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5. AMMA-CATCH, a critical zone observatory in West Africa monitoring a megion in transition

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Galle, Sylvie, Grippa, M., Bouzou Moussa, I., Cappelaere, B., Demarty, J., Mougin, E., Panthou, G., Adjomayi, P., Bâ, A., Boucher, M., Cohard, J, Descloitres, Marc, Descroix, Luc, Abdou, Malam, Malam-Issa, Oumarou, Agbossou, E., Cohard, M., 14, Sambou, Vouillamoz, J-M, Chazarin, J-P, 11, Mamane, Peugeot, C., Diawara, M., Dossou, M., Favreau, G., Gangneron, F., Gosset, M., Hector, B., Hiernaux, P., Issoufou, B., Kergoat, L., Lawin, E., Lebel, T., Legchenko, A., Malam-Issa, O., Mamadou, O., Nazoumou, Y., Pellarin, T., Quantin, G., Sambou, B., Seghieri, J., Seguis, L., Vandervaere, J., Vischel, T., Vouillamoz, M., Zannou, A., Afouda, S., Alhassane, A., Arjounin, M., Ba, H., Biron, R., Cazenave, F., Chaffard, V., Guyard, H., Koné, A., Mainassara, I., Mamane, A., Oi, M., Ouani, T., Soumaguel, N., Wubda, M., Ago, E., Alle, C., Allies, A., Arpin-Pont, F., Awessou, B., Cassé, C., Charvet, G., Dardel, C., Depeyre, A., Diallo, B., Do, T., Fatras, C., Frappart, F., Gal, L., Gascon, T., Gibon, F., Guiro, I., Ingatan, A., Kempf, J., Kotchoni, O., Lawson, M., Leauthaud, C., Louvet, S., Mason, E., Nguyen, C., Perrimond, B., Pierre, C., Richard, A., Robert, E., Román-Cascón, C., Velluet, C., Wilcox, C., Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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Subjects
CENTRAL SAHEL, 010504 meteorology & atmospheric sciences, 0208 environmental biotechnology, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Water balance, Démographie, 11. Sustainability, Water cycle, lcsh:Environmental sciences, Hydrologie, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 2. Zero hunger, lcsh:GE1-350, Régime hydrique du sol, Utilisation des terres, CLIMATE-CHANGE, lcsh:QE1-996.5, GROSS PRIMARY PRODUCTION, Groundwater recharge, LAND-SURFACE, Geography, SEMIARNIGER, SATELLITE DATA, Ressource en eau, P40 - Météorologie et climatologie, Soil Science, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Context (language use), HARD-ROCK AQUIFERS, Monsoon, 12. Responsible consumption, SURFACE SOIL-MOISTURE, MONSOON MULTIDISCIPLINARY ANALYSIS, WATER STORAGE CHANGES, Mesure, Couverture végétale, P10 - Ressources en eau et leur gestion, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, 0105 earth and related environmental sciences, P36 - Érosion, conservation et récupération des sols, Changement climatique, Land use, Analyse de données, Global change, 15. Life on land, 020801 environmental engineering, lcsh:Geology, 13. Climate action, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Climatologie, Physical geography, U30 - Méthodes de recherche, Surface runoff
Abstract

International audience; West Africa is a region in fast transition from climate, demography, and land use perspectives. In this context, the African Monsoon Multidisciplinary Analysis (AMMA)-Couplage de l'Atmosphere Tropicale et du Cycle eco-Hydrologique (CATCH) long-term regional observatory was developed to monitor the impacts of global change on the critical zone of West Africa and to better understand its current and future dynamics. The observatory is organized into three thematic axes, which drive the observation and instrumentation strategy: (i) analyze the long-term evolution of eco-hydrosystems from a regional perspective; (ii) better understand critical zone processes and their variability; and (iii) meet socioeconomic and development needs. To achieve these goals, the observatory has gathered data since 1990 from four densely instrumented mesoscale sites (similar to 10(4) km(2) each), located at different latitudes (Benin, Niger, Mali, and Senegal) so as to sample the sharp eco-climatic gradient that is characteristic of the region. Simultaneous monitoring of the vegetation cover and of various components of the water balance at these four sites has provided new insights into the seemingly paradoxical eco-hydrological changes observed in the Sahel during the last decades: groundwater recharge and/ or runoff intensification despite rainfall deficit and subsequent re-greening with still increasing runoff. Hydrological processes and the role of certain key landscape features are highlighted, as well as the importance of an appropriate description of soil and subsoil characteristics. Applications of these scientific results for sustainable development issues are proposed. Finally, detecting and attributing eco-hydrological changes and identifying possible regime shifts in the hydrologic cycle are the next challenges that need to be faced.

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2018
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6. A 60-year reconstructed high-resolution local meteorological data set in Central Sahel (1950-2009): evaluation, analysis and application to land surface modelling

Author

Leauthaud, C., Cappelaere, Bernard, Demarty, Jérome, Guichard, F., Velluet, Cecile, Kergoat, L., Vischel, T., Grippa, M., Mouhaimouni, M., Bouzou Moussa, I., Mainassara, I., Sultan, Benjamin, Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Hydrosciences Montpellier (HSM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre national de recherches météorologiques (CNRM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - 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CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Direction de la Météorologie Nationale du Niger, Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))

Subjects
Niamey airport station, P40 - Météorologie et climatologie, millet, fallow savannah, ERA-40, CRU, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], ERA-Interim, synoptic data, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, gap filling, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

The Sahel has experienced strong climate variability in the past decades. Understanding its implications for natural and cultivated ecosystems is pivotal in a context of high population growth and mainly agriculture-based livelihoods. However, efforts to model processes at the land–atmosphere interface are hindered, particularly when the multi-decadal timescale is targeted, as climatic data are scarce, largely incomplete and often unreliable. This study presents the generation of a long-term, high-temporal resolution, multivariate local climatic data set for Niamey, Central Sahel. The continuous series spans the period 1950–2009 at a 30-min timescale and includes ground station-based meteorological variables (precipitation, air temperature, relative and specific humidity, air pressure, wind speed, downwelling long- and short-wave radiation) as well as process-modelled surface fluxes (upwelling long- and short-wave radiation,latent, sensible and soil heat fluxes and surface temperature). A combination of complementary techniques (linear/spline regressions, a multivariate analogue method, artificial neural networks and recursive gap filling) was used to reconstruct missing meteorological data. The complete surface energy budget was then obtained for two dominant land cover types, fallow bush and millet, by applying the meteorological forcing data set to a finely field-calibrated land surface model. Uncertainty in reconstructed data was expressed by means of a stochastic ensemble of plausible historical time series. Climatological statistics were computed at sub-daily to decadal timescales and compared with local, regional and global data sets such as CRU and ERA-Interim. The reconstructed precipitation statistics, _1_C increase in mean annual temperature from 1950 to 2009, and mean diurnal and annual cycles for all variables were in good agreement with previous studies. The new data set, denoted NAD (Niamey Airport-derived set) and publicly available, can be used to investigate the water and energy cycles in Central Sahel, while the methodology can be applied to reconstruct series at other stations. The study has been published in Int. J. Climatol. (2016), DOI: 10.1002/joc.4874

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2017
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7. AMMA‐CATCH, a Critical Zone Observatory in West Africa Monitoring a Region in Transition

Author

Galle, S., primary, Grippa, M., additional, Peugeot, C., additional, Moussa, I. Bouzou, additional, Cappelaere, B., additional, Demarty, J., additional, Mougin, E., additional, Panthou, G., additional, Adjomayi, P., additional, Agbossou, E.K., additional, Ba, A., additional, Boucher, M., additional, Cohard, J.-M., additional, Descloitres, M., additional, Descroix, L., additional, Diawara, M., additional, Dossou, M., additional, Favreau, G., additional, Gangneron, F., additional, Gosset, M., additional, Hector, B., additional, Hiernaux, P., additional, Issoufou, B.-A., additional, Kergoat, L., additional, Lawin, E., additional, Lebel, T., additional, Legchenko, A., additional, Abdou, M. Malam, additional, Malam-Issa, O., additional, Mamadou, O., additional, Nazoumou, Y., additional, Pellarin, T., additional, Quantin, G., additional, Sambou, B., additional, Seghieri, J., additional, Séguis, L., additional, Vandervaere, J.-P., additional, Vischel, T., additional, Vouillamoz, J.-M., additional, Zannou, A., additional, Afouda, S., additional, Alhassane, A., additional, Arjounin, M., additional, Barral, H., additional, Biron, R., additional, Cazenave, F., additional, Chaffard, V., additional, Chazarin, J.-P., additional, Guyard, H., additional, Koné, A., additional, Mainassara, I., additional, Mamane, A., additional, Oi, M., additional, Ouani, T., additional, Soumaguel, N., additional, Wubda, M., additional, Ago, E.E., additional, Alle, I.C., additional, Allies, A., additional, Arpin-Pont, F., additional, Awessou, B., additional, Cassé, C., additional, Charvet, G., additional, Dardel, C., additional, Depeyre, A., additional, Diallo, F.B., additional, Do, T., additional, Fatras, C., additional, Frappart, F., additional, Gal, L., additional, Gascon, T., additional, Gibon, F., additional, Guiro, I., additional, Ingatan, A., additional, Kempf, J., additional, Kotchoni, D.O.V., additional, Lawson, F.M.A., additional, Leauthaud, C., additional, Louvet, S., additional, Mason, E., additional, Nguyen, C.C., additional, Perrimond, B., additional, Pierre, C., additional, Richard, A., additional, Robert, E., additional, Román-Cascón, C., additional, Velluet, C., additional, and Wilcox, C., additional

Published
2018
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8. Using historical climatic signals to better predict the future : case of the water cycle in Central Sahe

Author

Leauthaud, C., Demarty, J., Cappelaere, B., Grippa, M., Kergoat, L., Velluet, C., Guichard, F., Sultan, B., Chelbi, S., Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Hydrosciences Montpellier (HSM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Charles Fabry / Lasers, Laboratoire Charles Fabry (LCF), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut d'Optique Graduate School (IOGS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut d'Optique Graduate School (IOGS), Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) (LMD), Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-École polytechnique (X)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Laboratoire d'étude des interactions entre sols, agrosystèmes et hydrosystèmes (LISAH), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut d'Optique Graduate School (IOGS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut d'Optique Graduate School (IOGS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)

Subjects
[SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2015

9. A 60‐year reconstructed high‐resolution local meteorological data set in Central Sahel (1950–2009): evaluation, analysis and application to land surface modelling

Author

Leauthaud, C., primary, Cappelaere, B., additional, Demarty, J., additional, Guichard, F., additional, Velluet, C., additional, Kergoat, L., additional, Vischel, T., additional, Grippa, M., additional, Mouhaimouni, M., additional, Bouzou Moussa, I., additional, Mainassara, I., additional, and Sultan, B., additional

Published
2016
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10. A 60-year reconstituted series climatic series in the Sahel (1950-2010): data, methodology, and application to the water cycle

Author

Demarty, J., Leauthaud, C., Cappelaere, B., Vellue, t C., Guichard, F., Vischel, T., Kergoa, t L., Grippa, M., Hourdin, F., Sultan, B., Hydrosciences Montpellier (HSM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'étude des interactions entre sols, agrosystèmes et hydrosystèmes (LISAH), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Groupe d'étude de l'atmosphère météorologique (CNRM-GAME), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Météo France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'étude des transferts en hydrologie et environnement (LTHE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) (LMD), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Centre national de recherches météorologiques (CNRM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-École polytechnique (X)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)

Subjects
[SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2014

14. Floods and wetlands: combining a water-balance model and remote-sensing techniques to characterize hydrological processes of ecological importance in the Tana River Delta (Kenya).

Author

Leauthaud, C., Duvail, S., Belaud, G., Moussa, R., Grünberger, O., and Albergel, J.

Abstract

The Tana River Delta (TRD) provides a multitude of ecosystem services for the local communities including fishing, farming and livestock keeping. The hydrological regime of its river determines for a large part the environmental health of the delta. The development of upstream irrigation schemes and hydroelectric infrastructure can seriously impact the ecological status of the TRD. The Tana Inundation Model (TIM) presented here is the first known hydrological model of the TRD. Using it, we quantify essential hydrological variables of ecological importance for 2002-2011 such as flood extent and duration, flood timing and frequency, flood peaks and water height. TIM also provides an annual water balance. The model simulates river inflows and outflows, precipitation, overland flow, evapotranspiration and infiltration. The TRD is characterized by scarce hydrological data and a high cloud cover limiting the use of many remote sensing techniques. The methodology therefore combined a conventional water-balance analysis with the extraction of inundation extents from MODIS satellite imagery at a medium spatial and temporal resolution. In non extreme years and for the actual configuration of the Tana River, the flooded area exceeds 560 km². Floods over 200 km² occur approximately every two years, with a mean duration of less than 25 days. River discharge from the upper catchment counts for over 96% of the total water inflow. This study provides the first known estimates of these variables for the Tana River Delta and is therefore primordial for the management of the water and other natural resources of the zone. The hydrological model based on the Generalized Likelihood Uncertainty Estimation (GLUE) is generic enough to be applied to other catchments with scarce hydrological data. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2012
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15. Exploring the combination of agroecological and conventional farming practices through the hybrid farming concept.

Author

Akakpo, K., Ameur, F., Bouarfa, S., and Leauthaud, C.

Subjects
*AGRICULTURE, *ENVIRONMENTAL degradation, *ECONOMIC trends, *SUPPLY chains, *AGRICULTURAL ecology
Abstract

Substantial improvements in resource-use efficiency and conservation are required to fulfill the rising and evolving global food demand, while addressing environmental degradation issues. Agroecology has emerged as a promising pathway to tackle these challenges. A binary stance often prevails in traditional discussions on agricultural transitions, where conventional farming is pitted against agroecological cropping. The reality is that farming practices blend conventional and agroecological features, hence are hybrid. Here we propose a conceptual representation of hybrid farming, that combines diverse farming practices from contrasting agricultural models, aiming to meet production goals. A schematic representation is provided and illustrated by a case study located in the Merguellil downstream plain region in central Tunisia. Hybrid farming involves multiple combinations of agroecological and conventional farming practices with a range of different outlooks and objectives. In the case study, farmers implemented these combinations to increase their income and mitigate risks. The blend of practices used in hybrid farming is not static and can be ever-changing. Various factors, such as shifting socioeconomic and environmental conditions, market trends and interactions with upstream and downstream supply chains fuel this dynamism. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2024
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16. Oxygen and hydrobiological profiles of homemade manure-based tea in North Africa.

Author

Djezzar M, Kaci Z, Yahiaoui I, and Leauthaud C

Subjects
Animals, Cattle, Africa, Northern, Fertilizers analysis, Nitrogen analysis, Nitrogen metabolism, Sheep, Manure analysis, Oxygen metabolism, Oxygen analysis, Tea chemistry
Abstract

Homemade manure tea (HMT) is commonly used in North Africa to enhance crop yields. Yet their physicochemical and biological characteristics remain poorly understood. This study evaluated oxygen and hydrobiological profiles of three types of HMT (bovine, ovine and poultry based, respectively noted HMTb, HMTo, HMTp) and compared them to control solutions of water and water supplemented with soluble NPK fertilizer. For these three types of HMT, oxygen and hydrobiological profiles were measured daily over a 7-day incubation period in three repeated, identical experiments, each comprising randomized treatments and five repetitions per treatment. Our results show that all HMT types rapidly transitioned to hypoxic conditions in the first 24h, shifting to anoxia between day 2 and day 7 depending on HMT type. This anoxic environment promoted denitrification and led to elevated NH 4 + concentrations, suggesting the presence of anammox and microaerobic processes. Particulate organic matter contents and bacterial densities were highest in HMTp, while ciliate densities were highest in HMTb. These findings underscore the bioactive potential of HMT as fertilizers, with HMTp showing a favorable nitrogen profile beneficial for agricultural applications. To maintain aerobic conditions longer and reduce nitrogen losses and greenhouse gas emissions, we recommend passive or mechanical aeration, applying HMT during cooler hours, and stabilizing the pH of HMT. This study offers valuable insights to refine HMT preparation protocols, enhancing their use as bioactive fertilizers., Competing Interests: Declarations. Competing interests: The authors declare no competing interests. Ethical approval: This article does not contain any studies involving human participants or animals., (© 2025. This is a U.S. Government work and not under copyright protection in the US; foreign copyright protection may apply.)

Published
2025
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