Zusammenfassung Band 37

OSMAN, Mahdi: Niederschlag und Regenerosivität in Äthiopien unter besonderer Berücksichtigung des zentralen Hochlandes, Bonner Bodenkundl. Abh. 37 (2001),, 249 S.

In der vorliegenden Arbeit wurden die Charakteristik und das Erosionspotential der Niederschläge in Äthiopien untersucht unter besonderer Berücksichtigung des zentralen Hochlandes. Darüber hinaus wurden die hydrologische Bedeutung von Niederschlagsvariabilität sowie sozio-ökonomische Zusammenhänge von Wassererosion untersucht. Insgesamt wurden langjährige Niederschlagsdaten von 168 Wetterstationen in Äthiopien für den Zeitraum 1898 bis 1997 statistisch analysiert. Für eine detaillierte Untersuchung des zentralen Hochlandes wurden Daten von 44 ausgewählten Wetterstationen herangezogen. Als Kenngröße der Regenerosivität fand der modifizierte Fournier-Index Anwendung. Die Auswirkung der Niederschlagsvariabilität auf das Abflußregime wurde mittels hydrometrischer Daten von 5 Meßstationen zwischen 1982 und 1997 untersucht. Die sozio-ökonomische Bedeutung der Wassererosion wurde an Hand von Projektunterlagen mit empirischen Untersuchungen und Geländestudien erarbeitet.
Im überwiegenden Teil Äthiopiens ist der Sommer die Hauptregensaison. Es lassen sich zwei Typen saisonaler Niederschlagsverteilungen feststellen: mit einem und mit zwei Maxima, wovon der zweite (Typus) sich in Untergruppen mit je einer langen bzw. kurzen Phase zwischen den beiden Höchstwerten unterteilen läßt. Die Niederschlagsvariabilität ist im April am niedrigsten und im Juni am höchsten. Im zentralen Hochland gibt es abwechselnd Phasen großer Dürre und extremer Feuchte. In Äthiopien kann für die erste Hälfte des 20. Jahrhunderts eine starke positive Abweichung vom langjährigen Niederschlagstrend festgehalten werden; danach jedoch zeigt sich eine negative. Im zentralen Hochland ergibt sich ein abnehmender Niederschlagstrend. Es konnte ein lineares Regressionsmodell zur Vorhersage der regionalen Niederschlagserosion festgehalten werden. Die langjährige Regenerosivität steigt von Ost nach West und von Süd nach Nord an. Generell bilden die Sommerwerte den wichtigsten Einflussfaktor der Wassererosion im Untersuchungszeitraum. Da die Variabilität saisonal und räumlich schwankt, wurden für die einzelnen Wetterstationen verschiedene Vorhersagemodelle für unterschiedliche Jahreszeiten entwickelt. Sechs Gefahrenstufen des jährlichen und sommerlichen Regenerosionspotentials können abgegrenzt werden: sehr niedrig, niedrig, mittel, hoch, sehr hoch und extrem hoch.
Die Variabilität der Niederschläge im Untersuchungsraum wirkt sich auch auf das Abflußregime aus. Zur Feststellung der noch unerforschten Einflussfaktoren wie z. B. Bodennutzung sind weiterführende Untersuchungen nötig.
Äthiopische Farmer haben eine gute Kenntnis traditioneller Land- und Wasser-Managementtechniken, die mit der Intensivierung der Landnutzung jedoch ihre Wirkung verloren. Anfängliche Ausgleichsmaßnahmen waren weder sozial akzeptabel noch umweltverträglich. Heute jedoch wird Ressourcenmanagement der sozi-ökonomischen und der ökologischen Nachhaltigkeit eine große Bedeutung beigemessen. Eine Beteiligung der Betroffenen sollte hier gefördert werden, insbesondere durch eine klare Definition des Eigentumsrechts.
Die in dieser Studie entwickelte Datenbasis stellt eine wichtige Ressource für das Umweltmanagement dar. Die hier erarbeiteten Modelle ermöglichen eine vereinfachte Vorhersage der Wassererosion auf der Basis begrenzter Daten und geringer finanzieller Kapazitäten. Es kann eine Verbesserung der Datenbasis und ihres Managements für die Planungen des Wasser- und Landmanagements empfohlen werden. Künftig sollten zunächst die modernen Technologien zum Schutz vor Wassererosion sowie die Erosionsmodelle getestet und angepasst werden, um Vorhersageinstrumente mit maximaler Effizienz zu erhalten. In der künftigen Forschung des Land- und Wassermanagements sollten Wassereinzugsgebiete und Flussbecken integriert werden. Die Förderung des einheimischen Wissens sollte in der Land- und Wassermanagementforschung Äthiopiens stark berücksichtigt werden.

Summary Band 37

OSMAN, Mahdi: Rainfall and its Erosivity in Ethiopia with special consideration of the central highlands. Bonner Bodenkundl. Abh. 37 (2001), 249 pp. 

In this research project the characteristics and the erosive potential of precipitation in Ethiopia were examined, with particular emphasis on the central highlands of the country. Furthermore, the hydrologic implications of rainfall variability and socio-economic context of water erosion were studied. Long-term rainfall data spanning from 1898 to 1997 of 168 weather stations were statistically analysed. A detailed assessment of precipitation and its erosive potential in the central highlands was made using data of 44 selected weather stations. The erosivity of rainfall was estimated using the modified Fournier’s index. The consequence of rainfall variability on flow regime was examined based on hydrometric records ranging from 1982 to 1997 of 5 gauging stations. The socio-economic context of water erosion was assessed by examining previous project documents, supplemented by socio-economic and field survey.

Generally, the summer is the major rainy season in most parts of Ethiopia. Two types of seasonal precipitation distribution patterns, namely single and double peaked were noted. The latter was further subdivided into two groups: One with a short gap between the two peaks and another with a long gap. The lowest rainfall variability in the country was noted in April and the highest in June.

With regard to precipitation in the central highlands, the area has seen periods of extremely wet and drought events. On the whole, the region has experienced high positive deviations from the long-term average in the first half of the 20th century, but dominantly negative departures have been evident since then. However, a general decline in precipitation was noted in the area. In the central highlands, highly erosive rainfalls were observed in the first half of the 20th century, compared with the succeeding periods. Concerning prediction tools, a linear regression model was found to be the best predictor of regional water erosion. In the central highlands of Ethiopia, long-term rainfall erosivity tended to increase from east to west and from south to north. Generally, the summer precipitation was found to be the major agent of water erosion in the study area. The erosive potential of rainfall varies temporally and spatially. Hence, various prediction models were developed for the weather stations in the study area for different seasons. Six standard classes of annual and summer rainfall erosivity, namely very low, low, moderate, high, very high and extremely high were established for the region.

Regarding the implications of rainfall variability on flow regime, it was noted that flow is affected by the variability in areal precipitation. However, further research is needed to determine unexplained factors influencing the flow regime.

Concerning the socio-economic context of water erosion, Ethiopian farmers have long-standing indigenous knowledge of land and water management techniques. These became less effective with intensification of land-use. The compensatory interventions were neither socially acceptable nor environmentally useful. Today, socio-economic and environmental sustainability are gaining attention in resource management policy design and implementation. Social participation in land and water management should be encouraged, especially through defined and clear property rights.

The database established by this study is a useful resource for environmental management planning. The models developed are appropriate to forecast water erosion under conditions of data scarcity and financial constraints. It is recommended that the database and its management be regularly improved for appropriate land and water management planning. Future research should focus on testing and adaptation of modern water erosion prediction technologies as well as models to devise the best predictive tools with maximum efficiency. Watershed and river basin approach to curb rainfall erosion, sedimentation assessment, and promotion of indigenous knowledge should gain much focus in land and water management research in Ethiopia.

Resumé BBA37 en francais

OSMAN, Mahdi: Pluviosité et Erosion – Etude portant en particulier sur les plateaux centraux Ethiopéens. Bonner Bodenkundl. Abh. 37 (2001), 249 pp.

Ce présent travail a examiné le caractère et le potentiel érosif des précipitations en Ethiopie, en particulier ceux des hauts plateaux du pays. De plus, l’étude a porté sur les implications hydrologiques de la variabilité pluvieuse et sur l’érosion due aux eaux dans le contexte socio-économique éthiopien. La pluviosité à long terme a été analysée statistiquement à partir de données recueillies entre 1898 et 1997 par 168 stations météorologiques. L’évaluation détaillée des précipitations et de leur potentiel érosif dans les hauts plateaux centraux  s’est appuyée sur les données fournies par 44 stations météorologiques sélectionnées. L’érosivité due aux précipitations a été estimée selon l’index modifié de Fournier. Des enregistrements hydrometriques effectues entre 1982 et 1997 ont permis d’estimer les conséquences de la  variabilité pluvieuse sur le régime d’écoulement. L’impact socio-économique de l’érosion diluvienne a été évalué sur la base d’études antérieures; un complément d’information a été fourni par des études socio-économiques et des recherches sur le terrain.
Dans la plupart des régions de l’Ethiopie l’été est la principale saison des pluies. Deux modèles de distribution des précipitations saisonnières ont été distingues. Le premier se caractérisant par un seul et le second par deux points culminants. Ce dernier se subdivise en deux types se distinguant par la durée de la période qui sépare les deux points culminants. La variation des précipitations se révèlent plus basse en avril et plus haute en juin. Concernant la pluviosité dans les hauts plateaux centraux, la région a connu  des périodes d’humidité et de sécheresse extrêmes. Dans l’ensemble, la région a vécu des écarts positifs élevés par rapport à la moyenne à long terme pendant la première moitié du 20ème siècle, mais depuis lors, des écarts négatifs prédominent. On constate une diminution généralisée des précipitations dans la région. Par comparaison aux périodes suivantes, c’est pendant la première moitié du 20ème siècle qu’on a observé,  dans les hauts plateaux centraux, des chutes de pluies hautement érosives. Le meilleur instrument de prévision d’érosion régionale due aux pluies s’est avéré être un modèle linéaire régressif. Dans les hauts plateaux de l’Ethiopie, l’érosion diluvienne à long terme, a tendance à augmenter d’est en ouest et du sud au nord. Généralement, les précipitations estivales se sont avérées être la cause principale de  l’érosion dans la région examinée. Le potentiel érosif des pluies est variable dans le temps et dans l’espace. On a donc développé, selon les saisons, des modèles variables de prévision pour les diverses stations météorologiques  dans la région. Six échelons standardisés d’érosion due aux précipitations annuelles et estivales  allant de très bas, bas, modéré, élevé, très élevé à extrêmement élevé ont été définis pour la région. Ceci a permis de mieux évaluer le potentiel de l’érosion diluvienne.
On a pu constater que le régime d’écoulement est influencé par la variabilité régionale des précipitations. Toutefois ces facteurs restent jusqu’alors inexpliqués.
Le contexte socio-économique: en matière de gestion des eaux et des sols, les paysans éthiopiens possèdent une expérience indigène de longe date; cependant a cause d’une exploitation de plus en plus accrue des terres, ces techniques se sont révélées inefficaces car les interventions compensatoires n’étaient pas conciliables avec les conditions sociales et environnementales. Aujourd’hui, l’élaboration et l’application d’une politique de gestion des ressources tient davantage compte d’un développement durable du point de vue socio-économique et  environnemental.
La base de données établies par cette étude  constitue une ressource utile pour  la planification de la gestion de l’environnement. Les modèles développés conviennent à la prévision de l’érosion diluvienne dans des circonstances des données et des moyens financiers restrictives. Une gestion et une amélioration régulières de la base des données sont recommandées en vue d’une planification appropriée de la gestion des sols et des eaux. Dans le future l‘accent devra porter sur l’optimisation des technologies modernes préventives. En outre la prise en compte des lignes de partage des eaux et des bassins fluviaux ainsi que du savoir-faire indigène éthiopien en matière de gestion des terres et des eaux  seront également nécessaire pour refréner l’érosion.