Pierre, C., G. Bergametti, B. Marticorena, E. Mougin, C. Bouet, and C. Schmechtig (2012), Impact of vegetation and soil moisture seasonal dynamics on dust emissions over the Sahel, J. Geophys. Res., 117, D06114, doi:10.1029/2011JD016950

Quelle est la quantité de particules minérales émises dans l’atmosphère depuis la région semi-aride du Sahel ? Si les émissions de poussières sont aujourd’hui relativement bien contraintes concernant les zones arides, dont les propriétés de surface évoluent peu au regard des échelles de temps considérées, il n’en va pas de même des régions semi-arides. Celles-ci en effet, de part les précipitations saisonnières dont elles sont le lieu, présentent une dynamique des propriétés de surface (notamment par le développement d’un couvert végétal saisonnier) qui induit une complexité supplémentaire à prendre en compte. Or l’étude des particules minérales est motivée par leurs impacts globaux (bilan radiatif, impact biogéochimique dans les zones océaniques éloignées, physique des nuages) ainsi que locaux (corrélation observée entre évènements de poussière et épidémie de méningite, évolution de la fertilité du sol dans les zones cultivées,...).

Afin de traiter cette question, une approche par modélisation est proposée, alliant un modèle de végétation sahélienne (STEP) [Mougin et al., 1995] à un modèle d’émission des particules minérales par érosion éolienne (DPM) [Marticorena and Bergametti, 1995]. La zone considérée comprend la ceinture sahélienne (12°N-20°N, 20°W-35°E) et les simulations ont été faites à une résolution de 0.25° pour les années 2004 à 2007. Le forçage de pluie est un produit satellitaire de dernière génération (Tropical Rainfall Measuring Mission), les autres forçages provenant du centre européen (ECMWF). Une paramétrisation empirique est utilisée pour déterminer la rugosité dynamique de la surface, facteur clé pour estimer les émissions de particules minérales sous l’effet du vent. L’ensemble des simulations a été comparé, étape par étape, à des observations satellitaires.

En termes de principaux résultats, les flux annuels de poussières émis depuis la zone d’étude sont compris entre 100 et 400 Mt selon l’année, en accord avec de précédentes études portant sur la région Saharienne. Dans la frange géographique où la végétation herbacée interfère avec les émissions de poussières, ces dernières varient de 0.5 à 20 Mt selon l’année. L’inhibition de l’érosion due à la dynamique saisonnière de la végétation et de l’humidité du sol sur cette frange varie quant à elle entre 20 et 35%.

Mots clés : modélisation, Sahel, émissions de particules minérales, végétation, humidité du sol

Mis à jour le 5 janvier 2022