Hydrologie, climat et biogéochimie du bassin du Congo

Une Base pour l'Avenir

Raphael M. Tshimanga, Guy D. Moukandi N'kaya, Douglas Alsdorf, Raphael M. Tshimanga , Guy D. Moukandi N'kaya, Douglas Alsdorf

• Publisher: American Geophysical Union
• Year: 2022
• ISBN:
  9781119842118
• Edition: 1
• Topic: Physical Sciences
• Subtopic: Hydrology

Nouvelles découvertes scientifiques dans le bassin du Congo grâce à des collaborations internationales

Le Congo est le deuxième plus grand bassin fluvial du monde et abrite 120 millions d'habitants. La compréhension du cycle de l'eau, des sédiments et des nutriments est importante car la région est confrontée à des changements climatiques et anthropiques.

Hydrologie, climat et biogéochimie du bassin du Congo: une base pour l'avenir explore les variations et les influences sur les précipitations, l'hydrologie et l'hydraulique, et la dynamique des sédiments et du carbone. Il présente des contributions d'experts de la région et de leurs collaborateurs internationaux.

Les points forts du volume comprennent:

• Nouvelles mesures in situ et par télédétection et les résultats des modèles
• Utilisation des données historiques pour évaluer les précipitations et les changements hydrologiques
• Exploration des échanges d'eau entre les zones humides et les rivières
• Processus biogéochimiques dans les forêts et les zones humides du bassin du Congo
• Une base scientifique pour la gestion des ressources hydrologiques dans la région
• Études de différentes parties du fleuve Congo et de ses bassins adjacents

Ce livre est également disponible en anglais.

L'Union Géophysique Américaine encourage la découverte des sciences de la Terre et de l'espace au profit de l'humanité. Ses publications diffusent des connaissances scientifiques et fournissent des ressources aux chercheurs, aux étudiants et aux professionnels.

En savoir plus sur ce livre dans cette courte vidéo et cet article.

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Recherche sur le bassin du Congo : construire une base pour l'avenir

Raphael M. Tshimanga¹, Guy D. Moukandi N’kaya², Alain Laraque³, Sharon E. Nicholson⁴, Jean‐Marie Kileshye Onema^5,6, Raymond Lumbuenamo⁷, et Douglas Alsdorf⁸

¹ Centre de Recherche en Ressources en Eau du Bassin du Congo (CRREBaC), Département de gestion des ressources naturelles, Université de Kinshasa, Kinshasa, République démocratique du Congo

² Laboratoire de mécanique, energétique et ingénierie, École Nationale Supérieure Polytechnique, Université Marien N’gouabi, Brazzaville, République du Congo

³ Unité mixte de recherche « Géosciences, Environnement Toulouse » (UMR GET), CNRS, IRD, UT3, CNAP, CNES, Observatoire Midi‐Pyrénées, Toulouse, France

⁴ Département des sciences de la terre, des océans et de l’atmosphère, Université d’état de Floride, Tallahassee, Florida, États‐Unis

⁵ WaterNet, Harare, Zimbabwe

6 Faculté polytechnique, Université de Lubumbashi, Lubumbashi, République démocratique du Congo

⁷ Environnement et ressources naturelles, La banque mondiale, Kinshasa, République démocratique du Congo

⁸ Centre de recherche polaire et climatique «Byrd», et École des sciences de la terre, Université d’état de l’Ohio, Columbus, Ohio, États‐Unis

RÉSUMÉ

Le Congo est le deuxième plus grand bassin fluvial du monde. Son eau, son climat et ses passages fluviaux sont cruciaux pour les millions de personnes qui vivent dans cette région centrale de l'Afrique sub‐saharienne. Malgré son importance, le bassin du Congo n'a pas été bien représenté dans la recherche hydrologique au cours des dernières décennies, notamment en comparaison avec le bassin de l'Amazone. Ainsi, le Congo et les bassins environnants représentent une excellente opportunité de découverte scientifique. Ce chapitre, une introduction pour une monographie bilingue, avec un assemblage international d'auteurs, aide à surmonter les limitations en présentant des aperçus de l'hydrologie, du climat et de la biogéochimie de la région. Les questions scientifiques de premier ordre n'ont pas encore trouvé de réponses complètes et ces réponses sont bien nécessaires pour guider la gestion des ressources.

1.1. INTRODUCTION

Welcome to the Congo ! Le puissant fleuve Congo et le vaste bassin du Congo qui l'alimente attirent l'attention des voyageurs, des écrivains et des scientifiques depuis des siècles. Henry Morton Stanley (1885) a probablement publié les premières découvertes liées à l'eau dans le bassin du Congo. Avec son équipe, il a trouvé des bassins de plongée sur le cours principal du Congo en aval de Kinshasa avec “un fort sous‐courant d'eau en amont” et a estimé son débit à 40,700 m³/s.

Au cours de la première moitié du XXe siècle, des centaines de stations de surveillance ont été établies et maintenues sur le fleuve, fournissant des mesures du débit du cours d'eau et des précipitations (Figure 1.1). Des instituts de recherche ont également rassemblé ces mesures dans des collections, notamment “l’Atlas climatique du bassin congolais” de Franz Bultot en quatre volumes (par exemple, Bultot, 1971). Grâce à cet effort de recherche, nous disposons désormais d'une capsule temporelle d'un siècle sur laquelle nous pouvons nous appuyer pour comprendre l'évolution du climat. Ces archives historiques sont uniques parmi les bassins versants tropicaux du monde. De même, le Congo lui‐même est unique, ce qui contredit les caractérisations faciles. Par exemple, la grande majorité du bassin se situe au‐dessus de 300 m d'altitude, ce qui est beaucoup plus élevé que les autres grands fleuves du monde comme l'Amazone ou le Mississippi. Comment cette simple différence d'altitude intervient‐elle dans les processus atmosphériques et fluviaux du Congo ? Qu'est‐ce qui régit la météorologie et l'hydrologie du Congo ? Notre monographie met en lumière ces questions fondamentales et bien d'autres. Malgré l'opportunité d'aborder ces questions scientifiques essentielles, au cours du dernier demi‐siècle, les connaissances scientifiques sur le Congo ont été éclipsées par son cousin, l'Amazone. En 1973, Marlier a noté que “nous en savons moins sur les caractéristiques physiques de l'Amazonie” que sur le bassin du Congo, mais cette tendance s'est rapidement inversée. Depuis lors, la recherche sur l'Amazonie s'est considérablement développée, à la fois dans son bassin et au niveau international, tandis que le bassin du Congo a suscité relativement peu d'intérêt de la part des scientifiques extérieurs.

Figure 1.1 Carte du Bassin du Congo. Voir Alsdorf et al. (2016) pour plus de détails. Créé par Brian Alsdorf pour la conférence Chapman de l'AGU sur " la recherche hydrologique dans le bassin du Congo " (Beighley et al., 2019).

Alsdorf et al. (2016) ont comparé le nombre d'articles publiés sur l'hydrologie au Congo avec ceux de l'Amazonie et ont trouvé environ dix fois moins d'articles sur le Congo. Cette comparaison est appropriée car les deux bassins se trouvent sous des ceintures de pluies tropicales, constituent les deux plus grands flux d'eau fluviale du monde et possèdent une abondance de forêts tropicales et de zones humides. Notez que la comparaison d'Alsdorf et al. ne se voulait pas une revue exhaustive de toute la littérature hydrologique (en effet, ils se sont concentrés sur les revues de langue anglaise disponibles au niveau international) mais plutôt une illustration de la comparaison relative entre les deux bassins dans la littérature scientifique de langue anglaise examinée par des pairs et destinée à un public international.

Bien que notre compréhension contemporaine du bassin du Congo et de son hydrologie soit d'un ordre de grandeur inférieur à celle de l'Amazonie, des progrès importants ont été réalisés en ce qui concerne la recherche sur le Congo, mais ils ont été limités par les barrières linguistiques et économiques. Cette monographie vise à aborder certaines de ces questions en présentant les nouvelles sciences sur le bassin du Congo, avec des chapitres rédigés par des experts de la région et présentés en anglais et en français pour permettre un meilleur accès et une plus grande facilité de découverte.

Cette monographie est une base pour de nouvelles découvertes scientifiques.

Une des clés pour faire une nouvelle découverte est d'étudier un endroit qui n'a pas été bien exploré et donc pas bien documenté (par exemple, Oliver, 1991). Les 27 chapitres de cette monographie documentent les nouvelles mesures in situ et par télédétection, décrivent les résultats récents des modèles et donnent des indications sur l'exploration du Congo et des bassins subsahariens environnants (Photo 1.1). Une autre clé pour faire une nouvelle découverte est de retravailler les données historiques en utilisant de nouvelles méthodes et de les combiner avec des mesures contemporaines (par exemple, Oliver, 1991). Historiquement, il y avait plus de 400 stations hydrologiques de cours d'eau et stations pluviométriques fonctionnant dans tout le bassin du Congo à différentes époques au cours de la première moitié des années 1900. Certaines des données de ces stations hydrologiques sont disponibles via le Global Runoff Data Center (GRDC, 2021) mais la plupart sont disponibles grâce à la collaboration de ceux qui ont contribué à ce livre. En plus de ces mesures in situ, les satellites des deux dernières décennies ont fourni des mesures des précipitations, des changements dans le stockage total, de l'élévation de la surface de l'eau, des zones inondées dans tout le bassin et des cha...