la dramatique raréfaction des pluies depuis les années 1970. Devant une carte du globe montrant l’évolution des précipitations mondiales au fil des dernières décennies, Thierry Lebel pointe la principale zone rouge, qui barre, tel un signal d’alarme, presque tout l’ouest du continent africain. "L’affaiblissement de la mousson africaine est le plus important signal climatique planétaire du dernier demi-siècle, avertit le chercheur. Le déficit pluviométrique atteint les 30% – avec, pour ne rien arranger, une fluctuation importante entre les bonnes et les mauvaises années. Celles-ci peuvent entraîner des tragédies majeures, à l’image des famines des années 1970, de sinistre mémoire." Si le phénomène est continental, donc source de tensions dans de nombreux pays, c’est au Sahel – où les populations sont les plus vulnérables – que l’impact est le plus lourd. Le débit du fleuve Niger s’est, par exemple, depuis cette époque, réduit de 60% à Niamey.

L’objectif de Amma est donc de percer le mystère de cette capricieuse évolution de la mousson africaine et d'en décrypter les ressorts. Ce qui n’est pas une sinécure. Ce phénomène est, en effet, un processus atmosphérique d’ampleur continentale, par là même d’une énorme complexité. La mousson est à la fois contrôlée par le climat mondial, ses évolutions et ses cycles périodiques, et par les activités humaines qui infligent, depuis quelques décennies, d’impressionnants coups de boutoir aux équilibres préexistants.

Les ballons pressurisés de couche limite (BPCL) du CNES français
Les ballons pressurisés de couche limite (BPCL) du CNES français sont conçus pour dériver avec les masses d'air, à une altitude constante d'environ 1500 mètres. Leur trajectoire est suivie par GPS. Mesurant 2,5 m de diamètre, transportant une instrumentation de 3,5 kg, ils permettent de connaître la direction de ces masses d'air et recueillent diverses données (température, humidité, pression, etc.). Ces ballons, comme les ballons à capteurs, ont été lancés de l'aéroport de Cotonou, au Bénin.

© AMMA/Photo P.Collot (CNES)
Au service des populations
Il ne s’agit pas seulement de recherches éthérées dans les hautes sphères de la science pure. Si les données de Amma permettront de faire avancer la climatologie planétaire, personne n’oublie que l’objectif choisi est d'abord de venir en aide aux populations africaines. Jan Polcher l’affirme clairement: "Nous nous sommes engagés devant nos financeurs à produire de la science utile, qui améliorera la prise de décision des gestionnaires de ces pays." Car comprendre la mousson, son interaction avec l’océan et les grands cycles climatiques mondiaux, c’est aussi et surtout avancer dans la voie de sa prévision.

Une voie dans laquelle des premiers pas ont été réalisés. André Kamga, un jeune responsable de l’ACMAD (Centre africain pour les applications de la météorologie au développement – un des partenaires africains d’Amma), indique qu’il existe déjà des prévisions saisonnières de l’intensité de la mousson, basées sur différents modèles climatiques, dont les performances sont satisfaisantes. "Le problème, précise-t-il, c’est que les paysans nous disent que l’information que nous leur donnons n'est pas celle dont ils ont le plus besoin. Leurs priorités est d’obtenir des prévisions sur les débuts tardifs de mousson, sur les pauses pluviométriques, ainsi que sur les risques de fins précoces de la saison des pluies. C’est donc cela que nous devons apprendre à leur fournir."

Dans un pays comme le Niger, où l'agriculture représente plus du tiers du PIB et occupe 90% de la main-d’oeuvre, ceux qui la pratiquent voudraient, par exemple, savoir, au moment où tombent les premières pluies, si le moment de semer est venu ou si la mousson n’est pas encore installée. Connaître la probabilité d’épisodes secs durables permet, en effet, de gérer au mieux les stocks de semences. Enfin, le choix de la date de récolte dépend également des conditions météorologiques en fin de mousson.

Comment prédire les épidémies?
Amma comporte, par ailleurs, un volet Impact de la mousson qui dépasse de loin les seules considérations agronomiques. La quantité de pluie et sa répartition ont, en effet, différentes conséquences, notamment sanitaires. Au Niger, plusieurs chercheurs s’efforcent d’en savoir plus sur les liens entre la mousson et diverses pathologies, dont le paludisme, principal fléau de cette région. "Au moment de la saison des pluies, qui favorise la reproduction des moustiques, on observe un pic de transmission de la maladie, explique le Dr Jean-Bernard Duchemin, responsable de l’unité de parasitologie du Cermes (Centre de recherches médicales et sanitaires), qui dépend du Ministère nigérian de la Santé publique. La situation n'est cependant pas si simple. La bande sahélienne présente une forte hétérogénéité de la transmission – à la fois dans l’espace et dans le temps –, dont la logique nous échappe encore. La température, l’hygrométrie, et peut-être d’autres facteurs environnementaux, doivent également jouer un rôle. En Guyane, par exemple, on observe une pluviométrie relativement constante alors que la transmission paludique suit des cycles périodiques."

L’ambition des scientifiques du Cermes – ce qui explique leur participation à Amma – est de définir des modèles prédictifs permettant, en fonction des caractéristiques de chaque mousson, de quantifier le risque et de le localiser géographiquement. "Ceci pourrait permettre des interventions ponctuelles pour parer aux épisodes de contamination les plus aigus, espère Jean-Bernard Duchemin. Nous avons, par exemple, repéré, dans un de nos sites d’étude, des mares temporaires qui apparaissent en saison des pluies. Elles sont peu utilisées et nous les soupçonnons d’être un foyer important de moustiques contaminés – on pourrait, si ceci se confirme, suggérer leur comblement par les villageois. On pourrait également traiter par pulvérisation préventive des périmètres habités identifiés comme menacés. Ou encore distribuer des moustiquaires imprégnées dans une zone à risque."

Mais le paludisme est loin d’être le seul fléau lié aux conditions environnementales. La plupart des maladies à virus transmises par des insectes (par exemple la dengue, la fièvre jaune, la fièvre de la vallée du Rift, etc.) sont sous la dépendance du milieu, puisque leurs vecteurs le sont. Et puis, il y a les maladies liées à l’eau (dysenterie, choléra), qui peuvent surgir à la fois sous l’effet d’inondations ou comme conséquence de la sécheresse, cette dernière contraignant souvent les populations à boire de l’eau souillée. La prévision peut, ici aussi, être la clé d’une utilisation optimale de moyens médicaux toujours insuffisants.

Un outil de gestion de l'eau
L’utilité d’une bonne prédiction de la mousson ne s’arrête pas là. Combinée à une meilleure gestion de l’hydrologie de la région, qui devrait également résulter des travaux de Amma, elle permettrait d'utiliser la ressource en eau de façon plus optimale. Le bassin versant du Ouémé (Bénin), qui est un des sites d’observation intensive du projet, a, par exemple, été hérissé de divers instruments hydrologiques. Or, comme l’explique Arnaud Zinnou, ingénieur de la direction générale de l’hydraulique au Bénin, "au moins deux sites potentiels pour des barrages existent sur cette rivière. Bien connaître le cycle régional de l’eau, et si possible avoir des éléments sur l’évolution future de la mousson, serait précieux pour dimensionner ces installations de la façon la plus judicieuse". L'investissement dans des barrages concerne à la fois la gestion de l’irrigation, l’approvisionnement énergétique du pays, mais également les équilibres écologiques, puisqu’il appartiendra aux scientifiques d'indiquer quelle quantité d’eau peut être prélevée et stockée, et de préciser à quel moment, afin de minimiser l’impact environnemental de ces ouvrages.

Assurer l’avenir
Il reste que cet énorme déploiement de forces, mobilisées dans le projet Amma, ne doit pas rester sans lendemain. Comme l’indique le météorologue ivoirien Abdoulaye Kignaman Soro, directeur général de l’ACMAD, "nous avons déjà connu des campagnes scientifiques importantes qui sont restées complètement sans suite pour nous. Finalement, l’instrumentation, comme les chercheurs, ont été retirés et nous n’avons même pas eu accès aux données… Certes, Amma semble s’engager sur un chemin différent. A terme, nous souhaitons développer des capacités propres en matière météorologique, et convaincre nos gouvernements qu'il s'agit là d'un pas important."

L’Afrique est aujourd’hui un espace lacunaire dans ce domaine: la densité des stations météo y est plus faible que n’importe où ailleurs sur la planète (huit fois plus faible que le minimum recommandé par l’Organisation météorologique mondiale) et les institutions locales souffrent d’un cruel manque de moyens. C'est cette situation, préjudiciable à la climatologie mondiale et surtout au développement de l’Afrique, que les responsables d’Amma aimeraient faire évoluer. Mais tous les atouts sont-ils dans leur jeu?

Version imprimable
Dossier 1 2 3 3
  En attendant la saison des pluies
  L'implication européenne
  Des tensions climatiques extrêmes
  Décrypter l'horlogerie de la mousson

  PLUS DE PRÉCISIONS  
  La mousson de l’Ouest africain

"On appelle mousson tout phénomène pluvieux saisonnier résultant de la différence de température entre un espace continental étendu et un océan", explique Jean-Luc Redelsperger, qui appartient à une unité de recherche commune au CNRS et à Météo France ainsi qu'à la...
 
  L'Harmattan et la méningite

Le Cermes, organisme africain de recherche médicale au Niger, est particulièrement impliqué dans la lutte contre la méningite, une maladie mortelle dans un cas sur dix dans ce pays, et contre laquelle existe un vaccin...
 

   
  Top
Dossier 1 2 3 3
  La mousson de l’Ouest africain

"On appelle mousson tout phénomène pluvieux saisonnier résultant de la différence de température entre un espace continental étendu et un océan", explique Jean-Luc Redelsperger, qui appartient à une unité de recherche commune au CNRS et à Météo France ainsi qu'à la direction scientifique de Amma. "Il y a ainsi une mousson indienne – la plus connue –, mais également des moussons en Australie, en Amérique du Sud, dans la région du Sud Est des Etats-Unis, et même dans l'Est de l'Afrique, sans compter quelques autres, chacune possédant des caractéristiques particulières."

La mousson de l'ouest africain
© AMMA/Photo P.Taburet (Météo-France)

La version africaine se déclenche lorsque l'écart thermique se creuse entre l'océan Atlantique, plus frais, et le coeur du continent où l'air, surchauffé, est moins dense. Un flux d'air océanique humide pénètre alors depuis le golfe de Guinée, au sud, vers le continent. Il s'accompagne de fortes pluies (plusieurs mètres par an), arrosant les pays côtiers et entraînant, plus à l'intérieur des terres, la formation de phénomènes météorologiques connus sous le terme de "lignes de grains". Les précipitations résultent de montées d'air chaud et humide vers les zones froides et sèches de la haute troposphère. Ces ascensions provoquent une forte condensation (et donc des pluies abondantes, de type orageux). Comme il s'accompagne d'une libération de chaleur, ce phénomène s'auto-amplifie et se développe verticalement, atteignant des hauteurs vertigineuses, de l'ordre de 17 km (soit aux limites de la stratosphère, alors qu'un orage européen dépasse rarement 8000 mètres).

A mesure qu'elle s'élève, cette "cheminée" d'air chaud est percutée par un premier courant d'altitude (vers 4000m) puis par un second (vers 12 000 m), qui circulent tous deux d'est en ouest. Ces rencontres organisent la "cheminée" d'air ascendant (notamment en l’inclinant), lui évitant de finir étouffée sous les précipitations qu'elle génère elle-même et lui conférant de ce fait une grande longévité et une propagation rapide vers l'ouest.

Le système qui résulte de cet enchaînement de phénomènes évoque une sorte d'orage géant formant une bande de 200 à plus de 1 000 km de long, qui s'accompagne de pluies diluviennes et d'une énorme libération d'énergie, sous forme de vents et d'éclairs. Un tel système peut rester actif plusieurs jours, balayant tout le continent jusqu'à déboucher sur l'océan Atlantique. L'essentiel des pluies recueillies par les zones les plus arides de l'Ouest africain sont générées par ces lignes de grains. Une partie de l'instrumentation de Amma servira à visualiser les phénomènes qui s'y déroulent, par exemple la vitesse et l'orientation des vents en leur centre, la taille, la forme et la localisation des gouttes et des particules de glace qui s'y forment, ainsi que le transport des aérosols et des gaz traces.
Ballon d'héliumBallon d'héliumBallon d'hélium
Ce ballon d'hélium, portant une série de capteurs (température, pression, concentration en ozone...), permet de réaliser un radiosondage à partir d'un profil vertical de l'atmosphère. Il monte jusqu'à 30 km d'altitude et envoie ses données par radio à intervalle de quelques secondes. Dans le cadre de Amma, le réseau de radiosondage africain s'étendra à 17 stations.

© AMMA/Photo P. Taburet (Météo-France)


  L'Harmattan et la méningite

Le Cermes, organisme africain de recherche médicale au Niger, est particulièrement impliqué dans la lutte contre la méningite, une maladie mortelle dans un cas sur dix dans ce pays, et contre laquelle existe un vaccin. "Cette pathologie survient lorsqu’il y a à la fois du vent, de la sécheresse et de la poussière. Elle s’arrête aux premières pluies", constate Jean-Bernard Duchemin. C’est donc une maladie de saison sèche, et les chercheurs ont depuis longtemps observé qu’il existe une "ceinture de la méningite". Celle-ci se déplace selon les saisons et peut atteindre, poussée par l’Harmattan (un vent du nord sec et poussiéreux), les villes de la côte sud du golfe de Guinée, comme Cotonou.

Les médecins ont longtemps cru que c’était la poussière qui véhiculait les germes. Des travaux récents suggèrent que beaucoup de sujets sont, en réalité, porteurs sains du méningocoque, qui survit dans la gorge. Le germe profiterait des microlésions provoquées par les particules de poussière, tranchantes et irritantes, pour s’insérer dans l’organisme et déclencher la maladie. "Si nous comprenions plus finement ces mécanismes, notamment au plan géographique, nous pourrions identifier des zones à risque, indique le médecin. Pour l’instant, des campagnes de vaccination sont déclenchées lorsque le nombre de malades dépasse un certain seuil. Avec une meilleure connaissance du phénomène, nous pourrions établir des seuils différenciés et vacciner plus tôt en cas de soupçon de danger épidémique."