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International Journal of Innovation and Applied Studies
ISSN: 2028-9324     CODEN: IJIABO     OCLC Number: 828807274     ZDB-ID: 2703985-7
 
 
Tuesday 03 August 2021

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Relationship between plant cover and the terms of the hydrological balance in the forest watershed of Hana in the south-west of Côte d'Ivoire


[ Relation entre couvert végétal et les termes du bilan hydrologique dans le bassin versant forestier de la Hana au sud-ouest de la Côte d’Ivoire ]

Volume 31, Issue 3, December 2020, Pages 560–574

 Relationship between plant cover and the terms of the hydrological balance in the forest watershed of Hana in the south-west of Côte d'Ivoire

Siaka Bakayoko1, Ismaïla Ouattara2, Amidou Dao3, Seydou Diallo4, and Bamory Kamagaté5

1 Laboratoire Géosciences et Environnement (LGE), UFR Sciences et Gestion de L’environnement (SGE), Université Nangui Abrogoua (UNA),02 BP 801 Abidjan 02, Côte d’Ivoire
2 Laboratoire Géosciences et Environnement (LGE), UFR Sciences et Gestion de L’environnement (SGE), Université Nangui Abrogoua (UNA),02 BP 801 Abidjan 02, Côte d’Ivoire
3 Laboratoire Géosciences et Environnement (LGE), UFR Sciences et Gestion de L’environnement (SGE), Université Nangui Abrogoua (UNA),02 BP 801 Abidjan 02, Côte d’Ivoire
4 Laboratoire Géosciences et Environnement (LGE), UFR Sciences et Gestion de L’environnement (SGE), Université Nangui Abrogoua (UNA),02 BP 801 Abidjan 02, Côte d’Ivoire
5 Laboratoire Géosciences et Environnement (LGE), UFR Sciences et Gestion de L’environnement (SGE), Université Nangui Abrogoua (UNA),02 BP 801 Abidjan 02, Côte d’Ivoire

Original language: French

Copyright © 2020 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract


This study aims to understand the influence of vegetation cover on the hydrological response of the Hana forest watershed. Using the GR2M hydrological model, hydroclimatic data over the 2000-2018 period were simulated to obtain real evapotranspiration (ETR), infiltration (I), and runoff (R). These different water balance terms were then correlated with a time series of NDVI extracted from MODIS-Terra (MOD13Q1) images over the period 2000-2018. The calibration of the hydrological model over the periods 1984-1989 and 2000-2018, respectively gave good Nash values of 74.1% and 64.6%. The validation, on the whole, gives satisfactory Nash values, except for the 1990-1999 one which is 56.4%. Cusum and t-student tests confirmed a significant break at α=5% in 2009 in the NDVI time series. Statistical analysis around this break date reveals a good correlation between NDVI and rainfall on the one hand and between NDVI and real evapotranspiration on the other hand, with respective correlation coefficients of 0.68, 0.66 for the sub-period 2000-2009. The relationship between NDVI and runoff is relatively weak there with a value of 0.38. Very high correlation coefficient values were obtained over the period 2010-2018 between NDVI and rainfall (0.78), between NDVI and real evapotranspiration (0.72) and between NDVI and runoff (0.68). However, low correlation coefficients of the order of 0.53 and - 0.07 were recorded between the NDVI and infiltration respectively before and after 2009.

Author Keywords: Water balance, NDVI, Taï National Park, Hana basin.


Abstract: (french)


Cette étude vise à comprendre l’influence du couvert végétal sur la réponse hydrologique du bassin versant forestier de la Hana. A l'aide du modèle hydrologique GR2M, les données hydroclimatiques sur la période 2000-2018, ont été simulées pour obtenir l'évapotranspiration réelle (ETR), l’infiltration (I), et le ruissellement (R). Ces différents termes du bilan hydrologique ont été ensuite mis en corrélation avec une série temporelle de NDVI extraite des images MODIS-Terra (MOD13Q1) sur la période 2000-2018. Le calage du modèle hydrologique sur les périodes 1984-1989 et 2000-2018, a respectivement donné de bonnes valeurs de Nash de 74,1% et 64,6 %. La validation, dans l’ensemble donne de valeurs satisfaisantes de Nash, exceptée de celle de 1990-1999 qui est de 56,4%. Les tests de Cusum et de t-student ont confirmé une rupture significative à α=5% en 2009 dans la série temporelle de NDVI. L’ analyse statistique autour de cette date de rupture révèle sur la sous période 2000-2009, une bonne corrélation entre le NDVI et la pluie d’une part et entre le NDVI et l’évapotranspiration réelle d’autre part, avec des coefficients de corrélation respectifs de 0,68, 0,66. La relation entre NDVI et écoulement y est relativement faible avec une valeur de 0,38. De très fortes valeurs de coefficient de corrélation ont été obtenues sur la période 2010-2018 entre le NDVI et la pluie (0,78) entre le NDVI et l’évapotranspiration réelle (0,72) et entre le NDVI et l’écoulement (0,68). Cependant, de faibles coefficients de corrélation de l’ordre de 0,53 et – 0,07 ont été enregistré entre le NDVI et l’infiltration respectivement avant et après 2009.

Author Keywords: Bilan hydrologique, NDVI, Parc National de Taï, bassin Hana.


How to Cite this Article


Siaka Bakayoko, Ismaïla Ouattara, Amidou Dao, Seydou Diallo, and Bamory Kamagaté, “Relationship between plant cover and the terms of the hydrological balance in the forest watershed of Hana in the south-west of Côte d'Ivoire,” International Journal of Innovation and Applied Studies, vol. 31, no. 3, pp. 560–574, December 2020.