Étude de l'évolution du niveau de la mer en Afrique de l’Ouest et conception d’un système d'alerte précoce contre les fortes marées et tempêtes pour une amélioration durable de la production rizicole en Guinée Bissau.

Abstract

Cette th`ese, financ´ee par la commission europ´eenne, s’inscrit dans le cadre du projet Malmon DeSIRA ”Mangrove, riz de mangrove : am´eliorer durablement la production de riz, les ´ecosyst`emes de mangrove et les moyens de subsistance des populations” en Guin´ee Bissau. L’objectif ´etait d’am´eliorer l’´etat actuel des connaissances sur les variations du niveau de la mer pr`es des cˆotes Ouest africaines et `a une ´echelle plus fine, d’´etudier le comportement de la mar´ee dans la zone cˆoti`ere et estuarienne de la Guin´ee-Bissau en vue de la mise en place d’un Syst`eme d’Alerte Pr´ecoce (SAP) contre les fortes mar´ees et tempˆetes pour une am´elioration durable de la production de riz de mangrove dans le pays. Ce faisant, la distribution r´egionale de la hausse du niveau de la mer pr`es des cˆotes ouest africaines a ´et´e ´etudi´ee en termes de variabilit´e inter-annuelle et de tendance; les modes de variabilit´e climatique dans le bassin Atlantique et le Pacifique (ENSO) qui montrent un impact significatif sur la variabilit´e inter-annuelle du niveau de la mer et sur l’estimation de la tendance ont ´et´e identifi´es. A une ´echelle plus r´eduite, dans la zone cˆoti`ere et estuarienne de la Guin´ee-Bissau, le mod`ele num´erique CROCO a ´et´e utilis´e pour mod´eliser la mar´ee et analyser : (1) les caract´eristiques physiques et dynamiques de la mar´ee (amplitudes et phases); (2) les propri´et´es d’amplification de la mar´ee (convergence et r´esonance) par l’analyse du bilan ´energ´etique et de la r´esonance des ondes en fonction de leur fr´equence; (3) la distorsion (asym´etrie) de l’onde de mar´ee `a l’int´erieur des estuaires par effets non-lin´eaires; (4) la circulation r´esiduelle lagrangienne et eul´erienne et le temps de r´esidence des particules d’eau soumises `a la mar´ee sur le plateau et dans les estuaires en Guin´ee-Bissau; et (5) l’influence de la bathym´etrie `a fine ´echelle et celle de l’archipel des Bijagos dans les caract´eristiques de la mar´ee. Nous avons ´egalement d´ecrit le r´eseau de mar´egraphes du projet Malmon DeSIRA en Guin´ee-Bissau mis en place dans le cadre de cette th`ese et son processus d’impl´ementation. Nous avons fait un retour d’exp´erience sur les difficult´es rencontr´ees, sur l’instrumentation et sur le syst`eme de suivi mis en place pour la s´ecurisation des appareils et la p´erennisation du r´eseau. Nous avons d´ecrit les deux prototypes de SAP mis en place sur la base de ce r´eseau. Le premier est bas´e sur le mod`ele de mar´ee (calibr´e par les donn´ees des mar´egraphes), en utilisant pour les processus subtidaux les mod`eles globaux de pr´evision de l’oc´ean et de l’atmosph`ere dans une proc´edure de ”downscaling”. Le second est un mod`ele simple de pr´evision des hauteurs de mar´ee bas´e sur les donn´ees des mar´egraphes. Ce dernier s’av`ere avantageux dans les zones recul´ees des estuaires o`u la bathym´etrie est tr`es mal connue, ce qui peut donc affecter la pr´ecision des simulations num´eriques.