Dynamique des peuplements de Grevillea banksii entre 1990 et 2007

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PROBLEMATIQUE ET OBJECTIFS DE L’ETUDE

Problématique

A Madagascar, la surface forestière ne cesse de diminuer. La culture itinérante sur brûlis, les feux de végétation, et les exploitations forestières en sont les principales causes. A titre d’exemple, les forêts littorales ont été détruites de 22,5% depuis les années 70, et actuellement, elles ne couvrent plus que 274 Km² sur lesquels 0,77% étaient protégées avant 2002 Cette dégradation met incontestablement en péril les ressources biologiques malgaches, surtout pour les espèces endémiques et rares dont Madagascar dispose avec une diversité inestimable.
Pour faire face à cette dégradation, les projets de reboisement, de reforestation et d’enrichissement, font partie des activités de la politique forestière consentie par l’Etat malgache. La satisfaction des besoins en produits forestiers qui sont en croissance permanente ne sera possible, en effet, que si l’extension des ressources forestières est encouragée et organisée. Les ressources actuelles doivent en effet être complétées par des ressources nouvelles issues du reboisement. Cette extension des reboisements contribuera par ailleurs à réduire la pression qui s’exerce sur les forêts naturelles (REPUBLIQUE DE MADAGASCAR, 1997).
Ainsi, selon la politique forestière qui privilégie d’orienter les reboisements en fonction des besoins régionaux et locaux1, les espèces à vocation de production ont été favorisées compte tenu de l’évolution croissante de la demande en produits forestiers. Il s’agit surtout d’essences à croissance rapide et ayant une forte capacité à fournir du gros bois, mais surtout d’essences essentiellement exotiques. Parmi tant d’autres, Eucalyptus représente l’essence introduite pour le reboisement la plus répandue à Madagascar et Eucalyptus robusta l’espèce la plus commune (RAMAMONJISOA, 1994).
Le Grevillea banksii est aussi l’une des espèces utilisées pour l’atteinte de cet objectif. En effet, Grevillea banksii est considéré comme une bonne espèce d’embroussaillement et a été utilisé dans la lutte contre l’érosion dans la région d’Ambila Lemaitso (GACHET, 1966). Le but de l’embroussaillement vise, en effet, à couvrir rapidement le sol, à le protéger et à le restaurer en vue de le rendre de nouveau apte à une utilisation plus rémunératrice (RAJOELISON,1987).
Or, la bibliographie disponible sur cette espèce et notamment dans les territoires de France outre-mer et de l‘Union Européenne, montre que cette espèce constitue un danger potentiel considérable pour la biodiversité en général (www.cabi.org; www.issg.org ). D’autant plus qu’elle est classée comme « modérément invasive » dans les zones tropicales (BINGGELI, 1998). D’autre part, concernant Madagascar, aucune étude concernant l’envahissement de cette espèce n’a encore été faite.
Au contraire, beaucoup d’études ont été initiées pour son utilisation, toujours en termes d’embroussaillement, mais aussi pour la jachère agricole et en agroforesterie (ANDRIANIRINA, 1969 ; RAJOELISON, 1987 ; RANDRIANATOANDRO, 2003). Et d’autre part, le peuplement commence certainement à se rapprocher des forêts naturelles. C’est le cas, entre autres, de la forêt littorale de Vohibola.
La forêt de Vohibola, un des derniers fragments de forêt dense littorale de Madagascar constitue en effet, un écosystème forestier critique, puisqu’elle possède une biodiversité exceptionnelle parmi laquelle des espèces en danger critique d’extinction (catégorie UICN « CR ») qu’on ne trouve plus que dans ce bloc de forêt. L’ensemble de la forêt est menacée par des pressions de surexploitation directes ou indirectes : surexploitation des espèces à valeur économique (ébène, bois de rose , collecte et commerce des animaux sauvages, …) mais aussi par la présence d’espèces envahissantes exotiques (EEE), dont Grevillea banksii, qui figurent parmi les pestes végétales les plus redoutables du monde, ne permettant probablement pas à la forêt secondaire (en régénération) d’évoluer vers sa reconstitution forestière naturelle ou aux écosystèmes humides de maintenir leur équilibre.
Cette espèce a proliféré après qu’un immense incendie ait décimé les deux tiers de la forêt naturelle et se développe aujourd’hui en formation qui a tendance à être monospécifique. De plus, une partie du Grevillea banksii se trouve déjà dans la zone de gestion et selon les observations faites sur place, la zone s’étend rapidement dans les clairières et dans les endroits parcourus par les feux de forêts (MARCHAND, 2009).
De ce fait, en tant qu’espèce qualifiée de « espèce envahissante », une question s’avère essentielle :  » le Grevillea banksii constitue t-il une menace potentielle d’envahissement pour les forêts naturelles malgaches, notamment pour celles de la forêt littorale de Vohibola ? »
A travers cette question générale de départ et la méthodologie adoptée pour mener à terme cette recherche, nous avons tenté de répondre à plusieurs questions :
– Quels sont les facteurs naturels et/ou anthropiques déterminants de la propagation de Grevillea banksii dans son espace naturelle ?
– La connaissance de la structure de son habitat permet-elle d’en savoir un peu plus sur le potentiel d’envahissement de Grevillea banksii ?
– Est-ce qu’il existe de facteurs spécifiques qui favoriseraient la propagation de Grevillea banksii ?
– L’aire d’occurrence de Grevillea banksii est elle en concurrence avec celle des forêts naturelles ?

Objectifs et hypothèses de travail

La problématique et les questions de recherche ainsi énoncées, cette étude a été menée en vue de connaître le degré et le mode d’envahissement de Grevillea banksii dans l’intention de mettre en place un plan d’aménagement pour la gestion de son envahissement.
Cet objectif global intègre ainsi les objectifs spécifiques suivants :
– Etudier la structure de l’habitat et la dynamique de propagation de Grevillea banksii ;
– Apporter de nouvelles connaissances sur les facteurs favorables de la propagation naturelle de Grevillea banksii ;
– Analyser la distribution de l’espèce envahissante dans les milieux naturels à partir de relevés de terrain et données cartographiques ;
– Proposer un plan de valorisation de l’envahissement potentiel de Grevillea banksii.
Pour répondre à ces objectifs, deux hypothèses principales sont avancées, dont :
• Hypothèse 1 : Grevillea banksii prend le rôle d’espèce pionnière pour la reconstitution progressive de l’ambiance forestière.
En effet, certains auteurs ont constaté un regain de vigueur et apparition de la flore post forestière à la suite de l’installation de Grevillea banksii (RANDRIANARISOA, 1983). Les travaux d’ANDRIANIRINA (1969) et de RAJOELISON (1987) révèlent même qu’une amélioration du sol par l’embroussaillement du Grevillea se fait sentir jusqu’à une profondeur de 40cm. Ce fait laisse à supposer que cette espèce possède des caractéristiques qui permettraient, entre autres, l’amélioration du sol au bénéfice d’essences semi-héliophiles à sciaphiles.
Si ce cas s’avérerait, cette espèce pourrait ne pas se comporter comme une espèce envahissante pour les forêts naturelles malgaches, d’où les deux sous hypothèses suivantes :
– Sous hypothèse H11 : la présence de Grevillea banksii n’affecte pas le développement des autres espèces forestières
– Sous hypothèse H12 : le développement de Grevillea banksii est considérablement limité en peuplement mélangé et à un certain état de développement de l’espèce.
• Hypothèse 2 : La propagation de Grevillea banksii dans le temps va affecter les forêts naturelles.
Depuis l’introduction de l’espèce à Madagascar, ses zones de distribution n’ont cessé d’augmenter et sont largement sorties de leurs zones d’introduction. Mais pour le moment, ce sont surtout les tanety et les terrains sujets à des cultures sur brûlis et des feux de brousse qui sont surtout colonisés par l’espèce : c’est une espèce héliophile et pyrophile. Elle a une forte capacité d’envahissement des tanety de basse altitude (HAGEN, 2001).
Selon cette affirmation de HAGEN, le développement et l’envahissement de Grevillea banksii sur d’autres faciès topographiques parait encore incertain, d’où les deux sous hypothèses suivantes :
– Sous hypothèse H21 : les zones d’occurrence de Grevillea banksii sont en concurrence avec celles des forêts naturelles
– Sous hypothèse H22 : le potentiel d’envahissement de Grevillea banksii est limité dans l’espace.

ETAT DES CONNAISSANCES

Espèces envahissantes

Généralités

En terme général, une plante envahissante est une plante qui se multiplie naturellement sans l’intervention de l’homme pour produire un changement important sur la composition, la structure ou le fonctionnement de l’écosystème dans un milieu naturel ou dégradé (RANDRIANASOLO, 2006).
Par contre, il y a une invasion biologique lorsqu’une espèce prolifère de manière rapide dans un nouvel habitat suite à une introduction humaine intentionnelle et au détriment des espèces locales. Ces espèces envahissantes possèdent souvent certaines caractéristiques comme un haut potentiel reproducteur ou une croissance rapide qui, ajouté à certains facteurs écologiques comme la modification des processus de succession, l’interaction entre espèces, le cycle trophique, entraînent un changement de la diversité biologique et menacent les espèces locales (ANSELLEM, 2000).
Et enfin la définition la plus récente indique que « une espèce exotique envahissante est une espèce exotique (allochtone, non indigène) dont l’introduction par l’homme (volontaire ou fortuite), l’implantation et la propagation menacent les écosystèmes, les habitats ou les espèces indigènes avec des conséquences écologiques et/ou économiques et/ou sanitaires négatives, elles concernent l’ensemble des domaines terrestres et marins, avec une gravité particulière pour les écosystèmes terrestres insulaires (SOUBEYRAN, 2008).
En somme, les espèces envahissantes sont, pour le plus grand nombre, des espèces naturalisées, c’est-à-dire des espèces d’origine exotique qui prolifèrent dans des milieux semi-naturels et naturels distants de leurs territoires d’origine. Les espèces dites « envahissantes » se définissent également en fonction des impacts négatifs qu’elles font subir aux écosystèmes naturels, à l’agriculture, au paysage, à la santé…dès qu’elles se propagent. Le caractère envahissant d’une plante peut aussi être associé à des critères biologiques.

Catégories d’espèces envahissantes

Il est connu que beaucoup d’espèces introduites deviennent envahissantes dans leur aire d’introduction, même si cela dépend aussi souvent des facteurs existants (écosystèmes existants et/ou le climat). Mais globalement les espèces envahissantes (exotiques ou indigènes) sont classées selon leurs degrés et vitesse de propagation et/ou selon leurs impacts sur les écosystèmes.
BINGGELI (1998) a fait une classification regroupant en même temps sur les impacts et la vitesse de propagation de l’espèce. Ainsi, il a défini 3 catégories d’espèces envahissantes allant de « potentiellement envahissante à fortement envahissante »2
Par contre, la classification de QUENTIN et al, 1992 in RANDRIANASOLO, 2006, contourne la subjectivité de ces facteurs et catégorise les espèces envahissantes en fonction de la fragilité et le degré de menace (donc de disparition) des écosystèmes qu’elles envahissent.

Madagascar et les espèces envahissantes

Pour Madagascar, les espèces envahissantes n’ont pas beaucoup retenu l’attention des scientifiques dans les dernières décennies (BINGGELI, 2003). De ce fait, elles n’ont pas encore été répertoriées comme la seconde menace la plus préoccupante malgré la sensibilité de la faune et la flore indigènes des îles à l’envahissement (LAVERTY et al, 2005). Ceci est probablement du au fait que les dégâts causés par les espèces envahissantes sont moindres par rapport à d’autres menaces directes tels le défrichement et les feux. Toutefois, les espèces envahissantes s’emparent des différents domaines biogéographiques, et des différents habitats terrestres et aquatiques. Le Domaine de L’Est de Madagascar reste la région la plus touchée par l’envahissement ; plus d’espèces de flore y ont été rencontrées et l’ampleur de l’invasion semble être plus sérieuse pour chaque espèce par rapport aux autres domaines (LAVERTY et al, 2005). Peu de choses est connu à propos de la distribution et des impacts des espèces introduites à Madagascar, et de ce fait, le manque de données de base et d’informations quantitatives empêche un examen complet des espèces envahissantes (BINGGELI, 2003).

Historique des espèces exotiques à Madagascar

Selon différents auteurs, trois périodes distinctes d’introduction d’espèces exotiques peuvent être identifiées. Il s’agirait tout d’abord des Indo-malais qui sont arrivés directement d’Indonésie ou d’Afrique orientale. Ces derniers auraient pu apporter un certain nombre d’espèces avec eux pendant leurs immigrations. Les espèces importées auraient été des espèces utiles, telles que des espèces de cultures annuelles (FRANÇOIS, 1924 in BINGGELI, 2003).
Vient ensuite la période de l’exploration européenne durant laquelle a été enregistrée l’introduction de nombreuses espèces exotiques. Cependant, c’était seulement après la colonisation de Madagascar par la France en 1896 que l’introduction d’espèces exotiques de partout dans le monde est devenue répandue et systématique (LAVERTY et al, 2005). De nombreuses parcelles d’essais ont été établies, particulièrement sur les Hautes Terres Centrales.
C’est le cas par exemple de la station forestière d’Analamazaotra qui a été aménagé comme un verger à graine pour les programmes de reboisement et pour l’usage des colons (FRANÇOIS, 1924). Entre 1908 et 1923 un grand nombre d’essais a été fait dans cette station forestière, y compris 100 espèces d’eucalyptus (LOUVEL, 1924 in BINGGELI, 2003)Il faut aussi noter l’aménagement de stations agricoles et des terrains d’expérimentation pendant la colonisation. C’est le cas de la Station Forestière d’Ivoloina dans la région Atsinanana, créé en 1896, devenant pendant les deux décennies suivantes le point principal d’entrée de beaucoup d’espèces exotiques.
La région aride du sud-ouest de Madagascar, qui est régulièrement soumis aux sécheresses graves et prolongées, a été aussi le centre de beaucoup d’attention par des botanistes. Tout au long de la période coloniale, de nombreuses espèces envahissantes ont été introduites. C’est le cas par exemple de l’Opuntia monacantha, introduit à Madagascar en 1769 (ANDRIANANTENAINA, 2005). Le but était de fournir du fourrage aux bétails pendant des périodes sèches (BINGGELI, 2003).

Principales espèces exotiques envahissantes introduites à Madagascar

Un grand nombre d’espèces envahissantes est connu ou semble avoir des impacts majeurs sur les écosystèmes malgaches3. Notons plus particulièrement les espèces telles Clidemia hirta (MELASTOMATACEAE), Eichhornia crassipes (PONTEDERIACEAE), Lantana camara (VERBENACEAE), Opuntia monacantha (CACTACEAE), Psidium cattleyanum, Psidium guajava (MYRTACEAE). Ces espèces se sont très rapidement dispersées dans les formations secondaires, surtout sur la côte Est Malgache (hormis Opuntia monacantha introduit dans le Sud de l’île). Ces espèces ont un haut potentiel reproducteur et surtout une croissance rapide qui peut modifier les processus de succession et de régénération des espèces locales (BINGGELI, 2003).
Signalons, par exemple, le cas de Psidium cattleyanum qui colonise de vastes forêts secondaires dans les forêts humides sempervirentes de l’Est. RANDRIANASOLO, en 2005, rapporte le cas du Parc National de Ranomafana qui commence à être dominé par cet arbuste. Cette espèce pourrait devenir un grand problème pour les forêts naturelles malgaches car elle peut se propager dans les chablis et trouées d’abattage, empêchant ainsi la régénération et la succession naturelle.

Grevillea banksii

Le genre Grevillea est représenté par environ 250 espèces et est distribué principalement en Australie mais aussi en Malaisie et en Nouvelle Calédonie. L’espèce Grevillea banksii est, quant à elle, originaire de la côte du Queensland entre Ipswich et Yeppoon en Australie (MOTOOKA et al, 2003).

Table des matières

ABSTRACT
I- INTRODUCTION
II- PROBLEMATIQUE ET OBJECTIFS DE L’ETUDE
2-1 Problématique
2-2. Objectifs et hypothèses de travail
III- ETAT DES CONNAISSANCES
3.1. Espèces envahissantes
3.1.1. Généralités
3.2.2. Catégories d’espèces envahissantes
3.2. Madagascar et les espèces envahissantes
3.2.1 Historique des espèces exotiques à Madagascar
3.2.2 Principales espèces exotiques envahissantes introduites à Madagascar
3.3. Grevillea banksii
3.3.1. Désignation taxonomique de l’espèce étudiée
3.3.2. Caractéristiques écologiques de l’espèce
3.3.3 Grevillea banksii : Historique et comportement écologique à Madagascar
3.3.4 Utilisation de l’espèce
3.4. Zone d’étude
3.4.1. Milieu physique
3.4.2 Climat et pluviométrie
2.4.3 Pédologie et géomorphologie
2.4.4 Hydrographie
3.4.5. Milieu biologique
IV- MATERIELS ET METHODES
4.1. Rappel des objectifs
4.2. Discussions méthodologiques
4.2.1. Cartographie
4.2.2. Inventaire
4.2.3. Modélisation
4.2.4. Enquêtes
4.3. Cadre opératoire de recherche
4.4. Approche méthodologique
4.4.1. Cartographique
4.4.2. Inventaire de la végétation
4.4.3 Suivi écologique
4.4.4. Démarche de la modélisation
4.4.5. Traitement et analyse des données
4.5 Schéma de la démarche méthodologique
V- RESULTATS ET INTERPRETATIONS
5.1. Evolution spatio-temporelle de Grevillea Banksii
5.1.1 Délimitation de la zone d’études
5.1.2 Classes retenues
5.1.3 Dynamique des peuplements de Grevillea banksii entre 1990 et 2007
5.1.4 Conclusion partielle sur la dynamique spatio-temporelle du Grevillea banksii
5.2. Structure de l’habitat et état des lieux de l’espèce
5.2.1 Stratification retenue
5.2.2 Structures floristiques et spatiale du peuplement
5.3 Suivi des placettes de Grevillea banksii
5.3.1 Points de suivi écologique
5.3.2 Envahissement de Grevillea banksii à partir des rejets et de la régénération naturelle
5.3.3 Conclusion partielle sur l’analyse des peuplements de Grevillea banksii
5.4. Prédiction de la future distribution de Grevillea banksii
5.4.1 Données de relevés source
5.4.2 Prédiction à partir de l’analyse des images satellites
5.4.3 Prédiction selon le logiciel MAXENT
VI- DISCUSSIONS ET RECOMMANDATIONS
6.1 Discussions
6.1.1 Sur l’approche méthodologique
6.1.2 Sur les résultats
6.1.3 Vérification des hypothèses
6.2 Recommandations
6.2.1 Amélioration de l’approche méthodologique
6.2.2 Proposition de mesures de gestion de la propagation de Grevillea banksii
VII- CONCLUSION
VIII- BIBLIOGRAPHIE

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