Université Catholique de Louvain Faculté d’Ingénierie Biologique, Agronomique et Environnementale Département des Sciences du Milieu et de l’Aménagement du Territoire Populations, Farming systems and Social transitions in Sahelian Niger: An Agent-based Modeling Approach Mehdi SAQALLI Juin 2008 Thèse présentée en vue de l'obtention du grade de docteur en sciences agronomiques et ingénierie biologique Composition du jury: Président : Prof. Joseph Dufey (UCL, Belgium) Promoteurs : Prof. Pierre Defourny (UCL, Belgique) Prof. Charles Bielders (UCL, Belgium) Lecteurs : Dr François Bousquet (CIRAD, France) Dr Bruno Gérard (ICRISAT - ILRI, Niger-Ethiopia) Prof. Éric Lambin (UCL, Belgium) Prof. Pierre-Joseph Laurent (UCL, Belgium) Remerciements REMERCIEMENTS Il est d’usage de placer ici l’ensemble des personnes avec qui il m’a été possible de travailler. Je commencerais cependant par une dédicace : je dédie cette thèse à un grand Monsieur, qui a joué un rôle essentiel dans un moment difficile, et sans qui je n’aurais jamais suivi ce chemin qui m’a apporté autant. Merci, Monsieur Mazoyer ! Les citoyens des villages, jeunes et vieux, hommes et femmes, qui m’ont accueilli très souvent avec bienveillance et même amusement, je les salue avec respect. Pour les citer et entres autres, les habitants des villages de Guileyni, Wankama, Dantiandou, Banizoumbou, Kodeye, Zouzou Saney, Katanga et Fandou Beri dans le canton de Fakara. Pour la région de Gabi, le village de Gabi lui-même et ceux de Garin Tapki, de Takassaba et de Tokarawa. Enfin, à Zermou, les villages de Zermou, Tokarawa, Melawa, Kassama et Damagaram Takaya. J'en oublie sûrement et je m'en excuse. Le travail de terrain n'aurait pas été possible sans des interprètes et collègues qui deviennent tout naturellement des amis. Je remercie ainsi Baki de Guileyni, Nouhou et Balkissa de Niamey. Enfin, Je salue et remercie Nouhou Hamidou, ingénieur CNEARC promis à un bel avenir. Je salue et remercie volontiers mes promoteurs, Pr. Pierre Defourny et Pr. Charles Bielders (UCL), ainsi que le Dr Bruno Gérard, membre du jury coordonnateur du projet "Aide à la Décision" dans lequel s’est placé l’ensemble de la thèse. Débats et re-lectures ont rythmé ces années. Je salue et remercie mes co-doctorants Eduardo Marinho et Pierre Akponikpé. À ce titre, je salue également les deux institutions qui m’ont accueilli durant cette thèse, l’Université catholique de Louvain (UCL) et l’institut de recherche sur les cultures des tropiques semi-arides (ICRISAT), ainsi que la coopération au Développement de la Belgique (direction générale de la coopération au développement du Gouvernement belge, DGCD) qui a financé ce projet et ce travail. Je salue et remercie ainsi les autres membres du jury, Dr François Bousquet du CIRAD, Pr. Eric Lambin, professeur de Géographie, et Pr. Pierre-Joseph Laurent de l'UCL professeur d'Anthropologie pour leur lectures attentives. De nombreux partenaires de ce projet furent d’une grande aide durant ce travail : je les citerais en partant de l’est vers l’ouest du Niger contrairement à l’usage et sans hiérarchie : A Zinder je pense en particulier aux agents de i Remerciements terrain d’AQUADEV, en particulier Omar Ango et Ali Issaka. À Maradi, à M. Abass Tidjani, chercheur de l’INRAN et grand amateur comme moi- même du Moringa, ainsi que les représentants de la FAO dont le travail réconcilierait tout le monde avec les institutions internationales. À Niamey et le Fakara enfin, l’ICRISAT où je salue M. Tahirou Saley, Laoualy, Ado Saley et aussi Ms. Ilah et Domingo, l’Agrhymet où je salue Djaby Bakary, Hubert N’djafa Ouaga et Issa Garba. Je remercie aussi M. Zarafi, M. Mohammed Abdoulaye et M. Tahirou Abdoulaye, membres ou anciens membres de l'INRAN pour leurs réflexions. Je salue enfin Ayouba Hassane, ancien de Mooriben. J’en oublie bien d’autres, dont la liste serait trop longue pour être placée ici. Qu’ils soient ici remerciés ! De nombreux amis, en Belgique, en France et au Niger m’ont soutenu. Parmi eux, j’aurais une grande pensée pour Mahamadou Biga Diambeidou et sa famille qui m’ont été d’un grand soutien et m’ont accueilli avec chaleur, ainsi que pour Monique Thielen. Merci encore. Durant le séjour si agréable passé à Niamey, j’ai une pensée aussi pour ces deux beaux couples que sont Vinka et Ismaël, et leur toute nouvelle Safia, et enfin, Arnaud et Kiki et leur petite fille ! Vivez longtemps ! Ibrahim, Emma, Agdal, Issaka, "petit peul" et tous les autres, à la revoyure et ayez grand bon vent. Je promets que je viendrais vous voir dès que possible. En Belgique, d'abord Alain & Albane, merci à vous de nous avoir gardé la tête hors de l'eau et d'avoir toujours été là, avec leurs trois petits bouts, Hugo, Martin et le tout neuf Loïc, ainsi que toute votre immense et magnifique bande de copains. Et puis aussi Othman et Anne-So et leurs deux petites adorables filles. À bientôt aussi, on vous attend avec du confit! Et puis merci beaucoup à ma famille: merci Papa, merci Maman. Même si je ne vous ai pas beaucoup vu durant ces années pas forcément agréables. A Yasmina et Hicham, tout ce que je peux dire, c'est que maintenant, quels que soient les km de distance, on ne se lâchera plus parce que ça fait beaucoup de bien!! Enfin, je ne trouve que des faibles mots, si petits et si vains, pour dire tout mon amour et toute ma reconnaissance à ma compagne: Claire. Glp. Nous nous sommes trouvés et un beau chemin nous attend. Veux-tu m'épouser? À mon Titouan, notre fils: "il n'y a que la planète entière qui soit plus grande que toi". ii Table of contents TABLE OF CONTENTS REMERCIEMENTS / ACKNOWLEDGEMENTS………...……………i CONTENTS………………………...………………………..…………..iii LIST OF TABLES………………………...…………………...….….…ix LIST OF FIGURES….………………...……………………….….……xi LIST OF ACRONYMS……………………...……………………..…..xiii MODEL PARAMETERS & VARIABLES……………………………xv INSTITUTIONAL POSITION……………………….……………..…xvii INTRODUCTION 1 Investigating the complexity of the Nigerien Sahel rural populations………..……………………………………..……….…… 1 2 Research objectives & challenges …...…….…...……………….. 3 3 Scientific tools and disciplines...…………...……...……………… 5 4. Outlines of the thesis…...…….…...……………………………… 6 CHAPTER 1: RURAL POPULATIONS & FARMING SYSTEMS OF NIGERIEN SAHEL 1 The Nigerien Sahel: living on the edge…...…….…...……………9 1.1 The Sahelian part of Niger 9 1.2 The Nigerien Sahel: A historical perspective 11 1.3 Economic production activities in Nigerien Sahel 15 1.3.1 Agriculture 16 1.3.2 Livestock keeping 17 1.3.3 Seasonal migration 19 1.3.4 Gardening 20 1.3.5 Other activities 21 1.3.6 Section conclusion 21 2 Family-based determinants of population evolutions.……………22 2.1 A capacity of adaptation to acknowledge 22 2.2 Balancing decision powers: Family & individuals 23 2.2.1 The family as the relevant scale of study 23 2.2.2 Farmers & villagers: multiples activities & multiple finalities 24 2.2.3 The individual as the relevant decision level 26 2.3 The family criteria of social distribution 27 2.3.1 Family rank*gender: the last hierarchy 27 2.3.2 Reputation: a villagers' currency? 31 2.4 Family evolution modes 33 2.4.1 Family disintegration with declining economic hierarchy 34 2.4.2 Inheritance evolution with growing tenure constraints 37 iii Table of contents 2.5 Project actions: Fertilizers & warrantage 40 2.5.1 Fertilizers 41 2.5.2 Warrantage 42 2.6 Conclusion 42 CHAPTER 2: FIELD MATERIALS & METHODS 1 Characterization of the three study sites…...…….….……………45 1.1 The study site selection 45 1.2 Description of the selected sites 47 1.2.1 The canton of Fakara 48 1.2.2 The canton of Gabi 49 1.2.3 The canton of Zermou 51 2 The overall methodology & assumptions.……..…...……………..52 3 The ZADA: A local perception based regional mapping methodology & results for two study sites…………………………..55 3.1 Introduction 55 3.2 The ZADA Methodology 57 3.2.1 Preparing interviews 57 3.2.2 The ZADA map-making 58 3.2.3 Synthesizing & formalizing results 60 3.3 Results 60 3.3.1 A first classification based on environmental characteristics 60 3.3.2 The environmentally adapted economic activities 63 3.3.3 The intensification of practices: an urban influence 64 3.3.4 Access to basic infrastructure 66 3.4 Discussion 67 3.5 Conclusion 70 4 Individual interviews.……..…...…..……..…...……...……………..70 4.1 The village sampling of the three sites 70 4.2 The interviewed people & the interview methods 71 4.3 Assessing the implementation practice of development actions 73 4.4 Biases & limitations 74 CHAPTER 3: BUILDING THE AGENT-BASED MODEL 1 Simulating with Agent-based Models..……..…...…………………77 1.1 The necessary choice of a distributive model 77 1.2 The "cellular" models 79 1.3 The object-based models 80 1.4 What more do the Agents have? 81 1.5 Relevance of ABMs in social simulations on rural development problematic 82 1.6 The CORMAS platform 83 iv Table of contents 2 From field-originated questions to SimSahel building principles.85 2.1 The population in its territory: an innovative subject for ABM modeling 85 2.2 A prior refusal of theorization 86 2.3 Multiple activities and multiple finalities 86 2.4 Hierarchizing the complexity of rationalities & processes 87 2.4.1 Keep it "sophisticatedly" simple 87 2.4.2 A stratified & empirical model: data for the framework, informations for the dynamic, theories for hypotheses 88 2.5 Spatialization & temporality 89 3 Entities and architecture of SimSahel……..……….……………...89 3.1 The model building methodology 89 3.2 Representation of the model 91 3.3 The model architecture 91 3.4 The Spatial entities 94 3.4.1 The Parcels 97 3.4.2 The Climate Blocks 99 3.5