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XIX e Colloque de l’Association Internationale de Climatologie Variabilité à long terme des pluies en Amérique du Sud tropicale Josyane Ronchail 1 , Gérard Cochonneau 2 , Jean-Loup Guyot 3 , Jhan Carlo Espinoza Villar 4 , Eurides de Oliveira 5 , Luis Noriega 6 , Juan Julio Ordoñez Galvez 7 , Henry Romero 8 1 IPSL/LOCEAN – Université de Paris 7, Paris, France josyane.ronchail@lodyc.jussieu.fr 2 Maison de la Télédétection Montpellier, France 3 IRD/LMTG, Lima, Pérou 4 IRD/UNALM – FIA, Lima, Pérou 5 Agencia Nacional de Aguas, Setor Policial, Brasilia, Brésil 6 SENAMHI, La Paz,Bolivie 7 SENAMHI, Lima, Pérou 8 IDEAM, Bogotá, Colombie Résumé : Les modes de variabilité des pluies annuelles de 138 stations d’Amérique du sud tropicale et subtropicale sont analysés sur la période 1950-1999 au moyen d’une ACP. Le mode principal (18% de la variance) est un mode ENSO très marqué par l’événement El Niño de 1982-1983, très pluvieux du sud-ouest de l’Amazonie au sud-est du Brésil et sec dans le nord de l’Amazonie, le Nordeste brésilien et sur l’Altiplano. Deux modes secondaires, l’un décennal et l’autre pluridécennal, permettent de mieux comprendre, entre autres, l’augmentation brusque des débits du Parana et de l’Amazone à partir de 1970. Mots-clés : Amérique du Sud, pluie, variabilité à long terme Abstract: Tropical and subtropical South American rainfall variability is analyzed using principal component analysis on annual rainfall in 138 stations (period: 1950-1999). The main variability (18% of the total variance) is an ENSO mode marked by the 1982-1983 El Niño, rainy in south-eastern Brazil and south western Amazon and dry in northern Amazon, Nordeste and on the Altiplano. Two secondary modes, decadal to pluridecadal, make it possible understanding the abrupt discharge change that occurred in the Parana and Amazon basin at the beginning of the seventies. Key Words: South America, rainfall, long-term variability Introduction Différents travaux ont montré l’existence en Amérique du Sud tropicale et subtropicale d’une variabilité à long terme de l’hydrologie, et en particulier celle de changements abrupts dans les séries au début des années 1980 (voir entre autres Zhou et Lau 2001) et au début des années 1970. Cette dernière rupture en particulier, accompagnée d’une augmentation considérable des débits, est décrite dans l’Amazone à Obidos (Callède et al., 2004, Labat et al., 2004 et 2005) et dans les pluies du sud du bassin amazonien (Ronchail 1996, Marengo 2004). Elle est présente également plus au sud, dans les débits du Paraguay à Ladario (Collischonn et al., 2001), et plus généralement dans le bassin du Parana (Garcia et Vargas 1998, Genta et al., 1998, Robertson et Mechoso 1998, Muller et al., 1998, Garcia et Mechoso 2005) ainsi que dans les pluies du centre-ouest argentin (Minetti and Vargas 1997, Agosta et al., 1999, Penalba et Vargas 2004). Robertson et Mechoso (1998) attribuent l’augmentation des débits dans le bassin de La Plata à des anomalies négatives de température de surface océanique (TSO) sur l’Atlantique tropical nord, des alizés renforcés et une augmentation du flux de mousson le long des Andes, via le Low-Level Jet (LLJ), et par conséquence de l’apport de vapeur d’eau vers les régions subtropicales d’Amérique du Sud. L’augmentation des débits pourrait aussi être associée au renforcement de la Zone de Convergence de l’Atlantique Sud (ZCAS) (Robertson et Mechoso 2000). Plus au nord, Chu et al. (1994) et Chen et al. (2001) attribuent l’augmentation des 493
Les risques liés au temps et au climat pluies et des débits à partir des années 1960 à l’augmentation de la convergence de vapeur d’eau au dessus du bassin amazonien. Il est notable que tandis que pluies et débits augmentaient en Amérique du sud tropicale et subtropicale, les pluies sont devenues très déficitaires en Afrique de l’ouest à partir des années 1970 (Lamb et al., 1986 et Foley et al., 1986). Le manque de pluie est décrit dans le Sahel (Le Barbé et Lebel 1997, Lhôte et al., 2002, entre autres) et dans le Golfe de Guinée (Servat et al., 1997, Paturel et al., 1997). De façon concomitante les débits des rivières baissent aussi ; c’est le cas par exemple du Sénégal et du Niger (Hubert 1989), du Congo (Laraque et al., 2001), de l’Oubangui (Orange et al., 1997). Notre objectif ici est de compléter la documentation existante en Amérique du Sud sur la rupture de 1970. En effet, cette rupture est décrite en des points isolés et manque une information sur la continuité spatiale du phénomène et de façon plus générale sur son extension. Par ailleurs, la rupture de 1970 est essentiellement décrite dans les débits et peu dans les pluies. C’est pourquoi nous nous demandons si un mode de variabilité des pluies en Amérique du sud tropicale et subtropicale restitue cette rupture et où ? 1. Données et Méthodes Des séries de pluies longues dans les pays amazoniens et au Brésil ont été recueillies par le biais des programmes Hybam (Hydrogéodynamique du Bassin Amazonien) entre l’Institut de Recherche pour le Développement (IRD) et les services météorologiques et hydrologiques du Brésil (Agence Nationale de l’Eau), du Pérou et de Bolivie (Service National de Météorologie et d’Hydrologie), d’Equateur (Institut National de Météorologie et Hydrologie) et de Colombie (Institut d’Hydrologie, de Météorologie et d’Etudes Environnementales). Les séries suffisamment longues pour « encadrer » le début des années 1970 sont peu nombreuses, en particulier dans les régions amazoniennes qui ont été peu pénétrées jusqu’au début des années 1970 justement. L’intérieur non amazonien du Brésil est également peu documenté, contrairement aux côtes. Cependant, un défaut de documentation dans les régions brésiliennes qui vont du sud de Belém (embouchure de l’Amazone) au Paraguay, visible sur la figure 1, sera comblé. La critique des données a été réalisée au moyen de la méthode du vecteur régional (MVR Hiez, 1977 et Brunet-Moret, 1979), grâce au logiciel Hydraccess (Vauchel, 2005). L’analyse minutieuse des résultats du MVR a permis de retenir 138 stations présentant de faibles probabilités d’erreur et des données mensuelles pour la période 1950-1999. Les principaux modes de variabilité de pluie sont décrits au moyen d’une analyse en composantes principales. 2. Résultats Les principaux modes de variabilité spatiale et temporelle des pluies annuelles en Amérique du sud tropicale et subtropicale sont présentés dans la figure 1. Le premier mode (18 % de la variance totale) est très marqué par l’événement El Niño de 1982-1983 mais aussi par les événements chauds du Pacifique qui se produisent après 1980 (1991-1992 et 1997-1998 notamment). Après 1980, les années Niño sont pluvieuses le long d’un axe qui va du sud-ouest de l’Amazonie, en Bolivie, aux régions Sudeste et Sud du Brésil (et également sur la côte vénézuélienne) tandis que la région Nordeste du Brésil, le nord de 494
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