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 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 : 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 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 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 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 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