INFLUENCES DE LA DYNAMIQUE DES SOURCES D’HUMIDITÉ ET DES RÉGIMES MÉTÉOROLOGIQUES EN AFRIQUE CENTRALE ET ORIENTALE
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Charles M. Balagizi a, ⁎ , Marcelino M. Kasereka a , Emilio Cuoco b , Marcello Liotta c.
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Résumé : Nous rapportons les premières données de précipitations δ 18 O et δ 2 H de Virunga dans l’est de la République démocratique du Congo, situé à la frontière entre l’Afrique centrale et l’Afrique de l’Est. Le jeu de données provient de 13 pluviomètres déployés dans et autour du Mont Nyiragongo échantillonnés mensuellement entre décembre 2013 et octobre 2015. Les δ 18 O et δ 2 H varient respectivement de -6,44 à 6,16 ‰ et de -32,53 à 58,89 ‰, et nous ont permis de définir une LMWL de δ 2H = 7. 60δ 18O + 16,18. Trois directions principales du vent, à savoir NE, E et SE, ont été identifiées dans la haute atmosphère, correspondant à trois principales régions sources d’humidité. En revanche, les vents de basse atmosphère sont plus faibles et proviennent principalement du sud et du sud-ouest, ce qui crée un régime d’humidité plus local, déterminé par la topographie. Cette dernière est due à l’accumulation sur le sol de la faille de vapeur d’eau du lac Kivu formant une couche de vapeur enrichie en isotopes qui sert de médiateur à l’enrichissement isotopique des gouttes de pluie qui tombent. Une forte saisonnalité est observée dans les données δ 18 O et δ 2 H, et est principalement due à la variation saisonnière et spatiale combinée des sources d’humidité. La saisonnalité de δ 18O et δ 2H est donc corrélée aux régimes climatiques, car ces derniers contrôlent le passage de la saison humide à la saison sèche, et vice versa. La caractéristique essentielle de la saisonnalité est la variation des quantités de précipitations mensuelles, la température mensuelle moyenne de l’air étant presque constante à l’échelle annuelle. Deux processus hydrologiques d’importance régionale contribuent à la signature isotopique : l’absorption d’humidité à partir des eaux de surface enrichies en isotopes des lacs d’Afrique de l’Est et à partir des eaux du sol et des plantes appauvries. Par conséquent, la proportion de vapeur d’eau de chacun de ces réservoirs dans l’atmosphère entraîne l’enrichissement ou l’appauvrissement en δ 2H et δ 18. O dans les précipitations. Ainsi, pendant les périodes humides, la vapeur provenant de l’évapotranspiration du sol et des plantes domine, produisant des précipitations appauvries en isotopes, contrairement aux périodes sèches où la vapeur provenant de l’évaporation de la surface des lacs domine, produisant des précipitations enrichies en isotopes. A l’échelle mondiale, notre jeu de données réduit les écarts dans cette région qui a été peu étudiée pour δ 18O et δ 2H dans la précipitation. À l’échelle régionale, une meilleure compréhension des façons dont la couverture terrestre, la dynamique des sources d’humidité saisonnières et spatiales et les modèles atmosphériques influencent les variabilités spatiales et temporelles des précipitations en Afrique centrale orientale contribuera aux recherches en cours sur l’atténuation des impacts du changement climatique dans les courso de l’Afrique subsaharienne. La réduction des brèches et des incertitudes dans les précipitations δ2H et δ 18O, et la compréhension de leur interrelation avec les modèles climatiques sont essentielles pour une meilleure modélisation environnementale et climatique passée, présente et future aux échelles locales et régionales.
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Mots clés : isotopes stables des précipitations des Virunga. Source d’humidité pour les Virunga. Variabilité des précipitations des Virunga. Isotopes stables des lacs d’Afrique de l’Est. Local Météorique de Virunga
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a Departamento de Geoquímica y Medio Ambiente, Observatorio Volcán Goma, 142, Av. du Rond-point, Goma, República Democrática del Congo
bUniversité de la Campanie « Luigi Vanvitelli », Via Vivaldi 43, 81100 Caserta, Italia.
cIstituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione di Palermo, Via Ugo La Malfa, 153, 90146 Palermo, Italia.
