Figure 1
Figure 2
Figure 3
Figure 4
Figure 5
Jean Loup Guyot
Jacques Callède &
Michel Molinier
ORSTOM Brasília et ORSTOM Yaoundé
Valdemar Guimarães
Eurides de Oliveira
DNAEE Brasília
Les phénomène climatiques de type "El Niño", et son inverse "La Niña", perturbent fortement le climat des régions tropicales du versant Pacifique (Pérou, Equateur, Colombie). Les perturbations du régime des précipitations altèrent à leur tour le régime hydrologique des fleuves de ces régions. Aussi líanalyse des longues séries hydrologiques est un outil pratique pour détecter líampleur et líétendue de líinfluence du "Niño/Niña" sur une région donnée.
Cette analyse des séries chronologiques de débit a été menée sur 17 stations hydrologiques du DNAEE dans le bassin Amazonien du Brésil. Les résultats obtenus montrent de bonnes corrélations entre líindice díoscillation austral (ENSO) et líindice des débits dans la partie Nord Est du bassin (Rios Branco et Jari). Ailleurs des tendances régionales sont observées, mais ne sont pas toujours significatives. Dans le cas de líAmazone à Óbidos, le "Niño" de 1983 a entraîné une chute de 16% du débit moyen annuel, alors que la "Niña" de 1989 est responsable díun excédent de 14% du débit annuel.
The climatic ´El Niñoª phenomena, and its opposite ´La Niñaª, greatly disturb the climate of the tropical regions of the Pacific Basin (Peru, Equator, Colombia). The disturbs of the precipitation regime change, consequently, the hydrological regime of the rivers of these regions. Thus, the analysis of the long hydrological series makes up a useful tool on detecting the amplitude and the extension of the influence of the "Niño, Niña" over a given region.
This analysis of the discharge hydrological series was conducted on 17 DNAEE gauging stations in the Brazilian Amazon Basin. The obtained results present good correlation between the ´El Niñoª South Oscillation index (ENSO) and the discharge index in the Northeastern part of the Basin (Branco and Jari Rivers). On the other parts, the regional tendencies are observed, but are not always significant. When considering the Amazon at Óbidos, the "Niño" of 1983 caused a drop of 16% on the annual average discharge, while the "Nina"of 1989 is responsible for an exceeding of 14% on the annual discharge.
Los fenómenos climáticos de tipo "El Niño", y su inverso "La Niña", perturban fuertemente el clima de las regiones tropicales del vertiente Pacifico (Perú, Ecuador, Colombia). Las perturbaciones del régimen de las lluvias alteran el régimen hidrológico de los rios de la región. Así el análisis de las largas crónicas hidrológicas es una herramienta practico para detectar la amplitud y la extensión del impacto del Niño (o de la Niña) sobre una cuenca.
Este análisis de las crónicas de caudales fue realizada sobre 17 estaciones hidrológicas del DNAEE en la cuenca amazónica del Brasil. Los resultados obtenidos mostran buenas correlaciones entre el índice de oscilación austral (ENSO) y el índice de caudales en la parte Norte-Este de la cuenca (Río Branco y Río Jari). En las otras partes, tendencias regionales foran observadas, pero no son siempre significativas. En el caso del Río Amazonas en Óbidos, "El Niño" de 1983 ha xxx una reducción de 16% del caudal medio anual, y "La Niña" de 1989 fue responsable de un exceso de 14% del caudal medio anual.
L'Amazone est le plus important fleuve de la planète en terme de débit (209 000 m3/s) et de superficie drainée (6 millions de km2). Pour cette raison, la plupart des études sur la variabilité climatologique mondiale, et plus particulièrement celles traitant du phénomène climatique "El Niño", se sont intéressées au bassin "géant" du fleuve Amazone.
Après líaccident climatique majeur de 1982/1983, divers auteurs (Kousky et al., 1984 ; Nobre et Renno, 1985) ont montré que le "Niño" a entraîné une baisse importante des précipitations dans le bassin amazonien, de líordre de 30%, avec des valeurs pouvant atteindre -70% en janvier et février 1983. Les périodes de type "Anti-Niño", ou "Niña", observées en 1975/1976 et 1988/1989, sont par contre responsables díun excès pluviométrique en Amazonie (Molion, 1991). Cette variabilité de la pluie dans le bassin amazonien a pu être corrélée à líIndice díOscillation Austral (SOI), et les résultats (Rao et Hada, 1987 In Molion, 1991) mettent en évidence des régions aux comportements différents. Le coefficient de corrélation positif (> 0.6) obtenu dans le Nord-Est du bassin, suggère un couplage fort entre le SOI et la pluviométrie dans cette région (bassins des rios Trombetas et Jari). Au Sud, la corrélation SOI/Pluviométrie est négative (bassins des rios Xingu et Tapajós), puis voisine de 0 dans la partie occidentale de líAmazonie brésilienne.
Du fait de la faible densité du réseau pluviométrique en Amazonie, et de líeffet intégrateur du débit des fleuves, certains auteurs ont ensuite tenté de relier le SOI aux indices de hauteur díeau et/ou de débit. Ainsi, Molion et Moraes (1987) ont observé une forte corrélation (> 0.8) entre le SOI et líindice des débits du Rio Trombetas, avec un décalage de trois mois. Dans cette partie du bassin, un faible SOI entraîne de faibles débits, et inversement. Ces mêmes auteurs ont également montré pour le Rio Jiparana (affluent de rive droite du Rio Madeira) une corrélation négative avec le SOI, en accord avec les observations pluviométriques de Rao et Hada (In Molion, 1991). Ensuite, díautres auteurs (Marengo et Hastenrath, 1993 ; Marengo, 1995) ont tenté de relier le SOI, la pluviométrie et les hauteurs díeau des rios Solimões, Negro, Amazone et Tapajós.
Líobjectif de notre étude est de tenter díidentifier les effets des phénomènes de type "Niño", et "Niña", sur le comportement hydrologique des principaux fleuves du bassin de líAmazone.
Au début des années 70, le DNAEE [Département National des Eaux et de líEnergie Electrique du Brésil] a entrepris la mise en place díun réseau de stations hydrométriques en Amazonie brésilienne, qui aujourdíhui compte plus de 200 postes en activité (Oliveira et al., 1993). La plupart de ces stations possèdent ainsi des chroniques de débit de 20 à 25 ans, ce qui permet l'analyse du régime hydrologique des principaux fleuves du bassin, qu'ils soient d'origine andine (Solimões, Madeira), proviennent des boucliers guyanais (Branco, Jari) ou brésilien (Xingu, Tapajós), ou encore de la vaste plaine amazonienne (Juruá, Purus).
Du fait de la faible déclivité du cours principal (Solimões - Amazone) et de la forte amplitude entre hautes eaux et basses eaux (15 m à Manaus), la plupart des tributaires de líAmazone (Rios Purus, Negro, Madeira, Tapajós, Xingu, etc...) sont soumis à un phénomène de "barrage" par le cours principal (Meade et al., 1991 ; Molinier et al., 1996). Cette particularité, qui peut être sensible sur plusieurs centaines de km à líamont des embouchures, fait que les hauteurs díeau díun tributaire de líAmazone au voisinage de sa confluence níest pas fonction du débit de ce fleuve, mais du débit du cours principal. Pour cette raison, les hauteurs díeau observées à Manaus, Santarém et Itaituba ne traduisent pas líhydrologie des rios Negro et Tapajós, mais les débits du Rio Solimões - Amazone, ce qui invalide en partie les conclusions de certains auteurs (Marengo et Hastenrath, 1993 ; Marengo, 1995).
Comme la station de Manaus sur le Rio Negro est la seule à posséder une longue chronique continue de hauteurs díeau, certains auteurs ont tenté de relier ces hauteurs aux débits du Rio Solimões à la station proche de Manacapuru (Richey et al., 1989 ; Guyot, 1993). La bonne corrélation obtenue (Figure 1) permet díestimer les débits du Rio Solimões pour la période 1902-1996.
Les études climatologiques ont montré que la variabilité sur le long terme, indique une légère augmentation de la pluviométrie sur le bassin, du début des années 1960 jusquíà la moitié des années 1970 (Rocha et al., 1989). Pour líhydrologie, la seule chronique fiable et continue est celle de Manaus. Les débits du Rio Solimões estimés à partir de la chronique des hauteurs díeau de Manaus montre également une tendance générale à líaugmentation des débits (Figure 2). Richey et al. (1989) ont montré que les débits du Rio Solimões ainsi calculés, présentent une variabilité qui semble être couplée au phénomène "Niño". Les indices de Hauteurs díeau du Rio Negro à Manaus et le SOI sont reportés dans la figure 3, avec un décalage de 6 mois. Les deux séries présentent des tendances divergentes.
La variabilité hydrologique a été étudiée à partir des données de 17 stations hydrométriques du DNAEE, réparties sur líensemble du bassin amazonien brésilien (Figure 4). Líexistence díune série continue de hauteurs díeau et la bonne qualité de la courbe díétalonnage ont guidé le choix des stations. Ce dernier critère a entraîné líexclusion des stations situées à proximité des confluences avec le cours principal de líAmazone - Solimões. Les résultats obtenus (Tableau) permettent díidentifier des comportements régionaux. Dans le quadrant Nord-Est, les rios Jari (São Francisco) et Branco (Caracaraí) présentent un comportement en phase et bien corrélé avec le SOI, avec un fort déficit hydrique lors des années de type "Niño" et un excédent lors des épisodes "Niña". Cette tendance peut être observée, à des degrés divers, sur le débit des rios Negro, Solimões, Juruá et Acre. Par contre, dans le Sud, le Rio Madeira présente une variabilité inverse, avec excédent pluviométrique lors des phases "Niño", et inversement. Les rios Tapajós et Xingu montrent une évolution similaire, qui semble être une caractéristique de cette partie du bassin amazonien. Malgré tout, la crise majeure de 1982/1983 se traduit par une chute des débits de 1983 pour la plupart des bassins étudiés.
A Óbidos, líAmazone intègre líensemble de la variabilité de ses tributaires, mais présente globalement un comportement en phase avec le SOI. Ainsi, líévénement climatique "Niño" de 1982/1983 a entraîné une baisse de 16% du débit moyen annuel de líAmazone en 1983. De même, la "Niña" de 1988/1989 est responsable díune augmentation de 14% du débit de líAmazone en 1989.
[dQ_76, dQ_83, dQ_89 = écart par rapport à la moyenne
r = coefficient de corrélation entre les indices de débit et le SOI, avec un décalage de 6 mois]
| N° | Station | Rio | Sup. (km2) |
Débit (m3/s) |
dQ_76 (%) |
dQ_83 (%) |
dQ_89 (%) |
r |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | São Francisco | Jari | 51 340 | 1 020 | 40 | -66 | 54 | 0.55 |
| 2 | Caracaraí | Branco | 124 980 | 2 740 | 54 | -58 | 0.45 | |
| 3 | Curicuriari | Negro | 194 460 | 11 700 | -9 | 14 | 0.21 | |
| 4 | Serrinha | Negro | 279 950 | 16 000 | -12 | 17 | 0.23 | |
| 5 | Acanauí | Japurá | 242 260 | 13 900 | 12 | -2 | 7 | 0.16 |
| 6 | São Paulo Olivença | Solimões | 990 780 | 46 700 | 2 | -3 | 6 | 0.13 |
| 7 | Cruzeiro do Sul | Juruá | 38 540 | 920 | 11 | -18 | -6 | 0.12 |
| 8 | Gavião | Juruá | 162 000 | 4 770 | -1 | -11 | 2 | 0.18 |
| 9 | Seringal Caridade | Purus | 63 170 | 1 340 | -14 | -21 | -2 | 0.04 |
| 10 | Rio Branco | Acre | 22 670 | 360 | 18 | -25 | -1 | 0.12 |
| 11 | Lábrea | Purus | 220 350 | 5 680 | -10 | -15 | 4 | 0.20 |
| 12 | Solimões | Manacapuru | 2 147 740 | 101 600 | 7 | -12 | 11 | 0.33 |
| 13 | Porto Velho | Madeira | 954 290 | 19 600 | -3 | 7 | -15 | -0.22 |
| 14 | Manicoré | Madeira | 1 123 670 | 25 600 | -14 | 6 | -0.25 | |
| 15 | Jatoba | Tapajós | 387 380 | 10 600 | -11 | 0.10 | ||
| 16 | Altamira | Xingu | 446 200 | 8 690 | -22 | -22 | 9 | 0.11 |
| 17 | Óbidos | Amazonas | 4 618 750 | 184 000 | 7 | -16 | 14 | 0.44 |
Les coefficients de corrélation entre líindice des débits et le SOI présentent une distribution régionale comparable à celle obtenue avec la pluviométrie sur le bassin (Rao et Hada, 1987 In Molion, 1991).
Les figures 5 et 6 représentent líévolution comparée des indices de débit et du SOI, pour la période 1970-1996, des principaux fleuves du bassin amazonien. Il est intéressant de noter que les bassins où líindice de débit est en phase avec le SOI (rios Jari, Solimões, Purus, Amazone), la tendance hydrologique est à la baisse, alors que ceux qui sont en opposition (Madeira, Xingu) présentent une tendance à líaugmentation des débits.
Cette étude correspond à une première exploration de la banque de données hydrologiques du projet HiBAm (CNPq - ORSTOM \ DNAEE \ UnB) avec pour objectif líétude de la variabilité climatique. Ces résultats seront affinés et étendus à líensemble des stations hydrométriques du réseau DNAEE en Amazonie brésilienne, ce qui devrait permettre de mieux comprendre le fonctionnement hydrologique du bassin, et díestimer líimpact des événements climatiques de type "Niño" ou "Niña" sur les ressources hydriques.
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