Soutenance mémoire
Etudier l’occupation du sol et les stocks de carbone de certaines essences forestières, c’est s’intéresser à l’organisation de l’espace et surtout envisager des actions d’atténuation des gaz à effet de serre (GES). L’occupation du s ol est une variable fondamentale pour la planification régionale ainsi que pour l’étude et la compréhension de l’environnement (Foody, 2002 cité par SARR, 2009). La modélisation de la biomasse aérienne devient ainsi incontournable pour le suivi des formations végétales.
Au Sénégal, la diminution du c ouvert végétal ne concerne pas seulement les formations forestières, elle touche également les formations de savanes, de parcs arborés, etc. Au niveau du bassin arachidier dominé par l’agriculture vivrière notamment l’arachide, la perte d e certaines espèces ligneuses corollaire d’une diminution des stocks de carbone est inquiétante. Afin d’appréhender la dynamique spatio-temporelle des parcs agro forestiers à Cordyla pinnata (Lepr. ex A.Rich.) Milne-Redh, cette étude a été entreprise sur deux terroirs villageois (Keur Samba GUEYE et Santhie Rame) de la communauté rurale de Keur Samba GUEYE situés entre les latitudes 13°44 Nord et 13°35 Ouest nord et les longitudes 16°11’ Est et 16°17 Ouest dans le département de Foundiougne, région de Fatick.
Elle utilise des images satellitaires (Landsat et Quickbird) pour le suivi de ces es paces et l’extraction de paramètres des houppiers pour estimer la biomasse aérienne. Cette analyse diachronique basée sur des images de 1999 et 2011 a été facilitée par les données recueillies sur le terrain. En effet, la procédure la plus efficace pour mesurer le degré de changement de l’environnement est l’étude multi-date de la couverture végétale (Lambin et al. 2001 ; Vågen, 2006). C’est pourquoi, dans ce travail, nous proposons d’évaluer le changement récent de l’occupation du s ol dans l a communauté rurale de Keur Samba Guèye à partir de l’analyse d ’images Landsat ETM et ETM+ et d’extraction des paramètres devant servir au modèle d’estimation de la quantité de carbone aérien à partir d’une image Quickbird. Cette étude est structurée en quatre chapitres : le cadre général de l’étude, une présentation générale de la communauté rurale, une analyse diachronique de l’occupation du sol et la modélisation du carbone de la biomasse aérienne.
CADRE THEORIQUE DE L’ETUDE
Contexte et justification
Contexte
Dans les régions semi-arides de l’Afrique de l’Ouest, les agriculteurs mettent en œuvre depuis des générations un système traditionnel d’utilisation du sol connu sous le nom de « parcs agro forestiers ». Il se caractérise par le maintien délibéré d’arbres disséminés sur les terres ou les jachères récentes (Raison, 1988). Le recours à ce système de production permettait d’obtenir, en plus des produits agricoles, des produits forestiers comestibles, du bois d’œuvre et de construction, du bois d’énergie, du fourrage, des produits médicinaux, etc. Ces systèmes de production contribuent également à la conservation des sols et des eaux et à la protection de l’environnement (Sène, 1994). Aujourd’hui, il apparaît que les parcs agro forestiers jouent un rôle important dans la séquestration du carbone (CCNUCC, 2009).
A l’échelle d e l’ Afrique de l ’Ouest et même dans beaucoup de pa ys du S ahel, l’agroforesterie constitue une thématique largement étudiée mais la documentation sur la dynamique spatiale des parcs à Cordyla pinnata (Lepr. ex A.Rich.) Milne-Redh. reste p eu fournie. Et pour tant, le phé nomène reste et demeure d’actualité. Mieux, il fait partie intégrante de l’agriculture sénégalaise notamment dans le bassin arachidier. Aujourd’hui, on assiste à une dégradation progressive et sensible de ces systèmes de production agricole, qui induit une baisse constante des rendements agricoles (Niang, 1990). En particulier, les parcs agro forestiers à Cordyla pinnata (Lepr. ex A.Rich.) Milne-Redh connaissent une dégradation assez marquée par une exploitation incontrôlée de cette espèce.
Justification
Traditionnellement effectué depuis le sol par la mesure de certains paramètres des arbres, l’inventaire forestier permet, entre autres, le suivi de certaines formations végétales, notamment dans les parcs agro forestiers. Aujourd’hui, certaines difficultés sont rencontrées. En effet, de nombreux pays notamment les moins développés ne possèdent pas assez de ressources humaines, financières ou techniques pour l’évaluation des stocks de carbone des espèces ligneuses. Aussi, la diversité des méthodes d’évaluation à des intervalles de temps de surveillance peut conduire à des résultats imprécis.
La mesure de la biomasse, qui peut être convertie en carbone emmagasiné par un individu ligneux, nécessite de peser la quantité de matière végétale sèche. Des techniques destructives appliquées à un petit nombre d’arbres (coupe, séchage, pesée) sont utilisées pour construire des équations allométriques à partir des variables mesurées lors des inventaires forestiers (DBH, hauteurs,…). Ces relations sont ensuite utilisées pour déduire la biomasse à partir de mesures effectuées sur d’autres arbres. Cette méthode s’avère plus précise si l’échantillon est adéquat, mais elle est très coûteuse en temps et en main d’œuvre (Robert Nassi et al ; 2008). Aujourd’hui, l’absence d’un outil performant et fiable utilisant les nouvelles technologies telles que la télédétection, les SIG, etc. limite le suivi de ces systèmes de production. Faire appel aux technologies spatiales prend ici tout son sens, puisqu’elles permettent de gagner en temps et en coût. Cette étude vise après une analyse de l’occupation du s ol, à utiliser les techniques de la géomatique et de la statistique pour établir une corrélation fiable entre la biomasse et le diamètre des houppiers segmentés, des individus ligneux prédominants d’un parc agro forestier à Cordyla pinnata.
PROBLEMATIQUE ET HYPOTHESES DE RECHERCHE
Objectifs de l’étude
Depuis quelques années, différents travaux d’inventaires forestiers ont été conduits pour développer des modèles allométriques. Ces modèles permettent d’estimer la quantité de carbone séquestrée par certains individus ligneux pour le suivi de certaines formations. L’objectif de cette étude est d’étendre la recherche aux nouvelles technologies de l’information et de la communication par une analyse spatiale de l’occupation du sol et une modélisation de la biomasse aérienne des individus de Cordyla pinnata avec des images de haute résolution. Cet objectif général est tributaire de trois objectifs spécifiques :
✥ Identifier des paramètres fiables pour le suivi des parcs agro forestiers
✥ Procéder à l’analyse de l’utilisation du sol
✥ Modéliser la biomasse aérienne séquestrée par les individus ligneux .
Cette étude permettra de comprendre les changements d’occupation du sol au niveau de la communauté rurale de Keur Samba Guèye, de disposer d’indicateurs de suivi mais aussi d’un outil d’aide à l’estimation des stocks du carbone aérien des parcs agro forestiers.
Cette compréhension va servir d’une part, à un aménagement des arbres hors forêt, de conserver la biodiversité et, d’autre part à procéder au suivi des potentialités du parc en matière de séquestration du carbone. Tout ceci dans le but d’améliorer le bien être de la population.
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Table des matières
INTRODUCTION
Chap. 1 : CADRE THEORIQUE DE L’ETUDE
I. Contexte et justification
I.1 Contexte
I.2 Justification
II. PROBLEMATIQUE ET HYPOTHESES DE RECHERCHE
II.1 Objectifs de l’étude
II.2 Hypothèses de recherche
III. APPRCOCHE METHODOLOGIQUE
III.1 La recherche documentaire
III.2 L’observation directe
III.3 Inventaire de données biophysiques
III.3.1 Choix et critères de sélection des
III.4 ENQUETES SOCIO-ECONOMIQUES
III4.1 L’enquête qualitative
III.4.2 Echantillonnage par grappes
III.4.3 L’enquête par questionnaire
III.5 TRAITEMENT DES DONNEES COLLECTEES
III.5.1 Les données biophysiques et socioéconomiques
III.5.2 Les images satellitaires
CHAP 2: PRESENTATION GENERALE DE LA COMMUNAUTE RURALE
I. CADRE BIOPHYSIQUE
I.1 Situation géographique
I.2 Climat
I.3 Pluviométrie
I.4 Relief et sols
I.5 Les ressources en eau
I.6 Végétation et faune
I.2 Le milieu humain et la structure socio-économique
II. LES PARC AGROFORESTIESTIERS
II.1 Définition de quelques concepts
CHAP 3 : ANALYSE DE LA DYNAMIQUE DE LOCCUPATION DU SOL
I. ANALYSE DIACHRONIQUE DE L’OCCUPATION DU SOL
I.1 Définition de l’occupation du sol
I.2 Méthode de classification
I.2.1 Classification supervisée
I.2.2 Identification de catégories d’occupation du sol
I. ETAT DE L’OCCUPATION DU SOL A KEUR SAMBA GUEYE
II.1 Situation en 1999
II.2 Situation en 2011
III. DYNAMIQUE DE L’OCCUPATION DU SOL DE 1999 à 2011
III.1 Matrice de l’évolution des classes d’occupation du sol
III.2 Matrice des changements d’occupation du sol
III.3 Les modifications entre 1999 et 2011
III.4 Les conversions entre 1999 et 2011
CHAP. 4 : PARAMETRES ET OUTILS DE SUIVI DES PARCS AGROFORESTIERS
I. QUELQUES PARAMETRES DE SUIVI DES PARCS
I.1 Définition d’un indicateur
I.2 Etat de la régénération
I.3 Taux de biomasse aérienne : TB
I.4 Distribution spatiale de l’espèce prédominante du parc
II.MODELISATION DE LA BIOMASSE AERIENNE
II.1 Modélisation?
II.2 Extraction des houppiers à partir d’une image de haute résolution
II.2.1 Définition
II.2.2 Description structurelle du houppier
II.4 Extraction des paramètres du houppier
III. GENERALITES SUR LE MODELE
III.1 Paramètres du modèle
III.2 Diagramme de dispersion et tendance de la Biomasse Aérienne
III.3 Position du problème et approche statistique
III.4 L’analyse par régression
Discussions de l’étude
CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
