Reducing runoff by increasing landscaped areas

In the Sahel, many water and soils conservation techniques have been implemented within degraded soil areas to reduce their runoff production capacity. However, few are the works that have analyzed the relationships between the landscaping extension area and the importance of the runoff drop generated. The present work aims at fullfulling this lack of knowledge. Experiments were carried out within the Tondi Kiboro catchment (17.7 ha) which is a representative site of the hydro-environmental conditions of Western Niger. In 2007 and 2008, the initial catchment runoff coefficient (no landscaping) was determined using a hydrometric station. In 2010, 3% of the catchment contributory surface (lateritic plateau) was laid out by benches. This proportion was then gradually increased every year to reach 9% in 2016. Thus, it was possible to follow the concomitant evolution of landscaped area and runoff coefficient. The results show that benches play an important role in water retention and flow limitation. Between 2010 and 2016, the runoff coefficient decreased from 43% to 10% though the total landscaped surface remains less than 10%. Since 2012, the runoff coefficient has more or less stabilized around 10% (± 2%). It is thus remarkable that the runoff decrease is not proportional to the dimension of the landscaped surface. Thanks to this work, it was possible to determine an optimal landscaped area that can reduce runoff to a desired level

Dynamique Hydro-Erosive Actuelle Des Bassins Versants Endoreiques De La Region De Niamey (Sud-Ouest Du Niger)

La généralisation du ravinement et la baisse de la productivité des terres sont quelques-unes des principales contraintes qui assaillent l’utilisation des sols au Sahel. Pour gérer efficacement ces sols, une évaluation des processus hydro-érosifs est nécessaire. Ce travail a ainsi pour objectif d’analyser la dynamique hydro-érosive sur un site expérimental installé depuis 2004 dans la région de Niamey (Niger). Sur ce site, le dispositif de mesure est composé de huit parcelles de mesures de ruissellement et d’érosion, des stations hydrométriques à l’exutoire des deux bassins versants endoréiques et de plusieurs piquets destinés aux suivis morpho-dynamiques des ravines. Après une décennie d’observation, les ruissellements mesurés sur les parcelles se caractérisent par une dynamique saisonnière croissante sur les surfaces encroûtées (croûtes biologique et d’érosion) et décroissante sur les surfaces cultivées. Le coefficient de ruissellement varie de 5 % sur la surface cultivée à 58 % sur la croûte d’érosion. Au cours des 10 années de mesure, ce coefficient a connu une forte croissance en particulier sur la jachère (+ 80 %) et sur la surface cultivée (+ 300 %), traduisant ainsi la dégradation des sols. A l’échelle des bassins versants, l’augmentation du coefficient de ruissellement s’accompagne d’une érosion aréolaire qui décape le sol à une vitesse moyenne de 5 mm/an et d’une érosion linéaire active, de l’ordre de 4 m3/an au niveau des ravines suivies. Les transferts sédimentaires qui en résultent agissent sur le fonctionnement morpho-sédimentaire des cours d’eau. Des aménagements antiérosifs sont nécessaires pour dissiper les processus hydro-érosifs et préserver les services écosystémiques des sols des bassins. Widespread gullying and the declining land productivity are some of the main constraints plaguing land use in the Sahel. In order to effectively manage these soils, it has become necessary to assess the hydro-erosive processes. The current study, thus, aims at analyzing the hydro-erosion dynamics on an experimental site installed since 2004 in the Niamey region (Niger Republic). On this site, the measurement device is made up of eight runoff and erosion measurement plots, hydrometric stations at the outlet of the two endorheic watersheds and several stakes intended for morpho-dynamic monitoring of the gullies. After a decade of observation, the runoff measured on the plots is characterized by an increasing seasonal dynamic on encrusted surfaces (biological and erosion crusts) and a decreasing one on cultivated surfaces. The runoff coefficient varies from 5% on the cultivated area to 58% on the erosion crust. Over the 10 years of measurement, this coefficient has greatly increased, especially on the fallow (+ 80%) and on cultivated area (+ 300%); this increase consequently reflects soil degradation. At the watershed scale, the increase in the runoff coefficient is accompanied by area erosion (or the erosion of the area out of the basin) which strikes the soil at an average speed of 5 mm/year and active linear erosion measuring 4 m3/year as observed at the monitored (the ongoing investigated) gullies. The resulting sediment transfers act on the morpho-sedimentary functioning of rivers. Anti-erosion facilities are necessary to dissipate the hydro-erosive processes and preserve the ecosystem services of the soil in the basin

Impact of Drought and Land – Use Changes on Surface – Water Quality and Quantity: The Sahelian Paradox

International audienceAfrique de l'Ouest a connu des conditions de sécheresse depuis la fin des années 1960. Cette tendance a été particulièrement évident dans le Sahel, mais semble avoir atténué dans la dernière décennie dans les régions orientales et centrales de cette région. D'autre part, la pluviométrie annuelle reste très faible dans la partie ouest du Sahel [ 1 ]. Une diminution correspondante a également été observé dans le débit moyen annuel des fleuves Sénégal et Niger, qui sont le plus grand dans la région et principalement alimenté par l'eau provenant de régions tropicales humides. Toutefois, le pourcentage de diminution du débit annuel moyen était presque deux fois plus grande que la diminution des précipitations [ 2 ] pour la période 1970-2010. Des tendances similaires ont été observées sur des réseaux hydrographiques plus petits. En revanche, même si le Sahel et la plupart de l'Afrique de l'Ouest ont connu la sécheresse aussi importante au cours des 40 dernières années, les coefficients de ruissellement et des débits d'eau ont augmenté dans la plupart des régions du Sahel. Ce phénomène a été appelé «Le Sahel Paradox" après l'augmentation de la nappe phréatique au Niger depuis les années 1960, a été nommé le paradoxe de Niamey et attribués à des changements importants dans l'utilisation des terres. Le les (Afrique multidisciplinaire de la mousson d'analyse) programmes AMMA HAPEX-Sahel (hydrologique et Expérience atmosphérique pilote) et ont fourni, parmi de nombreux résultats complets, les mesures de valeur portant sur les variations spatiales et temporelles de la teneur en eau du sol sahélienne ainsi que de l'infiltration de l'eau à travers les couches profondes du sol de la zone non saturée. Le but de ce chapitre est de fournir un aperçu du comportement hydrologique en Afrique de l'Ouest basée sur le point, locale, méso et échelles régionales observations

Effets du sous-solage sur les propriétés physiques et le stock d'eau des sols nus de brousse tigrée de l'Ouest du Niger

Abstract In western Niger, climatic and anthropogenic constraints are at the origin of the degradation of the tiger bush, plant formations of the setback plateaus. This degradation which is manifested both by the shrinkage of thickets and the extension of bare soils disturbs the natural water functioning of this plant formation.Among the many CES/DRS technics used is subsoiling, which involves reworking the soil to improve its infiltration capacity.This work aims to evaluate the effects of this technique on the hydrodynamic functioning and storage capacity of bare soils in the tiger bush. It is carried out at the Tondi Kiboro site (western Niger).A menagement by subsoiling was carried out of this study site using a tractor working on a depth of approximately 40 cm. During the 2016 and 2017 rainy seasons, daily soil moisture measurements were made by neutron sounding. The same monitoring is carried out on a control plot.The analysis of the variation of the water stock shows a clear increase in the water content and an infiltration depth (150 cm) which triples compared to the control (50 cm). Water storage values are also significantly increased (240 mm against 150 mm for control). The humidity profiles make it possible to quantify the gain in infiltration depth (≈100 mm) due to the subsoil. It would be interesting to analyze the economic aspect in connection with the effectiveness of the techniques in order to propose a tool to help the sustainable management of ecosystem resources.Key words : South-West Niger, tiger bush, deforestation, management techniques, soil water storageRésuméDans l’Ouest du Niger, les contraintes climatiques et anthropiques sont à l’origine de la dégradation de la brousse tigrée, formation végétale des revers de plateau. Cette dégradation qui se manifeste à la fois par le rétrécissement des fourrés et l’extension des sols nus perturbe le fonctionnement hydrique naturel de cette formation végétale. Parmi des nombreuses techniques de CES/DRS utilisées figure le sous-solage qui consiste à remanier le sol afin d’améliorer sa capacité d’infiltration. Ce travail vise à évaluer les effets de cette technique sur le fonctionnement hydrodynamique des sols nus de brousse tigrée et leur capacité de stockage. Il est effectué sur le site de Tondi Kiboro (Ouest du Niger). Un aménagement par sous-solage a été réalisé sur ce site à l’aide d’un tracteur travaillant sur une profondeur d’environ 40 cm. Au cours des saisons pluvieuses 2016 et 2017, des mesures quotidiennes de l’humidité du sol ont été effectuées par sondage neutronique. Le même suivi est effectué sur une parcelle témoin.L’analyse de la variation du stock hydrique met en évidence une nette augmentation de la teneur en eau et une profondeur d’infiltration (150 cm) qui triple par rapport au témoin (50 cm). Les stocks hydriques sont aussi nettement augmentés (240 mm contre 150 mm pour témoin). Les profils d’humidité permettent de chiffrer le gain en profondeur d’infiltration (≈100 mm) dû au sous-solage.Il serait intéressant d’analyser l’aspect économique en lien avec l’efficacité des techniques afin de proposer un outil d’aide à la gestion durable des ressources écosystémiques. Mots clés : Sud-Ouest du Niger, brousse tigrée, déboisement, aménagement, stock d’eau du so

Effets du sous-solage sur les propriétés physiques et le stock d'eau des sols nus de brousse tigrée de l'Ouest du Niger

Abstract In western Niger, climatic and anthropogenic constraints are at the origin of the degradation of the tiger bush, plant formations of the setback plateaus. This degradation which is manifested both by the shrinkage of thickets and the extension of bare soils disturbs the natural water functioning of this plant formation.Among the many CES/DRS technics used is subsoiling, which involves reworking the soil to improve its infiltration capacity.This work aims to evaluate the effects of this technique on the hydrodynamic functioning and storage capacity of bare soils in the tiger bush. It is carried out at the Tondi Kiboro site (western Niger).A menagement by subsoiling was carried out of this study site using a tractor working on a depth of approximately 40 cm. During the 2016 and 2017 rainy seasons, daily soil moisture measurements were made by neutron sounding. The same monitoring is carried out on a control plot.The analysis of the variation of the water stock shows a clear increase in the water content and an infiltration depth (150 cm) which triples compared to the control (50 cm). Water storage values are also significantly increased (240 mm against 150 mm for control). The humidity profiles make it possible to quantify the gain in infiltration depth (≈100 mm) due to the subsoil. It would be interesting to analyze the economic aspect in connection with the effectiveness of the techniques in order to propose a tool to help the sustainable management of ecosystem resources.Key words : South-West Niger, tiger bush, deforestation, management techniques, soil water storageRésuméDans l’Ouest du Niger, les contraintes climatiques et anthropiques sont à l’origine de la dégradation de la brousse tigrée, formation végétale des revers de plateau. Cette dégradation qui se manifeste à la fois par le rétrécissement des fourrés et l’extension des sols nus perturbe le fonctionnement hydrique naturel de cette formation végétale. Parmi des nombreuses techniques de CES/DRS utilisées figure le sous-solage qui consiste à remanier le sol afin d’améliorer sa capacité d’infiltration. Ce travail vise à évaluer les effets de cette technique sur le fonctionnement hydrodynamique des sols nus de brousse tigrée et leur capacité de stockage. Il est effectué sur le site de Tondi Kiboro (Ouest du Niger). Un aménagement par sous-solage a été réalisé sur ce site à l’aide d’un tracteur travaillant sur une profondeur d’environ 40 cm. Au cours des saisons pluvieuses 2016 et 2017, des mesures quotidiennes de l’humidité du sol ont été effectuées par sondage neutronique. Le même suivi est effectué sur une parcelle témoin.L’analyse de la variation du stock hydrique met en évidence une nette augmentation de la teneur en eau et une profondeur d’infiltration (150 cm) qui triple par rapport au témoin (50 cm). Les stocks hydriques sont aussi nettement augmentés (240 mm contre 150 mm pour témoin). Les profils d’humidité permettent de chiffrer le gain en profondeur d’infiltration (≈100 mm) dû au sous-solage.Il serait intéressant d’analyser l’aspect économique en lien avec l’efficacité des techniques afin de proposer un outil d’aide à la gestion durable des ressources écosystémiques. Mots clés : Sud-Ouest du Niger, brousse tigrée, déboisement, aménagement, stock d’eau du so

Effets du sous-solage sur les propriétés physiques et le stock d'eau des sols nus de brousse tigrée de l'Ouest du Niger

Abstract In western Niger, climatic and anthropogenic constraints are at the origin of the degradation of the tiger bush, plant formations of the setback plateaus. This degradation which is manifested both by the shrinkage of thickets and the extension of bare soils disturbs the natural water functioning of this plant formation.Among the many CES/DRS technics used is subsoiling, which involves reworking the soil to improve its infiltration capacity.This work aims to evaluate the effects of this technique on the hydrodynamic functioning and storage capacity of bare soils in the tiger bush. It is carried out at the Tondi Kiboro site (western Niger).A menagement by subsoiling was carried out of this study site using a tractor working on a depth of approximately 40 cm. During the 2016 and 2017 rainy seasons, daily soil moisture measurements were made by neutron sounding. The same monitoring is carried out on a control plot.The analysis of the variation of the water stock shows a clear increase in the water content and an infiltration depth (150 cm) which triples compared to the control (50 cm). Water storage values are also significantly increased (240 mm against 150 mm for control). The humidity profiles make it possible to quantify the gain in infiltration depth (≈100 mm) due to the subsoil. It would be interesting to analyze the economic aspect in connection with the effectiveness of the techniques in order to propose a tool to help the sustainable management of ecosystem resources.Key words : South-West Niger, tiger bush, deforestation, management techniques, soil water storageRésuméDans l’Ouest du Niger, les contraintes climatiques et anthropiques sont à l’origine de la dégradation de la brousse tigrée, formation végétale des revers de plateau. Cette dégradation qui se manifeste à la fois par le rétrécissement des fourrés et l’extension des sols nus perturbe le fonctionnement hydrique naturel de cette formation végétale. Parmi des nombreuses techniques de CES/DRS utilisées figure le sous-solage qui consiste à remanier le sol afin d’améliorer sa capacité d’infiltration. Ce travail vise à évaluer les effets de cette technique sur le fonctionnement hydrodynamique des sols nus de brousse tigrée et leur capacité de stockage. Il est effectué sur le site de Tondi Kiboro (Ouest du Niger). Un aménagement par sous-solage a été réalisé sur ce site à l’aide d’un tracteur travaillant sur une profondeur d’environ 40 cm. Au cours des saisons pluvieuses 2016 et 2017, des mesures quotidiennes de l’humidité du sol ont été effectuées par sondage neutronique. Le même suivi est effectué sur une parcelle témoin.L’analyse de la variation du stock hydrique met en évidence une nette augmentation de la teneur en eau et une profondeur d’infiltration (150 cm) qui triple par rapport au témoin (50 cm). Les stocks hydriques sont aussi nettement augmentés (240 mm contre 150 mm pour témoin). Les profils d’humidité permettent de chiffrer le gain en profondeur d’infiltration (≈100 mm) dû au sous-solage.Il serait intéressant d’analyser l’aspect économique en lien avec l’efficacité des techniques afin de proposer un outil d’aide à la gestion durable des ressources écosystémiques. Mots clés : Sud-Ouest du Niger, brousse tigrée, déboisement, aménagement, stock d’eau du so

Dynamique Hydro-Erosive Actuelle Des Bassins Versants Endoreiques De La Region De Niamey (Sud-Ouest Du Niger)

International audienceWidespread gullying and the declining land productivity are some of the main constraints plaguing land use in the Sahel. In order to effectively manage these soils, it has become necessary to assess the hydro-erosive processes. The current study, thus, aims at analyzing the hydro-erosion dynamics on an experimental site installed since 2004 in the Niamey region (Niger Republic). On this site, the measurement device is made up of eight runoff and erosion measurement plots, hydrometric stations at the outlet of the two endorheic watersheds and several stakes intended for morpho-dynamic monitoring of the gullies. After a decade of observation, the runoff measured</div