Dynamique, variabilité et effets bioclimatiques des nuages bas sur la façade Atlantique de l'Afrique Centrale – DYVALOCCA

Les nuages bas sont des éléments clé du climat mais ne sont généralement pas bien représentés dans les modèles numériques. Récemment, il a été montré qu'une importante couverture nuageuse basse se développe durant la saison sèche de juin-septembre sur la façade Atlantique de l'Afrique Centrale, des plaines côtières du Gabon et de la République du Congo, aux plateaux intérieurs sous le vent de la chaîne du Chaillu. Cette saison sèche nuageuse qui est également la plus longue (4 mois) et la plus sèche (<1mm/j) à l'échelle de l'Afrique Centrale, est unique sous les tropiques et expliquerait la présence des forêts sempervirentes les plus denses de la région.
Les études paléoclimatiques suggèrant une importante instabilité de ces forêts, toute réduction de la couverture nuageuse basse en raison du changement climatique (CC) pourrait représenter un point de bascule majeur pour les forêts. Cependant, les études réalisées jusqu'à présent sur la région ne se sont intéressées qu'aux saisons des pluies. Il y a donc un besoin majeur de mieux comprendre les raisons de la présence de ces nuages bas, leur variabilité et effets bioclimatiques dans l'actuel pour fournir une évaluation robuste de leur devenir sous l'effet du CC. Ceci constitue les objectifs principaux de DYVALOCCA.
Pour cela, un consortium composé de partenaires français, allemands et gabonais, de collaborateurs des US, UK et Belgique, est créé comprenant des météorologues, des climatologues, des modélisateurs ainsi que des experts en télédétection des nuages et fonctionnement des forêts. Il conduira une campagne de terrain, collectera des observations in-situ, et utilisera données satellites et réanalyses pour des analyses diagnostiques et de la modélisation numérique.
Les processus météorologiques expliquant la formation et la dissipation des nuages bas à l'échelle diurne seront étudiés à partir de l'analyse de données in-situ historiques, d'une campagne de terrain en juillet-août 2021 au parc de la Lékédi (Gabon) et de modélisation atmosphérique. Le focus sera mis sur deux transects est-ouest pour déterminer dans quelle mesure les processus sont différents entre plaines côtières, versants au vent des monts du Chaillu et plateaux intérieurs. Les résultats seront comparés au modèle conceptuel existant pour les nuages bas d'Afrique de l'Ouest.
La variabilité intra-saisonnière et interannuelle des nuages bas sera caractérisée à partir de l'analyse de données in-situ historiques et d'estimations satellites. Les variations dans la mise en place, l'occurence au cours de la saison, le retrait et l'extension spatiale des nuages bas seront analysées. Des approches basées sur les types de temps et ondes équatoriales permettront de comprendre les forçages atmosphériques impliqués dans la variabilité intra-saisonnière. L'impact des températures de surface de la mer locales et régionales sur la saisonnalité et la variabilité interannuelle sera étudié, en couplant diagnostics statistiques et expériences de sensibilité avec un modèle climatique régional.
Enfin, l'impact des nuages bas sur la disponibilité en lumière et en eau des forêts sera exploré sur la base de mesures in-situ acquises au parc de la Lékédi. Les simulations réalisées avec un modèle simple de bilan d'eau à deux réservoirs adapté pour la région, informeront sur l'effet de compensation ou d'amplification de l'évapotranspiration vs la pluie sur le déficit hydrique. Les résultats seront comparés avec ceux obtenus à partir de données disponibles au nord Congo où la saison sèche est lumineuse.
DYVALOCCA aboutira au 1er modèle conceptuel sur la formation et la dissipation des nuages bas sur la façade Atlantique de l'Afrique Centrale, et sur les contraintes en lumière et en eau associées. Il servira également de base pour le développement de prévisions intra-saisonnières à saisonnières. Enfin il donnera des orientations pour l'évaluation des simulations de CC et les potentiels points de bascule futurs et passés des forêts.