Le principal objectif de ce travail est de comprendre l'impact du changement de couverture des sols sur la production et le transport de sédiments dans le bassin du fleuve Niger moyen. Ceci a nécessité des approches comprenant l'étude de données hydrologiques (1929 – 2008), de couvertures des sols (1965 – 2000) et des données sédimentaires mesurées (2005 – 2008). L'étude est centrée sur deux sous-bassins sahéliens (le Gorouol et la Sirba) comparés avec un sous-bassin soudanien (la Mékrou). L'augmentation des surfaces de sol nu, mesurée par télédétection, accroît le transfert de sédiments au fleuve par ses affluents jaugés comme par ceux, éphémères et non-jaugés, connus sous le nom de «koris», dont le nombre et la taille s'est beaucoup accru depuis les années 70. Les caractéristiques des sédiments, surtout celles des matières en suspension (MES) ont été mesurées à dix stations sur le fleuve et certains de ses affluents afin de quantifier le flux de sédiment et d'identifier les sources principales de sédiment. L'analyse hydrologique démontre l'impact de la diminution des précipitations sur les débits, la récente période sèche ayant modifié le régime du fleuve à Niamey avec un impact sur la forme du chenal. L'analyse du flux sédimentaire le long le fleuve indique qu'il y a d'autres sources importantes de sédiments outre les affluents principaux. Une simulation de la capacité de transport fluvial par classe granulométrique a été effectuée en utilisant des paramètres hydrodynamiques obtenus à partir d'un modèle 1-D du fleuve. La comparaison de cette capacité avec les valeurs de MES mesurées permet de localiser les zones en équilibre et les zones de dépôt de sédiments.

Résumé Ce travail est un premier pas dans l’étude de la qualité des eaux du fleuve Niger à Niamey. Il est basé sur la physico-chimie et les macroinvertébrés de cet écosystème aquatique. L’approche physico-chimique met en évidence les changements de la qualité des eaux, le long des rives, en relation avec les rejets de la ville et en fonction du régime du fleuve. L’impact de ces rejets est très négligeable à l’échelle de l’écosystème à cause de la forte dilution. La demande chimique en oxygène, l’oxygène dissous, l’ammonium, les orthophosphates et le phosphore total sont les principaux facteurs environnementaux qui déterminent la pollution des eaux liée aux matières organiques et oxydables, aux matières azotées et phosphorées dans ce fleuve. L’étude des macroinvertébrés fait ressortir 83 taxons répartis le long du fleuve Niger à Niamey. La description des peuplements de macroinvertébrés montre une variation de structure des communautés, en passant de l’amont à l’aval des points de rejets, caractérisée par une baisse de la richesse et de la diversité taxonomique en aval immédiat des rejets. La présence, dans certaines stations en aval immédiat des rejets, des taxons tels que Chironomus gr. plumosus, Melania sp., les familles des Syrphidae et des Culicidae, est une indication de la dégradation de la qualité des eaux liée à la matière organique. Par contre, les taxons comme Thraulus sp., Elassoneuria sp., Afronurus sp., Centroptiloides sp., Adenophlebia sp., Dipseudopsis sp. et Neoperla sp., appartenant aux Ephéméroptères, Trichoptères et Plécoptères, reflètent une meilleure qualité de l’eau dans les stations de référence situées en amont de tous les points de rejets. L’importante diversité de la famille des Chironomidae (20 taxons) dans ce cours d’eau offre de bonnes perspectives pour son utilisation dans l’étude de la qualité des eaux du fleuve Niger à Niamey. Les descripteurs qui expliquent significativement la distribution des communautés de macroinvertébrés le long du fleuve Niger à Niamey sont la matière organique (demande chimique en oxygène) et les nutriments (ammonium, orthophosphates et phosphore total). La technique d’échantillonnage au filet troubleau explique beaucoup plus d’inertie que les substrats artificiels. Quant à la jacinthe d’eau, elle présente peu d’intérêt dans l’étude de la qualité des eaux du fleuve Niger à Niamey à cause de sa présence uniquement en période de crue. Summary This survey is a first step in the study of water quality of the River Niger in Niamey. It is based on physicochemical factors and the macroinvertebrates inhabiting this aquatic ecosystem. The physicochemical approach underlines the changes in water quality, along the banks, in relation with wastewater from the city of Niamey, and as a response to seasonal variations of water level. The impact of wastewater on the scale of the entire ecosystem appears very limited, because of the strong dilution. Chemical oxygen demand, dissolved oxygen, ammonium, phosphates and total phosphorus levels are the main environmental factors that determine both the pollution due to organic (and oxidizable) matter, and the pollution resulting from nitrogen and phosphorus-based chemicals in this river. In this survey 83 taxa of macroinvertebrates were found along the River Niger in Niamey. The description of macroinvertebrates shows a variation of community structure, from upstream to downstream, that is characterized by a decrease of taxonomic richness and diversity downstream wastewater discharges. The presence of Chironomus gr. plumosus, Melania sp., families of Syrphidae and Culicidae indicates a deterioration of water quality due to organic matter in some stations near wastewater discharges. However, taxa like Thraulus sp., Elassoneuria sp., Afronurus sp., Centroptiloides sp., Adenophlebia sp., Dipseudopsis sp. and Neoperla sp. reflect a better quality of water in the reference stations located upstream of all wastewater discharges. The high diversity of Chironomidae (20 taxa) in this river makes them a good candidate taxonomic group to be used for the assessment of water quality in the River Niger near Niamey. The factors which significantly explain the distribution of macroinvertebrates communities along the River Niger in Niamey are organic matter (chemical oxygen demand) and nutrients (ammonium, phosphates, total phosphorus). Results from net hand samples explain a higher fraction of total inertia than the ones obtained using artificial substrata. Water hyacinths play a limited role in the survey of water quality in the Niger near Niamey, because they are only present during floodperiods.

L'altimétrie radar a été initialement développée pour contribuer à l'étude de la dynamique des eaux océaniques. Elle a permis d'avoir des résultats significatifs sur les océans, en particulier à cause de leur vaste étendue et de leur homogénéité. Les succès obtenus sur les océans ont poussé plusieurs chercheurs à investiguer l'utilisation de l'altimétrie satellitaire pour la caractérisation des eaux et des surfaces continentales. Jusque-là, des résultats encourageants ont été rapportés par certaines études sur l'hydrologie des mers intérieures, des grands lacs et fleuves et des zones inondables. Dans cette thèse, nous évaluons l'apport de l'altimétrie satellitaire dans l'analyse des variations des niveaux d'eau dans le Delta Intérieur du fleuve Niger au Mali, en Afrique de l'Ouest. Classé parmi les sites de la Convention Ramsar sur les zones humides, le Delta intérieur joue un rôle de premier plan pour le Mali et l'ensemble de la sous-région, à la fois aux niveaux socio-économique et environnemental. Le Delta est caractérisé par une période de crue, pendant laquelle une superficie de plus de 20 000 km2 de terre reste inondée. L'eau se retire complètement pendant la période de décrue. Cette dynamique crue-décrue conditionne pratiquement l'ensemble des activités humaines dans la région et influence significativement les processus écologiques. D'où l'intérêt scientifique de mieux la comprendre. Cet intérêt est aussi justifié par la fragilité du Delta face aux changements climatiques et à la désertification. Les données d'altimétrie considérées dans l'étude proviennent des satellites Topex/Poseidon (1992-2005) et Envisat (2002-2009). Les données ont été corrigées des effets environnementaux. Afin de pouvoir élaborer des séries temporelles incluant les données provenant des deux satellites, nous avons analysé leur période de chevauchement (2002-2005). Cette analyse a révélé une bonne corrélation entre les deux séries de mesures (R[indice supérieur 2] = 0,76), et un biais systématique d'environ 89 cm. Les mesures Envisat ont alors été corrigées pour les ramener au même niveau que Topex/Poseidon, permettant ainsi de produire des séries temporelles sur 17 ans (1992-2009). Suite à cette analyse, nous proposons un algorithme de retraitement de forme d'onde qui intègre le coefficient de rétrodiffusion à l'échelle du temps de pénétration de l'onde dans un milieu en présence de végétation. L'idée ici c'est de tenir compte de l'hétérogénéité d'un milieu comme le Delta, qui peut être couvert de végétation. Pour cela, nous introduisons dans l'équation de la forme d'onde, le coefficient de rétrodiffusion estimé à partir du modèle dit des nuages d'eau, pour créer un nouvel algorithme appelé algorithme des nuages d'eau. Cet algorithme a été appliqué sur les données Envisat, mais également sur OSTM/Jason-2. Les résultats de l'algorithme ont été validés avec des mesures in situ de la Direction Nationale de l'Hydraulique du Mali et aussi avec des mesures acquises lors d'une campagne de terrain conduite entre août et octobre 2009. Les écarts observés sont généralement faibles (< [+ ou -] lm ). L'algorithme des nuages d'eau a été comparé à d'autres algorithmes existants. Il montre surtout une forte corrélation avec Ice-1 (R[indice supérieur 2] = 0,84). Finalement, nous analysons l'influence des précipitations sur les variations de niveaux d'eau obtenues. Trois sources de précipitations provenant de mesures satellitaires ou des réanalyses de modèles ont été considérées dans trois bassins d'alimentation (bassin du Fouta-Djalon en amont, bassin du Bani et le bassin intérieur au Mali). L'analyse révèle l'importance des précipitations, particulièrement dans le bassin du Fouta-Djalon. En effet, environ 70% des sites analysées [i.e. analysés] dans le Delta montrent une corrélation relativement forte (R[indice supérieur 2] > 0,40) avec les cumuls de précipitations dans les bassins considérés.

Cette thèse vise la continuité des questions d’échelle à travers la gouvernance de l’eau qui ne peut s’établir à un seul niveau mais doit au contraire envisager tous les niveaux à la fois. Cela constitue une difficulté méthodologique majeure que la gestion internationale ne parvient encore à résoudre. La subsidiarité en était un moyen avec l’inconvénient de séparer brutalement les niveaux d’échelle. Mais le bassin versant considéré comme un espace de projet délimité, dont la gestion ne vise pas seulement son administration mais la coordination de politiques, induit une gestion au-delà des découpages administratifs, avec un processus décisionnel continu et négocié entre acteurs aux pouvoirs de différents niveaux, aux intérêts et aux logiques divers, souvent contradictoires. S’il est partagé par nature, en faire un bien commun impose de franchir l’obstacle de « l’égoïsme » qui peut être attaché à la souveraineté de chaque État sur son territoire. La réalisation d’ouvrages majeurs se détache du principe de « chacun chez soi ». C’est justement ce principe souverainiste qui engendre des hydro-conflits transfrontaliers. Ainsi, s’interroger sur la signification concrète du concept de gouvernance par l’exemple des eaux partagées du fleuve Niger dans ses portions Bénin, Niger et Nigéria, c’est poser le principal problème qui permet de hiérarchiser les différentes pièces du calcul. À travers une démarche inclusive, il sera question d’établir un diagnostic de gouvernance du bassin versant du Niger, d’identifier les impacts d’une telle approche sur le développement des ressources en eau et d'appréhender les pratiques sociales des usagers de l'eau notamment ceux impliqués dans le développement de l’agriculture irriguée et ceux qui subissent les impacts environnementaux qu’engendrent les infrastructures hydrauliques d’envergure à l’instar de Kainji et de Jebba. / This thesis is the continuity of scale through the water governance that cannot be established at one level but must instead consider all levels at once. This was a major methodological difficulty that international management is still able to solve. Subsidiarity was a way with the disadvantage to brutally separate scale levels. But the watershed is considered as a project space delimited, whose management is not only the administration but the coordination of policies, induced a management beyond administrative cuts, with an ongoing decision-making process and negotiated between actors in the powers of different levels, interests and various, often contradictory logic. It is shared by nature, make a common good requires the hurdle of "selfishness" that can be attached to the sovereignty of each State over its territory. The realization of major works stands the principle of "everyone home." It is precisely this sovereigntist principle that generates cross-border hydro-conflits. So, wonder about the real meaning of the concept of governance by the example of the shared waters of the Niger River in Benin, Niger and Nigeria portions, this is the main problem that allows to prioritize the different parts of the calculation. Through an inclusive approach, it will issue a diagnosis of governance of the catchment area of Niger, to identify the impacts of such an approach on the development of water resources and to understand the social practices of users of water including those involved in the development of irrigated agriculture and those undergoing environmental impact generate the large-scale like Kainji and Jebba hydraulic infrastructure.

Les sécheresses des années 1970 accentuées dans les années 1980 et les aménagements hydroagricoles ont eu pour conséquence une certaine dégradation des ressources naturelles du delta intérieur du fleuve Niger (DIN). Cette dégradation des ressources naturelles associées à la pression croissante de la population sur le milieu a conduit à une gestion conflictuelle de ces ressources. De plus, le système d’exploitation actuel des ressources et le fonctionnement hydrologique font du DIN un écosystème complexe à gérer. Dans ces travaux, nous adoptons une approche intégrée et pluridisciplinaire pour aborder la problématique de gestion des ressources du DIN. L’approche mobilise l’hydrologie, la sociologie, l’agronomie et l’économie. L’analyse des données hydrologiques a permis de mettre en évidence une différence significative entre les dates de passage des maximums des fleuves Niger et Bani qui alimentent le DIN. Cette différence impacte les calendriers des principaux systèmes de production contribuant ainsi à exacerber les conflits. Les stratégies de gestion élaborées avec les parties prenantes, allient des pratiques de sécurisation et de maîtrise de l’eau, d’intensification, de régénération des ressources, de renforcement des capacités et des incitations économiques. Par ailleurs, dans un contexte de variabilité climatique accrue, nous avons analysé les perceptions d’un échantillon de pêcheurs, d’éleveurs et de cultivateurs sur la prévision du climat et sur l’intérêt des prévisions climatiques et des crues. Il ressort que les besoins en information climatique des usagers d’une plaine inondable comme le DIN se rapportent surtout aux dates de début de saison, de passage des maximums de crue, de la date d’arrivée des crues et des hauteurs maximales de crue. L’intérêt économique simulé de l’information climatique pour un système agraire de riziculture inondée présente un gain moyen de 10%. Par contre le coût des éventuelles erreurs de prévision serait particulièrement élevé pour les producteurs avec un déficit moyen sur le revenu de 24%. / The droughts of the 1970s intensified in the 1980s and the development of irrigation schemes upstream of the Inner Niger Delta in Mali (IND) have resulted in the degradation of natural resources. This degradation of natural resources associated with the increasing population pressure on the environment has led to a more conflictive management of these resources. In addition, the current operating system of resources and the hydrological functioning of the IND make the management of the ecosystem more complex.In this work, we adopt an integrated and multidisciplinary approach to address the IND resource management issues. The approach mobilizes hydrology, sociology, agronomy and economy.The analysis of hydrological data has highlighted a significant difference between the maximum passing dates of the two rivers that supply the IND. This difference impacts the schedules of the main production systems thus contributing to exacerbate conflict. The management strategies developed with stakeholders combine the practices of security and water control, intensification, resource regeneration, capacity building and economic incentives. Moreover, in a context of increased climate variability, we analyzed the perceptions of a sample of fishermen, herders and farmers on climate prediction and their interest of climate and flood forecasts.. It appears that the need for climate information of floodplain users as IND relate mainly to the onset date of rainy season, flood maximum passaging date, the arrival of floods and flood peak heights.The simulated economic value of climate information for an agrarian system of flooded rice obtains an average gain of 10%. As against the cost of possible prediction errors is particularly high for producers with an average deficit on income of 24%.

Cette thèse a pour objectif principal d'établir un diagnostic du fonctionnement hydrologique du bassin béninois du fleuve Niger dans le contexte de la péjoration pluviométrique qui a sévèrement touché l'Afrique depuis la décennie 1970. Pour atteindre cet objectif, cette étude s'est appuyée sur trois grands types de données : météorologiques (pluie, température, humidité relative, évapotranspiration potentielle, évapotranspiration réelle), hydrologiques (écoulement, recharge) et des états de surface (superficie des types d'occupation du sol, NDVI). Elle s'est ordonnée autour de trois grands axes Le premier, consacré à l'étude de la variabilité hydro-climatique sur la période 1955-1992, montre que les déficits pluviométriques des décennies 1970 et 1980 ont été largement amplifiés dans les écoulements de toutes les rivières (Mékrou, Alibori, Sota) du bassin béninois du fleuve Niger. Les déficits d'écoulement représentent cinq ou six fois celui de la pluie (Mékrou, Alibori). Ce même déficit pluviométrique est particulièrement amplifié dans la recharge du sous bassin de la Sota à Coubéri : le déficit de la recharge entre les deux sous périodes 1955-1972 et 1973-1992 représente près de cinq fois celui de la pluie. L'étude a aussi montré le comportement différentiel des grès et du socle : Sur le socle (Mékrou, Alibori), l'écoulement est fortement lié à la pluie, comme le montre la valeur élevée du coefficient de corrélation ; en revanche, sur les grès (sous bassin de la Sota à Coubéri), il est lié à la pluie et à la recharge. Le deuxième axe montre l'efficacité des modèles GR4J et GR2M à simuler les écoulements moyens des sous bassins du Niger au Bénin donnée. Ainsi, par l'analyse du critère de Nash appliqué aux écoulements moyens donne des valeurs satisfaisantes (supérieures à 60 % pour la plupart). On peut donc dire que les modèles GR4J et GR2M présentent une certaine efficacité à simuler les écoulements aux pas de temps journalier et mensuel. Toutefois, les Nash sur les écoulements moyens journaliers avec le modèle GR4J sont largement améliorés au pas de temps mensuel avec le GR2M. Dans les sous bassins de la Mékrou, de l'Alibori et de la Sota à Coubéri, les modèles ont identifié une tendance nette à la baisse du cycle hydrologique. On ne doit toutefois pas négliger les limites des résultats obtenus puisque les tests statistiques utilisés n'ont pas pu identifier une tendance avec les modèles dans le sous bassin de la Sota à Gbassè. Le troisième axe, consacré à l'étude d'impact de la dynamique des états de surface sur les écoulements, montre que les types d'occupation du sol ont connu de grands changements entre 1979 et 1992, avec une régression sensible des formations végétales naturelles (forêts et savanes arborées) et une progression marquée des formations anthropiques (mosaïques de cultures et de jachères) pour la même période. Il montre aussi que la recherche de corrélations NDVI/écoulement et résidus NDVI/résidus écoulement indépendamment de la pluie, souligne une relation significative dans les sous bassins de la Mékrou et de la Sota à Gbassè. Les résultats établissent ainsi une relation entre l'activité photosynthétique et l'écoulement, indépendamment de la pluie dans ces sous bassins. Cependant, dans les sous bassins de l'Alibori et de la Sota à Coubéri, on a pas pu mettre en évidence de lien significatif entre l'activité photosynthétique des types d'occupation du sol et l'écoulement. Toutefois, nos résultats sont limités par les données de NDVI qui ne reflètent que l'activité photosynthétique du couvert végétal. Par ailleurs, la longueur de la série des ces données est insuffisante pour tester efficacement l'influence de la dynamique des états de surface sur l'écoulement

Le classement des institutions pastorales peules du yaaral et du degal (Delta intérieur du Niger) à la liste des chefs-d’œuvre du patrimoine oral et immatériel de l’humanité de l’UNESCO est au fondement d’une interrogation sur les modalités de l’appropriation et de l’application des politiques internationales du patrimoine culturel immatériel. Dans un contexte de décentralisation politique et de transformations des sociétés agro-pastorales, le croisement des enjeux contemporains du pastoralisme transhumant à l’application du programme de sauvegarde conçu selon les nouvelles normes patrimoniales de la protection de la diversité culturelle, de l’implication des populations et du développement durable, alimente une réflexion sur les pratiques politiques de la tradition et de l’appartenance. Les interactions entre ce système politique et symbolique d’usage du passé et les représentations et pratiques ordinaires, parfois conflictuelles, du bien classé, révèlent les relations de pouvoir relatives à la gestion des identités et à l’exploitation du foncier entre l’État malien et divers acteurs. Le croisement et le recyclage mutuel de stéréotypes sur le pastoralisme peul mobilisés dans des stratégies contradictoires à des échelles locales, nationales et globales produisent une scène originale des fêtes de transhumance. Une lecture continuiste entre tradition et patrimoine dans laquelle celui-ci serait une forme extravertie et institutionnalisée de la tradition rend compte du caractère historique des processus de patrimonialisation et de leur inscription dans une histoire longue marquée par des usages et des reformulations dynamiques des symboles culturels. / The proclamation of the yaaral and degal pastoral institutions (Inner Niger Delta) on the UNESCO’s list of “masterpieces of the oral and intangible heritage of humanity” is the basis for the study of the forms of appropriation and implementation of international intangible heritage policies. In a context of political decentralization and transformation of agro-pastoral societies, the intersection of contemporary challenges of transhumant pastoralism with the application of a safeguarding program developed according to the new patrimonial standards for the protection of cultural diversity, the involvement of populations and sustainable development, fuels consideration of political practices of tradition and belonging. The interactions between this political and symbolic system of use of the past and ordinary representations and practices of the listed item, sometimes conflicting, reveal power relationships relative to the management of identities and land exploitation, between the Malian State and miscellaneous actors. The intersection and mutual recycling of stereotypes about ful&#595;e pastoralism mobilized in contradictory strategies at local, national and global scales, produce an original stage for transhumance festivals. Considering the continuum between tradition and heritage, in which heritage would be an extroverted and institutionalized form of tradition, highlights the historical nature of heritagization processes and their inclusion in a long history marked by uses and dynamic reformulations of cultural symbols.

Depuis le développement des mesures satellites de nombreuses missions spatiales sont dédiées au suivi de l'atmosphère et de la surface terrestre. Ces travaux de thèse s'inscrivent dans le cadre de la mission Megha-Tropiques dédiée au cycle de l'eau et de l'énergie en zone tropicale. L'objectif est d'évaluer le potentiel des estimations de précipitation par satellite pour des applications hydrologiques en zone tropicale. Les Tropiques réunissent les plus grands fleuves du globe, mais ne bénéficient pas de réseaux d'observation in-situ denses et continus permettant une gestion intégrée efficace de la ressource et des systèmes d'alertes. Les estimations des précipitations issues des systèmes d'observation satellite offrent une alternative pour ces bassins peu ou pas instrumentés et souvent exposés aux extrêmes climatiques. C'est le cas du fleuve Niger, qui a subi une grande variabilité climatique depuis les années 1950, mais aussi d'importants changements environnementaux et hydrologiques. Depuis les années 2000, le Niger moyen connaît une recrudescence des inondations pendant la période de crue Rouge (engendrée par ses affluents sahéliens pendant la mousson). A Niamey, des niveaux record de hauteur d'eau et de période d'inondation ont été enregistrés en 2003, 2010, 2012 et 2013, engendrant de nombreuses pertes humaines et matérielles. Ces travaux analysent l'influence du forçage pluviométrique sur les inondations liées à la crue Rouge à Niamey. Une gamme de produits pluviométriques (in situ et satellite) et la modélisation hydrologique (ISBA-TRIP) sont combinés pour étudier : (i) l'apport des produits satellite pour diagnostiquer la crue Rouge récente, (ii) l'impact des caractéristiques des produits et de leurs incertitudes sur les simulations et enfin (iii) l'évaluation du rôle des précipitations, face aux changements de conditions de surface, dans l'évolution de la crue Rouge à Niamey depuis les années 1950. L'étude a mis en évidence l'impact des caractéristiques des estimations des précipitations (cumul, intensité et distribution spatio-temporelle) sur la modélisation hydrologique et le potentiel des produits satellites pour le suivi des inondations. Les caractéristiques des précipitations se propageant dans la modélisation, la détection des inondations est plus efficace avec une approche relative à chaque produit plutôt qu'avec un seuil absolu. Ainsi des produits présentant des biais peuvent être envisagés pour la simulation hydrologique et la détection des inondations. Le nouveau produit TAPEER de la mission MT présente un fort potentiel hydrologique, en 2012 et pour la zone d'étude. D'autre part, l'étude de la propagation de l'erreur associée à ces précipitations a mis en évidence, la nécessité de déterminer la structure du champ d'erreur pour l'utilisation d'une telle information en hydrologie. Enfin la modélisation a été utilisée comme levier pour décomposer les sensibilités de la crue Rouge aux variations des précipitations et des conditions de surface. Pour simuler les changements hydrologiques entre les périodes 1953-1982 et 1983-2012, les changements d'occupation du sol et d'aire de drainage doivent être pris en compte. Puis les variations des précipitations peuvent expliquer les changements majeurs décennaux et annuels entre les années 1983 et 2012. / Since the development of satellite based remote sensing in the 1970s, many missions have been dedicated to monitoring the terrestrial atmosphere and surfaces. Some of these satellites are dedicated to the Tropics with specific orbits. Megha-Tropiques (MT) is devoted to the water and energy cycle in the tropical atmosphere and provides an enhanced sampling for rainfall estimation in the tropical region. This PhD work was initiated within MT hydro-meteorological activities, with the objective of assessing the hydrological potential of satellite rainfall products in the Tropics. The world most important rivers lay in tropical areas where the in situ observation networks are deficient. Alternative information is therefore needed for water resource management and alert systems. The present work focuses on the Niger River a basin which has undergone drastic climatic variations leading to disasters such as droughts and floods. Since 1950, the Niger has been through 3 main climatic periods: a wet period (1950-1960), a long and intense drought period (1970-1980) and since 1990 a partial recovery of the rainfall. These climatic variations and the anthropic pressure, have modified the hydrological behaviour of the basin. Since 2000, the middle Niger River has been hit by an increase of floods hazards during the so-called Red flood period. In Niamey city, the highest river levels and the longest flooded period were recorded in 2003, 2010, 2012 and 2013, leading to heavy casualties and property damage. This study combines hydrological modelling and a variety of rainfall estimation products (satellite and in-situ) to meet several objectives: (i) the simulation of the Niamey Red flood and the detection of floods (during the recent period 2000-2013) (ii) the study of the propagation of satellite rainfall errors in hydrological modelling (iii) the evaluation of the role of rainfall variability, and surface conditions, in the changes of the Red flood in Niamey since the 50s. The global model ISBA-TRIP, is run with a resolution of 0.5° and 3h, and several rainfall products were used as forcing. Products derived from gauges (KRIG, CPC), pure satellite products (TAPEER, 3B42RT, CMORPH, PERSIANN) and mixed satellite products adjusted by rain gauges (3B42v7, RFE2, PERSIANN-CDR). This work confirms the hydrological potential of satellite rainfall products and proposes an original approach to overcome their biases. It highlights the need for documenting the errors associated with the rainfall products and the error structure. Finally, the hydrological modelling results since the 1950s have given a new understanding of the relative role of rainfall and surface conditions in the drastic increase of flood risk in Niamey.

Ce travail s'inscrit dans le cadre des problématiques liées à l'étude des grands fleuves du globe, et notamment à celle des fleuves tropicaux unimodaux. En se basant sur un suivi des flux hydriques, particulaire et dissous transportés par le fleuve Niger au Mali de 1991 à 1998, cette étude a permis de différencier les processus mis en jeu sur les deux zones du bassin versant étudié, le bassin amont du fleuve Niger et son delta intérieur, vaste plaine d'inondation. <br />L'étude des apports hydriques du bassin amont a ainsi montré que la période d'étude était contrastée, représentative des fluctuations hydrologiques de ces 25 dernières années déficitaires. L'étude des flux de matières en suspension exportés vers le delta intérieur du Niger a permis de mettre en évidence la variabilité temporelle et spatiale des concentrations en MES et de proposer une modélisation simple des processus mis en jeu. L'étude de la chimie des eaux du Niger amont (éléments majeurs et traces) a montré que les cours d'eau étudiés sont très peu minéralisés et que la charge solide est essentiellement inorganique. A l'échelle globale, la faiblesse de la lame écoulée, la lithologie (roches silicatées) et la faiblesse du relief sont les principaux facteurs expliquant les faibles taux de transport particulaire et dissous observés. L'essentiel des résultats ont confirmé la faiblesse actuelle de la pollution chimique de ce grand fleuve africain au Mali.<br />L'étude des bilans hydriques, particulaires et dissous entre les entrées et les sorties du delta intérieur du Niger ont confirmé le rôle important que joue cette zone sur le bilan hydrique (les pertes en eaux représentent de 30 à 45% des entrées) et dans la capture de quantités de matières particulaires et dissoutes importantes, qui sont ainsi soustraites aux apports aux océans, tout du moins de manière temporaire. Les pertes de matières particulaires s'élèvent de 26 à 54 % des entrées, celles de matières dissoutes à environ 30% des entrées. L'ensemble de ces pertes est lié plus ou moins directement à l'extension spatio-temporelle de l'inondation (évapotranspiration, dépôts). Celle-ci règle l'intensité de nombreux processus complexes qui se produisent dans le delta. Ce travail a également confirmé les fonctionnements hydrochimiques très différents entre sa partie amont, proprement deltaïque, et sa partie aval, caractérisée par des zones inondées plus réduites et une morphologie différente. Ces différences de fonctionnement sont exacerbées pour les crue de forte hydraulicité.