Le présent rapport thématique du GLO sur l’Afrique de l’Ouest et le Sahel a été élaboré par le Centre régional AGRHYMET dans le cadre d’un Mémorandum d’accord signé en 2019 entre le Comité permanent inter-États de lutte contre la sécheresse dans le Sahel (CILSS) et la Convention des Nations Unies sur la lutte contre la désertification (CNULCD). Ce travail a été accompli avec l’appui généreux de TetraTech, USAID et SERVIR Afrique de l’Ouest. Analysant les enjeux, contraintes et atouts de 7 pays sahéliens (Burkina Faso, Mali, Mauritanie, Niger, Nigéria, Sénégal et Tchad), ce rapport thématique régional met en lumière les acquis et opportunités existants pour favoriser le développement durable et inclusif de toute la région. Ainsi, faisant face à la dégradation des terres, de bonnes pratiques de Gestion Durable des Terres (GDT) ont été développées.

The AGRHYMET Regional Center, a specialized institution of the Permanent Interstates Committee for Drought Control in the Sahel (CILSS), was created in 1974 at the aftermaths of the severe droughts that affected this region in the early 1970s. The mission assigned to the Center was to train personnel, provide adequate equipment for the meteorological and hydrological stations networks, and set up regional and national multidisciplinary working groups to monitor the meteorological, hydrological, crops and pastures conditions during the rainy season. As such, it can be considered as the West Africa drought monitoring center, similarly to its younger counterparts in Eastern and Southern Africa. After 40 years of existence, AGRHYMET’s scope of activities expend now beyond the geographical boundaries of CILSS member states, to include the whole West Africa thanks to several initiatives it has been implementing on behalf of the Economic Commission of West African States (ECOWAS) on food security and environmental issues, including climate change. Throughout the years, AGRHYMET developed, in collaboration with international research organizations, models and methodologies based on ground and satellite observations to monitor rainfall, food crop water requirements satisfaction and prospective yields, the progress of vegetation front and its seasonal and interannual variations. It has trained about 1200 new experts in agrometeorology, hydrology, equipment maintenance, and plant protection, and more than 6000 professionals on topics related to food security, climate change, and sustainable natural resources (land and water) management. As of now, AGRHYMET staff is involved in several international initiatives on climate change, food security, and environmental monitoring that allow them keep abreast of the best available technologies and methods, and also contribute to generating knowledge on those issues.

La carte des zones favorables et défavorables résulte de la combinaison de trois indices de végétation : l'ICN, le VCI, le SNDVI et les profils ICN par unité administrative. Cette carte est produite à l'échelle régionale. Il ressort de son analyse que sur environ 40 & de la zone sahélienne, la campagne agropastorale 2014/2015 s'est mal déroulée laissant craindre des faibles productions agricole et pastorale. Ailleurs des situations moyennes à largement supérieures sont observées. Les parties hachurées en rouge représentent les zones défavorables à la bonne production agricole et pastorale, c'est-à-dire les zones dans lesquelles le déroulement de la campagne agropastorale s'est mal passé du fait : soit d'une arrivée tardive des premières pluies utiles ; d'une pause pluviométrique prolongée ayant entrainé plusieurs ressemis ou un ralentissement de la croissance végétative ou des conditions favorables à des attaques d'ennemis des cultures.Les parties hachurées en vert sont les zones favorables à des bonnes productions agricole et pastorale au vu de l'évolution nettement supérieure à la moyenne. Le bon comportement de la végétation naturelle et cultivée résulte de la bonne distribution spatiotemporelle des précipitations enregistrées dans ces zones, du mois de mai à juillet doublée dans certains cas d'une amélioration importante de la situation pluviométrique pendant les mois d'août et septembre.Les zones en blanc sont considérées comme moyennes par rapport à la série historique d'images décadaires des 13 dernières années (figure1).

On a observé,une mauvaise installation de la première phase de la campagne agropastorale 2014/2015 : au Sénégal; en Mauritanie;dans la partie sahelienne du Mali; au Burkina Faso dans les régions Est et extrême Nord; au Niger notamment dans les régions de Tahoua (départements de Madaoua, de Konni, de Keita, de Bouza et de Tchintabaraden ), Diffa (départements de N Guiguimi et une partie de Mainé), Tillabéry (Filingué) et Dosso (une partie des départements de Dosso, Gaya et Loga); au Tchad (la moitié du sahel tchadien) et le Nord Nigeria. Cette situation résulte d'un retard dans les semis ou de leur perte, lié soit à un manque de pluies utiles ou à une pause pluviométrique prolongée. Une crise pastorale et une baisse de production sont à craindre surtout pour les zones où les prévisions pluviométriques sont pessimistes pour la fin de la saison. Cependant, à la même période, on a observé une croissance au-dessus de la moyenne, en Mauritanie dans les unités administratives de kankossa, Tintane, Kobenni et Djlgueni ; au Mali dans les unités administratives de Nioro et Nara la régions de Gao; au Niger (régions de Tillabéry et Dosso, centre et nord Maradi, Est de Zinder et centre nord de Tahoua); Au Tchad. dans les régions du Batha,Biltine, salamat et Ennedi. Si cette tendance se maintient, on pourra s'attendre à des bonnes récoltes dans ces région . Ailleurs, la situation reste moyenne.

La tendance des feux actifs au cours de la saison 2019-2020 dans l’ensemble des pays CILSS/CEDEAO est à la baisse, de l’ordre de 2% par rapport à la moyenne dans des 5 dernières saisons (2014 à 2019). En effet, les occurrences de feux élevées dans les pays côtiers (Guinée, Togo, Côte d’Ivoire, Bénin, Libéria et Sierra Leone) restent inférieures par rapport cette moyenne. La répartition mensuelle des occurrences de feux montre que cette baisse globale cache d’importantes variabilités/ contrastes selon les zones bioclimatiques, les pays et les mois. A l’exception du Burkina Faso tous les pays du front sahélien ont enregistré plus de feux (sur la saison 2019-2020) par rapport à la moyenne des 5 dernières saisons. Cette situation pourrait s’expliquer par le manque de contrôle dû au contexte sécuritaire, aggravé par les mesures du confinement liées à la pandémie du COVID-19. Localement, des baisses sont observées dans le sud-est du Sénégal, à l’extrême ouest du Mali, en Guinée, le nord de la Sierra Leone, le nord-est de la Côte d’Ivoire, la moitié nord du Ghana, une bonne partie du Togo, la zone du Parc de W des trois pays (Bénin, Burkina, Niger) ; le sud et l’extrême nord-est du Nigeria et le sud du Tchad. Ailleurs, on note des hausses de détections des foyers de feux voire même équivalentes à la moyenne des 5 dernières années

L’étude a été réalisée dans la zone pastorale du Niger, elle se propose de : tester la stabilité du modèle d’estimation de la biomasse du Ministère de l’Élevage et des Industries Animales (MEIA) du Niger ; puis de comparer les performances de l’intégrale et du maximum du NDVI de SPOT VEGETATION et eMODIS à l’aide des données réelles collectées de 2001 à 2012 par MEIA. La méthode de régression linéaire simple est utilisée pour calculer les coefficients de détermination R² et les erreurs quadratiques sur la série (RMSE), par zone bioclimatique puis année par année. Les résultats montrent des R² variant, suivant les années, de 0,52 à 0,73, de façon très significative (P<.0001). Ce coefficient de détermination est plus élevé dans les zones saharienne et nord sahélienne comparé à la zone sahélienne typique. Les RMSE annuelles varient entre 120 et 460 Kg.MS.ha-1. Les tests non paramétriques de comparaison de moyenne (Test de Wilcoxon et des signes) ne mettaient pas en évidence de différence significative entre SPOT VEGETATION et eMODIS (intégrale ou maximum). Cette possibilité d’intercomparabilité des indices provenant de différents capteurs permet aux utilisateurs d’assurer la production sans interruption avec une possibilité d’analyse convergente si l’un des deux capteurs était indisponible.

This work is carried out at the AGRHYMET Regional Centre (ARC)-CILSS as part of the African Monitoring of Environment for Sustainable Development (AMESD) project. The analysis protocol has been improved under the Monitoring of Environment for Security in Africa (MESA) project. The MESA Project has been designed on the achievements of AMESD; its overall objective is to provide African countries with access to Earth Observation data for environmental monitoring and sustainable development. The specific objective of this study is to develop an operational analysis protocol for vegetation monitoring in general and especially for crops and pastures. Three vegetation indices were used: Vegetation Condition Index (VCI), Normalized Growth Index (NGI) and Standardized Normalized Difference Vegetation Index (SNDVI). The analysis of these drought indices is based on taking into account the agro-climatic characteristics of the Sahelian region, the comparison of the NGI profile (per administrative unit) from year X (in progress) to the maximum NGI profiles, minimum and average of the time series data (1998 to year x-1) and evidence convergence. Six years of application of the method and validation actions carried out concluded that it is possible to determine the zones at risk (ZAR) in order to anticipate food crises.

This work is carried out at the AGRHYMET Regional Centre (ARC)-CILSS as part of the African Monitoring of Environment for Sustainable Development (AMESD) project. The analysis protocol has been improved under the Monitoring of Environment for Security in Africa (MESA) project. The MESA Project has been designed on the achievements of AMESD; its overall objective is to provide African countries with access to Earth Observation data for environmental monitoring and sustainable development. The specific objective of this study is to develop an operational analysis protocol for vegetation monitoring in general and especially for crops and pastures. Three vegetation indices were used: Vegetation Condition Index (VCI), Normalized Growth Index (NGI) and Standardized Normalized Difference Vegetation Index (SNDVI). The analysis of these drought indices is based on taking into account the agro-climatic characteristics of the Sahelian region, the comparison of the NGI profile (per administrative unit) from year X (in progress) to the maximum NGI profiles, minimum and average of the time series data (1998 to year x-1) and evidence convergence. Six years of application of the method and validation actions carried out concluded that it is possible to determine the zones at risk (ZAR) in order to anticipate food crises.

Ces travaux de thèse ont porté sur la zone pastorale du Niger. Ils ont pour objectif principal de contribuer à l’amélioration des méthodes d’estimation des rendements fourragers au Sahel en général et en particulier au Niger. Il s’agit plus spécifiquement de : valider le modèle BIOMASAH (BIOMAsse SAHélienne) utilisé par le Centre Régional AGRHYMET [AGRonomie Hydrologie et METéorologie] (CRA); tester le modèle du Ministère de L’Élevage et de Industries Animales (MEIA) ; proposer un Modèle par Régression linéaire Multiple (MRM) ; tester la méthode de similarité et enfin comparer ces méthodes d’estimation entre elles. Le travail a été réalisé d’une part avec les mesures de masse herbacée faites au sol de 2001 à 2012 par le MEIA, les observations pluviométriques des stations de la Direction Météorologique du Niger, les variables météorologiques issues du l’institution européenne appelée "European Centre for Medium-Range Weather Forecasts" (ECMWF) et d’autre part, avec les images satellitaires notamment le NDVI de SPOT VEGETATION et MODIS et les pluies estimées dénommées RFE provenant de l’institution américaine "Famine Early Warning Systems NETwork"(FEWSNET). La validation du modèle BIOMASAH a été faite à l’aide des tests de t et de Wilcoxon pour comparer les moyennes mesurées in situ à celles obtenues du modèle et aussi des tests de corrélation de Pearson, Kendall et Spearman. Quant au modèle MEIA, les performances ont été testées en comparant les résultats inter et intra capteurs SPOT VEGETATION et MODIS en utilisant les R² et le RMSE issus des calculs avec l’intégrale et le maximum NDVI comme variables explicatives du rendement fourrager. Le modèle de référence (MR) a été réalisé par régression linéaire multiple avec la méthode pas-à-pas ascendante pour la sélection de variables basée sur le R² ajusté et le RMSE. La validation croisée ‘leave one out’ (LOOCV) a été utilisée pour calculer les R² de validation et un diagnostic systématique des résidus pour mieux caractériser le modèle. viii La méthode de similarité des profils saisonniers d’indice de végétation a été réalisée en utilisant comme critères le R², le MAD et le RMSE. Le profil de la période de croissance de la végétation de chaque pixel a été tracé pour toutes les années. Ensuite, le profil de l’année cible a été comparé avec celui des autres années pour identifier l’année similaire. Les résultats de la similarité ont été confrontés aux données observées d’une part avec les tests de corrélations de Pearson, Spearman et Kendall et d’autre part à l’aide de tests de t et de Wilcoxon pour comparer les moyennes. La comparaison des quatre modèles a été faite sur la base des R², des R² ajustés et les RMSE. Le modèle BIOMASAH a donné des moyennes significativement différentes des moyennes observées (p <0,001). Les corrélations de Pearson, Kendall et Spearman sont faibles. En ce qui concerne le modèle MEIA, le meilleur R² à l’échelle globale est de 0,56. Il n’y a pas de différence significative à utiliser les NDVI de MODIS ou de SPOT VEGETATION. Le RMSE est de 367 kg.ha-1. Les R² et le RMSE varient fortement d’une année à l’autre. Le modèle de référence a donné un R² ajusté global de 0,69 et un RMSE de 282 kg.ha-1, la différence entre le RMSE calculé et celui de la validation est de 2,72 kg.ha-1. La comparaison des moyennes de la similarité à celles observées a montré qu’il n’y a pas de différence significative (p<0,001) pour le R². Par contre les différences sont significatives au même seuil pour le MAD et le RMSE. La comparaison des modèles montre que le Modèle par Régression linéaire Multiple (MRM) est le meilleur, mais il reste perfectible. Ainsi, se propose-t-on de continuer ces recherches avec d’autres indices tels que le LAI et le FAPAR et l’EVI. Aussi, il serait intéressant de prospecter les voies telles que : tenir compte du feuillage des ligneux, ajuster les métriques à la phénologie des herbacées, et à celles des ligneux. Ces travaux permettront d’améliorer la qualité des informations utilisées pour planifier les actions de développement en faveur de la société nigérienne en vue de la protéger contre les crises pastorales.

Le Sahel est une large entité biogéographique s’étendant du Sénégal à l’Éthiopie (UNESCO, 1981). Cette zone naturelle fait face à des défis sécuritaires qui engendrent des pertes énormes en vies humaines et animales au Mali (terrorisme et rébellion armée), en Libye (terrorisme et guerre tribale), et dans la zone du Lac Tchad (Boko Haram au Nigeria, au Niger, au Tchad et au Cameroun) ainsi qu’à des défis climatiques et démographiques avec des conséquences sur la dégradation des ressources naturelles et la sécurité alimentaire et nutritionnelle des populations. Les communautés pastorales sont particulièrement sensibles et affectées par ces défis (DNEP, 2013). Ces dernières années plusieurs initiatives ont été prises en faveur de ces populations à l’échelle continentale et au niveau régional

The study aims to test the performance of similarity analysis in herbaceous fodder biomass estimate in the Nigerian pastoral zone, in a context of insecurity and precipitation spatiotemporal variability. It is carried out on the time series of NDVI decadal images of SPOT VEGETATION for the period from 2001 to 2012 and on fodder biomasses measured in situ during the same period. Similarity analysis compares NDVI seasonal patterns to detect similar years using three criteria: the RMSE (Root Mean squared error), the MAD (Mean absolute Deviation), and R². Exploratory statistical analyzes with bootstrap are carried out to better characterize the observations resulting from the simulation. Moreover, the analysis of the parametric and non-parametric correlations is carried out to evaluate the level of link between the simulated data and the real data. The t test and the Wilcoxon test are then carried out in order to compare the means of the actual biomasses with those obtained by the similarity analysis. At the local level, the results indicate that the R² is more efficient than the RMSE and the MAD which have almost the same performances. The results of the similarity calculated with R² can be used as a proxy to the herbaceous phytomass measured in situ, as there is no significant difference between the simulated mean and the mean measured at the 1% threshold. On the other hand, the results of the similarity calculated with the RMSE and the MAD are not exploitable. Parametric and nonparametric correlations are all significant at the 1% threshold. However, the R² are low and vary between 0.32 and 0.45. It therefore seems necessary to continue the research, as numerous studies have revealed very good links between certain indices like the FAPAR, the EVI and the LAI and the aerial phytomasse.

Le Projet MESA a pour objectif global d’améliorer les capacités des structures régionales et nationales impliquées dans la gestion de l’environnement, le climat et la sécurité alimentaire dans la zone CEDEAO, plus la Mauritanie et le Tchad, à utiliser l’information issue de l’observation de la terre pour la prise de décision et la planification. Les objectifs spécifiques de la THEMA-CEDEAO sont les suivants: 1. Assurer un accès amélioré et durable des acteurs aux niveaux régional et national aux données d'OT en capitalisant sur les résultats du projet AMESD ; 2. Rendre disponibles les données d'OT et les services améliorés d'information contribuant à une meilleure prise de décision et une meilleure planification; 3. Contribuer à la fertilisation mutuelle en matière de technologie d’Observation de la Terre au niveau continental et dans les institutions régionales et nationales ; 4. Renforcer les cadres de développement de politiques ; 5. Renforcer les capacités des acteurs aux niveaux régional et national en matière d'information relative à l’OT (les sources, les utilisations, les limites, les implications politiques, etc).

La situation pastorale est globalement bonne voire excellente dans la partie pastorale des pays du front sahélien. La situation est caractérisée par une bonne disponibilité du fourrage vert et d’eau pour l’abreuvement du bétail . En effet, la poursuite des précipitations régulières et abondantes enregistrées dans certaines zones pendant le mois de septembre a favorisé une nette augmentation de la productivité de la végétation et un bon remplissage des mares. Toutefois, des poches de faible productivité de biomasse fourragère ont été observées par endroits en Mauritanie, au Burkina, au Mali, au Niger et au Tchad. Dans ces zones que nous pouvons considérées à risque, les conditions agro-météorologiques telles que l’installation tardive de la végétation et les pauses pluviométriques n’ont pas été favorables à la croissance et au développement de la végétation. La comparaison des rendements fourragers de l’année 2016 par rapport à 2015 indique une situation supérieure de 25 à 50 % et équivalente sur la façade atlantique et sur la moitié est du sahel. Au centre du sahel, notamment au Mali, au Burkina et au Niger la situation est moins bonne . La comparaison de la productivité par hectare par rapport aux 5 dernières années indique une situation en baisse surtout dans le sahel central et l’extrême Nord Est du Tchad .

Ce premier numéro du bulletin de veille environnementale, initié par le Centre Régional AGRHYMET dans le cadre du projet MESA, est consacré aux feux de brousse. Comme indiqué en page 2, ces feux constituent un élément clé dans la dynamique des paysages de l’Afrique de l’Ouest. Tout en étant un outil de gestion des ressources naturelles auquel ont recours les populations, ils constituent également un fléau contre lequel, il convient de lutter. Les progrès réalisés dans le domaine de la télédétection permettent de nos jours de détecter les feux actifs et de faire un suivi régulier de leur occurrence. En pages 3 et 4, nous analysons la distribution temporelle des feux actifs détectés à l’aide du capteur MODIS dans les différents pays Afrique de l’Ouest. La fiabilité de ces données satellitaires a pu être vérifié sur le terrain grâce aux missions de validation que les équipes du Centre Régional Agrhymet ont effectué au Bénin et au Sénégal en Février 2010, avec la collaboration des partenaires nationaux dans le cadre du prjet AMESD.

Les feux constituent un élément clé dans la dynamique des paysages de l'Afrique de l'Ouest. Tout en étant un outil de gestion des ressources naturelles auquel ont recours les populations, ils constituent également un fléau contre lequel, il convient de lutter. Le suivi réalisé dans le cadre du projet MESA à l'aide des informations fournies sur le site web de FIRMS et issues du capteur MODIS permet de caractériser l'importance des occurrences de feux et leur dynamique temporelle dans la zone du projet

This study was carried out in the pastoral zone of Niger with the aim of validating outputs of the BIOMASAH model developed by the AGRHYMET Regional Centre (ARC) relative to real data collected over the 2001-2011 period by the Ministry Livestock and Animal Industries (MEIA) of Niger. We used parametric tests (t-tests) and nonparametric tests (Wilcoxon and sign tests) for mean comparisons. A correlation analysis was performed by calculating Pearson’s r, Spearman’s ρ, Kendall’s T and Hoeffding’s D correlation coefficients. The results showed that the BIOMASAH model generally overestimated biomass (983.17 vs. 591.17 kg/ha) with a highly significant difference relative to the field findings (P <.0001). Pearson’s r (0.15), Spearman’sρ (0.22) Kendall’s T (0.13) and Hoeffding’s D (0.1) correlation coefficients were low but highly significant (p <.0001). Grazing pressure and spatiotemporal variability of rainfall helped explain the noted differences.

Les changements climatiques constituent une menace sérieuse pour les ressources pastorales au Mali. Contribuer à une meilleure connaissance des impacts de la variabilité et du changement climatique sur ces ressources afin d’en améliorer la résilience est donc l’objectif général de cette étude. Pour se faire, 184 éleveurs ont été enquêté individuellement dans cinq (5) villages et une séance de «focus group» a été organisée dans chaque village. Des données journalières et mensuelles de pluies de la période 1980-2014 ont été également analysées pour la station de kolokani et celles de températures journalières de la période 1951-2010 pour la station de Sotuba. Cette étude a mis en relation les analyses scientifiques et les perceptions locales des éleveurs sur le changement climatique ainsi que leurs stratégies d’adaptation mises en place. Les résultats obtenus montrent une tendance générale à la baisse du cumul pluviométrique. Une augmentation des températures a été observée soit 0,58°C pour les maximales et 1, 16°C pour les minimales. Cette situation illustre que les ressources pastorales sont vulnérables (85% des enquêtés constatent une dégradation des pâturages et des conditions d’abreuvement) face aux effets négatifs de la variabilité et au changement climatique dans la zone d’étude.

Les changements climatiques constituent une menace sérieuse pour les ressources pastorales au Mali. Contribuer à une meilleure connaissance des impacts de la variabilité et du changement climatique sur ces ressources afin d’en améliorer la résilience est donc l’objectif général de cette étude. Pour se faire, 184 éleveurs ont été enquêté individuellement dans cinq (5) villages et une séance de «focus group» a été organisée dans chaque village. Des données journalières et mensuelles de pluies de la période 1980-2014 ont été également analysées pour la station de kolokani et celles de températures journalières de la période 1951-2010 pour la station de Sotuba. Cette étude a mis en relation les analyses scientifiques et les perceptions locales des éleveurs sur le changement climatique ainsi que leurs stratégies d’adaptation mises en place. Les résultats obtenus montrent une tendance générale à la baisse du cumul pluviométrique. Une augmentation des températures a été observée soit 0,58°C pour les maximales et 1, 16°C pour les minimales. Cette situation illustre que les ressources pastorales sont vulnérables

Les changements climatiques constituent une menace sérieuse pour les ressources pastorales au Mali. Contribuer à une meilleure connaissance des impacts de la variabilité et du changement climatique sur ces ressources afin d’en améliorer la résilience est donc l’objectif général de cette étude. Pour se faire, 184 éleveurs ont été enquêté individuellement dans cinq (5) villages et une séance de «focus group» a été organisée dans chaque village. Des données journalières et mensuelles de pluies de la période 1980-2014 ont été également analysées pour la station de kolokani et celles de températures journalières de la période 1951-2010 pour la station de Sotuba. Cette étude a mis en relation les analyses scientifiques et les perceptions locales des éleveurs sur le changement climatique ainsi que leurs stratégies d’adaptation mises en place. Les résultats obtenus montrent une tendance générale à la baisse du cumul pluviométrique. Une augmentation des températures a été observée soit 0,58°C pour les maximales et 1, 16°C pour les minimales. Cette situation illustre que les ressources pastorales sont vulnérables (85% des enquêtés constatent une dégradation des pâturages et des conditions d’abreuvement) face aux effets négatifs de la variabilité et au changement climatique dans la zone d’étude.