# Climate Variability and Climate Change Indices in the City of Antananarivo, Madagascar

Mohamed Soilihi, Randrianaly Hasina Nirina, Rabefitia Zoaharimalala

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Mohamed Soilihi, Randrianaly Hasina Nirina, Rabefitia Zoaharimalala. Climate Variability and Climate Change Indices in the City of Antananarivo, Madagascar. Colloque International “Géosciences: Ressources, Risques et Technologies”, Institut Observation de Géophysique d'Antananarivo, Sep 2019, Antananarivo, France. hal-05262183

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# Variabilité Climatique et Indices de Changement Climatique dans la ville d'Antananarivo-Madagascar*

SOILIHI Mohamed ¹, RANDRIANALY Hasina Nirina ² & RABEFITIA Zoaharimalala³

¹,³ Faculté des Sciences, Mention Bassins sédimentaires Evolution Conservation, Université d'Antananarivo & Direction Générale de la Météorologie (DGM) à Madagascar

² Faculté des Sciences, Mention Bassins sédimentaires Evolution Conservation, Université d'Antananarivo

## Résumé

Les changements climatiques représentent une menace croissante pour les villes africaines, notamment Antananarivo, où l'impact sur les ressources en eau, l'agriculture et les écosystèmes reste insuffisamment documenté. Cette étude vise à caractériser la variabilité climatique passée et à projeter les évolutions futures afin d'anticiper les risques environnementaux et socioéconomiques. Les données journalières de température et de précipitations pour la période 1960-2015 ont été fournies par la Direction Générale de la Météorologie. Les données ont été analysées à l'aide du logiciel RClimDex, qui a permis de calculer 27 indices climatiques standardisés, notamment la température minimale quotidienne maximale (TNX), le total annuel des précipitations des jours pluvieux (PRCPTOT) et le nombre maximal de jours secs consécutifs (CDD), afin de mettre en évidence les tendances climatiques à long terme. Les projections futures ont été établies à partir de 11 modèles climatiques mondiaux sous les scénarios RCP4.5 et RCP8.5, avec une approche statistique par la médiane afin de réduire les biais extrêmes. Les résultats indiquent une hausse de 1,5 °C de la température minimale quotidienne maximale, une intensification des vagues de chaleur dès 1977, et une prolongation des séquences sèches atteignant 116 jours consécutifs. Parallèlement, les précipitations annuelles ont diminué de 449 mm, traduisant une tendance vers l'aridification. D'ici 2100, le scénario RCP4.5 prévoit une hausse moyenne de 2,5 °C et une baisse de 108 mm des pluies, tandis que le RCP8.5 projette +4 °C et -192 mm, avec une multiplication par neuf des jours extrêmement chauds. Ces résultats confirment une intensification majeure du réchauffement climatique, appelant à des stratégies d'adaptation et d'atténuation ambitieuses pour la capitale malgache.

**Mots -Clés** : Jours consécutifs secs, Jours chauds, Période chaude, Précipitations, Séquences sèches, Température, Variabilité et Changement climatique.

<footnote>* Cet article présente la version complète et originale d'une recherche initialement présentée au Colloque International « Géosciences : Ressources, Risques et Technologies » (Université d'Antananarivo, 26-27 septembre 2019). Les actes de ce colloque n'ayant été publiés qu'en version imprimée et n'étant pas disponibles en ligne, le présent manuscrit n'a jamais fait l'objet d'une publication scientifique antérieure.</footnote>
**Abstract**

Climate change represents an increasing threat to African cities, particularly Antananarivo, where its impact on water resources, agriculture, and ecosystems remains insufficiently documented. This study aims to characterize past climate variability and project future changes to anticipate environmental and socio-economic risks. Daily temperature and precipitation data for the period 1960–2015 were provided by the General Directorate of Meteorology. The data were analyzed using the RClimDex software, which calculated 27 standardized climate indices, including the maximum daily minimum temperature (TNX), the annual total precipitation on wet days (PRCPTOT), and the maximum number of consecutive dry days (CDD), to highlight long-term climate trends. Future projections were generated from 11 global climate models under the RCP4.5 and RCP8.5 scenarios, using a median-based statistical approach to minimize the influence of extreme biases. The findings reveal a 1.5 °C increase in the maximum daily minimum temperature, intensified heatwaves since 1977, and extended dry spells reaching 116 consecutive days. Meanwhile, annual precipitation decreased by 449 mm, indicating a trend toward aridification. By 2100, the RCP4.5 scenario projects an average temperature rise of 2.5 °C and a decrease of 108 mm in annual rainfall, while the RCP8.5 scenario forecasts a 4 °C increase, a 192 mm reduction in precipitation, and a ninefold increase in extremely hot days. These results confirm a significant intensification of climate warming, calling for ambitious adaptation and mitigation strategies for the Malagasy capital.

**Keywords:** Consecutive Dry Days, Hot Days, Hot Period, Precipitation, Dry Sequences, Temperature, Climate Variability and Change.

**I. Introduction**

Les changements climatiques sont actuellement considérés comme l'une des menaces les plus graves pour le développement, avec des impacts significatifs sur l'économie des pays en développement et sur les moyens de subsistance des populations les plus vulnérables de la planète (Al Hamndou & Requier-Desjardins, 2008).

En général, la variabilité climatique renvoie à la variation naturelle, intra- et interannuelle, du climat, tandis que les changements climatiques désignent toute modification du climat attribuable directement ou indirectement aux activités humaines qui altèrent la composition de l'atmosphère globale et s'ajoutent à la variabilité naturelle observée sur des périodes de temps comparables (UNFCCC, 1992). Ainsi, la notion de « variabilité et changements climatiques » désigne la
modification ou variation significative du climat, qu'elle soit d'origine naturelle ou anthropique
(Afouda et al., 2004).

La ville d'Antananarivo est aujourd'hui confrontée à des transformations environnementales inédites : le rétrécissement des cours d'eau et des plans d'eau, l'assèchement progressif des rizières ou encore la perte de biodiversité liée à l'augmentation des températures. Aucun secteur n'est épargné. Dès lors, une question majeure se pose : à quoi ressemblera le climat d'Antananarivo à l'horizon 2100 ? Et la nature, comme les habitants, seront-ils prêts à affronter des changements d'une telle ampleur ?

Cet article a pour objectif d'analyser le climat passé et de modéliser le climat futur afin d'anticiper
les risques pour les habitants et pour l'écosystème local. Plus précisément, il s'agit d'étudier les
tendances des principales variables climatiques à savoir la température, les précipitations, les
périodes chauds, les séquences sèches afin de mieux caractériser l'évolution du climat à
Antananarivo.

En s'appuyant sur les travaux du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), notamment le « *Sixième Rapport d'évaluation* » (AR6) qui met en évidence le rôle déterminant du changement climatique mondial dans la modification accélérée des variables climatiques (GIEC, 2021), il convient de formuler l'hypothèse suivante : d'ici 2100, la ville d'Antananarivo connaîtra une augmentation significative de sa température moyenne, combinée à une intensification des épisodes de sécheresse, à la fois plus fréquents et plus prolongés. L'ensemble des analyses réalisées vise à confirmer ou à infirmer cette hypothèse à partir des données climatiques locales collectées sur la période étudiée.

II. Méthodologie

## II.1. Délimitation géographique de la ville d'Antananarivo avec ArcGis
Desktop 3.10

La ville d'Antananarivo correspond au district d'Antananarivo Rehivotra de la région d'Analamanga. Le logiciel ArcGIS Desktop 3.10 est un système complet qui permet de collecter, organiser, gérer, analyser, communiquer et diffuser des informations géographiques (GUO et al., 2007). Il a permis de délimiter notre zone d'étude, c'est-à-dire la ville d'Antananarivo. Elle est
située entre les latitudes 18,83 à 18,95° Sud et les longitudes 47,46 à 47,57° Est dans le système géographique décimal.

<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>**Figure 1:** Localisation géographique de la ville d'Antananarivo, capital de Madagascar (Source : auteur)</figcaption></figure>

## II.2. Description du climat d'Antananarivo selon le site « meteoblue »

Le site web « Meteoblue » fournit des prévisions météorologiques locales de très haute qualité pour l'ensemble du globe. La figure 2 ci-dessous illustre la saisonnalité observée dans la ville d'Antananarivo : une saison pluvieuse et moyennement chaude s'étend de novembre à mars, tandis qu'une saison fraîche et relativement sèche s'étend d'avril à octobre. Au cours de la saison chaude et pluvieuse, les précipitations varient entre 89 et 211 mm, alors que, durant la saison fraîche et sèche, elles se situent entre 3 et 42 mm.
S'agissant des températures, la température maximale quotidienne oscille entre 25 et 24 °C pendant la saison chaude, contre 23 à 19 °C durant la saison fraîche. De même, la température minimale quotidienne varie de 18 à 17 °C dans la saison chaude, et de 15 à 10 °C dans la saison fraîche.

Il en résulte que la saison chaude et pluvieuse se caractérise par des températures plus élevées et des précipitations nettement plus abondantes que la saison fraîche, qui reste relativement sèche.

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>**Figure 2:** Diagramme des températures et des précipitations moyennes de chaque mois des 30 dernières années (Source : meteoblue, Antananarivo)</figcaption></figure>

## II.3. Etude climatique de la ville d'Antananarivo

### II.3.1. Données de l'étude climatiques

Pour l'étude du climat passé, des données journalières de température et de précipitations moyennes couvrant la période 1960-2015 ont été utilisées. Leur résolution temporelle a été agrégée à une échelle mensuelle afin de faciliter l'analyse des tendances climatiques. Ces données proviennent de la base de données de la Direction Générale de la Météorologie (DGM) à Madagascar.
Concernant la projection climatique future, l'approche adoptée repose sur l'exploitation de
plusieurs modèles climatiques globaux (GCM) afin d'assurer une robustesse accrue des résultats.
En effet, chaque modèle est élaboré par un centre de recherche différent et se caractérise par des
résolutions spatiales et temporelles spécifiques, des paramétrisations distinctes des processus
atmosphériques, océaniques et terrestres, ainsi que par des hypothèses variées relatives aux
forçages radiatifs et aux scénarios d'émissions de gaz à effet de serre (GIEC, 2021).

Dans le cadre de cette étude, les modèles considérés incluent : MIROC-ESM, CM5, CanESM2,
FGOALS-2, BNU-ESM, MIROC5, GFDL-ESM2G, MIROC-ESM-CHEM, GFDL-ESM2M,
MRI-CGCM3 et bcc-csm1-1. Ces modèles proviennent de centres de recherche reconnus, tels que
le Centre canadien de modélisation et d'analyse climatique (CanESM2), le NOAA Geophysical
Fluid Dynamics Laboratory (GFDL-ESM2G, GFDL-ESM2M), le Beijing Climate Center (bcc-
csm1-1), ou encore l'Université de Tokyo (MIROC-ESM, MIROC5). La diversité de ces modèles
permet d'atténuer les biais méthodologiques propres à chacun et de mieux cerner les incertitudes
inhérentes aux projections climatiques (GIEC, 2023).

Pour obtenir une estimation synthétique et représentative, la médiane des projections issues de l'ensemble des modèles a été retenue comme base de données pour l'analyse prospective. Ce choix méthodologique s'explique par le fait que la médiane, en éliminant l'influence des valeurs extrêmes, fournit une mesure centrale plus robuste que la moyenne arithmétique. Elle garantit ainsi que la moitié des modèles prévoit une intensité de changement supérieure, tandis que l'autre moitié prévoit une intensité inférieure, ce qui confère une meilleure stabilité statistique aux résultats (GIEC, 2021).

Enfin, l'ensemble des projections a été soumis à un processus de régionalisation (ou *downscaling*) afin d'adapter les résultats globaux au contexte local d'Antananarivo. Les tendances finales, obtenues à partir de la médiane des projections, constituent la référence scientifique pour évaluer l'évolution probable de la température moyenne et la fréquence des épisodes de sécheresse d'ici 2100 dans la capitale malgache.

II.3.2. Matériels de traitement de l'étude :

Le traitement des données journalières de température et de précipitations moyennes, couvrant la
période 1960-2015, a été réalisé à l'aide du logiciel RCommander, grâce à l'outil climatique «
rclimdex.r ». Cette analyse a permis de calculer 27 indices climatiques destinés à détecter et à caractériser le changement climatique dans la ville étudiée. Dans le cadre de cette recherche, seuls les indices les plus pertinents seront retenus pour répondre à la problématique posée.

Par ailleurs, la projection climatique a été effectuée à l'aide du tableur Excel, qui a permis d'organiser les données, de générer des graphiques et de faciliter l'interprétation des résultats obtenus.

## II.3.3. Méthodologie de traitement de l'étude

### II.3.3.1. Moyenne Arithmétique

Elle est obtenue par calcul, consistant à faire la somme de toutes les valeurs observées, puis à diviser le total obtenu par le nombre de valeurs considérées (Schyns, 2010). Ainsi, les 27 indices climatiques générés par le logiciel RClimdex ont été calculés pour chaque année de la période 1960-2015, en prenant la moyenne annuelle des données journalières de température et de précipitations :

(1)

$$ \bar{x} = \frac{x_1 + x_2 + \dots + x_n}{n} = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} x_i $$

Avec :

- $\bar{x}$=moyenne de l'échantillon.

- n= nombre de valeurs qui constitue l'échantillon.

- $x_i$ = valeur du $i^{\text{ième}}$ terme de l'échantillon.

### II.3.3.2. Calcul de la tendance linéaire

Il s'agit d'une technique mathématique qui s'appuie sur les résultats historiques pour prédire les valeurs futures. La tendance linéaire permet ainsi d'identifier l'évolution générale d'une variable dans le temps et d'en déduire une approximation pour les périodes à venir (Montgomery, Peck & Vining, 2012).
L'équation de la tendance linéaire s'exprime sous la forme :

(2)

$$y = ax + b$$

Avec : a est la pente et b, l'ordonnée à l'origine

On distingue trois types de tendance :

* Une tendance en hausse lorsque le coefficient directeur (a) est positif ;

* Une tendance en baisse lorsque a est négatif ;

* Une tendance neutre lorsqu'on observe une stagnation des variables (a=0).

Dans le logiciel RClimDex, la variable « *Slope estimate* » représente le coefficient directeur (a) de la tendance. La fiabilité de cette estimation est indiquée par la variable « *Slope error* ». En effet, plus la valeur de « *Slope error* » est faible, plus l'estimation de la pente est considérée comme fiable.

### II.3.3.3. Méthode de détection du réchauffement climatique

Le réchauffement climatique se définit comme une augmentation progressive de la température moyenne à la surface de la Terre. Selon le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC, 2021), ce phénomène résulte principalement du renforcement de l'effet de serre naturel provoqué par l'émission massive de gaz à effet de serre d'origine anthropique dans l'atmosphère.

Dans le cadre de cette étude, le logiciel RClimDex constitue un outil essentiel pour la détection du réchauffement climatique. En particulier, il permet d'analyser la tendance linéaire de la valeur maximale mensuelle de la température minimale quotidienne (TNX, *Max Tmin*). Une tendance en hausse de cette variable indique la présence d'un réchauffement climatique, une tendance en baisse suggère un refroidissement, tandis qu'une tendance horizontale révèle une stabilité thermique au cours de la période étudiée.

### II.3.3.4. Méthode d'estimation de la pluviosité

Le changement climatique, tel que souligné par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC, 2021), ne se manifeste pas uniquement par une élévation des
températures moyennes, mais également par des modifications substantielles des régimes de précipitations, avec des impacts significatifs sur les ressources en eau, l'agriculture et la gestion des risques environnementaux. Afin d'évaluer ces dynamiques, la présente recherche a mobilisé le logiciel RClimDex, largement utilisé dans la littérature scientifique pour l'analyse des indices climatiques normalisés (Zhang et al., 2005 ; Alexander et al., 2006). L'indice PRCPTOT (Annual Total Precipitation), exprimé en millimètres (mm), a été retenu comme indicateur central pour mesurer le volume total des précipitations annuelles et détecter les tendances climatiques à long terme.

L'application d'une tendance linéaire à la série chronologique de l'indice PRCPTOT permet d'identifier les évolutions possibles du régime pluviométrique sur la période étudiée. Une tendance positive traduit une augmentation du volume total des précipitations, ce qui révèle une disponibilité hydrique accrue ou une intensification des événements pluvieux. À l'inverse, une tendance négative indique une diminution des précipitations, suggérant un risque plus élevé de sécheresses ou d'aridification. Enfin, une tendance stable reflète l'absence de changement significatif au cours de la période considérée.

Cette approche méthodologique, combinant l'utilisation d'indices climatiques reconnus et une analyse statistique robuste, fournit ainsi une base scientifique solide pour appréhender l'impact du changement climatique sur la pluviosité dans la région étudiée.

### II. 3.3.5. Méthode de reconnaissance des épisodes de sécheresse

La sécheresse peut être définie comme une période prolongée de précipitations insuffisantes entraînant un déficit hydrique significatif dans une région donnée. Elle doit être évaluée en tenant compte des conditions moyennes à long terme du bilan hydrique, intégrant les précipitations et l'évapotranspiration, ainsi que de l'échelle temporelle et de l'efficacité des précipitations dans le contexte spécifique étudié (Bernardi, 1996).

La détection de la sécheresse à l'aide du logiciel RClimDex repose principalement sur l'analyse de l'indice climatique CDD (Consecutive Dry Days), qui mesure le nombre maximal de jours consécutifs secs avec des précipitations inférieures à 1 mm. Parallèlement, l'indice climatique WSDI (Warm Spell Duration Indicator) est également calculé afin de déterminer le nombre annuel
de jours chauds comportant au moins six jours consécutifs où la température maximale dépasse le 90ᵉ centile des températures maximales quotidiennes enregistrées.

### II.3.3.6. Méthode de projection climatique

Parler du climat futur implique avant tout de s'interroger sur le concept de scénario. En effet, un scénario constitue une représentation d'un futur possible, élaborée à des fins prospectives. Il ne s'agit pas de prédire l'avenir, mais d'explorer des évolutions plausibles, qui respectent les lois de la physique et tiennent compte des incertitudes inhérentes aux systèmes climatiques et socio-économiques. Un scénario peut ainsi être simple, voire idéaliste, ou au contraire pessimiste, sans prétendre décrire l'ensemble de la complexité du monde réel. Il ne vise pas non plus à imposer un futur donné : c'est pourquoi, dans la recherche climatique, on ne considère jamais un seul scénario, mais plusieurs hypothèses afin d'embrasser toute la diversité des futurs possibles.

Dans cette perspective, les quatre scénarios RCP (Representative Concentration Pathways) utilisés dans le cinquième rapport du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC, 2014) constituent une référence majeure. Ces scénarios sont définis selon différents niveaux de forçage radiatif en 2100, exprimés en watts par mètre carré (W/m²), et se déclinent comme suit : RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0 et RCP8.5, correspondant respectivement à des forçages radiatifs de 2,6 ; 4,5 ; 6,0 et 8,5 W/m².

Parmi eux, RCP2.6 et RCP8.5 constituent des scénarios extrêmes, le premier reposant sur une forte réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES), tandis que le second correspond à une augmentation continue des émissions. Le RCP2.6 suppose ainsi que les émissions atteignent rapidement un pic, avant de décroître fortement dès 2080. Or, cette hypothèse paraît peu réaliste pour Madagascar, en raison de l'absence d'une politique climatique nationale effective. C'est pourquoi, dans le cadre de notre étude, nous avons retenu RCP4.5 (scénario intermédiaire) et RCP8.5 (scénario pessimiste) comme références principales pour l'analyse des projections climatiques futures.
<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>**Figure 3 :** Évolution du bilan radiatif de la terre ou « forçage radiatif » en W/m2 sur la période 1850-2250 selon les différents scénarios (Source : GIEC)</figcaption></figure>

# III. Résultats et Interprétation

## III.1. Etude du climat passé de la ville d'Antananarivo

Les résultats issus du traitement des données journalières de température et de précipitations couvrant la période 1960-2015 pour la ville d'Antananarivo sont présentés dans les figures 4, 5, 6 et 7.

Dans ces graphiques, chaque point (petit rond) correspond à une année d'observation. Afin de faciliter la visualisation des tendances, une régression linéaire pondérée localement (locally weighted regression, Loess) a été tracée en pointillé, permettant ainsi de mieux suivre l'évolution de la série annuelle et d'en identifier les tendances générales.

### a. Valeurs maximales mensuelles des températures minimales quotidiennes (TNX)

La figure 4 illustre l'évolution des valeurs maximales mensuelles des températures minimales quotidiennes (TNX) dans la ville d'Antananarivo, sur la période allant du 1er janvier 1960 au 31 décembre 2015. Un pic de 26,9 °C a été enregistré en 1994, représentant la valeur maximale observée au cours de cette période. Il convient toutefois de souligner que des problèmes techniques survenus au sein de la Direction Générale de la Météorologie (DGM) en 2010 ont entraîné une incomplétude de la base de données pour cette année.
L'analyse révèle une tendance à la hausse avec un coefficient directeur de 0,029 °C/an et une probabilité d'erreur de 2,8 %, ce qui signifie une augmentation moyenne annuelle de 0,029 °C entre 1960 et 2015, soit une hausse totale d'environ 1,566 °C sur l'ensemble des 54 années étudiées.

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>**Figure 4** : Evolution des valeurs maximales mensuelles des températures minimales quotidiennes de 1960 à 2015 dans la ville d'Antananarivo (Source : auteur)</figcaption></figure>

Avec :

TNX : Valeurs maximales mensuelles des températures minimales quotidiennes

R : Coefficient de régression

p-value : Pourcentage de corrélation entre la droite de tendance et la courbe avec les petits ronds

Slope estimate : Coefficient directeur de la droite de tendance

Slope error : Variable de fiabilité de l'estimation de la tendance ; Plus elle faible, plus l'estimation est fiable.
b. Indicateur de la période chaude (WSDI)

La figure 5 présente l'évolution de l'indicateur de la période chaude (Warm Spell Duration Indicator, WSDI) dans la ville d'Antananarivo entre le 1er janvier 1960 et le 31 décembre 2015. Cet indicateur correspond au nombre annuel de jours comprenant au moins six jours consécutifs où la température maximale quotidienne dépasse le 90e centile des températures maximales enregistrées pour la période d'étude.

Les résultats montrent qu'aucune période chaude n'a été observée entre 1960 et 1976. En revanche, 13 années présentent des épisodes chauds : 1977, 1978, 1987, 1988, 1991, 1997, 2000, 2001, 2004, 2007, 2010, 2011, 2012 et 2014. Parmi celles-ci, seules cinq années (1978, 1987, 1988, 2011 et 2012) ont enregistré le minimum requis de six jours consécutifs, tandis que 2014 détient le record avec 16 jours consécutifs de chaleur extrême.

L'analyse statistique révèle une tendance significative à la hausse, avec un coefficient directeur de 0,102 et une probabilité d'erreur de 3,6 %, démontrant une augmentation progressive de la fréquence des périodes chaudes au cours de la période étudiée.

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>**Figure 5** : Nombre annuel des jours chauds avec au moins 6 jours consécutifs du 1er janvier 1960 au 31 décembre 2015 dans la ville d'Antananarivo (Source : auteur)</figcaption></figure>
Avec :

**WSDI** : Nombre annuel des jours avec au moins 6 jours consécutifs où la température maximale est supérieure au 90 ème centile (c'est-à-dire supérieure au 90% des températures maximales quotidienne enregistrés

R : Coefficient de régression

p-value : Pourcentage de corrélation entre la droite de tendance et la courbe avec les petits ronds

Slope estimate : coefficient directeur de la droite de tendance

Slope error : variable de fiabilité de l'estimation de la tendance ; Plus elle faible, plus l'estimation est fiable.

**c. Nombre maximal des jours consécutifs sec avec précipitation inférieure à 1 mm (CDD)**

La figure 6 illustre l'évolution du nombre maximal de jours consécutifs secs avec des précipitations inférieures à 1 millimètre (Consecutive Dry Days, CDD) dans la ville d'Antananarivo, pour la période allant du 1er janvier 1960 au 31 décembre 2015. Les résultats montrent qu'en 1976, on enregistrait 30 jours consécutifs secs, alors qu'en 2009 et 2010, ce nombre atteignait 266 jours. Il convient de noter que des problèmes techniques survenus en 2011 au sein de la Direction Générale de la Météorologie (DGM) ont entraîné une incomplétude de la base de données pour cette année.

L'analyse révèle une tendance générale à la hausse, avec un coefficient directeur de 2,155 et une probabilité d'erreur de 51 %, indiquant que le nombre maximal de jours consécutifs secs augmente en moyenne de 2,155 jours par an. Sur les 54 années d'étude, cela correspond à une augmentation totale estimée à 116 jours. Bien que le niveau d'incertitude soit relativement élevé, cette tendance souligne une amplification progressive des épisodes de sécheresse prolongée au fil du temps.
CDD Antananarivo

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>**Figure 6 :** Nombre maximal des jours consécutifs secs annuels du 1er janvier 1960 au 31 décembre 2015 dans la ville d'Antananarivo (Source auteur)</figcaption></figure>

Avec :

CDD : Nombre maximal des jours consécutifs avec précipitation inférieur à 1 milimètre (mm).

R : Coefficient de régression

p-value : Pourcentage de corrélation entre la droite de tendance et la courbe avec les petits ronds

Slope estimate : coefficient directeur de la droite de tendance

Slope error : variable de fiabilité de l'estimation de la tendance ; Plus elle faible, plus l'estimation est fiable.

**_d. Total annuel des précipitations de jours pluvieux (PRCPTOT)_**

La figure 7 illustre l'évolution du total annuel des précipitations des jours pluvieux (Annual total wet-day precipitation, PRCPTOT) dans la ville d'Antananarivo pour la période allant du 1er janvier 1960 au 31 décembre 2015. Par définition, une journée pluvieuse correspond à une journée avec une précipitation supérieure ou égale à 1 mm.

Les résultats montrent un maximum de 2000,3 mm enregistré en 1982, tandis que l'année 2010 se distingue par un minimum de 80 mm, ce qui en fait l'année la moins pluvieuse de la période d'étude.
L'analyse statistique révèle une tendance générale à la baisse avec un coefficient directeur de – 8,319 mm/an et une probabilité d'erreur faible (p < 5 %). Cela signifie que les précipitations annuelles en jours de pluie diminuent en moyenne de 8,319 mm par an, soit une diminution totale d'environ 449 mm sur les 54 années étudiées.

<figure><img src="image_8.png" /></figure>

**Figure 7 :** Totale annuel des précipitations de jours pluvieux du 1er janvier 1960 au 31 décembre 2015 dans la ville d'Antananarivo (Source : auteur)

Avec :

PRCPTO : Totale annuel des précipitations de jours pluvieux

R : Coefficient de régression

p-value : Pourcentage de corrélation entre la droite de tendance et la courbe avec les petits ronds

Slope estimate : coefficient directeur de la droite de tendance

Slope error : variable de fiabilité de l'estimation de la tendance ; Plus elle faible, plus l'estimation est fiable.

Résumé de l'étude sur le climat dans la ville d'Antananarivo (1960-2015)

En somme, sur l'ensemble des 54 années d'étude, la valeur maximale de la température minimale quotidienne (TNX) a enregistré une hausse de 1,5 °C, tandis que les périodes chaudes (WSDI) ainsi que le nombre maximal de jours consécutifs secs (CDD) sont devenus de plus en plus
fréquents. Parallèlement, le total annuel des précipitations en jours pluvieux (PRCPTOT) a connu une diminution significative, estimée à 449 mm sur la période considérée.

### III.3.2. Etude du climat futur de la ville d'Antananarivo

À partir de l'analyse du climat passé couvrant la période 1960-2015, il a été possible de réaliser une projection climatique selon deux scénarios extrêmes proposés par le GIEC. Le premier, RCP4.5, correspond à une situation où le bilan radiatif de la Terre atteindrait 4,5 W/m² d'ici 2100, tandis que le second, RCP8.5, envisage une hausse plus marquée, avec un bilan radiatif atteignant 8,5 W/m² à la même échéance.

Pour ces projections, quatre indicateurs climatiques ont été retenus afin d'évaluer l'évolution future des conditions climatiques :

* Le nombre de séquences sèches mensuelles (Monthly Spell Length), qui indique le nombre de jours consécutifs au cours d'un mois avec une précipitation totale inférieure à 1 mm ;

* La durée annuelle (en jours) pendant laquelle la température maximale quotidienne est supérieure ou égale à 32 °C ;

* La température moyenne annuelle ;

* Le total annuel des précipitations.

L'analyse combinée de ces indicateurs permettra de mieux caractériser l'évolution des tendances climatiques futures et d'en apprécier les impacts potentiels sur l'environnement et les activités humaines dans la région d'Antananarivo.

#### a. Evolution annuel des séquences sèche d'ici 2100

<figure><img src="image_9.png" /></figure>

##### Dans le scenario RCP 4.5

Les figures 8 et 9 présentent l'évolution annuelle des séquences sèches dans le cadre du scénario RCP4.5, lequel suppose une réduction progressive des émissions de gaz à effet de serre (GES) au cours du temps. L'analyse met en évidence une tendance régressive (représentée par la droite rouge sur les graphiques) du nombre de séquences sèches observées pendant les mois de décembre, février, mars et juillet.
Cette tendance indique une diminution progressive du nombre de jours secs consécutifs pour ces mois spécifiques, avec une réduction plus marquée en février, tandis que mars enregistre la diminution la plus faible parmi les quatre mois considérés.

<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>**Figure 8:** Tendance du nombre des séquences sèches au mois de mars pour le scenario RCP4.5, dans la ville d'Antananarivo de 1960 à 2100 (Source : auteur)</figcaption></figure>

<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>**Figure 9 :** Tendance du nombre des séquences sèches au mois de février pour le scenario RCP 4.5, dans la ville d'Antananarivo de 1960 à 2100 (Source : auteur)</figcaption></figure>
En ce qui concerne le reste des mois de l'année, à savoir avril, mai, juin, août, septembre, octobre et novembre, l'analyse révèle une tendance progressive (représentée par la droite jaune sur les graphiques), traduisant une augmentation du nombre de jours secs consécutifs. Autrement dit, ces mois connaissent une elongation des périodes sans précipitations au fil des années.

Parmi ces mois, novembre enregistre l'augmentation la plus faible du nombre de jours secs consécutifs, tandis que octobre présente l'augmentation la plus prononcée, indiquant une sécheresse saisonnière particulièrement marquée pour ce mois-ci.

<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>**Figure 10:** Tendance du nombre des séquences sèches au mois de novembre pour le scenario RCP 4.5, dans la ville d'Antananarivo de 1960 à 2100 (Source : auteur)</figcaption></figure>
<figure><img src="image_13.png" /></figure>

**Figure 11** : Tendance du nombre des séquences sèches au mois d'octobre pour le scenario RCP 4.5, dans la ville d'Antananarivo de 1960 à 2100 (Source : auteur)

<figure><img src="image_14.png" /></figure>

Dans le scenario RCP 8.5 :

La présente étude a montré que, dans le scénario RCP8.5, le plus pessimiste, correspondant à une poursuite des émissions actuelles de gaz à effet de serre, une tendance à la baisse (représentée par la droite rouge) n'est observée que pour deux mois consécutifs : février et mars. Parmi ces deux mois, février présente la diminution la moins marquée, tandis que mars enregistre la tendance régressive la plus prononcée, traduisant une réduction plus importante du nombre de jours secs consécutifs pour ce mois-ci.
<figure><img src="image_15.png" /><figcaption>**Figure 12** : Tendance du nombre des séquences sèches au mois de février pour le scenario RCP
8.5 dans la ville d'Antananarivo de 1960 à 2100 (Source : auteur)</figcaption></figure>

<figure><img src="image_16.png" /><figcaption>**Figure 13** : Tendance du nombre des séquences sèches au mois de mars pour le scenario RCP8.5
dans la ville d'Antananarivo de 1960 à 2100 (Source : auteur)</figcaption></figure>
En ce qui concerne les autres mois de l'année, d'avril à janvier, l'analyse révèle une tendance à la hausse (représentée par la droite rouge), traduisant une elongation progressive des périodes consécutives sans précipitations. Parmi ces mois, décembre enregistre l'augmentation la plus marquée du nombre de jours secs consécutifs, tandis que septembre présente l'augmentation la plus faible, indiquant une variabilité saisonnière dans l'intensification de la sécheresse.

<figure><img src="image_17.png" /><figcaption>**Figure 14** : Tendance du nombre des séquences sèches au mois de décembre pour le scenario RCP 8.5 dans la ville d'Antananarivo de 1960 à 2100 (Source : auteur)</figcaption></figure>
<figure><img src="image_18.png" /></figure>

**Figure 15** : Tendance du nombre des séquences sèches au mois de septembre pour le scenario RCP8.5 dans la ville d'Antananarivo de 1960 à 2100 (Source : auteur)

**b. Tendance de la durée annuelle en nombre de jours de température maximale quotidienne supérieur ou égale à 32°C d'ici 2100**

<figure><img src="image_19.png" /></figure>

**Dans le scenario RCP4.5**

De 1960 à 1992, il n'y avait pas de jours chauds, c'est-à-dire des jours où la température maximale de la journée est supérieure ou égale à 32 °C. Les jours chauds ont commencé à être constatés à partir de 1993 et, en 2092, on enregistrera une durée annuelle de 1,25 jour où la température maximale quotidienne sera supérieure ou égale à 32 °C. Comme on peut le voir dans la figure ci-dessous, une **tendance à la hausse (droite en jaune foncé) de l'augmentation de cette durée** est observée sur les 140 années d'étude.
<figure><img src="image_20.png" /><figcaption>**Figure 16** : Tendance du nombre annuel des jours chauds pour le scenario RCP 4.5, dans la ville d'Antananarivo de 1960 à 2100 (Source : auteur)</figcaption></figure>

<figure><img src="image_21.png" /></figure>

Dans le scenario RCP8.5

Des jours où la température maximale de la journée est supérieure ou égale à 32 °C n'avaient pas
encore été observés par la population tananarivienne entre 1960 et 1992. C'est en 1993 qu'ils ont
commencé à apparaître, et l'on enregistrera un record particulièrement élevé avec une durée
annuelle de 9,25 jours de température maximale quotidienne supérieure ou égale à 32 °C en 2098
dans le scénario RCP8.5. La figure ci-dessous met clairement en évidence une **tendance à la
hausse (droite en jaune foncé) sur les 140 années d'étude**, comme on peut le constater.
<figure><img src="image_22.png" /></figure>

**Figure 17 :** Tendance du nombre annuel des jours chauds pour le scenario RCP 8.5 dans la ville d'Antananarivo de 1960 à 2100 (Source : auteur)

### c. Tendance de la température moyenne annuelle d'ici 2100

<figure><img src="image_23.png" /></figure>

**Dans le scenario RCP4.5**

La figure 18 illustre l'évolution de la température moyenne annuelle dans le cadre du scénario RCP4.5, c'est-à-dire le scénario dans lequel on parvient à réduire les émissions de gaz à effet de serre de manière à ce que le bilan radiatif de la Terre atteigne 4,5 W/m² d'ici 2100. Les résultats prévoient deux années, avec un décalage d'un an (2093 et 2095), qui enregistreront une température moyenne maximale de 22 °C (point jaune). Quant à la température moyenne minimale de 22 °C (point noir), elle a été observée en 1964. L'analyse statistique met en évidence une tendance à la hausse (droite en jaune foncé) avec un coefficient directeur de 0,0179, ce qui indique une augmentation annuelle moyenne de 0,0179 °C, soit une hausse totale de 2,506 °C sur l'ensemble des 140 années d'étude.
<figure><img src="image_24.png" /><figcaption>**Figure 18 :** Tendance de la température moyenne annuelle de 1960 à 2100 pour le scenario RCP 4.5, dans la ville d'Antananarivo (Source : auteur)</figcaption></figure>

<figure><img src="image_25.png" /></figure>

Dans le scenario RCP8.5

La figure 19 illustre l'évolution de la température moyenne annuelle dans le cadre du scénario RCP8.5, c'est-à-dire le scénario dans lequel le bilan radiatif de la Terre augmente progressivement jusqu'à atteindre 8,5 W/m² d'ici 2100. Les résultats montrent que l'année 2098 enregistrera une température moyenne maximale de 24 °C (point jaune), tandis que la température moyenne minimale a été observée en 1992, avec 19,87 °C (point noir). L'analyse met en évidence une tendance à la hausse (droite en jaune foncé) avec un coefficient directeur de 0,0285 °C, ce qui indique une augmentation annuelle moyenne de 0,0285 °C, soit une hausse totale d'environ 3,99 °C (près de 4 °C) sur les 140 années d'étude.
<figure><img src="image_26.png" /><figcaption>**Figure 19 :** Tendance de la température moyenne annuelle de 1960 à 2100 pour le scenario RCP 8.5, dans la ville d'Antananarivo (Source : auteur)</figcaption></figure>

**d. Tendance des précipitations totales annuelles d'ici 2100**

<figure><img src="image_27.png" /></figure>

**Dans le scenario RCP4.5**

La figure 20 illustre l'évolution des précipitations totales annuelles dans le cadre du scénario RCP4.5 pour la période 1960-2100. Le maximum des précipitations totales annuelles a été atteint en 1997 avec 1820 mm (point jaune), tandis que le minimum (point noir) est prévu pour 2088 avec 920 mm. L'analyse révèle une tendance à la baisse (droite en rouge) avec une pente de -0,0769 (exprimée en dizaines de millimètres), ce qui signifie que les précipitations totales annuelles diminuent en moyenne de -0,0769 mm par an, soit une baisse totale de -107,66 mm sur l'ensemble des 140 années d'étude.
<figure><img src="image_28.png" /></figure>

**Figure 20** : Tendance des précipitations totales annuelles de 1960 à 2100 pour le scenario RCP 4.5, dans la ville d'Antananarivo (Source : auteur)

<figure><img src="image_29.png" /></figure>

Dans le scenario RCP8.5

La figure 21 illustre l'évolution des précipitations totales annuelles dans le cadre du scénario RCP8.5 pour la période 1960-2100. Un maximum de 1858 mm a été observé en 1997, mais les précipitations ont fortement chuté par la suite, si bien qu'en 2016, un maximum de seulement 905 mm a été enregistré. L'analyse met en évidence une tendance à la baisse (droite en rouge) avec un coefficient directeur de -0,1373, indiquant que les précipitations totales annuelles diminuent en moyenne de -0,1373 mm par an, soit une diminution totale d'environ -192 mm sur l'ensemble des 140 années d'étude.
<figure><img src="image_30.png" /><figcaption>**Figure 21 :** Tendance des précipitations totales annuelles de 1960 à 2100 pour le scenario RCP 8.5, dans la ville d'Antananarivo (Source : auteur)</figcaption></figure>

## Résumé de l'étude sur le climat futur dans la ville d'Antananarivo

De manière plus succincte, sur l'ensemble des **140 années d'étude**, on observe dans le **scénario RCP4.5** (bilan radiatif de la Terre fixé à **4,5 W/m²** d'ici 2100) :

* une elongation des séquences sèches entre les mois d'avril et de novembre,

* une multiplication des jours chauds, atteignant 1,25 jour en 2092,

* une augmentation de 2,5 °C de la température moyenne,

* et une diminution d'environ 108 mm des précipitations totales annuelles.

Quant au scénario RCP8.5 (bilan radiatif de la Terre fixé à 8,5 W/m² d'ici 2100), il prévoit :

* une elongation des séquences sèches allant d'avril à janvier,

* une multiplication des jours chauds atteignant 9,25 jours en 2098,

* une augmentation d'environ 4 °C de la température moyenne,

* et une diminution d'environ 192 mm des précipitations totales annuelles.
## Discussion

Le logiciel RClimDex a permis de détecter le changement climatique observé dans la ville d'Antananarivo entre 1960 et 2015 en décrivant les variables climatiques suivantes : la valeur maximale de la température minimale quotidienne (TNX), les périodes chaudes (WSDI), le nombre maximal de jours consécutifs secs (CDD) et le total annuel des précipitations des jours pluvieux (PRCPTOT).

En effet, sur les 54 années d'étude, l'augmentation de 1,5 °C de la valeur maximale de la température minimale quotidienne (TNX), représentée dans la figure 4, démontre qu'il y a eu un réchauffement climatique. Ce dernier s'est également manifesté par la présence de plus en plus fréquente des périodes chaudes (WSDI), observées dans la figure 5, ainsi que par l'augmentation de 116 jours du nombre maximal de jours consécutifs secs (CDD), illustrée dans la figure 6. Notre étude a aussi révélé, selon la figure 7, que le total annuel des précipitations des jours pluvieux (PRCPTOT) a fortement diminué de 449 mm, ce qui permet de conclure à une baisse significative des débits d'écoulement superficiel, des réserves pédologiques et des ressources écologiques (Hannah et al., 2008).

Ces résultats sont en accord avec d'autres études à Madagascar et dans la région. Par exemple, Hannah et al. (2008) indiquent que les projections climatiques pour l'île montrent des augmentations de température moyenne de l'ordre de 1,1 à 2,6 °C et des modifications dans les précipitations selon les zones. De plus, Abbas et al. (2018) rapportent une intensification des extrêmes de température et une variabilité accrue des précipitations dans des régions comparables aux Hautes Terres malgaches.

Afin de répondre à la problématique « Quel sera le changement climatique de la ville d'Antananarivo à l'horizon 2100 ? », deux scénarios ont été retenus : le scénario RCP4.5 (réduction des émissions de GES permettant un forçage radiatif d'environ 4,2 W/m² d'ici 2100) et le scénario RCP8.5 (poursuite des émissions actuelles conduisant à un forçage radiatif d'environ 8,3 W/m² d'ici 2100) (GIEC, 2021).

Le scénario RCP4.5 montre une elongation des séquences sèches du mois d'avril au mois de novembre, avec une concentration des pluies de décembre à mars. En revanche, dans le scénario RCP8.5, l'élongation des séquences sèches s'étend du mois d'avril au mois de janvier, avec une
intensification des pluies limitée à février et mars. Ces deux scénarios perturbent donc la saisonnalité actuelle de la ville, caractérisée par des séquences sèches pendant la saison fraîche (avril à septembre) et une intensification des pluies pendant la saison chaude et pluvieuse (novembre à mars).

Ces changements s'alignent avec ce que rapporte le Rapport AR6 du GIEC (2021), selon lequel l'augmentation de la température globale induit une hausse de la fréquence et de l'intensité des extrêmes de température, y compris des vagues de chaleur, même pour de faibles degrés de réchauffement.

Les périodes sèches qui s'intercalent au sein de la saison pluvieuse, séparant les épisodes pluvieux souvent courts, sont relativement longues : un mois dans le scénario RCP4.5 (novembre) et trois mois dans le scénario RCP8.5 (novembre à janvier). Ces poches de sécheresse, en pleine saison des pluies, soumettent les cultures à des stress hydriques et peuvent entraîner une baisse importante de la production agricole, notamment lorsqu'elles surviennent pendant les phases sensibles du cycle végétatif. Elles affectent également les processus hydrologiques, pédologiques et écologiques (Klein et al., 2024). Quant à la durée annuelle des jours où la température maximale quotidienne est supérieure ou égale à 32 °C, elle atteindra 9,25 jours en 2098 dans le RCP8.5, soit neuf fois plus que dans le RCP4.5, où elle ne sera que de 1,25 jour en 2092.

Ce constat rejoint les témoignages récents selon lesquels les vagues de chaleur extrême dans Madagascar, y compris à Antananarivo, sont de plus en plus prononcées et plus fréquentes. Par exemple, une étude de World Weather Attribution (2023) a montré qu'une vague de chaleur record en octobre 2023 « aurait été pratiquement impossible sans le changement climatique induit par l'homme ».

Notre étude a également mis en évidence une intensification du réchauffement climatique avec une augmentation de la température moyenne de 2,5 °C dans le RCP4.5 et d'environ 4 °C dans le RCP8.5. Parallèlement, les précipitations totales annuelles devraient diminuer de 108 mm dans le RCP4.5 et de 192 mm dans le RCP8.5. Cette diminution des précipitations explique la présence accrue des séquences sèches et traduit une réduction du réservoir hydrologique de la ville (Abbas et al., 2018).

D'après le cinquième rapport d'évaluation du GIEC (2014), et en fonction du niveau de réduction des émissions de gaz à effet de serre, l'augmentation de la température moyenne globale d'ici la
fin du XXIe siècle par rapport à la période 1986-2005 a une probabilité supérieure à 66 % de se situer entre 1,1 et 2,6 °C (RCP4.5) et 2,6 et 4,8 °C (RCP8.5). Nos résultats montrent que les augmentations extrêmes de 2,5 °C (RCP4.5) et environ 4 °C (RCP8.5) s'inscrivent bien dans les fourchettes prévues par le GIEC.

Ainsi, l'hypothèse formulée dans l'introduction, selon laquelle « d'ici 2100, la ville d'Antananarivo connaîtra une augmentation significative de sa température moyenne, accompagnée d'épisodes de sécheresse particulièrement fréquents », se trouve confirmée au regard des tendances climatiques observées et du maintien d'importantes émissions de gaz à effet de serre.

Dès lors, la réduction significative des émissions de gaz à effet de serre apparaît comme une priorité incontournable. Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC, 2021) souligne à cet égard le rôle crucial des sols, qui stockent près de trois fois plus de carbone que l'atmosphère, comme l'a également rappelé l'Institut National de la Recherche Agronomique (INRA, 2019).

Selon Joël Guiot, paléoclimatologue au Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) et auteur du rapport du GIEC, l'objectif « zéro émission de CO₂ » avant 2050 demeure envisageable, à condition de développer des techniques appropriées de séquestration biologique permettant d'accroître la capacité des sols à absorber le carbone (GIEC, 2021). Or, la quantité de carbone présente dans l'atmosphère ne cesse d'augmenter, alors même que les sols, par l'intermédiaire de la végétation et des écosystèmes naturels, pourraient absorber une part substantielle de ce surplus et contribuer ainsi efficacement à la lutte contre le réchauffement climatique (Lal, 2004).

Le GIEC (2014) recommande également une transition rapide et ambitieuse des énergies fossiles vers les énergies renouvelables. Pour atteindre cet objectif, il préconise une réduction d'au moins 45 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre d'ici 2030, par rapport au niveau de 2010, et une part d'énergies renouvelables devant représenter 70 % du mix énergétique mondial d'ici 2050, contre seulement 7 % pour les énergies fossiles (GIEC, 2021).

Le rapport insiste aussi sur un point fondamental : limiter le réchauffement planétaire à 1,5 °C permettrait non seulement de freiner la progression de la pauvreté, mais également de prévenir l'expansion de certaines maladies tropicales telles que le paludisme, dont les zones d'occurrence s'étendraient dangereusement avec une hausse plus marquée des températures (World Health Organization, 2015).
La lutte contre le réchauffement climatique ne saurait toutefois se limiter à des aspects technologiques ou économiques : elle nécessite une mobilisation à la fois politique et éducative (Setzer & Byrnes, 2019). Sur le plan politique, il devient impératif que les gouvernements rendent des comptes sur les actions entreprises pour réduire les émissions et renforcer l'adaptation climatique (UNFCCC, 2019).

Les citoyens devraient pouvoir saisir la justice en cas de décisions manifestement contraires à l'intérêt environnemental, tandis que les ministres en charge de l'environnement devraient bénéficier d'un droit de veto pour bloquer toute loi ou projet susceptible d'accroître les émissions de gaz à effet de serre. Parallèlement, les fonds publics et internationaux devraient être orientés vers les investissements dans les énergies renouvelables ainsi que vers le reclassement des travailleurs des industries polluantes afin d'assurer une transition juste (GIEC, 2014).

L'éducation constitue l'autre pilier essentiel de cette transition. Il est nécessaire d'élaborer des programmes pédagogiques et des campagnes de communication destinés à sensibiliser toutes les couches de la société à la préservation de l'environnement (UNESCO, 2020). L'intégration de l'éducation environnementale dès le plus jeune âge apparaît fondamentale pour ancrer des comportements durables au sein des générations futures (Anderson, 2012).

De même, le développement de programmes d'échanges scientifiques et techniques à l'échelle internationale permettrait de faciliter le transfert des connaissances sur les stratégies d'atténuation et d'adaptation face aux changements climatiques, notamment dans les pays en développement qui restent les plus vulnérables (IPCC, 2021).

Dans le cadre de l'Accord de Paris adopté en décembre 2015, Madagascar s'est engagé à réduire de 14 % ses émissions de gaz à effet de serre d'ici 2030 et à accroître de plus de 32 % sa capacité d'absorption du carbone, démontrant ainsi sa volonté de contribuer à l'effort global de limitation du réchauffement climatique (République de Madagascar, 2016). La participation de Madagascar à la COP24, tenue à Katowice en Pologne du 2 au 14 décembre 2018, a confirmé cet engagement (UNFCCC, 2019).

Les négociations de cette conférence ont appelé l'ensemble des pays à rehausser leurs ambitions climatiques à la lumière du rapport spécial du GIEC sur un réchauffement planétaire de 1,5 °C (GIEC, 2018), en adoptant des règles de mise en œuvre claires pour l'Accord de Paris et en
garantissant un soutien financier stable et prévisible à la réalisation des plans climat nationaux (UNFCCC, 2019).

Le tableau ci-dessous illustre un résumé des résultats obtenu avec les suggestions dans l'étude :

## Problématique : « A quoi ressemblera le changement climatique de la ville d'Antananarivo d'ici 2100 ? »

### De 1960 à 2015 dans la ville d'Antananarivo

- L'augmentation de 1,5°C de la valeur maximale de la température maximale quotidienne (TNX) montre qu'il y a eu un réchauffement climatique.

- La tendance en hausse de l'indicateur de la période chaude (WSDI) indique la présence fréquente des périodes chaudes (Nombre annuel de jours avec au moins 6 jours consécutifs où la température maximale est supérieure au 90% des températures maximales quotidienne enregistrés de 1960 à 2015).

- L'augmentation de 116 jours du nombre maximal des jours consécutifs sec (CDD) annuelle démontre que les épisodes de sècheresse se multiplient.

- La baisse de 449 mm du total annuel des précipitations des jours pluvieux (PRCPTOT) indique une baisse de la production agricole, une perturbation des processus hydrologiques, pédologiques et écologiques.

### Scenario RCP4.5 (d'ici 2100)

- Elongation des séquences sèche sur 8 Mois : Avril au Novembre

- Tendance en hausse de la durée annuel en nombre de jours de température ≥ 32°C (1,25 jours chauds en 2092)

- Augmentation de 2,5°C de la T° moyenne

- Diminution de 108 mm des précipitations totales

### Scenario RCP8.5 (d'ici 2100)

- Elongation des séquences sèches sur 10 Mois : Avril au Janvier

- Tendance en hausse de la durée annuel en nombre de jours de température ≥ 32°C (9,25 jours chauds en 2098)

- Augmentation autour de 4°C de la T° moyenne

- Diminution autour de 192 mm des précipitations totales

### Atténuation du changement climatique

- Absorption du carbone par le sol via les végétaux

- Transition rapide des énergies fossiles vers les énergies renouvelables
- Thématique politique : Droit de veto du Ministère de l'environnement contre toute loi jugée contraire à l'intérêt environnemental, utilisation des fonds pour investir dans les énergies renouvelables et le reclassement des salariés des industries polluantes.

- Thématique éducatif : Elaboration des programmes de communication et de sensibilisation pour rappeler à tous les publics l'importance de la préservation de l'environnement et l'engagement des programmes d'échanges internationaux afin de favoriser le transfert de savoir et de connaissance sur les effets du changement climatique

- Participation active de l'Etat Malagasy aux politiques mondiaux contre le changement climatique (par exemple : COP24 ; Accord de Paris ; Protocole de Kyoto etc)

## Conclusion

Tout au long de l'histoire, la Terre a toujours connu des changements climatiques. Si ces modifications étaient autrefois dues à des causes naturelles, depuis la Révolution industrielle de 1780, elles sont principalement liées aux émissions massives de gaz à effet de serre d'origine anthropique. Ce travail de recherche, consacré à la variabilité climatique et aux indices de changement climatique dans la ville d'Antananarivo, située à la latitude 18,5° Sud et à la longitude 47,3° Est, apporte un éclairage scientifique sur cette problématique.

L'étude a été réalisée à partir de données journalières de températures et de précipitations enregistrées par la Direction Générale de la Météorologie (DGM) entre 1960 et 2015, et traitées à l'aide des logiciels RCommander, RClimDex et Microsoft Excel. Le site web « Meteoblue » et les rapports du GIEC ont été utilisés comme sources complémentaires d'information climatologique. Une contrainte méthodologique majeure a toutefois été rencontrée : des valeurs manquantes, surtout pour les précipitations journalières, ont été identifiées et remplacées par la valeur -99,99 afin de permettre l'analyse. Ce traitement amène à s'interroger sur les résultats qui auraient été obtenus en l'absence de ces données manquantes.

Les résultats montrent que, de 1960 à 2015, la ville d'Antananarivo a connu une augmentation de 1,5 °C de la valeur maximale de la température minimale quotidienne (TNX), une fréquence accrue des périodes chaudes (WSDI), une augmentation de 116 jours du nombre maximal annuel de jours secs consécutifs (CDD) et une diminution de 449 mm des précipitations totales annuelles (PRCPTOT).
À l'horizon 2100, deux scénarios climatiques sont envisagés : le RCP4.5, correspondant à un forçage radiatif de 4,2 W/m², et le RCP8.5, associé à un forçage radiatif de 8,3 W/m². Selon le scénario RCP4.5, on observerait une elongation des séquences sèches d'avril à novembre, une augmentation de la température moyenne de 2,4 °C, une durée annuelle de jours chauds (≥ 32 °C) atteignant 1,25 jour en 2092 et une diminution des précipitations d'environ 108 mm. En revanche, le scénario RCP8.5 prévoit une elongation des séquences sèches d'avril à janvier, une augmentation de la température moyenne d'environ 4 °C, une durée annuelle de jours chauds atteignant 9,25 jours en 2098 et une réduction des précipitations d'environ 192 mm.

Ainsi, cette étude met en évidence que le changement climatique passé et futur dans la ville d'Antananarivo se traduit par une intensification du réchauffement climatique, une multiplication des épisodes de sécheresse imposant des stress hydriques aux cultures et entraînant une baisse de la production agricole, une augmentation du nombre annuel de jours chauds ainsi qu'une réduction des précipitations perturbant les processus hydrologiques, pédologiques et écologiques. De toute évidence, le changement climatique constitue désormais un frein majeur au développement durable du pays.

Face à ce constat, les autorités malgaches doivent renforcer leurs efforts d'atténuation en multipliant les actions visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre. Dans le cadre de l'Accord de Paris adopté en décembre 2015, Madagascar s'est engagé à réduire de 14 % ses émissions de GES et à augmenter de plus de 32 % sa capacité d'absorption de carbone d'ici 2030.

Il devient également indispensable de promouvoir des énergies à faibles émissions, de participer activement aux politiques climatiques mondiales (Accord de Paris, COP24) et de mettre en œuvre une réorganisation complète des modes de production et de consommation énergétiques. La sensibilisation de la population, soutenue par des lois environnementales contraignantes, et l'engagement fort du gouvernement constituent des leviers essentiels pour imposer des comportements responsables, favoriser le tri des déchets, l'économie d'énergie et l'usage des énergies renouvelables. L'urgence est manifeste et exige une action immédiate à toutes les échelles.

Enfin, la poursuite de cette recherche sur la variabilité climatique et les indices de changement climatique à Antananarivo devrait intégrer une dimension socio-économique, en s'intéressant aux impacts des phénomènes climatiques extrêmes tels que la sécheresse, la concentration des pluies,
les cyclones, les glissements de terrain et les inondations, afin de proposer des stratégies d'adaptation durables et réalistes.

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