Etude des relations plante – sol et eau

Le sol constitue une ressource naturelle spécifique, indispensable mais fragile, qui est à la fois le support de la végétation naturelle, un milieu de vie adéquat pour certains organismes et microorganismes vivants, le sol fait partie du paysage et contient également des ressources minérales en quantité et en qualité importante. La préservation de son utilisation, de ses fonctions environnementales et écologiques, ainsi que la prise en compte de leur rôle dans l’aménagement et l’utilisation du territoire constituent un enjeu collectif pour un développement durable. La pédologie est une conception relativement nouvelle de la science du sol, ce dernier prend naissance et évolue sous l’influence de milieu dit actif. C’est un milieu dynamique constitué de particules meubles plus ou moins agrégées résultant de l’action de la biosphère et de l’atmosphère. En raison de sa position d’interface vis-à vis des autres ressources naturelles, le sol joue un rôle clé sur l’environnement, c’est pourquoi dans le cadre de l’exploitation d’ilménite et de ses engagements envers le gouvernement Malagasy, représenté par l’ONE (Office National de l’Environnement), Rio Tinto QMM S.A (QIT Madagascar Minerals Société Anonyme) a défini dans son PGEP (Plan de Gestion Environnemental du Projet), la réhabilitation et la restauration des terrains touchés par l’extraction de sable à ilménite dans trois principaux gisements dans la région de Tolagnaro : Mandena, Sainte Luce et Petriky pour une durée de 40ans. Avant le démarrage de l’exploitation, une étude d’impact environnemental et social (EIES) concernant les milieux récepteurs a été menée en 1992 : les milieux physiques, biologiques et humains. Ainsi pour l’étude des sols dans le secteur de Mandena, trois classes ont été relevés selon les critères de classification faites par le Dr Raymond Rabeson du Laboratoire de Pédologie à Antananarivo: les très jeunes sols, les sols de sesquioxydes de fer et de manganèse et les sols hydromorphes, mais globalement la majeur partie du site jouie d’un sol sableux avec un faible niveau de fertilités (RAKOTONIRINA T.H, 2011) .

Présentation du partenaire

QMM est une société anonyme de droit malgache, détenue à hauteur de 80% par Rio Tinto et de 20% par l’Etat malgache représenté par l’OMNIS. Elle a mis en chantier une opération d’extraction de sables minéralisés près de Tolagnaro à l’extrémité sud-est de Madagascar. Au cours des 40 années à venir, QMM prévoit extraire de l’ilménite et du zircon à partir des sables minéraux lourds sur une zone d’environ 6000 hectares le long de la côte. QMM a commencé à explorer la région Anosy vers la fin des années 80 et en même temps à entamer des études sociales et environnementales préliminaires. Au milieu des années 90, QMM a mis en place un programme social et environnemental permanent. Une Convention d’Etablissement, servant de cadre légal et fiscal des opérations, a été conclue en 1998 entre QMM et l’Etat malgache. Celle-ci a été ratifiée par l’Assemblée nationale malgache et promulguée par le Président de Madagascar. QMM a réalisé une EIES (étude d’impact environnementale et sociale) formelle entre 1998 et 2001. Le Gouvernement a octroyé un permis environnemental en 2001. Le projet minier a obtenu la décision d’investissement de Rio Tinto en août 2005. La construction a démarré en janvier 2006 et en mai 2009, la première expédition d’ilménite a été acheminée du port d’Ehoala, nouvellement construit au sud-ouest de Tolagnaro. Le coût total de l’investissement à Madagascar et au Canada pour achever le projet est de 1,1 milliard de dollars US, avec environ 940 millions de dollars US investis à Madagascar.

Présentation de la zone d’étude

Localisation
La zone de Mandena se trouve dans la région Anosy, à environ 10Km au nord de la ville de Tolagnaro, suivant la route nationale n°12a. Elle s’étend entre les latitudes 24°56’S et 24°58’S, et les longitudes 46°59’E et 47°01’E, et à 50m d’altitude, comprise entre deux chefslieux de commune rurale : la commune rurale d’Ampasy Nahampoana d’une superficie de 9850ha, et la commune rurale de Mandromondromotra avec 15700ha.

Description des milieux d’étude

Milieux physiques

Climat
Mandena se trouve dans une zone à climat chaud et humide, et la température est plus fraiche que la normale. La température moyenne annuelle est de 23,7°C, le mois le plus froid est le mois de Juillet avec une température de 19,9°C, tandis que les mois les plus chauds sont en Janvier et en Décembre avec 26,9°C de température. La précipitation annuelle moyenne à Tolagnaro est d’environ 1600mm, et de 2217,8mm pour la zone de Mandena en particulier. La saison des pluies s’étend de Novembre à Mai et compte pour 70% des précipitations annuelles.

Géologie et Géomorphologie
Le relief de la zone de Tolagnaro est dominé par la chaîne de montagnes de Vohimena, orientée selon un axe nord-sud, et qui culmine à 529m au niveau du pic Saint-Louis (près de Tolagnaro). A la base de cette falaise montagneuse (à l’est), une plaine côtière, avec une topographie de type ondulatoire (dune/interdune), et s’étend sur quelques kilomètres jusqu’à l’Océan Indien (QMM, 2001). Du point de vue géologique, la région est divisée en deux (02) zones :
– L’Androy, appartenant au socle cristallin précambrien. Il est recouvert à l’Est par les basaltes du massif volcanique de l’Androy et à l’Ouest et au Sud par des dépôts quaternaires (sables roux et blancs et formations dunaires au Sud d’Ambovombe) ;
– L’Anosy (Tolagnaro) est formé de roches granitiques, gneissiques (léptynite) et migmatiques avec des sols ferralitiques. Tolagnaro est formée par des dépôts dunaires se trouvant entre la mer et la chaine anosyenne.

Des massif sont situés à la base de complexe ultramétamorphique androyen et sont composés de roches telle que (RANDRIAMALALA ,1999):
– les formations ignées : composées de granite, de syénite et de charnockite ;
– les formations cristallophylliennes : Représentées par une succession de banc de leptynite et de gneiss à cordiérite ;
– les formations tardives recoupantes : Caractérisées par de pyroxenites et des bancs applitiques de quartzite. La géologie de la zone de Mandena  est caractérisée par un modèle sédimentaire de dunes karimboliennes résultant du cycle de transgression – régression marine du Pléistocène. Les substrats rocheux originel est de nature latéritique, dans la baie de Mandena, la couche de sable minéralisé s’est accumulée sur une épaisseur moyenne de 18m, elle repose sur une épaisse couche d’argile marine et sur le substrat rocheux latéritique.

Hydrologie et hydrogéologie
Les eaux de surface de Mandena regroupent principalement deux réseaux fluviaux, les rivières Lanirano à l’est, et à l’ouest la rivière Mandromodromotra. Trois lacs dans le sud: Lanirano, Besaroy et Ambavarano, et une rivière à méandre qui serpente sur environ 4km, dans une région marécageuse, entre les lacs Lanirano et Besaroy. Les lacs et la rivière à méandre forment un réseau lagunaire, relié à l’océan par la rivière Anony. Les eaux souterraines viennent soit des précipitations, soit directement ou dans les écoulements de surfaces à partir des terrains adjacents (Water Management Consultants, 2001, cité par QMM, 2001). Le niveau de la nappe phréatique varie généralement de 2m (0m près des cours d’eau) à 8m selon les endroits.

Pédologie
La zone est couverte majoritairement d’un sol appartenant à la classe des sols peu évolués, en l’occurrence des sols peu évolués non climatiques formés de sédiments marins et éoliens, et des sols peu évolués non climatiques formés de sédiments colluviaux. Le sol est formé sur les sables Holocènes déposés par la dernière régression marine. Les autres classes de sols présents sont relativement peu représentées: il s’agit de sols à sesquioxydes de fer et de manganèse associés à la roche du socle et de sols hydromorphes qui se sont constitués dans des pièges topographiques, comme les interdunes. Il y a également des sols tourbeux et des sols à Gley (QMM, 2001). Chimiquement, les sols de Mandena sont acides avec un pH variant de 3.1 à 4.7. Le niveau de salinité du sol va de faible à modérée. Généralement, la concentration des cations est extrêmement faible, de même pour leur potentiel d’échanges ainsi que le taux de calciummagnésium. La teneur en MO (Matière organique) de la plupart des sols est élevée, mais les principaux nutriments (N, P, K) sont peu abondants. Les autres éléments nutritifs à l’état de traces (cuivre, zinc, manganèse, bore et molybdène) sont également déficitaires (QMM, 2001).

Milieu biologique 

Flore
Dans la région de Mandena, trois types de formations végétales sont répertoriés : la forêt littorale, les milieux ouverts et les marécages. La forêt littorale est une variante édaphique de la forêt humide de l’est. Celle de Mandena est de type tropical humide sur sols sableux. Les milieux ouverts sont des formations secondaires composés de forêt dégradée et anjavidy (Phillipia Sp) qui montrent la dégradation des sols et les formations marécageuses occupent les dépressions interdunaire, les marécages couvrent 13% de la zone d’étude.

Faune
La forêt littorale de Mandena abrite 18 espèces de mammifères, 14 espèces d’amphibiens, 34 espèces de reptiles et 31 espèces d’oiseaux, pour un total de 97 vertébrés terrestres. Les milieux ouverts comptent 4 espèces de mammifères, 4 espèces d’amphibiens, 11espèces de reptiles et 32 espèces d’oiseaux (51 au total). Quant aux milieux marécageux, ils abritent 10 espèces de mammifères, 13 espèces d’amphibiens, 25 espèces de reptiles et 28 espèces d’oiseaux pour un total de 76 vertébrés terrestres. Ces milieux, en tant qu’habitat faunique leur servent de refuge, de lieu de reproduction, et de lieu de recherche de nourriture.

Milieu socio – économique

Comme toute la ville de Tolagnaro, la zone de Mandena est peuplée surtout par les Antanosy, qui sont originaire du sud-est de Madagascar, mais on peut aussi rencontrer des Antandroy. En 2001, les Communes d’Ampasy-Nahampoana comptaient respectivement 3442 habitants et 2801 habitants pour la commune de Mandromodromotra. (QMM, 2001). En 2008 plus de 46 000 habitants vivaient à Tolagnaro. Depuis l’installation de la société minière QMM, la population de la ville a plus que doublé, aujourd’hui le nombre de personnes vivant à Tolagnaro est estimé à plus de 70000. Dans la région Anosy la densité moyenne de la population est estimée à 22 habitants/ km². En général, la plupart de la population vit de l’agriculture qui est la principale source de revenue des habitants (QMM 2001), de la pêche (eau douce ou maritime), de l’élevage surtout l’élevage de zébus dont la valeur est beaucoup plus important que la dimension économique, et l’élevage de porcs. Ils vivent également de l’exploitation forestière telle que la collecte de bois et le charbonnage, et aussi par l’exploitation des Mahampy (Lepironia mucronata) pour fabriquer des produits artisanaux, ce dernier est surtout une activité féminine.

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE I: PRESENTATION DU PARTENAIRE ET DE LA ZONE D’ETUDE
I.1 Présentation du partenaire
I.2 Présentation de la zone d’étude
I.2.1 Localisation
I.2.2 Description des milieux d’étude
I.3 Synthèse bibliographique
I. 3.1 Les propriétés physico-chimique du sol
I. 3.2 Evaluation de la végétation
I. 3.3 L’eau dans le sol
CHAPITRE II : METHODOLOGIE DE TRAVAIL
Synthèse méthodologique
II.1 Démarche globale
II.1.1 Phase préparatoire
II.1.2 Phase de collecte de données
II.1.3 Phase de traitement et d’analyse de données
II.1.4 Phase de synthèse et de rédaction
II.2 Méthodes spécifiques
II.2.1 Les propriétés physico-chimiques des sols réhabilités évoluent-ils vers ceux des sites de référence naturelle ?
II.2.2 Les végétations plantées dans les sables déminéralisés auront-ils un taux de croissance égale à ceux des zones de référence naturelle ?
II.3 Cadre opératoire
CHAPITRE III: RESULTATS ET INTERPRETATIONS
III.1 Evolution des propriétés du sol
III.1.1 Sur le plan physico-chimique
III.1.2 Selon le profil pédologique
III.2 Evolution de la végétation
III.2.1 Composition floristique de la végétation
III.2.2 Structure verticale
III.2.3 Structure diamétrique
III.2.4 Relation sol-végétation
III.3 Relation sol-eau-végétation
III.3.1 Humidité des sols
III.3.2 Bilan Hydrique
CHAPITRE IV: DISCUSSIONS ET RECOMMANDATIONS
IV.1 Discussion des résultats des sites réhabilités
IV.2 Discussion des questions
IV.2.1 Les propriétés physico-chimiques des sols réhabilités évoluent-ils vers ceux des sites de référence naturelle ?
IV.2.2 Les végétations plantées dans les sables déminéralisés auront-ils un taux de croissance égale à ceux des zones de référence naturelle ?
IV.3 Recommandations
IV.3.1 Amélioration des réhabilitations
IV.3.2 Etudes complémentaires
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES

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