Étude et modélisation de la formation des dépressions piézométriques en Afrique sahelienne

Parmi les différentes théories généralement considérées pour expliquer la formation et l'entretien des dépressions piézométriques régionales : surexploitation ; drainage profond ; tectonique subsidente ; réajustement du niveau marin ; reprise évapotranspiratoire, seule la dernière semble pouvoir s'appliquer à l'ensemble des cas décrits en zone sahélienne. Les études hydrogéologiques en cours dans cette région, et notamment les résultats des isotopes de l'environnement, mettent en effet en évidence le rôle prépondérent des transferts verticaux sur les écoulements latéraux.Le schéma conceptuel présenté est basé sur les hypothèses suivantes: considérant une nappe libre alimentée par ses bordures, en milieu à faible perméabilité ; (1) il existe, en tout point de la nappe, un déficit entre l'infiltration saisonnière et la reprise évapotranspiratoire ; (2) infiltration, évapotranspiration et déficit décroissent de façon exponentielle avec la profondeur de la nappe ; (3) la piézométrie actuelle est le résultat d'une évolution commencée depuis la fin d'une période humide correspondant au remplissage maximun de la nappe (dernier pluvial Holocène pour les grandes dépressions sahéliennes).Dans un premier temps, la validité de ce schéma est testée à l'aide d'un modèle analytique simple prenant en compte les caractéristiques climatiques (évolution temporelle du déficit hydrique), les propriétés hydrodynamiques (perméabilité, coefficient d'emmagasinement) et le « pouvoir évaporatoire » du sol (« facteur de forme » k). Ce dernier, expression principalement de la texture du terrain, apparaît logiquement comme le paramètre le plus sensible pour le modèle.Un modèle transitoire unidimensionnel est ensuite présenté afin de simuler la baisse piézométrique entre deux limites à potentiel constant. La surface piézométrique obtenue semble en accord avec les données observées sur le terrain.The discovery of the large piezometric depressions in the Sahelian zone dates back to the 1950s, when the early hydrogeological studies took place in West Africa (DEGALLIER,1954 ; ARCHAMBAULT, 1960). Since then, numerous examples have been described throughout the region (aquifers of Trarza in Mauritania ; Ferlo in Senegal ; Gondo, Nara, Azaouad in Mali ; Kadzell in Niger ; Yaere in North Cameroon...), raising what was, certainly, the major enigma in Sahelian hydrogeology (fig. 1).So far, none of the different theories put forward to explain this phenomenon has met with general agreement : (1) Overexploitation cannot be involved due to the insignificant pumping in comparison to the reserves. (2) Geological subsidence due to neotectonic causes would never be active enough in this stable part of the African shield. (3) Drainage to a deeper aquifer is impossible to - consider in this particularly flat area. (4) Changes in sea water level may explain the piezometric evolution of the coastal aquifers (DIENG, 1987) but cannot be considered for the whole Sahelian zone. (5) Evaporation and transpiration losses were often considered as insufficient to generate deep piezometric depressions. However, only this last hypothesis seems to fit the whole of the hydrogeologic and climatic Sahelian conditions and will therefore be considered as the governing factor in this paper.Evidence of a vertical water deficitThe major role of evaporation and transpiration processes in the formation of the piezometric depressions is deduced from various data : (1) the geographical distribution of the « depressed aquifers », which is in accordance with the regional isohyets, suggesting that climatic factors are compulsory conditions ; (2) the piezometric measurements (figs.2, 3), which show a deficit between direct aquifer recharge by precipitation and evapotranspiration losses during the dry season ; (3) the environmental isotopic results, which demonstrate that vertical water movements prevail over lateral transfers (fig.4). Furthermore, evaporation effects and plant uptake may still be noticeable at relatively great depth : the presence of root activities of Acacia was, for instance, recently proven at a depth of 35m in North Senegal (DUPUIS et DREYFUS, 1989).According to theoretical and experimental results from different approaches (isotopic interpretation of unsaturated soil profiles ; calculation of unsaturated soil suction profiles ; piezometric measurements and mathematical simulations) it can be assumed that steady-state exfiltration from an unconfined aquifer decreases exponentially with water table depth (ARANYOSSY, 1991).Conceptual schemeThe conceptual model presented here (fig. 5) is based on the following assumptions : (1) there is, everywhere, a water deficit (D) between the seasonal infiltration and the evapotranspiration losses; (2) Infiltration, evapotranspiration and water deficit follow an exponential decrease with respect to the water table depth ; (3) the present piezometric profile is the result of an evolution that started at the end of a past period corresponding to a total replenishment of the aquifer (last pluvial Holocene period for the Sahelian region). Furthermore, it is considered that the climatic evolution towards arid conditions is accompanied by a parallel increase of the water Deficit (for simplification, D is assumed to be a linear function of time).Considering a low permeability, unconfined aquifer system, the lateral water movement coming from the imposed constant head recharge zones on the boundaries (lake, river or sea) is not important enough to counterbalance evaporation losses. The water table therefore progressively drops, decreasing the evaporation losses, up to a quasi-steady state where, finally, lateral transfers just compensate the vertical water deficit (ARANYOSSY, 1988).Mathematical simulationIn a first step, a simple analytical model is introduced to check the validity of this hypothesis. Parameters included depend on climatic conditions (evolution of the water deficit D) ; on hydrodynamic characteristics (permeability, storativity) and on the soil aptitude for evaporation (k factor). It follows that : (1) the water table decreases very rapidly during the first millenium and then slows down to a quasi stationary state ; (2) the maximum calculated water table depths correspond to those observed in the field ; (3) the most sensitive parameter is the « k factor » - the value of which depends mainly on the soil texture (fig. 6).A transient numerical model is finally presented to depict, in one dimension, the evolution of an unconfined aquifer between two constant head boundaries. Simulation on an 8 000 year time scale generates a piezometric profile (fig.7) in conformity with the configuration observed in the field.In conclusionThe formation of the Sahelian piezometric depressions results from the conjunction of several compulsory factors : (1) climatic conditions : evolution from a humid to an arid climate accompanied by a vertical water deficit ;(2) geological conditions : low permeability sedimentary formations ;(3) geographical conditions : constant recharge zones on the boundaries of the aquifer

Dirac Spin-Orbit Torques at the Surface of Topological Insulators

We address the nature of spin-orbit torques at the magnetic surfaces of topological insulators, using both Kubo formula and Keldysh formalism. Through the analysis of the derived spin-charge equations, we find that the so-called Dirac torques possess a different symmetry compared to their Rashba counterpart, as well as a high anisotropy as a function of the magnetization direction. In particular, the damping torque vanishes when the magnetization lies in the plane of the topological insulator surface. This peculiarity has important consequences in terms of magnetization dynamics and switching, as demonstrated numerically via a macrospin model.Comment: 5 pages, 2 figure

Communicating seasonal forecasts to farmers in Kaffrine, Senegal for better agricultural management

Our project explaining seasonal forecasting to farmers in central Senegal built common ground between scientific forecasting and traditional knowledge. It helped farmers understand and use seasonal forecasts to improve crop strategies, and let farmers explain to meteorologists what seasonal climate information they most needed, in turn improving the forecasts’ usefulness

Prise en charge du priapisme à Dakar

Résumé Objectif Évaluer la prise en charge des patients présentant un priapisme. Patients et méthodes Il s’agit d’une étude rétrospective sur quatre ans, du 1er août 2002 au 31 juillet 2006, portant sur 35 patients. Les cadres d’étude ont été les trois grands services d’urologie du Sénégal qui sont tous à Dakar. Les paramètres suivants ont été étudiés: l’âge, le temps d’évolution du priapisme, les données anamnestiques, le type hémodynamique du priapisme, les résultats du bilan paraclinique, le traitement chirurgical (la technique chirurgicale, la technique d’anesthésie), la durée d’hospitalisation, le traitement associé, les complications per- et postopératoires, les résultats immédiats et à long terme. Résultats L’âge moyen des patients était de 21,2 ans. Le groupe d’âge le plus représenté était celui de 20 à 30 ans. La majorité des patients (43 %) avaient une notion de drépanocytose connue. La plupart des patients (65 %) ont été pris en charge avant 24 heures d’évolution. Chez tous nos patients, le priapisme était de bas débit. Dans 50 % des cas, les patients drépanocytaires avaient une forme SS. Dans près de la moitié des cas (62 %), la technique d’anesthésie choisie a été le bloc pénien. La ponction des corps caverneux a été le moyen thérapeutique le plus utilisé (63 %). Aucune complication postopératoire majeure n’a été déplorée dans la prise en charge des patients dans notre série. Chez presque tous les patients (95 %), la détumescence durable a été notée le jour même du début du traitement ou le lendemain. Conclusion: Le priapisme, bien que rare en Afrique, est caractérisé par la prédominance de la drépanocytose comme étiologie et le délai particulièrement long de la prise en charge. </jats:sec

Safety and Efficacy of Adding a Single Low Dose of Primaquine to the Treatment of Adult Patients With Plasmodium falciparum Malaria in Senegal, to Reduce Gametocyte Carriage: A Randomized Controlled Trial.

Introduction: More information is needed about the safety of low-dose primaquine in populations where G6PD deficiency is common. Methods: Adults with Plasmodium falciparum malaria were randomized to receive 1 of 3 artemisinin combination therapies (ACTs) with or without primaquine (0.25 mg/kg). Glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD) status was determined using a rapid test. Patients were followed for 28 days to record hemoglobin concentration, adverse events, and gametocyte carriage. The primary end point was the change in Hb at day 7. Results: In sum, 274 patients were randomized, 139 received an ACT alone, and 135 received an ACT + primaquine. The mean reduction in Hb at day 7 was similar in each group, a difference in the ACT + PQ versus the ACT alone group of -0.04 g/dL (95% confidence interval [CI] -0.23, 0.31), but the effect of primaquine differed according to G6PD status. In G6PD-deficient patients the drop in Hb was 0.63 g/dL (95% CI 0.03, 1.24) greater in those who received primaquine than in those who received an ACT alone. In G6PD-normal patients, the reduction in Hb was 0.22 g/dL (95% CI -0.08, 0.52) less in those who received primaquine (interaction P = .01). One G6PD normal patient who received primaquine developed moderately severe anaemia (Hb < 8 g/dL). Dark urine was more frequent in patients who received primaquine. Primaquine was associated with a 73% (95% CI 24-90) reduction in gametocyte carriage (P = .013). Conclusion: Primaquine substantially reduced gametocyte carriage. However, the fall in Hb concentration at day 7 was greater in G6PD-deficient patients who received primaquine than in those who did not and one patient who received primaquine developed moderately severe anemia. Clinical Trial registration: PACTR201411000937373 (www.pactr.org)

Options de Modèles d’Affaires pour Assurer la Durabilité de l’Utilisation des Services d’Information Climatique au Sénégal

USAID/CINSERE (Services d’information climatiques pour améliorer la résilience et la productivité au Sénégal) est un projet de résilience qui vise à renforcer les capacités nationales pour la production, l’accès et la diffusion efficiente d’informations météorologiques et climatiques (IC) et de développer des stratégies pour une mise à l’échelle durable de l’utilisation des services d’information météorologiques et climatiques (SIC) sur toute l’étendue du territoire national. Le projet est financé par l’USAID et mis en œuvre par le Programme de Recherche du CGIAR sur le Changement Climatique, l’Agriculture et la Sécurité Alimentaire hébergé par ICRISAT (CCAFS/ICRISAT) en collaboration avec l’ANACIM. La zone d’intervention du projet est celle des projets Feed the Future (FtF) au Sénégal, notamment Naatal Mbay (clôturé en 2019), Yaajeende (remplacé par Kawolor en 2018), ERA (remplacé par Youth in Agriculture en 2018) et COMFISH (remplacé par Dekkal Geej en 2019). Démarré en Mai 2016 pour une durée de trois ans (Jusqu’en mai 2019), le projet a bénéficié d’une extension d’un an. Ainsi, cette première phase de l’USAID/CINSERE prend fin en avril 2020. Durant presque quatre années de mise en œuvre, des résultats assez probants ont été atteints tant dans la production des SIC, la communication et l’utilisation de ces SIC, que dans le renforcement des capacités des bénéficiaires à utiliser de façon efficiente ces SIC. Dans le souci de préserver les acquis du projet et d’assurer une mise à l’échelle soutenue du système de développement et de fourniture des IC en vue d’une utilisation durable des IC au Sénégal, l’USAID a recommandé l’identification, le test, la validation et la mise en œuvre de modèles économiques viables impliquant des partenaires aussi bien du public que du privé (PPP). Le projet USAID/CINSERE s’est donc inspiré des expériences et leçons apprises au Sénégal, au Ghana, au Mali, en Inde et en Amérique Latine (Colombie) en matière de modèles économiques dans la fourniture des SIC pour bâtir des modèles adaptés au contexte du Sénégal. Ce document présente les modèles identifiés ainsi que les défis et perspectives

Responses of potatoes plants inoculated with arbuscular mycorrhizal fungi and litter in greenhouse

A pot experiment was set to examine the impact of the foliar litter (Hardwickia binata and Azadirachta indica) and an arbuscular mycorrhizal (AM) fungus on the development of two varieties of potato plants (Aida, Atlas). Three litter doses (0, 25 and 50 g) were applied to the pots after bedding plantlets. The plants were inoculated with AM, Glomus aggregatum. Mycorrhizal colonization, shoot dry weight, size and number of minitubers were evaluated after 12 weeks on the potato growth. Results show that shoot dry weight of plants was improved by litter of the H. binata at 25 and 50 g. Thus, A. indica litter increased size of plants Aida at 50 g and the minitubers numbers Atlas at 25 g. On the other hand, root colonization decreased with increase in the dose of litter with both varieties of potato.Key words: Arbuscular mycorrhizal fungi, potato, litter, micropropagation

Detection and Ranking of Vulnerable Areas to Urban Flooding Using GIS and ASMC (Spatial Analysis multicriteria): A Case Study in Dakar, Senegal

Dakar region is confronted in recent years with episodes of repetitive and devastating floods. The structures in charge of the matter, yet does not have enough knowledge of space and tools to preciselylocate vulnerable areas. It is in this particular context that we have through this study process by coupling GIS and ASMC techniques. We aim in this coupling, to develop an efficient tool for support decision making in terms of identification strategies, intervention or adaptation. The defined criteria for this are: the rainfall, the groundwater level, geology, topography, wetlands, population density, living standards and the type of habitat. We have used an analytical hierarchical process (AHP) by foursteps: a) the breakdown of problematic vulnerabilities; b) scanning and harmonization of layers factors (criteria); c) the weight assignment of different layers criteria according to the comparison procedure in pairs; d) and aggregation criteria layers, through the weighted superposition of the SOC software tool. This has helped us to hierarchically locate the vulnerable are as to flooding. The results have showed a very low vulnerability (1.67%), low vulnerability (50.53%), high vulnerability (43.66%) and a very high vulnerability (4.14%). Approximately, 50% of the Dakar region are vulnerable to flooding and particularly the suburban area concerning the departments of Pikine and Guediawaye. These informations are very useful for governments in the effective and sustainable flood management and identification of priority intervention areas