Apport de la télédétection spatiale pour l'étude multiscalaire des interactions climat-surface en Afrique de l'Ouest : étude du bassin versant de l'Ouémé supérieur (Bénin)

Cette these s'inscrit dans le cadre du programme international AMMA (Analyse Multidisciplinaire de la Mousson Africaine) dont un des objectifs est de mieux connaitre les dynamiques regionales des interactions climat-environnement-societe. Elle est une contribution a l'etude de la variabilite spatio-temporelle de la vegetation, en fonction des differents types d'occupation du sol et sous contrainte des variations saisonnieres et interannuelles de la pluviometrie sur la partie superieure du bassin versant du fleuve Oueme, au Benin. Cette espace possede un important reseau de surveillance hydroclimatique au sol, l'observatoire AMMA-Catch, qui fournit de nombreuses donnees in situ. L'analyse s'appuie aussi sur differentes donnees issues de la teledetection satellitaire optique (LANDSAT, SPOT-VGT, MODIS, MSG-SEVIRI ou ECOCLIMAP) pour l'etude de l'occupation du sol, de la variabilite photosynthetique de la vegetation ou des estimations pluviometriques (RFE – Rainfall Estimate). L'etude porte principalement sur trois questions : 1) les modifications des etats de surface recemment observees dans cette zone experimentale de l'Oueme superieur ; 2) la valorisation des differentes donnees issues de la teledetection satellitaire pour diagnostiquer la variabilite bioclimatique regionale de la vegetation ; 3) la comprehension des interactions a l'interface climat/vegetation, pour interpreter certaines variations bioclimatiques intra- et interannuelles en fonction des principaux etats de surface. Les principaux resultats suggerent qu'il est possible de discriminer des relations fonctionnelles selon les principaux etats de surface forestiers ou tres anthropises. Les analyses diachroniques par classification d'images Landsat (ETM+) montrent que les espaces cultives enregistrent regionalement une augmentation de 25 % sur la periode 2003-2012. Les superficies de jachere diminuent, alors que les savanes arbustives augmentent. Tous les espaces forestiers perdent en superficie sur la decennie observee, en particulier les forets denses (a priori protegees dans cette region) avec une baisse superieure a 16 %. La variabilite spatio-temporelle d'un indice de vegetation (NDVI) est significativement dependante des trois principaux modes d'occupation du sol, meme si l'artefact du a la nebulosite complique les analyses et interpretations. Les contrastes entre le domaine de foret naturelle encore preservee (la foret classee) et les espaces en mutation agricole (cultures et jacheres) sont particulierement visibles. Sur la decennie 2002-2012, il n'y a pas de tendance des pluies, mais plutot une succession de phases seches et humides, qui induisent finalement une stabilite interannuelle du NDVI. Le dephasage moyen entre pluies et activite vegetale est en moyenne de quatre decades, mais il semble que la fin de la saison vegetative recule ait recule d'au moins 10 jours sur la periode etudiee, traduisant une modification des precipitations de fin d'annee.