The role and potential of geothermal energy in countries along the East African Rift System (EARS), geographically extending from Eastern to Southern Africa, is reviewed. The general objective of the review is the state-of-the-art on the geothermal resource development in selected East African Countries crossed by the Eastern branch of the EARS: Eritrea, Djibouti, Ethiopia, Kenya and Tanzania. The focus is on geothermal activities aimed at generating electric power by using either flashing or Organic Rankine Cycle plants with geothermal fluids extracted from medium to high temperature hydrothermal systems. The business models implemented are discussed, in relation with the peculiar features of the geothermal energy which is characterized by important initial investments and limited operating and maintenance expenditures, as most of the renewable energy sources, but having peculiar remarkable mining risks mainly related to the exploration drilling phase. Constraints delaying a more widespread use of geothermal energy for electric power generation in East Africa are addressed. A review of the present status of geothermal development initiatives underway in each of the 5 countries is presented, distinguishing between the different phases of resource development. 

HIGHLIGHTS 

Geothermal energy may contribute to the energy mix of East African countries 
Most of EARS geothermal resources are concentrated on the Eastern Branch 

Djibouti is accelerating the efforts for the development of its first geothermal field 
The large resources of Ethiopia are starting to be developed  
Kenya is proceeding on its successful path for a sound and accelerated development 

KEYWORDS Geothermal energy, Geothermal potential, East Africa, East Africa Rift System 

Nous vous prions de trouver ci-attache le nouveau cadre logique du projet WEFE-SENEGAL. 

Il a ete modifie suite a la reunion recente avec le processus ROM et pour tenir compte de dernieres modifications des activites sur le projet (activite sur la qualite de l'eau, dialogues NEXUS autour des fiches du PARACI, ...) ainsi que de la situation sanitaire mondiale affectant les pays riverains et l'Europe. Le document restera pour le moment prive aux membres du groupe.

Cordialement, 

WEFE-SENEGAL project

SYNTHESE ET CONCLUSIONS 
 
Les problèmes de variations climatiques, qu’on peut assimiler aux changements climatiques, viennent exacerber une situation de pression anthropique mal maîtrisée et très dommageable pour l’environnement. La très forte croissance démographique observée en Afrique et particulièrement dans les quatre Etats du BFS, sans qu’une mutation socio-économique n’ait été opérée dans le même temps, conduit à une situation de désespoir. Les populations sollicitent plus que de raison l’environnement avec, pour conséquences, une déforestation massive (charbon de bois), la déstabilisation des cours d’eau par la mise en culture systématique des berges, conduisant à leur ensablement, l’empoisonnement des cours d’eau par l’exploitation minière et par la pêche selon des méthodes illicites, des conflits mal maîtrisés entre les éleveurs et les agriculteurs, etc. 
La conjonction des changements climatiques et de la pression anthropique non maîtrisée a des conséquences désastreuses sur l’environnement et sérieuses sur l’équilibre socio-économique des Etats. Dans ces conditions la vulnérabilité des populations est très élevée.  
Il est urgent d’opérer une mutation socio-économique qui permette de mieux maîtriser la production des biens dans le respect de l’environnement. Il importe de mettre en place un développement durable. Même si leurs impacts sont une réalité, les grands ouvrages hydrauliques de l’OMVS participent de cette mutation. Ils permettent notamment de réguler l’écoulement des eaux de surface, de produire de l’électricité, d’irriguer des casiers agricoles, de développer la pêche et de faciliter la navigation. Afin d’en atténuer les impacts, la mise en place de ces ouvrages et leur exploitation doit être accompagnée d’un plan de gestion environnemental et social (PGES). A l’échelle locale, mais susceptibles de produire un effet d’entrainement à l’échelle globale, les microprojets de l’OMVS peuvent et doivent également participer à cette nécessaire mutation en permettant aux populations de se mobiliser autour de projets viables et durables. 
Les impacts des premiers ouvrages de l’OMVS ont été maîtrisés (par ex. les maladies hydriques) ou doivent encore l’être (par ex. les plantes aquatiques envahissantes). Il importe de tenir compte du retour d’expérience de ces premiers ouvrages pour la suite de l’aménagement du bassin. Il importe également d’analyser les raisons des succès et des échecs des microprojets et, avec ce retour d’expérience, lancer de nouveaux microprojets corrigés des erreurs des premiers.    
Le Plan d’adaptation et de renforcement de la résilience dans le BFS s’inscrit dans un nouveau modèle de lutte contre les difficultés liées aux impacts des changements climatiques et aux pressions anthropiques non soutenables pour l’environnement. 
Les Etats membres de l’OMVS doivent articuler leurs politiques au contexte de changements climatiques et en faire une priorité. Il s’agit de prendre en compte au sommet des Etats les questions de changements climatiques et de veiller à ce que des actions concrètes soient définies et qu’un suivi de mise en œuvre soit assuré de façon pérenne. Pour autant il ne faut pas que les changements climatiques soient présentés comme les seuls responsables de tous les maux. Il importe de reconnaître également que l’action de l’homme dans l’exploitation des ressources naturelles qui prévaut actuellement a une grande part de responsabilité. 
Confectionner des outils à partir des bureaux et les expérimenter sur le terrain ne suffit plus. Il faut désormais concevoir les actions à partir de la base où les populations seront au centre de toutes les stratégies et seront étroitement associées aux prises de décisions afin de faire face aux difficultés auxquelles elles sont confrontées depuis des années. 
Des mesures doivent permettre de mettre en œuvre un développement durable, permettant aux populations de sortir de la pauvreté. Le caractère durable du développement devra être assuré par un renforcement des connaissances et un suivi régulier de l’état du BFS au moyen de différents indicateurs. Les écarts constatés devront conduire à questionner et rectifier l’approche de développement du bassin.    
 

Contexte

Le projet WEFE Sénégal vise, entre autres, à renforcer la capacité scientifique et technique des institutions du bassin et ceci au profit de l'Organisation pour la mise en valeur du fleuve Sénégal (OMVS) et de ses partenaires pour une meilleure gestion des ressources en eau du fleuve Sénégal et dans le but ultime d'améliorer les conditions de vie des populations du bassin dans un contexte d'adaptation aux effets du Changement Climatique et de collaboration entre les différents secteurs. Le projet est mis en œuvre par le Centre Commun de Recherche (CCR) de la Commission Européenne et l’Agence Italienne pour la Coopération au Développement (AICS), avec l’appui financier de la Union Européenne à travers les fonds de la Direction Générale pour le Développement et la Coopération (DEVCO) et l’appui technique du Comité Consultatif du projet.

L’Equipe de Gestion du Projet (EGP) composée par le CCR et AICS a lancé en 2019 un appel à propositions et sélectionné 4 projets de recherche sur les quatre (4) thématiques sur la base de la sélection réalisée par le Comité Consultatif de Mars 2019. Le Comité Scientifique du projet WEFE-SENEGAL est la structure du projet qui suit et valide l’implémentation des activités de recherche du projet.

Ces Termes de Référence visent donc à définir les activités du Comité Scientifique du projet qui seront réalisées dans le cadre de l’activité 2 « Renforcer le suivi scientifique dans le bassin du fleuve Sénégal » du projet WEFE-SENEGAL. Cette activité regarde concrètement le renforcement des activités de recherche qui seront réalisées dans le cadre du projet WEFE-SENEGAL au travers du suivi scientifique et de la mise en œuvre des projets de recherche retenus dans le cadre du projet. Ces projets de recherche seront menés en synergie avec les autres activités du projet WEFE-SENEGAL (outil d’aide à la décision E-Nexus, qualité de l’eau, études et les projets d’appui aux communautés locales du Haut Bassin Malien/Fouta Djallon, dialogues Nexus) pour mutualiser les connaissances et valoriser l’apprentissage pour les institutions nationales et régionales dans le cadre du projet WEFE-SENEGAL. Les institutions locales et régionales à travers du Comité Scientifique du projet pourront mieux s’approprier des résultats des projets de recherche, suivre leurs mises en œuvre et vont pouvoir mieux analyser, partager et coordonner les résultats, les conclusions, les recommandations ainsi que les propositions de recherche et projets d’intervention qui pourront en découler.

Introduction

Access to energy services is a priority for sustainable economic development in Africa, particularly in rural areas. Increasing access to reliable, affordable and clean energy resources is a key priority, particularly in sub-Saharan Africa (IRENA, 2019a). In Western Africa access to energy for small and medium-sized enterprises in rural areas is difficult, inconsistent and often expensive, however possible solutions and support can be found in less explored resources such as agricultural product residuals and agro-industrial waste. These residuals and waste can make up an important renewable energy source, as they can be converted into heat and energy to support agriculture processing and farmers. In general the capability of reuse such products will be enable to supply energy to rural areas (maybe not connected with energy grids, or at a more competitive cost), and to support the processing of the products itself and in general supporting the economical sustainability of small farming. Several projects and studies are focusing on this sector to identify which technology can be optimal at this scope (refs), but an important aspect is also to assess where and how much resources can be  realistic available, how these productions will be affected by climate variability and climate change and which is the benefit to other sectors (reduce of environmental impact such limiting deforestation, loss of soil and erosion of river bank, and reducing greenhouse gas emissions). In West Africa, electricity access rates range from below 20-35% in Liberia, Sierra Leone, Niger, Burkina Faso and Mauritania, to 40-45% in Mali and Guinea and more than 60% in Senegal. By considering rural areas these figure are much lower: 9, 12, less than 1 and 35% for Guinea, Mali, Mauritania and Senegal respectively (World Bank, 2020). 

Introduction

Dans le contexte de l'évaluation de Nexus eau, énergie, alimentation et écosystème (WEFE) dans le bassin du fleuve Sénégal, l'analyse des débit (distribution spatiale et temporelle et tendances associées) est extrêmement importante. En particulier dans le contexte du bassin du fleuve Sénégal, car la disponibilité de l'eau est fondamentale et étroitement liée à la croissance économique et au développement social. A cet effet, dans le cadre du projet WEFE-Sénégal, une analyse des débits fluviaux signalés sur le fleuve Sénégal a été développée.  
Cette analyse est importante pour l'évaluation de la disponibilité de l'eau et en outre pour l'étalonnage des modèles et l'estimation des charges de contaminants.  

Il est important de comprendre si et où les séries hydrologiques utilisées pour l'analyse et la modélisation ont des tendances et/ou des points de changement. La détection des tendances dans les données climatiques et les séries de données hydrologiques a été un sujet important pour l'hydrologie et la climatologie, car elles sont influencées par plusieurs facteurs tels que les changements climatiques et l'utilisation des terres et la création et la gestion des infrastructures hydrauliques. Par conséquent, la plupart des séries hydrologiques présentent un profil non stationnaire. Il est également important d'analyser la cohérence entre les données rapportées dans le temps et dans l'espace. 

Version: 2.0 Révision. Mise à jour de la base de données selon la suggestion de Dr. BADER: cette base de données hydrométriques du bassin du fleuve Sénégal, associée à la mise à jour de la monographie hydrologique du fleuve réalisée en 2012 et gérée avec le logiciel HYDRACCESS de l'IRD, a été partiellement mise à jour depuis 2011. Elle est accompagnée d'une note décrivant la nature des séries de données associées aux différentes stations. 

Summary

This report is reporting a summary of the analysis of literature and data availability on the Senegal River basin. This Report is currently based on literature review and open access data and it will be updated as the local data to be collected by project partners will be made available (February 2019).  
The elaborated chapters provides an analysis of the key issues in terms of environmental quality (with special emphasis on water quality) in the SRB. It shall serve to set priorities for the research and training aspects as well as related mitigation concepts concerned within the Water Energy Agriculture Nexus of the WEFE Senegal project 
The analysis is done using: 

• Country based health statistics released by the World Health Organization (WHO), with special emphasis on environmental health stressors as a starting point
• Country based trade statistics to identify sectors, with presumably impact water quality
• Other databases on industrial activities
• Scientific literature (and data provided by OMVS) about water quality in the SRB in comparison to existing environmental quality standards (EQS).
• Free Open Access Data 

This report has to be considered as an ongoing working document as it will be updated and populated when local data will be available (local data to be delivered by first months of 2019).  
 

Résumé

L'Afrique de l'Ouest, en particulier la zone soudano-sahélienne, a connu une variabilité climatique au cours de ces dernières décennies. Malgré quelques périodes de répit, les statistiques ne plaident pas vraiment en faveur d’un retour à de meilleures conditions climatiques, pluviométriques plus précisément. Au-delà de l'aspect structurel de cette variabilité climatique, de nombreux effets ont été observés sur les activités socio-économiques, en plus de l'implication des pratiques socio-culturelles. Cette situation se répercute de manière dramatique sur les ressources en eau et notamment sur l'hydrologie des bassins transfrontaliers comme celui du Sénégal. L’objectif général du présent rapport consiste à faire une synthèse bibliographique sur les études relatives à la modélisation agro-hydro-climatique dans le bassin versant du fleuve Sénégal. Il vise à dresser un état des lieux sur toute la documentation disponible, notamment celle de l’OMVS, de l’Institut de Recherche pour le Développement,  du projet AMMA-CATCH, de l’UNESCO et autres institutions ; sans oublier les thèses et mémoires de l’UCAD. La synthèse de l’ensemble des sources citées ci-dessus a été réalisée ; elle est essentiellement relative à l’analyse de la variabilité du climat, l'évaluation des risques climatiques, l’impact sur la disponibilité des ressources en eau sans oublier les aspects socio-économiques, en particulier dans le contexte des aménagements et infrastructures hydrauliques nationales ou transfrontalières. Le présent rapport tente également de faire ressortir une analyse des résultats de différents scénarios pour une bonne documentation du Projet “Nexus WEFE SENEGAL”.

Introduction

In the fremework of Senegal project, climate variabilty analysis has also been conducted to the study of spatio-temporal dynamic patterns of dry spell periods during a particular seseaon of the year, eg. the growing season. Dry spells are periods of consecutive days longer than a threshold value, e.g. 3 days, in which precipitation is zero or lower then the threshold of 1 mm (Ratan and Venugopal (2013),Chaudhary, Dhanya, and Vinnarasi (2017),Masupha, Moeletsi, and Tsubo (2016),Froidurot and Diedhiou (2017)). Detection of all dry spells from 1981 to 2017 with sutiable R functions (Cordano (2015)) for an area covering the entire Senegal River basin and its surroundings. Dry spells dynamics are of great interest to detect the seeding periods at the beginning of the growing season, due to fact that crop growth is extramely sensitive to intermettence of dry and wet periods (Gornall et al. (2010)).

Dry Spell annual indices (Yearly aggregation)

In order to resume the behavoiour of dry spells during the latest deacades, aggregated indices have been defined for the growing season of each year. To calculate these indices, dry spells dynamics were extracted the dry spells for the entire period of the time series. The dry spells starting on a selected period of the year, generally corresponding to the growing season per each year, were selected and then each gruop of dry spells ocuuring in the same season has been aggregeted in order to obtain a single numeric values. In particular, the following indices has been extracted referring to each year.

• drySpellCountLow : number of dry spells of the rainy season equal or longer than 3 days and lower than 10 days (Figures 1,2,3);
• drySpellCountIntermediate : number of dry spells of the rainy season equal or longer than 10 days and lower than 21 days;
• drySpellCountHigh : number of dry spells of the rainy season equal or longer than 21 days;
• drySpellCount: number of all dry spells of the rainy season equal or longer than 3 days (Figures 4,5,6);
• median : median (50th precentile) of all dry spells of the rainy season equal or longer than 3 days;
• max : maximum of all dry spells of the rainy season equal or longer than 3 days ;
• q25 : 25th precentile of all dry spells of the rainy season equal or longer than 3 days;
• q75: 75th precentile of all dry spells of the rainy season equal or longer than 3 days;
• mean : mean of all dry spells of the rainy season equal or longer than 3 days (Figures 7,8,9);
• q90 : 90th percentile of all dry spells of the rainy season equal or longer than 3 days (Figures 10,11,12);
• q90_7: 90th percentile of all dry spells of the rainy season equal or longer than 7 days;
• iqr : difference between 75th and 25th percentiles (interquantile range - IQR) of all dry spells of the rainy season equal or longer than 3 days (Figures 13,14,15);
• sum: sum of the days of all dry spells of the rainy season equal or longer than 3 days;

Abstract

This report is aimed to give an overall description of the features provided by E-Nexus tool and to display and analyse the results achieved so far within the frame of WEFE (Water Energy Food Ecosystems) Senegal project. It was initially developed in 2017 in order to support the local stakeholders in the Mékrou River Basin area, involving the countries of Niger, Benin, Burkina Faso (Udias et al., 2018). Then, it has undergone several updates and structural revisions with the oncoming project related with Senegal Basin area, to have it fit properly the necessities of the local features to be analysed and estimated via modelling and predictions tools. At the current moment, most efforts have been spent to produce an adequate study of the area, so, other than modelling and climate variability indices previously developed, it has been improved with evaluation tools for the analysis of seasonal dry spells (quantiles, trends, etc.) and global surface water variability. In this way, it can serve as a reliable Decision Support System for Environmental Monitoring through the detection of environmental trends and anomalies at the river basin level. Giving a focused scope on the basin area, this report briefly describes the featured processes used by E-Nexus for every analysis performed on the basin, and then it displays the produced results along with an explanation of every detected behaviours in term of climate variability.