Les surfaces inondables
L'un   des   facteurs   principaux   de   la   relation   crue   –   formations   végétales   est   la   hauteur   de   submersion .   Il   est   possible,   à   partir   de ces   données,   de   modéliser   les   surfaces   inondables   pour   différentes   hauteurs   de   crue   à   l’échelle   de   Mopti   en   attribuant   a   chacune   des 14   535   zones   de   végétation   sa   profondeur   de   submersion.   Dans   un   tel   modèle   les   «   mosaïques   intergrades   »   posent   problème.   Nous avons   donc   considéré   qu'une   mosaïque   intergrade,   par   exemple   BP/VB   dont   les   associations   constituantes   se   situent   en   niveau   7   pour BP   (entre   4   m   et   2,8   m   de   submersion)   et   en   niveau   6   pour   VB   (entre   2,8   m   et   1,5   m   de   submersion),   se   voyait   attribuer   le   niveau composite   76   (entre   4   m   et   1,5   m   de   submersion).   Dans   le   calcul   de   surfaces   inondées,   il   est   toujours   possible   de   déconcaténer   les niveaux   composites   en   allouant   une   partie   de   la   surface   à   chacune   des   classes   de   niveaux   simples. Ainsi   pour   une   mosaïque   en   niveau 76   comme   BP/VB,   on   peut   par   convention   allouer   la   moitié   de   la   surface   de   la   zone   considérée   à   BP,   donc   au   niveau   7,   et   l'autre moitié   à VB,   donc   au   niveau   6.   Si   nous   avons   un   gradient   plus   fort,   par   exemple   une   mosaïque   en   niveau   53,   un   tiers   de   la   surface   de la   zone   ira   au   niveau   5,   un   autre   tiers   au   niveau   4   et   le   dernier   tiers   au   niveau   3,   puisqu'une   zone   portant   une   mosaïque   de   type   53   ne peut   pas   physiquement   passer   du   niveau   3   au   niveau   5   sans   avoir   une   partie   de   sa   surface   en   niveau   intermédiaire   4.   Cependant,   si   la déconcaténation   de   données   thématiques   est   possible,   à   partir   du   moment   où   l'on   fixe   des   règles   qui   peuvent   être   arbitraires   mais vraisemblables,    il    apparaît    fort    difficile,    sinon    impossible,    d'assigner    une    localisation    spatiale    précise    à    chacune    des    parties composantes (voir la méthode détaillée dans le tableau 1A à télécharger et dont le tableau 1 est la synthèse). Tableau n° 1 : les surfaces par niveau après déconcaténation des mosaïques
Le   tableau   précédent   permet   d'établir   un   premier   "modèle"   des   surfaces   potentiellement   inondables   pour   différents   niveaux   ou profondeurs   de   submersion.   Il   nous   faut   d'abord   définir   l'expression   "potentiellement   inondable"   que   nous   avons   choisi   d'utiliser,   au lieu   de   celle,   plus   simple,   de   "surface   inondée"   pour   désigner   ces   surfaces.   Cela   vient   du   fait   que,   lorsque   nous   réalisons   dans   le modèle   chacune   des   conditions   des   profondeurs   de   submersion   –   à   savoir   qu'un   niveau   de   submersion,   autre   que   le   niveau   1,   est effectivement   inondé   -   nous   supposons   que   toutes   les   formations   végétales   correspondant   à   ce   niveau   sont   inondées.   Toutefois,   on   ne peut   parler   que   de   surfaces   potentiellement   inondables   car   le   modèle   traite   chaque   zone   de   végétation   comme   une   entité   indépendante. De   ce   fait,   les   effets   de   seuils   topographiques   qui   empêcheraient   une   cuvette   d’être   inondée,   bien   que   les   niveaux   correspondant   aux formations   végétales   qu’elle   contient   soient   atteints,   ne   sont   pas,   et   ne   peuvent   pas,   être   pris   en   compte.   On   peut   seulement   penser   que la   présence   de   ces   formations   végétales   à   cet   endroit   précis   est   le   signe   que   la   cuvette   est   effectivement   inondée   dans   les   conditions décrites par le modèle, sans toutefois en avoir la certitude. D'autre   part,   la   relation   formations   végétales/   hauteur   de   crue   est   fondée   sur   une   seule   échelle   :   celle   de   Mopti   qui   sert   de   référence. Ceci   suppose   que   la   crue   dite   de   référence   le   soit   également   pour   les   autres   échelles   du   Delta   :   Ké   Macina,   entrée   du   Niger   dans   le Delta,   Sofara   sur   le   Bani   et   Akka   en   sortie   du   Débo).   Pour   définir   ces   correspondances   pour   ces   trois   autres   échelles   nous   nous appuyons   sur   les   travaux   de   J.P   Lamagat   " Analyse   de   la   vitesse   de   propagation   des   crues,   application   à   la   prévision   des   crues   et   des étiages "   ,   Orstom,   1983.   À    partir   de   ces   travaux,   il   est   donc   possible   de   définir   également   des   correspondances      pour   ces   trois   échelles pour   différentes   hauteurs   de   crue   à   Mopti.   Mais,   comme   nous   le   constaterons   plus   avant,   les   crues   "réelles"   correspondent   rarement aux crues de référence. Ceci   nous   amène   également   à   une   réflexion   sur   le   sens   du   zéro   de   référence   qui   marque   la   limite   entre   formations   inondées   et formations   exondées.   Il   a   été   défini   comme   correspondant   à   la   cote   limnimétrique   la   plus   régulièrement   atteinte   et   sa   correspondance a   été   établie,   pour   la   station   de   Mopti,   avec   la   cote   660   cm.   La   relation   entre   le   zéro   et   les   formations   végétales   –   sous   les   conditions de    la    validation    des    analyses    multivariées    profil    floristique/état    des    variables    écologiques    –        est    donc    vraie,    quel    que    soit l'emplacement   dans   le   Delta.   Cependant   ce   zéro,   ailleurs   qu'à   Mopti   où   il   correspondrait   à      l'altitude   267,20   m   ainsi   qu'aux   trois   autres stations   de   référence   (Ké   Macina,   Sofara,   Akka),      ne   peut   être   rattaché   partout   dans   le   Delta   à   une   altitude   précise.   Pour   passer   d'un modèle   relatif,   calé   par   rapport   à   ce   zéro,   à   un   modèle   topographique,   il   faudrait   d'abord   connaître,   en   chaque   point   du   Delta,   la relation   unissant   le   zéro   et   l'altitude.   En   première   approximation,   on   peut   poser   l'hypothèse   que   le   zéro   représente   la   trace   dans l'espace   de   la   surface   générée   par   l'onde   de   crue   maximale   de   référence.   Cette   surface   est   probablement   une   surface   complexe correspondant   à   la   période   d'étale   entre   la   fin   de   la   crue   et   le   début   de   la   décrue,   moment   où   la   pente   de   l'écoulement   est   la   plus   faible. Nous verrons plus avant comment essayer de résoudre ce problème.
Selon   le   tableau   n°1,   la   surface   potentiellement   inondée   correspondant   à   la   crue   de   référence   définie   précédemment   (660   cm   à l'échelle   de   Mopti)   serait   de   1   820   289   ha,   la   région   du   Farimaké   et   les   zones   inondées   par   ruissellement   –   et   secondairement   par   la crue   –   étant   incluses.   Le   second   enseignement   de   ce   tableau   concerne   l a   sensibilité   du   Delta   à   de   faibles   variations   de   hauteurs   d'eau. Entre   660   cm   et   600   cm   la   perte   de   surfaces   inondables   par   rapport   à   la   surface   totale   inondable   à   la   cote   660   cm   est   de   l'ordre   de   7   à 8   %      par   tranche   de   10   cm   d'eau.   Il   semble   cependant   qu'à   partir   de   la   cote   600   cm   à   Mopti,   l'ordre   de   grandeur   de   la   régression change   brusquement,   la   perte   par   tranche   de   10   cm   devenant   inférieure   à   3   %.   Nous   voyons   donc   se   dessiner   un   profil   -   très   théorique -   du   Delta   intérieur   considéré   comme   une   cuvette   prise   comme   une   seule   entité   -   ce   qu'il   n'est   évidemment   pas   -   avec,   pour   sa   partie haute,   une   faible   pente   en   travers   lui   conférant   une   très   grande   sensibilité   à   des   variations   de   hauteurs   d'eau   relativement   faibles.   Au- delà   du   niveau   4   commencent   les   cuvettes   profondes   à   pentes   en   travers   plus   fortes   et,   de   ce   fait,   moins   sensibles   à   ces   faibles variations.
1- Le traitement de l’information
2- La cartographie de l’information : la couverture CRUE3 La couverture CRUE3 dérive de VEG7 par copie et création d'items spécifiques: SIGLE dérive directement de VEG7 et fait correspondre une formation végétale à une surface élémentaire. NIVEAU   :   porte   le   niveau   de   submersion   de   la   formation   végétale   en   rappelant   que   les   formations   végétales   sont   codées   sur   7 niveaux.   (Voir   page   12   -   tableau   n°   3   :   Relations   entre   formations   végétales,   hauteurs   de   submersion   et   cotes   à   l’échelle   de Mopti). Les   mosaïques   sont   codées   par   un   nombre   à   deux   chiffres   représentant   les   formations   qui   les   composent. Ainsi   BP/VB   dont   les niveaux   sont   respectivement   7   et   6   est   codé   76   et   O/VOR,   tous   deux   en   niveau   5   est   codé   55.   Pour   des   raisons   de   simplification, les niveaux des formations végétales simples sont codés entre 11 et 77, 80 étant réservé à MB et 90 à l'eau libre. PROFOND   :   représente   la   traduction   de    NIVEAU   en   profondeur   d'eau.   Le   calcul   de   ces   profondeurs   sera   discuté   en   détail page   15.   Disons   simplement   qu'il   correspond,   pour   les   formations   végétales   à   la   valeur   plancher   de   la   lame   d'eau   correspondant et   pour   les   mosaïques   à   la   moyenne   des   valeurs   planchers   des   lames   des   composantes. Ainsi   B   aura   une   profondeur   de   -   2.80   m correspondant   au   niveau   66   et   et   B/VOR,   -   2.15   m   correspondant   au   niveau   65.   Les   formations   exondées   (TA   à   TS)   ont,   par convention,   une   profondeur   égale   à   0,   ce   qui   donne   par   exemple   pour   P/TA   (niveau   21)   une   profondeur   de   (-   0.1   m   +   0   m)/2=   - 0.05 m Comme   nous   allons   le   constater,   ces   conventions   nécessaires   pour   la   cartographie   maximisent   les   surfaces   inondables   par   rapport   au tableau N°1 précédent obtenus en déconcatenant les mosaïques H_0   à   H_280   :   ils   dérivent   directement   de   l'item   précédent.   Ces   champs   sont   de   type   oui/non   et   contiennent   les   valeurs numériques suivantes : 0 : La surface n'est pas inondée par la crue dans les conditions du champ H_0, H_10, etc. 1 : La surface est inondée par la crue dans les conditions du champ H_0, ou H_10 etc. 2   :   La   surface   est   inondée   par   ruissellement   (formations   de   type   PAN,   PAR,   PAS,   PAM)   avec   une   reprise   par   la   crue   dans   les conditions du champ H_0, H_10, etc.  
l'it em
À     660    cm,    les    surfaces    inondables    occupent    presque    tout    le    Delta.    Le    Farimaké    au    nord-ouest    est    largement    inondé    par ruissellement   avec   une   reprise   tardive   (novembre-décembre)   par   la   crue.   À    l'intérieur   même   de   la   cuvette,   les   espaces   qui   restent exondés se localisent principalement : -   le   long   d'un   double   chapelet   de   Togge   formant   un   alignement   parallèle   au   cours   principal   du   Niger.   De   Koubaye   au   sud   (à   la latitude de Mopti), le chapelet s'épanouit ensuite en une large arborescence formant le Peroudji  Dialloubé au sud du lac Débo. - à l'est de Djenné, l'erg du Femaye, le long du Bani et les hautes terres du sud du Sébéra. - près de Diafarabé, au sud du Niger ainsi qu'à l'ouest du Diaka, entre le défluent et la marge ouest. À    630   cm,   la   marge   ouest   de   l'inondation   recule   et   se   rapproche   de   Ténenkou.   Les   Togge    occupent   une   superficie   plus   importante et la marge sud, déjà très entamée, voit  une séparation de la nappe s'esquisser à Djenné entre un bassin nord et un bassin sud. À    600   cm,   les   hautes   terres   au   centre-est   du   Delta   forment   un   espace   continu   de   Kouakourou   au   nord   de   Dialloubé.   La fragmentation   de   la   nappe   d'eau   qui   recouvrait   complètement   la   cuvette   à   660   cm   est   maintenant   bien   esquissée.   À    l'ouest,   une nappe   massive   continue   de   s'étendre   de   Ténenkou   au   lac   Walado   ;   à   l'est   une   nappe   encore   continue   part   de   la   mésopotamie   Bani- Niger,   se   poursuit   le   long   de   la   rive   droite   du   Niger   de   Mopti   à   Konna   avant   de   rejoindre   le   lac   Débo   au   nord.   Dans   la   partie   sud du   Delta,   la   séparation   des   bassins   au   droit   de   Djenné   est   presque   achevée   et   les   hautes   terres   de   Diafarabé   sont   hors   d'eau,   si   l'on excepte un chapelet de mares au sud du fleuve. À    510   cm,   la   majorité   de   la   cuvette   du   Delta   n'est   plus   inondée   et   les   surfaces   en   eau,   très   fragmentées,   n'occupent   plus   que   le cœur des cuvettes profondes qui constituent le noyau résistant du Delta intérieur.    Tableau n° 2 : Surfaces inondées d ' après la cartographie par niveau (en ha)
  En   conclusion,   le   modèle   esquissé   permet   de   calculer   et   de   cartographier   les   surfaces   inondables   pour   différentes   classes   de hauteurs   d'eau.   La   présence   de   mosaïques   intergrades   oblige   à   des   conventions   afin   de   pouvoir   les   classer   dans   un   niveau,   ce qui   donne   des   résultats   chiffrés   différents   entre   les   tableaux   1   et   2,   la   méthode   utilisée   pour   cartographier   les   surfaces   inondées maximisant   leurs   représentations.   Cette   cartographie   permet   cependant   d'entrevoir   l'organisation   du   Delta   intérieur   en   cuvettes profondes   (passage   de   la   cote   600   cm   à   la   cote   510   cm),   mais   ne   permet   pas   de   préciser   ces   cuvettes,   d'en   cerner   les   limites,   d'en spécifier   le   contenu.   Nous   rejoignons   ici   des   conclusions   tirées   de   l'analyse   de   la   carte   des   formations   végétales,   carte   qui montre,   par   des   combinaisons   très   fines   de   formations   végétales,   une   organisation   du   Delta   intérieur   en   grands   paysages végétaux.   Nous   allons   tenter   de   mettre   en   évidence   cette   organisation   en   passant   d'un   modèle   discret   à   classes   à   un   modèle continu   fondé   sur   une   analyse   à   partir   de   données   matricielles   pouvant   conduire   à   un   modèle   3D   des   surfaces   inondables.     Nous   tenterons   également,   après   un   calage   en   altitude   de   la   crue   de   référence,      d'en   déduire   un   Modèle   Numérique   de   Terrain du Delta intérieur.
   CRUE_3
*  le niveau 8 correspond aux surfaces en eau libre (Niger, Bani, Débo-Walado…) **   le   niveau   2   correspond   à   une   tranche   de   10   cm   (0   –   10   cm),   le   niveau   3   à   deux   tranches   (10   –   30   cm),   le   niveau   4   à   trois   tranches   (30   –   60   cm),   le niveau 5 à neuf tranches (60 – 150 cm), le niveau 6 à treize tranches (150 – 280 cm) et le niveau 7 à douze tranches (280 – 400 cm)     La   hauteur   de   380   cm      n'a   jamais   été   constatée   à   Mopti   comme   hauteur   maximale   d'une   crue   annuelle.   La   valeur   la   plus   faible   est   de   440   cm   en 1984. Dans le tableau 1 MB est réparti sur les 5 niveaux qu ' il occupe et TB/TC (le bati) est réparti entre TB et TC   La surface totale de la zone d'étude est de 2 229 950 ha.
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 Hauteur de la  crue   (cm)   Superfic ie non  inondables   (ha)   Superfic ie  inondable par la  crue (ha)   Superficie inondable  par ruissellement (ha)   660   329 640   1 742 658   157 652   650   452 436   1 622 200   155 314   630   737 382   1 401 238   91 330   600   1 133 880   1 055 665   40 405   510   1 528 074   679 626   22 250 Niveaux   Correspondance   avec les hauteurs  d'eau à l'échelle de  Mopti   (cm)   Superficie   (ha)   Superficies   I nondable   cumulées   en ha   En % de la  superficie   totale   inondable   Par tranche  de 10 cm de  submersion ** Niveau 1   >  660   409 660         Niveau 2   660 - 65 0   132 415   1   82 0 289   7.3   7.3   Niveau 3   650 - 63 0   296 619   1  6 87 875   16.3   8. 1   Niveau 4   630 - 60 0    422 284   1  391 256   23.2   7. 7   Niveau 5   600 - 510     420 758   968 972   23 . 1   2.6   Niveau 6   510 - 380     4 37 783   548 214   2 4.1   1 .9   Niveau 7   380 - 260     56 933   110  430   3.1   0 .3   Niveau 8  *** < 260   53 49 7   53 49 7   2.9