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Variabilité pluviométrie et rendement du manioc dans l'est et le sud-est de la Côte d’Ivoire de 1951 à 2013

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1Pauline Agoh DIBI KANGAH, 2AMON Ossein Henri-Joel

Résumé;
Français
English

Avec une production annuelle de 2 359 020 tonnes, le manioc est après l’igname le deuxième plus important produit vivrier en Côte d’Ivoire. Sa pratique en agriculture pluviale rend cette culture susceptible àunebaisse de rendements dans le contexte actuel de variabilité des pluies. Le présent article traite de l'impact potentiel des variations pluviométriques sur le rendement du manioc dans les régions Est et Sud-est ivoiriennes de 1951 à 2013. Deux principaux axes ont guidé cette étude. Il s'agit premièrement de l’analyse de la pluviométrie de 1951 à 2013 et deuxièmement de la mise en évidence de la relation variabilité des pluies-rendement du manioc.Les méthodes des indices pluviométriques et de segmentation de Hubert ont permis d’identifier une baisse des quantités précipitées depuis 1951. Cependant, la décennie 2000 a enregistré un regain de pluies dans les stations situéesau-dessus du sixième parallèle (Abengourou et Adzopé).Ces observations sur la pluviométrie ont été confrontées auxrendements du manioc au moyen du coefficient de corrélation. Les résultats ne présentent pas un lien évident entre la variationdes pluies et le rendement du manioc. Dans la majorité des cas, les coefficients de corrélation ne sont pas statistiquement significatifs au seuil de 5%.Ainsi, dans l’Est et le Sud-est ivoirien, la variabilité pluviométrique ne constitue pas un facteur limitant pouvant entraverla satisfaction des besoins en eau du manioc et de sa production.

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Mots-clés : variabilité pluviométrique, rendement du manioc, régions est et sud-est de la Côte d’Ivoire.

Keywords: rainfall variability, cassava yield, east and southeast regions of Côte d'Ivoire.

Texte intégral

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INTRODUCTION

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A l’instar de l’Afrique de l’Ouest, la Côte d’Ivoire connait depuis la décennie 1970, une variabilité spatio-temporelle de sa pluviométrie (Paturel et al., 1996; Paturel et al.,1998 ; Brou et al., 1998 ; Brou et al., 2000 ; Nicholson et al., 2000 ; Bigot, 2004 ; Bigot et al., 2005 ; DibiKangah, 2010 ; Nouféet al., 2011). Ces variations pluviométriques exposent les cultures à une baisse de rendements (DibiKangah, 2010 ; Nouféet al., 2011).Les principales cultures vivrières (igname, manioc et banane plantain) étant cultivées en agriculture pluviale (UEMOA, 2002 ; Sangaré et al., 2009), la Côte d’Ivoire est alors confrontée au risque de pénurie alimentaire.Avec une production annuelle de plus de 2 359 020 tonnes, le manioc est après l’igname, le deuxième plus important vivrier en Côte d’Ivoire (DSDI-MINAGRI et INS, 2011 ; Yao et al., 2013 ).C’est un produit qui est donc indispensable à la sécurité alimentaire. Certes réputés moins sensibles à la sécheresse et pouvant pousser avec une pluviométrie annuelle de moins de 500 mm, les rendements du manioc sont néanmoins influencés par les quantités et répartition des pluies (Van Hanja, 1983 ; Raffaillac, 1986 ; Yao et Goué, 1986).Partant, il s’avère nécessaire de comprendre l’impact de la variabilité pluviométrique sur le rendement du manioc de 1951 à 2013, notamment dans les régions est et sud-est de la Côte d’Ivoire qui sont les plus grandes zones de production du manioc (Yao et Goué, 1986 ; DibiKangah, 2010). Les régions Est et Sud-est ivoiriennes sont situées entre les latitudes 5º et 7º5 nord et les longitudes 2º5 et 5º7 ouest. Elles se composent des circonscriptions administratives du district d’Abidjan, des régions administratives du Sud-Comoé, de l’Indénié-Djuablin, de la Mé, de l’Agnéby-Tiassa, des Grands Ponts et du Lôh-Djiboua (Figure 1).L’Hôte et al., (1996) et DibiKangah (2010) notent que l’Est et le Sud-est enregistrent un climat tropical humide à subéquatorial avec des pluies abondantes et variant entre 1300 et 2000 mm par an. Le régime pluviométrique est de quatre saisons : deux pluvieuses et deux sèches. La première saison humide (avril-juillet) est plus longue et intense avec un maximum de pluie en juin. La deuxième saison pluvieuse est moins soutenue et couvre la période de septembre à novembre. Le maximum de pluie est enregistré en octobre ou novembre selon les années. La température moyenne annuelle est d’environ 25°C tandis que le taux d'humidité est supérieur à 70%.

Figure 1 : Localisation de la zone d’étude

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Cette région du Sud forestier ivoirien bénéficie d’un climat favorable à la culture du manioc. Toutefois, face aux enjeux planétaires de la variabilité pluviométrique, cela suscite la question suivante : quel est l’impact potentiel de la variation récente des pluies sur le manioc? Cette question est primordiale pour cette partie de la Côte d’Ivoire car le manioc y a deux fonctions essentielles : l’auto consommation et la vente (Mollard, 1992). Il constitue l’aliment de base et la source de revenue des populations autochtones Akan lagunaire, Akan forestier et Krou Dida (Van Hanja, 1983 ; Bai, 1990 ; Mollard, 1992). En 2007, la production de manioc de l’Est et Sud-est ivoirien était de 774 000 tonnes, soit le tiers de la production nationale (DSDI-MINAGRI et INS-RGPH, 2011). Mais, l’accroissement de la population ivoirienne (22 671 331 habitants ; INS-RGPH, 2014) principalement, celle d’Abidjan (plus grande ville de la zone d’étude avec 4 395 243 habitants ; INS-RGPH, 2014), crée une importante demande du manioc et ses produits dérivés (Mollard, 1992 ; Akindes, 1995). Partant, l’objectif de cet article est d’analyser la pluviométrie de la zone d’étude de 1951 à 2013 et de la corréler avec le rendement du manioc pour définir les rapports pluies-rendements.

2. Données et Méthode

Deux types de données ont été utilisés pour mener à bien cette étude : les relevés de pluies et les statistiques agricoles. Les séries pluviométriques proviennent des cinq stations météorologiques (Abengourou, Abidjan, Aboisso, Adzopé et Divo) de l’Est et du Sud-est ;et elles sont de deux sources. Celles de 1951 à 2000 ont été fournies par la Direction de la Météorologie Nationale de Côte d’Ivoire. Les valeurs manquantes (2001-2013) ont été comblées en téléchargeant les pluies estimées par satellite, sur le site internet de la National Aeronautics and Space Administration (NASA). La NASA donne un accès gratuit aux séries pluviométriques à partir de 1997 pour tous les points du globe à divers pas de temps (Delahaye, 2013).Ces cinq stations sont retenues parce qu’elles ont moins de 5% de lacunes et elles disposent d’une longue chronologie (1951-2013 ; 62 ans) d’information et au pas de temps mensuel. La période d’étude est suffisamment représentative pour conduire une telle analyse (Paturel et al., 1996 ; Paturel et al.,1998 ; DibiKangah, 2010). En outre, la qualité et la régularité des observations ont été contrôlées à l’aide de la méthode du double cumul et de la régression linéaire simple pour vérifier leur homogénéité et s'assurer de leur fiabilité.
Les relevés annuels disponibles de production et de superficie du manioc couvrent les périodes 1951-1958, 1965-1984 et 2001-2006 pour Abidjan, Aboisso, Agboville et Abengourou ; puis 1965-1984 et 2001-2006 pour Divo. Ces statistiques proviennent de la Direction des Statistiques, de la Documentation et de l’Informatique (DSDI) du Ministère de l’Agriculture de la Côte d’Ivoire. Les rendements ont été calculés des valeurs de productions et de superficies. A l’exception d’Adzopé, les autres stations sont des chefs-lieux de région agricoles de la zone étudiée. Cependant, après une Analyse en Composante Principale (ACP) (DibiKangah, 2010), il est apparu plausible d’inter-changer Adzopé et Agboville. En effet, Adzopé appartenant à la région agricole d’Agboville et Agboville ne disposant pas de série pluviométrique complète ; les données pluviométriques d’Adzopé ont été confrontées aux statistiques de rendement d’Agboville.
Sur les séries pluviométriques et agricoles, différentes méthodes d’analyseset de traitements de données ont été appliquées. Les indices centrés réduits et le filtre non-récursif passe-bas de Hanning d’ordre 2 (moyennes mobiles pondérées centrées et réduites)ont permis d’identifier la variabilité d’une année à l’autre et de montrer les tendances à la hausse ou à la baisse des pluies annuelles de 1951 à 2013(Paturel et al., 1998 ; Brou et al., 2000 ; Nicholson

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et al., 2000, DibiKangah 2010). En effet, les indices mesurent les écarts entre les quantités de chaque année par rapport à la moyenne pluviométrique établie sur la période étudiée. Les indices centrés réduits traduisent une pluviométrie excédentaire ou déficitaire pour l'année considérée par rapport à la période de référence 1951-2013selon la formule suivante :

Avec i(t) = l’indice pluviométrique de l’année t,x(t) = le total pluviométrique pondéré de l’année la pluviométrie moyenne interannuelle sur la période 1951-2013 et l’écart-type de la pluviométrie interannuelle sur la période 1951-2013.
En outre, une meilleure observation des variations pluviométriques interannuelles s'obtient en éliminant les fluctuations ponctuelles au moyen du filtre non-récursif passe-bas de Hanning d’ordre 2 (Paturel et al., 1998). De 1951à2013, les moyennes mobiles pondérées centrées et réduitesont été calculés en estimant chaque total pluviométrique pondéré avec l’équation suivante :

x(t) = 0,06x(t-2) + 0,25x(t-1) + 0,38x(t) + 0,25x(t+1) + 0,06x(t+2)

Avec x(t) = le total pluviométrique pondéré à l’année t, x(t-2)et x(t-1) = les totaux pluviométriques observés des deux années qui précèdent immédiatement l’année t, x(t+1) et x(t+2) = les totaux pluviométriques observés de deux années qui suivent immédiatement l’année t(Kanohinet al., 2012).
Afin de confirmer les tendances pluviométriques observées, la procédure de segmentation de Hubert a été utilisée (Paturel et al., 1996, Hubert et al., 1998). C‘est un test de détection qui permet de fournir des dates de rupture(s) dans une série chronologique. Ces dates séparent des périodes dont les moyennes pluviométriques sont significativement différentes. Pour l’analyse de rupture(s) détectée(s), le taux de variation(Tx) de quantité de pluie enregistrée par chaque station à chaque différente date de rupture(s) détectée(s) a été calculé. Exprimé en pourcentage (%), l’équation du taux de variation est la suivante:

Avec Tx= le taux de variation, moyA = la moyenne pluviométrique de la période avant la date de la rupture et moyB = la moyenne pluviométrique de la période après la date de la rupture.
Par ailleurs, en production agricole, la résultante des interactions entre les superficies cultivées, les conditions environnementales et les techniques culturales est le rendement. Il intègre à la fois les superficies et productions tout en reflétant les défis pluviométriques (Van Hanja, 1983 ; DibiKangah, 2010). Le rendement du manioc, exprimé en tonnes/hectare, est le quotient de la production sur la superficie et sa formule est la suivante :
Avec Ri = le rendement à l’année Pi = la production à l’annéei et Si = la superficie à l’année i. Afin de déceler les tendances interannuelles du manioc, les valeurs de rendements de chaque année ont été centrées et réduites au moyen de l’équation suivante :

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Avec IRt = l’indice de rendement de l’année t, R(t) = le rendement de l’année t, = le rendement moyen sur les 34 ans d’observation (26 pour Divo) et l’écart-type des rendements sur 34 ans (26 pour Divo).
En outre, la pluviométrie faisant partie des conditions environnementales nécessaires pour un rendement optimum du manioc, la mise en évidence des interrelations s’est faite a trois niveaux. D’abord, par la confrontation interannuelle des moyennes afin de déceler la relation entre les pluies moyennes d’une région et le rendement moyen que le manioc y enregistre. Puis, les indices pluviométriques ont été comparés aux indices de rendements afin de vérifier si les variations interannuelles de la pluviométrie sont en phaseavec celles du rendement. Enfin, les confrontations pluie/rendement ont été effectuées au moyen du coefficient de corrélation (R) de Bravais-Pearson (Dibi Kangah, 2010) qui montre l’ampleur et le sens (positif ou négatif) de l’influence des pluies (y) sur les rendements du manioc (x).Il se calcule de la façon suivante :

La significativité du coefficient de corrélation est testée à l’aide du test de Student pour un risque d’erreur = 0,05. La valeur de Student tcalculé selon la formule suivante est comparée à celle de t lu dans la table de Student. n= Taille de l’échantillon.

3. Résultats et Discussion

Les indices pluviométriques révèlent que dans l’Est et le Sud-est ivoirien, la baisse des quantités de pluie a débuté dès 1951 pour s’intensifier après les années 1970. La période 1970-2013 enregistre une succession d’indices négatifs (Figure 2). Cela indique un déficit continu. Toutefois, de 2000 à 2013, il est observé une réduction du déficit pluviométrique avec des valeurs proches de zéro.

Figure 2 : Evolution interannuelle des pluies de l’Est et Sud-est ivoirien

L’évolution interannuelle des hauteurs de pluie dans chacune des cinq stations confirme la tendance globale à la baisse pluviométrique (Figure 3). Elles enregistrent toutes une succession de pluies excédentaires et déficitaires. Abengourou montre une longue période de déficit pluviométrique (1970-2001) intercalée entre deux périodes à pluviométrie excédentaire (1951-1969 et 2002-2013). Le test de segmentation de Hubert n’y détecte qu’une seule rupture en 2000 (Tableau 1). Cette rupture est positive et marque une augmentation de 15,35%

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des quantités précipitées. Cela montre qu’Abengourou enregistre unexcédentaprès 2000.
Adzopéprésente quasiment la même configuration avec une longue période de déficit pluviométrique (1970-1999) intercalée entre deux périodes à pluviométrie excédentaire (1951-1969 et 2000-2013). Cependant deux ruptures y sont détectées. La première intervient en 1968 occasionnant une baisse de 19,43% des pluies et la seconde en 1998 avec une augmentation de 16,30%. Malgré cette rupture positive, la tendance générale des pluies à Adzopé est demeurée à la baisse.

Figure 3 : Evolution interannuelle des pluies des cinq stations étudiées

Abidjan, Aboisso et Divo présentent des tendances similaires. La pluviométrie y est à la baisse. Chacune des trois stations affiche une période excédentaire dès 1951. L’excédent s’étend jusqu’en 1981 (Aboisso) et 1983 (Abidjan et Divo). Puis, ces stations entrent dans une phase déficitaire jusqu’en 2013. En outre, elles n’enregistrent que des ruptures négatives. La plus importante de ces ruptures intervient en 1955 à Divo et est liée à la perte de plus d’un tiers des quantités de pluies. A partir de 2001, Abidjan connaît undéficit pluviométrique. En

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somme, la pluviométrie de l’Est et du Sud-est ivoirien affiche une baisse qui s’inscrit dans la tendance pluviométrique générale rencontrée de l’ensemble de l’Afrique de l’Ouest et Centrale non sahélienne (Paturel et al., 1996 et Paturel et al., 1998 ; Noufé et al., 2011).

Tableau 1 : Tableau récapitulatif des résultats du test de Segmentation de Hubert

Toutefois, il faut signaler que de 1951 à 2013 les pluies dans la zone étudiée se résument en trois épisodes. Le premier est excédentaire et regroupe les décennies 1950 et 1960. Le deuxième est déficitaire et concerne les décennies 1970, 1980 et 1990. Enfin, le troisième épisode connaît une réduction du déficit pluviométrique durant la décennie 2000. Cette tendance décennale est conforme aux résultats de Paturel et al. (1996), Paturel et al. (1998), Brou et al. (1998), Brou et al. (2000), Nicholson et al. (2000), Bigot (2004), Bigot et al. (2005), DibiKangah (2010). La prise en compte de la décennie 2000 permet de percevoir la reprise des pluies dans les stations situées au-dessus du sixième parallèle. En témoigne, l’apparition dès 1998 (Adzopé) et 2000 (Abengourou) de ruptures positives (Tableau 1). Au regard des résultats, deux questions fondamentales s’imposent :quel est l’impact de la baisse générale des pluies sur le rendement du manioc dans la zone d’étude ? La reprise de la pluviométrie dès 1998-2000 a-t-elle significativement influencé le rendement du manioc ?
Le tableau 2 montre que plus la pluviométrie moyenne interannuelle est élevée, plus le rendement moyen du manioc est élevé. Il existe donc une relation positive entre les pluies et le rendement. Ce constat est corroboré par le coefficient de corrélation qui est de 0,87. Cependant, la pluviométrie et le rendement sont liés avec un risque d’erreur de 5%.Ainsi dans la zone d’étude, le gradient pluviométrique va du sud au nord en conformité avec les rendements (Figure 4).

Tableau 2 : Comparaison entre les rendement et pluviométrie moyens annuels de l’Est et Sud-est ivoirien

Par ailleurs, les indices de rendements présentent une importante variabilité. Ceux-ci ne se superposent quasiment pas aux indices pluviométriques (Figure 5). Le tableau 3 résume les coefficients de corrélation entre les indices pluviométriques et indices de rendement du manioc.

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Figure 4 : Distribution géographique des moyennes pluviométriques et de rendement du manioc

Tableau 3 : Coefficient de corrélation indice pluviométrique versus indice de rendement

Les coefficients de corrélation ont été calculés pour chacune des régions sur les périodes de données agricoles disponibles.Les résultats obtenus indiquent 14 coefficients de corrélations au seuil de 5% (Tableau 3). Six coefficients de corrélation sont significativement positifs (Abengourou en 1951-1958 et 2001-2006, Abidjan en 1951-1958, Aboisso en 1965-84, et Agboville et Divo en 2001-2006). Quatre coefficients de corrélation sont significativement négatifs (Abidjan en 2001-2006, Aboisso en 1951-1958, Agboville et Divo en 1965-1984). Les autres coefficients de corrélation sont relativement insignifiants. Bien que seulement cinq sur 14 coefficients aient diversement un lien ? 50%, il existe un rapport entre l’irrégularité des pluies et le rendement du manioc. Cependant, il n’y a pas une corrélation unique dans la zone d’étude au point de conclure que la variation pluviométrique conduit inéluctablement à une variabilité du rendement du manioc. Par conséquent,la pluie n’est pas le seul facteur susceptible d’influencer le rendement du manioc.Les défis agroclimatiquesdoivent tenir compte des incertitudes liées aux pluies ; mais aussi aux facteurs écologiques, biologiques, et pédologiques ainsi que les cultivars et techniques agricoles (Franquin, 1984) qui sont aussi déterminants pour le rendement du manioc dans la zone étudiée.

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Figure 5 : Evolution des pluies et du rendement de manioc dans les localités étudiées

CONCLUSION

La présente étude s’est attelée à déterminer l’impact de la variabilité pluviométrique sur le rendement du manioc dans l’Est et le Sud-est ivoirien de 1951 à 2013. Des analyses effectuées, il ressort que la variabilité pluviométrique a effectivement cours dans la zone

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d’étude. Elle s’exprime en trois épisodes :un excédent de 1950à 1960, puis un déficit pendant les décennies 1970, 1980 et 1990, et enfin une réduction de la baisse des pluies au cours de la décennie 2000. Cependant, cette variation des pluies ne se ressent pas dans une proportion pouvant certainement affecter les exigences en eau du manioc. Ainsi, dans l’est et le sud-est de la Côte d’Ivoire, l’irrégularité des pluies ne constitue pas un facteur limitant qui pourrait entraver la production du manioc pour la satisfaction des besoins alimentaires et industriels.

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Notes

Table des illustrations

Auteur(s)

1Pauline Agoh DIBI KANGAH, 2AMON Ossein Henri-Joel
1 Maitre-assistante (line237@yahoo.com)
2Doctorant (amonh@yahoo.fr)

Droits d'auteur

Université Felix Houphouët Boigny de Cocody, Abidjan, Côte d’Ivoire

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« Métropoles portuaires et territoires de l'hinterland en Afrique subsaharienne », Appel à contribution, Calenda, Publié le mardi 28 avril 2015

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