Modeling vegetation and wind erosion from a millet field and from a rangeland: Two Sahelian case studies
2015
Pierre, Caroline | Kergoat, Laurent | Bergametti, Gilles | Mougin, Éric | Baron, Christian | Abdourhamane Touré, Amadou | Rajot, Jean-Louis | Hiernaux, Pierre | Marticorena, Beatrice | Delon, Claire | Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris (iEES Paris) ; Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Géosciences Environnement Toulouse (GET) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA (UMR_7583)) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Département Environnements et Sociétés (Cirad-ES) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad) | Abdou Moumouni University of Niamey = Université Abdou Moumouni de Niamey (UAM) | Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris (iEES) ; Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Laboratoire d'aérologie (LAERO) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | research program CAVIARS from the French Agence Nationale de la Recherche [ANR-12-SENV-0007-01] ; U.S. Department of Energy, Office of Science, Office of Biological and Environmental Research, Climate and Environmental Sciences Division | ANR-12-SENV-0007,CAVIARS,Climat, Agriculture et Végétation : Impacts sur l'érosion éolienne au Sahel(2012)
International audience
Show more [+] Less [-]English. Quantifying wind erosion and dust emissions in the semi-arid Sahel remains challenging because of the large seasonal and interannual dynamics of surface properties. The increasing conversion of rangelands into croplands raises issues for quantifying wind erosion over these two contrasted surfaces. Whereas wind erosion models have been so far applied to these two surface types separately, this study proposes a common modeling approach to represent the horizontal flux from Sahelian rangelands and croplands. Pair simulations of both typical Sahelian land surface types investigate the horizontal flux due to wind erosion over a 3-year period for two instrumented sites in Mali and Niger. Two different vegetation models simulate the specific phenology and growth of a rangeland grass and a millet crop. These models also account for the local cropping and pastoral practices. Compared to field measurements, the vegetation cover is satisfyingly simulated by the models, especially the strong seasonal dynamics. Specific parameterizations of the aerodynamic surface roughness length (Z(0)) as a function of vegetation variables are established using measurements from the two sites. The simulated horizontal flux turns out to be higher for a cropland than for a rangeland by approximately a factor 1.5, implying that increasing Sahelian cropped areas would increase dust emissions from the Sahel. This difference is mainly due to the time shift between grass and millet growth: the latter starts growing about 2-3 weeks later than annual grass. The amount of dry vegetation remaining during late dry season is also important for Sahelian wind erosion.
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Bibliographic information
This bibliographic record has been provided by Institut national de la recherche agronomique