Qu’est-ce qu’un IRN : Un IRN est un réseau de laboratoires français et étrangers constitué entre plusieurs pays autour d’une thématique stratégique pour la recherche sur et pour le développement durable dans la zone intertropicale ou méditerranéenne.

Objectifs :
– Réunir plusieurs laboratoires français et étrangers dans un partenariat souple, créant ainsi un forum bénéfique aux échanges scientifiques ;
– Favoriser les coopérations scientifiques entre partenaires, avec une composante Sud-Sud ;
– S’articuler avec les initiatives portées par les grandes organisations internationales ou régionales.

Contexte, approche et Objectifs du GDRI-SUD

Contexte

En 2010, le Conseil des Ministres Africains sur l’Eau (AMCOW) avait estimé les investissements nécessaires dans le domaine de la mobilisation des ressources en eau à 40 milliards de dollars par an pour aider au développement durable du continent en construisant les ouvrages hydrauliques indispensables. S’inspirant des guides des pratiques hydrométéorologiques publiés à partir de 1961 par l’OMM, la FAO avait coordonné en 1996 la rédaction d’un « manuel pour l’estimation des crues décennales et des apports annuels pour les petits bassins versants non jaugés de l’Afrique sahélienne et tropicale sèche ». Ce manuel, rédigé par le CEMAGREF, le CIEH et l’ORSTOM, avait été conçu principalement sur la base de données hydrologiques recueillies sur 3 à 5 ans sur des petits bassins versants ruraux et, la plupart du temps, antérieurement à 1970. Or, l’Afrique de l’Ouest a connu depuis 1970 de nouvelles conditions climatiques, hydrologiques, environnementales et sociétales dont les effets ne sont pas pris en compte dans le calcul des normes (e.g. crues décennales, centennales) utilisées par les aménageurs d’ouvrages hydrauliques. L’application de ces outils conduit soit à des sous/surdimensionnements des ouvrages (non remplissage de retenues, ruptures d’ouvrages…), soit à de mauvaises estimations des potentialités des bassins versants.

Aujourd’hui, ce manuel de la FAO doit donc être actualisé et dans le même temps, la science et la technique hydrologiques ont fait des progrès notables en termes de :

  1. nouvelles mesures spatialisées par satellites, radars, réseaux d’opérateurs téléphoniques, mesures ponctuelles par ADCP, transmissions et stockage des données… ;
  2. existence de réseaux d’observations à coûts bas ou modérés participatifs et interdisciplinaires ;
  3. compréhension des processus hydrologiques ; répartition de la pluie en ruissellement, évaporation et infiltration ;
  4. évolution de concepts en science hydrologique : non-stationnarité (variabilité voire changement climatique), régionalisation des observations pour les bassins non jaugés (Décade AISH Predictions in Ungauged Basins), interactions entre dynamiques eaux et sociétés (Décade AISH Panta Rhei : Everything flows), « deep uncertainty » pour une utilisation plus exploratoire et moins prédictive des modèles ;
  5. modélisations (climatiques globales ou régionales, pluie-débit, hydraulique) démultipliées et complexifiées grâce à l’augmentation des données (big data) et de la puissance de calcul des ordinateurs à disposition.

Il apparaît urgent et indispensable de :

  1. conduire des travaux de mise à niveau des méthodes de prédétermination des grandeurs hydrologiques servant au dimensionnement des infrastructures hydrauliques en Afrique de l’Ouest ;
  2. mener une réflexion plus globale sur le concept de normes hydrologiques dans un futur non stationnaire et très incertain ;
  3. définir clairement un cadre de gestion et de réglementation des infrastructures hydrauliques des bassins versants à un niveau supranational (i.e. directives réglementaires de la CEDEAO).

Les « Normes Hydrologiques » doivent définir un référentiel commun, homogène et normalisé afin d’unifier l’analyse hydrologique du dimensionnement des ouvrages mais aussi normaliser l’observation (instruments, méthodes) afin de garantir sa qualité et normaliser la collecte, le stockage et la diffusion/partage de l’information hydrologique. Pour ces raisons, il est important de constituer un GDRI-Sud « Normes Hydrologiques en Afrique de l’Ouest et Centrale pour une meilleure conception des ouvrages hydrauliques » (NH-AOC) qui puisse mutualiser et structurer les forces de recherche existantes. Depuis 2010, des chercheurs du réseau FRIEND Afrique de l’Ouest et Centrale de l’UNESCO mènent des travaux de recherche dans le domaine de la ressource en eau et des événements extrêmes et réfléchissent au montage d’un programme scientifique sur l’actualisation de « Normes Hydrologiques » qui concernerait scientifiques et opérationnels (bureaux d’études notamment).

Approche et objectifs du GDRI-Sud

Le premier pilier du GDRI NHAOC est l’observation, préalable nécessaire à l’établissement de méthodes de prédétermination des grandeurs hydrologiques. Plusieurs bassins représentatifs de la diversité climatique, environnementale et sociétale de l’Afrique de l’Ouest seront équipés ou rééquipés en vue de pérenniser des observatoires sur le long terme. Ils serviront de témoins, voire de bassins d’alerte, des impacts des changements globaux sur les ressources en eau et également de plateforme d’enseignement pour le pilier formation. Les données hydroclimatiques historiques de l’IRD et des services nationaux permettront des analyses diachroniques.

Le deuxième pilier est la recherche sur les verrous scientifiques que constituent la non-stationnarité, la régionalisation et les transferts d’échelle, la robustesse des modèles hydrologiques, les projections climatiques et les projections de scénarios socio-hydrologiques d’usage des sols et d’utilisation des ressources, dans un futur très incertain. Le programme proposera, à des échelles locale et régionale, des approches combinées et complémentaires de modélisation statistique et physique, et assimilation de données, y compris dans des bassins peu jaugés.

Le troisième pilier est la formation (académique et renforcement des capacités) et la diffusion des résultats. Le public visé comprend à la fois les étudiants de master ou écoles d’ingénieur, les doctorants, les chercheurs mais aussi les ingénieurs et cadres de bureaux d’étude ou d’entreprises, les gestionnaires d’infrastructures hydrauliques, les associations d’usagers et les planificateurs et décideurs qui sont impliqués à différents titres dans la connaissance ou la gestion de la ressource en eau et des risques hydrologiques. Le programme vise à améliorer la qualité de l’enseignement supérieur, à travers des formations courtes, des pédagogies participatives et adossées à la recherche.

Les recherches seront co-construites avec les acteurs impliqués dans la gestion de l’eau et les résultats seront traduits en manuels utilisables par les décideurs et planificateurs afin de renforcer les capacités opérationnelles nationales.

NH-AOC a donc pour objectifs de :

  1. structurer la communauté scientifique autour de la thématique des Normes Hydrologiques   en Afrique de l’Ouest ;
  2. mutualiser les connaissances scientifiques régionales et internationales ;
  3. développer des actions en réponse à des besoins urgents en Afrique de l’Ouest : base de données, observatoires de l’environnement, renforcement des capacités (académiques et non académiques)
  4. coordonner des projets de recherche ou de formation en réponse à des appels d’offre internationaux

■ Disciplines/Thématiques scientifiques associées

Hydrologie, hydraulique, climatologie, géomatique, géostatistique / modélisation hydrologique, non-stationnarité, prévision, incertitudes