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

Author

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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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), 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)-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), Université des Sciences, des Techniques et des Technologies de Bamako (USTTB), Université d’Abomey-Calavi = University of Abomey Calavi (UAC), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), École normale supérieure - 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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.

Published
2018

5. AMMA-CATCH, a critical zone observatory in west Africa monitoring a region in transition

Author

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

Abstract

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'Atmosphère 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 (∼104 km2 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.

Published
2018

6. 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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9. Estimating surface soil moisture over sahel using envisat radar altimetry.

Author

Fatras, C., Frappart, F., Mougin, E., Grippa, M., and Hiernaux, P.

Abstract

This paper analyses the potential of the radar altimeter onboard ENVISAT for estimating surface soil moisture in the semi-arid Gourma region in Northern Mali. To this end, the relationships between observed backscattering coefficients derived from 4 retracking algorithms, and ground data are investigated. The considered period is 2002–2010. Results show a strong linear relationship between the backscattering coefficients and surface soil moisture measured at six different stations along the satellite track. The best results are obtained with the Ice-1 and Ice-2 algorithms. Vegetation effects are found to be small due both to the nadir-looking configuration of the radar altimeter and to the low vegetation cover. Finally, the relationship between soil moisture and normalized backscattering coefficient is used to retrieve soil moisture from the altimeter data. These results highlight the high capabilities of Ku-band altimeters to provide an accurate estimation of surface soil moisture in semiarid regions. [ABSTRACT FROM PUBLISHER]

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2012
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