Effets de la production de CB sur les forêts sèches (FS) et les fourrés xérophiles (FX)

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Effets de la production de CB sur les forêts sèches (FS) et les fourrés xérophiles (FX)

La fabrication de charbon de bois présente des impacts significatifs sur les FS, surtout au niveau de la diversité et de la densité. En Afrique de l’Ouest, plus précisément au Togo, une baisse significative des indices de diversité (richesse spécifique et indice de régularité) des forêts est induite par la pratique de la production de CB (Kouami et al., 2009). En revanche, Rabeniala et al. (2013) et Radosy (2013) n’ont pas mis en évidence des effets négatifs des activités charbonnières sur la diversité des FX du Sud-Ouest malagasy. Par contre, la production de CB affecte la composition floristique des FX (Rabeniala et al., 2013 ; Radosy, 2013 ; Ramaroson, 2014 ; Randriamalala et al., 2016).
Pour la structure des forêts, la fabrication du CB de bois affecte la structure des FS et contribue à réduire la densité, la hauteur et le dhp (Mana et al., 2001 ; Randriamanarivo, 2001 ; Kouami et al., 2009 ; Raoliarivelo et al., 2010 ; Rabeniala et al., 2013 ; Radosy, 2013 et Ramaroson, 2014).
Il en est de même pour la productivité, la production de CB provoque une baisse significative de la productivité en biomasse (Ramaroson, 2014 ; Randriamalala et al., 2015).
Par contre, la régénération naturelle des FS n’est pas ou est peu affectée par la fabrication de CB (Randriamalala et al., 2016).

Régénération naturelle

La méthode utilisée pour caractériser la régénération naturelle est l’indice de Rothe (1964) ou taux de régénération (TR) qui est le rapport entre le nombre de jeunes plants de la strate inférieure (n) et celui des individus adultes ou semenciers de la strate supérieure (N) : TRij=nij/Nij.
Avec, TRij le taux de régénération de l’espèce i dans le placeau j, nij, le nombre d’individus de régénération appartenant à l’espèce i dans le carré de 100 m² du placeau j, Nij, le nombre d’individus semenciers dans la même unité de relevé du même placeau.
Ce taux présente la capacité de régénération d’une espèce :
– Si TR < 100, il y a une difficulté de régénération de l’espèce.
– Si 100 < TR < 1000, l’espèce peut se renouveler.
– Si TR > 1000, le potentiel de régénération de l’espèce est très élevé.
Le taux de régénération moyen de chaque placeau est obtenu par la moyenne des taux de régénération de l’ensemble des espèces représentées par des individus matures inventoriés. Les TR des 5 premières espèces les plus utilisées pour le charbon ont également été calculés.

Analyses des données

Le logiciel Xlstat 6.03 a été utilisé pour toutes les analyses statistiques des données. Des Analyses Factorielles des Correspondances (AFC) ont été appliquées sur les données placeaux/espèces associées aux strates supérieure et inférieure afin d’analyser d’éventuelles variations de la composition floristique entre les sites de production et témoin.
Des vérifications de la normalité des distributions des variables de diversité et de structure (S, R, D, l, Hm, Dhp, G, Dch, S’, R’, D’, Dl’) avec les tests de Shapiro-Wilk () ont d’abord été effectuées. Des vérifications de l’égalité des variances des échantillons considérés par rapport aux mêmes variables de diversité et de structure ont également été faites en mettant à profit les tests F de Student Fisher (). Des transformations de variables (Tableau 2) ont été faites dans le cas où l’une de ces conditions d’utilisation de tests paramétriques (normalité et égalité des variances) n’est pas respectée.
Des tests t de Student () par rapport aux sites (production/intacts) ont été appliqués sur les paramètres de diversité et structure associés aux individus matures et ceux de la régénération (S, R, D, Dl, Dhp, G, Dch, S’, R’, D’, TR). Tandis que le test non paramétrique de Mann-Whitney () ont été appliqués dans le cas où les conditions d’application du test paramétrique ne sont pas remplies (Hm).

Composition floristique de la strate supérieure

Dans l’ensemble du site d’étude, 105 espèces, réparties en 66 genres et 37 familles ont été inventoriées où au moins 9 espèces sont représentées par les familles d’Euphorbiaceae et de Fabaceae. Selon les résultats de l’AFC appliquée aux espèces de la strate supérieure, le premier axe factoriel (17,13 % de l’inertie totale) sépare les placeaux proches du village à ceux qui sont loin du village (Figures 3). Quant au second axe factoriel (10,37% de l’inertie totale), il ne correspond à aucun gradient particulier (Figures 3). Les tableaux suivant présentent les espèces qui caractérisent les sites loin et proches du village.

Diversité et structure de la strate supérieure

La richesse spécifique moyenne varie de 35-36 espèces. Aucune variation significative de la richesse spécifique moyenne par rapport à la distance aux villages n’a été observée (p>0,05 ; Tableau 4). Les moyennes de l’indice de régularité ne varient pas non plus significativement avec la distance au village (p > 0,05 ; Tableau 4).
La moyenne des densités arbustives des FX proches du village (209 individus au 400 m²) est significativement plus faible que celle des FX loin des villages (269 individus au 400 m² ; p<0,05 ; Tableau 4). La densité moyenne des lianes des FX proches du village est significativement supérieure (24 individus au 400 m-²) à celle des FX éloignés (14 individus au 100 m² ; p<0,01 ; Tableau 4). Des variations significatives ont également été observées pour les moyennes des (i) hauteurs ; des (ii) diamètres et (iii) des surfaces terrières (p<0,01 ; Tableau 4).
Concernant les espèces utilisées pour le charbon de bois, les fourrés proches du village (37 individus au 400 m²) semblent en présenter une densité plus grande par rapport à ceux qui sont éloignés (25 individus au 400 m-²) mais la différence entre les 2 moyennes n’est pas significative (p>0,05 ; Tableau 4)
Les activités de fabrication de charbon de bois n’affectent pas la diversité des fourrés xérophiles. Par contre, elles ont globalement des impacts significatifs sur leur structure.

Diversité et structure de la strate inférieure

La strate inférieure des FX éloignés du village est significativement plus pauvre en espèces que celle de ceux qui sont proches du village. (p <0,01 ; Tableau 5). Les moyennes des indices de régularité de la strate inférieure ne varient pas significativement avec la distance aux villages (p>0,05 ; Tableau 5).
Aucune variation significative de la densité moyenne de la strate inférieure des FX n’a été observée (p>0,05) ; Tableau 4) même si les fourrés proches (44 arbustes au 100 m²) du village semblent être plus denses que les fourrés éloignés (40 arbustes au 100 m²). Par ailleurs, aucune liane n’a été observée dans les placeaux situés loin des villages (Tableau 5).
Les effets de la fabrication de charbon de bois sur la strate inférieure des FX sont assez limités. Les activités de fabrication de charbon de bois affectent ainsi la richesse spécifique mais pas l’indice de régularité des fourrés xérophiles.

Composition floristique des FX fortement influencée par les activités charbonnières

La pratique de la fabrication de CB affecte la composition floristique des FX. La production de CB entraîne la baisse de la densité voire la disparition localisée des espèces à bois dure dans les sites de production de CB, ce qui à terme finit par modifier la composition floristique des FX dans ces sites. Le mode de sélection des arbres par les charbonniers se fait en général suivant la dureté et la densité du bois. En effet, certaines espèces très appréciées se trouvant dans les sites de production tendent à se raréfier. C’est le cas de Securinega perrieri Leandri (Phyllanthaceae) et de Terminalia fatraea Candolle & Poiret (Combretaceae ; cf. Tableau 7). Dans la commune rurale de Soalara-Sud (à une cinquantaine de kilomètres au Sud d’Ankiliberengy), la fabrication du CB, le pâturage des petits ruminants, les prélèvements de gaulettes et l’agriculture sur brûlis (ou hatsake), modifient la composition floristique des FX et représentent les principales causes de la déforestation dans cette région (Hosnah, 2013 ; Radosy, 2013). Dans la savane africaine du centre de l’Uganda (P = 500-1000 mm.an-1 ; Kalema et Witkowski, 2012) ainsi que dans les forêts boréales de l’Europe (P = 670 mm.an-1; Berglund et al., 2011), des variations de la composition floristique induites par les pressions anthropiques ont également été constatées.

Diversité des FX, peu affectée par la fabrication de CB

La production de charbon de bois n’a pas d’impact significatif sur la richesse spécifique, ni sur l’indice de régularité des FX du site d’étude. Les espaces ouverts après perturbations humaines laissent place aux espèces pionnières héliophiles qui remplacent les espèces forestières ayant disparues (Ndegwa et al., 2016). En effet, la variation de la composition floristique combinée avec l’absence de variation significative de la richesse spécifique semble suggérer que les espèces décimées par la production de CB sont remplacées par d’autres de sorte que le bilan arrivée/perte d’espèce dans les sites de production de CB s’annule. La diversité significativement plus importante de la strate inférieure des FX des sites exploités renforce cette explication.
Randriamalala et al. (2016) ont également montré que la fabrication de CB n’affecte pas la diversité des FX de Soalara-Sud. Par contre, Kouami et al. (2009) ont montré que la production de CB dans les forêts sèches soudanaises (P=400-1200 mm.an-1) et dans les savanes guinéennes (P<391mm.an-1) en Afrique de l’Ouest contribue à réduire leur diversité. Les pratiques de la production de charbon de bois, c’est à dire le caractère sélectif ou non et l’intensité des prélèvements de bois, peuvent expliquer ces différences d’effets de cette activité sur la diversité des forêts. Ces pratiques peuvent perturber à des degrés divers les potentiels de régénération des forêts concernées (souches en place, germination de graines provenant de la banque et/ou de la pluie de graines), qui s’expriment différemment.

Structure des FX affectée par la fabrication de CB

La densité des arbustes et des lianes, la hauteur moyenne, le dhp et la surface terrière sont affectés par l’activité de fabrication de charbon de bois. Cette dernière réduit la biomasse ligneuse dans les FX et peut aboutir à terme au tarissement des ressources ligneuses propices à cette activité (Ramaroson, 2014).
Nos résultats concordent avec ceux de Raoliarivelo et al. (2010), Radosy (2013) et Randriamalala et al. (2016) qui ont analysé les effets de la fabrication de CB dans les FX de Soalara-Sud. En effet, ces auteurs ont montré que la densité moyenne ainsi que la biomasse des FX des sites exploités, proche du village sont significativement plus faibles que celles des sites éloignés plus intacts. De même, la réduction de la densité des arbres/arbustes à l’approche des villages a été observée dans de nombreuses zones semi-arides dans le monde (en Afrique du Sud, P<400 mm.an-1 ; Pote et al. 2006 et en Somalie, P=100-200 mm.an-1 ; Oduori et al. 2011).
Nos résultats sont également en accord avec ceux de Kouami et al. (2009) qui ont montré la baisse significative de la densité des ligneux suite aux activités charbonnières les forêts sèches, les savanes et les forêts semi-décidues de l’Afrique de l’Ouest.
Les fourrés du site proche du village présentent une densité en lianes plus importante que celle des fourrés loin des villages. Ces résultats sont quelque peu différents de ceux de Raoliarivelo et al. (2010) et de Randriamalala et al. (2016) qui n’ont montré à Soalara-Sud, aucune variation significative de la densité de lianes par rapport à la distance aux villages qui caractérisent les intensités d’exploitation des FX. Cela peut signifier que les FX des sites exploités à Betsinefo sont plus dégradés que ceux de Soalara Sud. En effet, contrairement à ce qui se passe en zone humide, les lianes se développent mieux dans les fourrés dégradés en zone semi-aride. Elles occupent les espaces vacants laissés par les arbustes et peuvent parfois être considérées comme des espèces envahissantes (Soarimalala et Raherilalalo, 2008).
Aucune variation significative de la densité moyenne des espèces à charbon par rapport aux sites (témoins et exploité) n’a été observée. L’identification des espèces à CB dans cette étude a exploité les données de Roaliarivelo et al. (2010) qui ont utilisé des enquêtes pour identifier les espèces propices à la production de CB. Par conséquent la liste des espèces à CB fournie par ces auteurs n’est probablement pas exhaustive et peut présenter des inexactitudes, laissant certaines d’entre elles inconnues et ou incluant des espèces à bois tendre peu propices au charbonnage. De plus, des prélèvements de bois pour d’autres raisons (constructions de maisons et de pirogues, bois de feu, plantes médicinales, etc.) peuvent affecter également la distribution et la densité des espèces à charbon qui ont d’autres usages. Trois des cinq espèces les plus utilisées dans la fabrication de charbon de bois (Tableau 7) sont par exemple utilisées comme plantes médicinales par les populations locales de la région. Ce sont principalement Securinega perrieri Leandri (Phyllantaceae), Terminalia ulexoides H.Perrier (Combretaceae) et Cedrelopsis grevei Baillon (Meliaceae ; Andriamparany et al., 2014).
Les éventuelles inexactitudes et la non exhaustivité de la liste des espèces à charbon ainsi que l’existence de prélèvements de bois pour d’autres raisons peuvent expliquer en partie la divergence entre les variations de la densité totale moyenne et celle des espèces à charbon par rapport aux sites.

Diversité et structure de la strate inférieure faiblement affectées par le CB

Il a été montré que les activités de fabrication de CB affectent la richesse spécifique de la strate inférieure des FX. Une variation de la richesse spécifique avec la distance par rapport au village a été observée. En effet, il y a moins d’espèces dans les FX plus intacts éloignés des villages que dans ceux proches du village, dans les sites de production de CB. Cela peut s’expliquer par le fait que les espaces ouverts par les prélèvements de bois consécutifs à la production de CB sont colonisés par de nouvelles espèces d’arbustes qui s’ajoutent à celles qui sont déjà en place. Par contre, Radosy (2013) et Randriamalala et al. (2016), à Soalara Sud, ont trouvé dans leurs études que la diversité et la structure de la strate inférieure des FX ne sont pas affectées par le pâturage de petits ruminants et de la fabrication de CB. Le surplus de pression lié au pâturage caprin peut contribuer à limiter le développement de la diversité de la strate inférieure des FX à Soalara-Sud. En effet, lors du pâturage, les caprins s’intéressent surtout aux jeunes pousses des arbustes ou aux feuilles des plantules appartenant à la strate inférieure (Randriamalala, 2014).
Nos résultats ont montré que le CB n’a pas d’impacts significatifs sur la densité des arbustes appartenant à la strate inférieure. Ces résultats soutiennent ceux de Radosy (2013) et de Randriamalala et al. (2016) qui ont montré qu’il n’existe pas de différence significative entre les moyennes des densités d’arbustes de la strate inférieure des FX de Soalara-Sud dans les sites à charbon et ceux témoins.

Mauvaise régénération des fourrés xérophiles

Les fourrés du site d’étude se régénèrent mal et ce même dans les sites peu perturbés, éloignés du village. Randriamalala et al. (2016) ont fait la même observation dans les FX de Soalara-Sud. Cette faible capacité de régénération des FX n’est pas due aux activités humaines mais peut être considérée comme un caractère intrinsèque des FX. En effet, les arbustes des écosystèmes des zones semi-arides de la Méditerranée (P<300 mm.an-1) sont plus affectés par la sècheresse que par les pâturages des ruminants (Demalach et al., 2014). Randriamalala et al. (2016) ont avancé (i) la variabilité interannuelle des précipitations et (ii) l’aridification du climat pour expliquer cette mauvaise régénération des FX du Sud-Ouest malagasy. A ces explications, Radosy (2013) a ajouté la possible extinction des insectes pollinisateurs qui aurait des répercussions négatives sur la fécondation des fleurs et la production de graines. En effet, le Sud-Ouest malagasy est une zone de densation des criquets migrateurs (Duranton et al. 2009). De ce fait, une quantité importante d’insecticides y a été déversée au cours des dernières années.

Table des matières

INTRODUCTION
ETAT DE L’ART, PROBLEMATIQUE ET HYPOTHESE
1. Etat de l’art
a. Fourré xérophile et charbon de bois
b. Le charbon de bois dans les zones arides et subarides
c. Effets de la production de CB sur les forêts sèches (FS) et les fourrés xérophiles (FX)
2. Problématique et hypothèse
MATERIELS ET METHODES
1. Le site d’étude
1.1. Milieu physique
1.1.1. Climat
1.1.2. Sols
1.2. Milieu biologique
1.3. Milieu humain
2. Etude de la végétation
2.1. Echantillonnage
2.2. Méthode de relevé floristique
3. Analyse floristique
3.1. Indices de diversité
3.2. Indices de structure
3.3. Régénération naturelle
4. Analyses des données
5. Cadre opératoire de la recherche
RESULTATS
1. Etat des individus matures de la strate supérieure (≥1,3 m)
1.1. Composition floristique de la strate supérieure
1.2. Diversité et structure de la strate supérieure
2. Etat des individus de régénération de la strate inférieure (<1,3 m)
2.1. Composition floristique de la strate inférieure
2.2. Diversité et structure de la strate inférieure
2.3. Régénération naturelle
2.4. Régénération des 5 premières espèces les plus utilisées pour le charbon
DISCUSSIONS ET RECOMMANDATIONS
1. Composition floristique des FX fortement influencée par les activités charbonnières
2. Diversité des FX, peu affectée par la fabrication de CB
3. Structure des FX affectée par la fabrication de CB
4. Diversité et structure de la strate inférieure faiblement affectées par le CB
5. Mauvaise régénération des fourrés xérophiles
6. Recommandations pour une meilleure gestion des fourrés xérophiles
6.1. Atténuation des pressions sur les fourrés xérophiles
6.2. Restauration des fourrés xérophiles
CONCLUSION
REFERENCES CITEES

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