Soutenance mémoire
Au niveau mondial, la grande menace qui pèse sur l’environnement est actuellement le réchauffement de la planète. Cela est dû à plusieurs interventions humaines au niveau de différents écosystèmes (forêts, mers, océans, massifs montagneux, etc.). Concernant les zones forestières, les habitats des ressources génétiques de la région tropicale subissent depuis longtemps des dégradations. La superficie et la richesse des forêts sont réduites et entraînent une certaine disparition de la diversité génétique tant au niveau végétal qu’animal. Selon Whitmore et Sayer 1992, Oldfield 1988, la destruction des forêts tropicales (dont la superficie occupe 7% de la superficie totale des terres) est la plus importante destruction potentielle de la diversité biologique.
Contexte général
Madagascar : biodiversité unique au monde
La biodiversité malgache est reconnue dans le monde par sa richesse et son niveau d’endémisme très particulier. Elle est l’un des très rares endroits où des espèces nouvelles sont encore découvertes même parmi les oiseaux et les mammifères. (Mediaterre, 2006). Elle figure parmi les 10 hot spots de la diversité biologique mondiale (Planète vivante, 2008) et possède l’un des écosystèmes les plus riches du monde. Des différenciations très remarquables sont observées sur les espèces tant au niveau végétal qu’animal. Cela est caractérisé par une diversité écologique importante : du climat, de la topographie, des habitats, etc.). Ces niveaux élevés d’endémisme et d’archaïsme des espèces sont expliqués par une longue évolution car au fil du temps, l’île est devenue un refuge exceptionnel pour les descendants d’espèces archaïques maintenant disparues des continents africain et asiatique avec lesquels elle était reliée à certaines périodes de son histoire géologique. Beaucoup d’espèces animales et végétales de la biodiversité malgache font actuellement partie des grandes priorités mondiales en matière de conservation de la biodiversité et de préservation de l’environnement.
Concernant les écosystèmes forestiers à Madagascar, ces derniers abritent particulièrement une biodiversité très large. Par ailleurs, les forêts sont de différents types et permettent un développement de large gamme d’espèces animales et végétales dont nombreuses sont endémiques. A Madagascar, les principales formations primaires d’écosystèmes forestiers sont repartis comme suit selon Moat, dans Atlas 2007 :
– les forêts denses humides sempervirentes de basse et moyenne altitude de l’Est occupant 4 773 700 hectares
– les forêts denses sèches décidues réparties sur les massifs de la partie Ouest et moyennes Ouest de Madagascar sur une superficie de 3 197 000 ha
– les forêts denses sclérophylles de moyenne altitude de la partie occidentale de l’île près de 540 000 ha;
– les forêts littorales occupant 34 600 ha
– les fourrés denses xérophiles de la région méridionale présentant les espèces épineuses sur une superficie de 1 835 500 ha,
– les mangroves sur le long des zones littorales de la côte Ouest de Madagascar ayant une superficie de 243 300 ha.
L’estimation de richesse floristique à Madagascar est près de 12000 espèces, répartis sur 1600 genres et appartenant à 180 familles (Guillaumet, 1984). Les formations primaires abritent encore de bois précieux et d’essences tropicales rares.
Contexte de la gestion des ressources phytogénétiques forestières
Depuis une vingtaine d’années, conscient des problèmes de dégradation accrue de l’environnement et la perte de biodiversité ainsi que les problèmes issus des différents cataclysmes naturels, Madagascar s’est engagé dans la protection de son environnement depuis la fin des années 1980. Vers 1989, le gouvernement a élaboré son Plan National d’Action Environnemental (PNAE). La Charte de l’Environnement était adoptée sous forme de loi d’Etat, la loi 90-033 qui constitue le cadre général d’exécution de la Politique Nationale de l’Environnement. Elle comporte les objectifs visés, la stratégie à mettre en oeuvre et les trois Programmes Environnementaux (PEI, PEII et PEIII). La PNE vise à rétablir un équilibre durable et harmonieux entre les besoins de développement de l’homme et les ressources écologiques.
Plusieurs conventions internationales ont été signées et/ou ratifiées par Madagascar pour la sécurité et la gestion durable de sa biodiversité : la Convention sur la Diversité Biologique, le Protocole sur la Biosécurité, la Convention sur le Commerce International des espèces de faune et Flore sauvage menacées d’extinction, entre autres. Suite à ces acquis au niveau international, les objectifs de la Stratégie National de la Gestion Durable de la Biodiversité à Madagascar ont été basés sur ceux de la Convention sur la Diversité Biologique. Cela indique la combinaison de la conservation et de la valorisation d’une part, de l’écologie et de l’économie d’autre part pour garantir l’efficacité de la gestion (Minenv, 2002). Selon ce SNGDB, la conservation des ressources génétiques forestières, agricoles et animales a été définie parmi les axes d’orientation de cette stratégie. Concernant cette dernière, Madagascar a déjà établi un Plan National Stratégique de Gestion des ressources phytogénétiques forestières pour leur gestion durable (PNSGRPF), par l’initiative du SNGF et différentes institutions. Ce plan a été déjà mis en œuvre depuis Janvier 2000. Il est basé sur sept axes stratégiques dont le premier axe a mis l’importance de la connaissance de la diversité génétique des espèces cibles pour point de départ d’une gestion rationnelle et durable des ressources phytogénétiques.
Problématique
Problématique globale
La grande menace qui pèse sur l’environnement mondial est actuellement le réchauffement de la planète. Ce dernier affecte l’équilibre des grands écosystèmes: les massifs montagneux, les mers et les océans, les forêts et les zones tropicales. Le prolongement de la sécheresse, l’élévation du niveau des mers, la disparition des espèces de plantes et d’animaux sont tous des effets graves sur l’environnement. Les activités humaines, l’utilisation de combustibles fossiles (pétrole, charbon) et la déforestation sont parmi les principales causes de la dégradation de l’environnement qui se traduit en particulier par l’augmentation excessive du taux de gaz carbonique dans l’atmosphère. Pour Madagascar, la dégradation de ses diversités écologiques entraîne des menaces sur l’écologie et l’environnement du pays. La disparition des centaines de milliers d’hectares des forêts et des couvertures végétales par les feux de brousse et les tavy chaque année a des effets sur la topographie et le climat de l’île. D’où l’aggravation de l’érosion et de la formation de lavaka. Des changements climatiques au niveau de certaines zones ont été observés. Les pressions qui pèsent sur les différents écosystèmes, notamment sur les écosystèmes forestiers (22,6% de l’île), constituent des menaces pour la biodiversité faunistique et floristique. Par conséquent, ces écosystèmes perdent certaines de leurs composantes. En effet, certaines espèces sont en train de disparaître car leurs hôtes et/ou leur effectif sont détruits ou diminuent. Des érosions génétiques sont entraînées par des pertes d’individus et des gènes. Cela provoque une régression de la capacité d’adaptation et de reproduction des espèces et qui mène à leur extinction.
Menace sur les ressources phytogénétiques forestières malgaches
Pour les pays tropicaux, les problèmes de dégradation de l’environnement concernent beaucoup les écosystèmes forestiers. Ces grandes richesses biologiques sont menacées d’une forte dégradation à tel point que plusieurs espèces risquent de disparaître définitivement, sans même avoir été découvertes. La cause principale de dégradation des ressources forestières à Madagascar est due aux activités anthropiques. La grande partie des populations paysannes malgaches vivent encore sous la dépendance des produits de ressources naturelles Par conséquent, le défrichement pour les cultures sur brûlis, la surexploitation de forêts sans mesures de préservation des ressources et les feux de brousse ou feux de pâturage non contrôlés sont parmi les principales pratiques dévastatrices de ces ressources. Depuis la 2ème moitié du 20ème siècle, la superficie forestière ne cesse pas de diminuer d’année en année. De 1960 à 1994, 5 millions d’hectares des forêts sont disparus dû à des exploitations abusives (Charbonnier, 1998). Le taux de déforestation enregistré par l’administration forestière tourne autour de 117 453 ha par an entre 1992 et 1999 (DEF, 2002). Et selon Moat dans l’Atlas 2007, le taux de déboisement est d’environ 150 000 ha/an. Ce rythme implique la perturbation et la destruction de ces écosystèmes forestiers et entraîne la raréfaction ou la disparition totale de certaines espèces caractéristiques.
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Table des matières
INTRODUCTION
1ère partie : Contexte et problématique
Chapitre I : Contexte général
I.1- Madagascar : biodiversité unique au monde
I.2- Contexte de la gestion des ressources phytogénétiques forestières
Chapitre II : Problématique
II.1- Problématique globale
II.2- Menace sur les ressources phytogénétiques forestières malgaches
II.3- Les Dalbergia malgaches : espèces importantes sur le plan économique mais menacées par les pratiques humaines
Chapitre III : Objectifs, hypothèses et méthodologie
III.1- Objectifs
III.2- Hypothèses
III.3 – Méthodologie
Chapitre IV : Etat des connaissances
IV.1- Caractéristiques de la forêt dense humide de moyenne altitude (écosystème de Dalbergia monticola)
IV.2- Généralités sur le genre Dalbergia
IV.2.1- Dalbergia spp
IV.2.2- Dalbergia monticola
IV.3- Les apports des méthodes et outils de la génétique
IV.4- Technique de multiplication : outils de gestion des ressources phytogénétiques forestières
IV.5- Revue bibliographique : impact de la fragmentation et de l’exploitation des forêts sur les ressources phytogénétiques forestières
2ème partie : Matériels et méthodes
Chapitre V: Matériels d’étude
V.1.- Sites et populations d’étude
V.1.1- Choix des sites
V.1.2- Caractéristiques des sites
V.1.3- Description des populations
V.2- Structures spatiales des individus
Chapitre VI : Méthodes d’étude
VI.1- Etude de la diversité génétique sur la base des marqueurs moléculaires
VI.1.1- Mode d’échantillonnage
VI.1.2- Collectes des échantillons des feuilles
VI.1.3- Analyse par marqueur moléculaire
VI.2- Etude de la diversité de physiologie de germination
VI.2.1- Mode de récolte des graines
VI.2.2- Caractérisation des graines
VI.2.3- Analyse statistique des données
VI.3- Etude de la diversité de croissance juvénile
VI.3.1- Mode d’essai
VI.3.2- Analyses statistiques des résultats
3ème partie : Résultats et interprétations
Chapitre VII : Diversité par approche moléculaire
VII.1- Etude de la diversité génétique à l’échelle de l’aire naturelle
VII.1.1- Diversité intra et inter populations
VII.1.1.1- Selon les marqueurs microsatellites nucléaires
VII.1.1.2- Selon les marqueurs microsatellites chloroplastiques
VII.1.2- Gradient de diversité
VII.1.3- Structure de la diversité génétique
VII.1.3.1- Structure par marqueurs microsatellites nucléaires
VII.1.3.2- Structure par marqueurs microsatellites chloroplastiques
VII.2- Isolement génétique par la distance
VII.3- Analyse des effets de goulots démographiques
VII.4- Structure de la diversité génétique à l’échelle du paysage
VII.4.1- Population de Ranomafana
VII.4.2- Population de Bekorakaka
VII.5- Spatialisation la diversité génétique à l’échelle locale
VII.6- Conclusions partielles
Chapitre VIII : Diversité de la physiologie de germination et de croissance juvénile
VIII.1- Variabilité intra et inter provenance de la morphologie et de l’anatomie de graines
VIII.1.1- Diversité morphologique des graines
VIII.1.2- Diversité anatomique des graines
VIII.2- Variabilité intra et inter provenance du taux de germination
VIII.2.1- Germination en fonction de la température
VIII.2.2- Germination en fonction de la teneur en eau
VIII.2.3- Corrélation entre le taux de germination et la qualité physiologique des graines
VIII.2.4- Corrélation entre la taille des arbres mères et le taux de germination
VIII.3- Paramètres étudiés de la croissance juvénile
VIII.3.1- Variabilité et héritabilité des caractères
VIII.3.2- Corrélation des caractères
VIII.3.3- Mortalité au stade juvénile
VIII.4- Conclusions partielles
4ème partie : Discussions et recommandations
Chapitre IX : Discussions
Chapitre X : Recommandations
CONCLUSIONS
Bibliographie
Annexe
