Soutenance mémoire
Modélisation de niche écologique
La modélisation de niche écologique est une représentation spatiotemporelle des habitats favorables d’une espèce donnée suivant des variables bioclimatiques prédîtes. Elle est actuellement d’une importance cruciale, pour évaluer l’influence des facteurs bioclimatiques (ANNEXE VII) sur l’identification des niches écologiques favorables d’une espèce et de l’impact du changement climatique sur sa répartition. Les étapes de la modélisation de niche écologique favorable suivantes ont été tirées du manuel Diva-GIS 5.2 (ROBERT, 2005).
– Introduire dans l’algorithme de traitement Diva les coordonnées géographiques de présence à Madagascar pour chaque espèces de Dioscorea (les coordonnées doivent être converties sous forme décimale).
– Intégrer dans le même algorithme les enveloppes bioclimatiques (données sur la précipitation et la température (Annexe VII) pour un site déterminé dont la plus petite surface prise en considération est de 5m x 5m) disponible pour Madagascar pour les scenarii du climat de 2000 et de celles prédites de changement climatique en 2020. On entend par scenarii de changement climatique les descriptions du futur climat possibles fondées sur des hypothèses à l’égard du fonctionnement du climat de la terre et des émissions des gaz à effet de serre. Notons que les scenarii climatiques utilisés dans cette étude sont produits par le Canadian Center for Climate Change Modelling ou CCCM et ont été élaboré à base de l’augmentation du taux de gaz carbonique (CO2) dans l’atmosphère.
– Evaluer les données intégrées dans l’algorithme Diva suivant la composante Bioclim qui génèrera après un modèle de niche écologique favorable. La prédiction est obtenue à partir d’intrapolation des caractéristiques bioclimatiques de chaque point de présence de l’espèce.
– Ajouter des délimitations géographiques, par exemple le contour du Parc National Ankarafantsika pour affiner la lecture du modèle.
Elaboration de la carte de distribution
Les étapes qui ont été suivies pour l’élaboration de la carte de distribution des espèces de Dioscorea sauvages étudiées à Ankarafantsika et leur répartition dans tous Madagascar sont les suivant.
Collecte des coordonnées géographiques (Pendant notre intervention sur terrain et celle de l’équipe du projet CWR ; sur les étiquettes de tous les spécimens d’herbier aux herbarias de Tsimbazaza et d’Ambatobe ; dans la base de données Tropicos ; dans des documents relatifs (flore de Madagascar, Famille des Dioscoréacées (BURKILL, 1950) et d’autres ouvrages)
Conversion des coordonnées géographiques collectées sous forme décimale.
Transposition des coordonnées converties sur le logiciel Diva – Gis.
Visualisation et vérification des points correspondants sur un fond de carte subdivision bioclimatique de Madagascar par CORNET (1974).
Obtention de la carte de distribution des espèces de Dioscorea etudiés.
Dioscorea maciba Jum. & Perr.
Dioscorea maciba est connu à Ankarafantsika sous l’appellation «Masiba» ou «Mality» ou «Malita» ou «Majola» Plante lianescente à tige annuelle enroulée dans le sens des aiguilles d’une montre (enroulement senestre); jeune tige de couleur verte claire, non ailée et glabre à section cylindrique de 0,3cm de diamètre; tige adulte à section cylindrique de 0,4cm à 0,7cm de diamètre, de couleur verte et présentant d’aiguillons à la base; nœuds cassants très caractéristiques en saison sèche. Parfois les tiges en contact du sol deviennent des stolons qui s’enracinent au niveau des noeuds où naissent de petits tubercules (Photo n°10). Plante présentant de cataphylle, feuille simple cordiforme et en phyllotaxie alterne; pétiole long de 3cm à 5cm et de 1,5mm de diamètre, de couleur verte claire, glabre et non ailée; Limbe chez les jeunes individus de couleur diverse entièrement verte ou verte tachetée de verte blanchâtre en son milieu (Photo n°56, Annexe III) ou le long des nervations également connue sous le terme de «limbe marbré»; nervures de couleur verte, aux nombres de 7 à 11, toutes saillantes à la face inférieure. Plante dioïque à inflorescence en épi. Inflorescence mâle long de 20cm à 28cm, axillaire, à fleurs groupées par 3 à 4. Fleur mâle (Photo n°11) fixée par un court pédicelle, composée de 3 sépales verts clairs à bord lisses, 3 pétales verts jaunâtres à bord ondulé et 6 étamines libres. Inflorescence femelle plus longue que celle du mâle long de 20cm à 32cm, axillaire. Fleur femelle solitaire à court pédicelle avec 3 sépales verts claires à bord lisse, 3 pétales verts jaunâtres à bord ondulé, 6 petits staminodes et un ovaire infère à 3 carpelles libres. Infructescence pendante et fruit à géotropisme négatif (fruit réfléchi vers le haut) (Photo n°12); fruit de couleur verte à l’état frais et brun à l’état sec, de type capsule allongé (2,5cm de long et 1,3cm de large), 2 graines ailées par loge (aile à l’extrémité inférieure long de 0,8cm). Tubercule annuel entre 0,5m à 1,8m du sol, de forme allongée (60cm à 180cm de long et 5cm à 15cm de diamètre), unique (Photo n°13) ou ramifié (Photo n°14) pesant entre 2 à 10Kg. Tubercule de couleur marron clair, à peau fine muni de courtes racines, chair blanche et uniforme sur toute la section transversale à substance mucilagineuse importante. Tubercule en position inclinée dans le sol.
Dioscorea antaly Jum. & Perr.,
Dioscorea antaly est connu à Ankarafantsika sous l’appellation Antaly ou Antadiny. Plante à tige annuelle à enroulement senestre; jeune tige de couleur verte claire; tige adulte de couleur brun, non ailée, glabre, à section cylindrique de 1,3cm de diamètre. Tige à entrenœud cassant en saison sèche. Feuille simple cordée à phyllotaxie opposée et présentant de cataphylle. Limbe de couleur verte, cordiforme (19cm à 22cm de large et de 21cm à 26cm de long), acuminé (acumen de 3cm de long) (Photo n°22), à aspect glabre et de texture subcoriace; pétiole de 0,3cm de diamètre et de 9 à 12cm de long, entièrement verte jaunâtre, non ailée, nervure de couleur verte au nombre de 9 à 11 toutes saillantes à la face inférieure. Plante dioïque à inflorescence en épi. Inflorescence mâle de 20cm à 38cm de long, formée de fleur sessile groupée par 3 à 4; (Photo n°23). Fleur mâle à 3 sépales verts jaunâtres, 3 pétales verts jaunâtres et 6 étamines. Axe florifère femelle de 35cm à 80cm de long, formé par des fleurs solitaires avec 3 sépales de couleur verte claire, 3 pétales de couleur verte blanchâtre à bord lisse, 6 staminodes et un ovaire infère. Infrutescence pendante (de 30cm à 88cm de long) avec des fruits réfléchis vers le haut (Photo n°24); fruit de type capsule allongé de couleur verte et recouvert par une mince pellicule de cire (2,5cm de large et 4cm de long), contenant 2 graines ailées par loge (aile à l’extrémité inférieure et long de 0,5cm). Tubercule annuel et superficiel à 30cm du sol, très ramifié, à section cylindrique (5cm de diamètre et 60cm de long) (Photo n°25). La peau du tubercule est de couleur marron présentant des racines tuberculaires courtes mais épineuses, chair de couleur orangée uni sur toute la section transversale; quantité de mucilage faible (mucilage de couleur marron orangée) et s’oxyde 30 secondes après la coupe.
Dioscorea ovinala Bak
Dioscorea ovinala est connu localement sous l’appellation Tsimatahodambo ou Mangararaoka. Tige annuelle à enroulement senestre; jeune tige et tige adulte de couleur verte claire, velue, non ailée, tige adulte à section cylindrique de 0,7cm de diamètre, tiges rampantes couchées sous le sol de 2 à 2,5m du collet. Feuille simple à phyllotaxie alterne; pétiole entièrement vert (Photo n°27) non ailé, de 6cm à 9cm de long et 3mm de diamètre; limbe cordiforme (5cm à 6cm de large et de 6cm à 8cm de long) aigu, acuminé (acumen 1cm de long) et de texture souple; limbe à face supérieure de couleur verte et face inférieure verte terne, velu sur les deux faces, nervures au nombre de 7 de couleur verte, toutes saillantes à la face inférieure. Fleur mâle groupé par 3 à 4 sur un axe long de 6cm à 10cm; (Photo n°29) 3 sépales verts jaunâtres, 3 pétales de couleur crème et 6 étamines. Inflorescence femelle plus longue que celle du mâle mesurant 15cm à 25cm de long; fleur solitaire à 3 sépales verts jaunâtres, 3 pétales verts jaunâtres, 6 staminodes et un ovaire infère à 3 loges libres. Infrutescence pendante avec des fruits réfléchis vers le haut, fruit de couleur verte, de type capsule allongé, très velouté (Photo n°30) à parois épaisses et charnues contenant 2 graines ailées par loge. Tubercule annuel et superficiel gisant à 30cm du sol, de forme allongée, unique ou accolée, de 7cm de diamètre et de 90cm de long (Photo n°31). Tubercule à peau de couleur blanche, racine tuberculaire rare, chair de couleur blanche uni sur toute la section transversale à mucilage de quantité très faible. Tubercule en position faiblement inclinée dans le sol.
Phase de dormance du tubercule
La phase de dormance du tubercule ou entrée en vie ralentie correspond notamment chez les Dioscorea annuels à la fin de la subérisation du tubercule et à la sénescence de l’appareil aérien (TROUSLOT, 1985). Dans le Parc National Ankarafantsika la caducité des feuilles se manifeste pendant la saison sèche. Pendant cette saison les ignames sauvages perdent aussi leur partie aérienne ce qui signifie la maturation de leurs tubercules. Tout ceci dans un contexte climatique de sécheresse à partir du mois de Mai jusqu’au mois de Septembre. La phase de dormance du tubercule se subdivise en deux sous phases : l’entrée en phase de dormance et la dormance proprement dite. L’entrée en phase de dormance s’amorce par la dessiccation des feuilles et des tiges, suivi de leur désorganisation et de leur disparition.
En mi Avril, les feuilles de Dioscorea bemandry commencent à jaunir et tombent mais les tiges mortes s’enroulent toujours sur le tuteur.
La fanaison des parties aériennes s’amorce vers le début du mois d’Avril chez Dioscorea maciba, Dioscorea antaly et Dioscorea ovinala. Et en mi Avril plus de 98% des pieds de ces ignames sont desséchés.
Les signes extérieurs de la phase de dormance proprement dite sont la disparition complète des appareils aériens pendant la saison sèche ce qui veut dire que le tubercule est en phase de maturité. Les manifestations biologiques externes précitées sont des véritables signes pour les collecteurs, indiquant que le tubercule est mature et peut être déterré. Il ressort de notre enquête la présence de la phase Manankoay qui est un autre aspect de la phase de dormance des tubercules de Dioscorea sauvages. D’après les collecteurs, le terme Manankoay désigne le mode alternatif de croissance et de repos du tubercule d’igname annuel. L’individu qui passe par ce mode de développement met deux ans pour réaliser leur cycle biologique. Ainsi, l’année précédente l’individu a développé normalement des appareils aériens tels que feuilles, fleurs et fruits et a stocké des réserves dans ses tubercules. Puis l’année en cours, il passe par la phase Manankoay pendant laquelle il ne développe ni tiges, ni feuilles cependant il continue la phase de dormance. La troisième année, il recommence son développement normal et ainsi de suite. Nous avons pu vérifier ce phénomène en déterrant les tubercules de Dioscorea maciba. A la surface du sol, une tige seulement était en liaison avec un tubercule. Au fur et à mesure du déterrage, trois autres tubercules sans tige ont été remarqués. Les espèces fréquemment concernées par ce mode de développement bisannuel sont Dioscorea maciba et Dioscorea bemandry.
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : MILIEU D’ETUDE
I- MILIEU PHYSIQUE
I-1- Localisation géographique et rattachement administratif
I-2- Historique et cadre juridique du Parc
I-3- Climat
I-3-1- Température
I-3-2- Pluviométrie
I-3-3- Diagramme ombrothermique de GAUSSEN
I-3-4- Vent
I-4- Géologie et pédologie
I-5- Topographie
I-6- Hydrographie
II- MILIEU BIOTIQUE
II-1- Flore et végétation
II-2- Faune
II-3- L’Homme et ses activités
II-3-1- Population
II-3-2- Agriculture
II-3-3- Elevage
II-3-4- Autres activités
DEUXIEME PARTIE : MATERIELS ET METHODES
I- MATERIEL D’ETUDES: Dioscorea spp
I-1- Classification
I-2- Choix des espèces étudiées
II- METHODOLOGIES
II-1- Choix des sites d’études
II-2- Enquêtes ethnobotaniques et socioéconomiques
II-3- Etudes biologiques
II-3-1- Identification des espèces cibles
II-3-2- Etude phénologique
II-3-3- Etude de la régénération naturelle
II-3-3-1- Comptage des individus
II-3-3-2- Taux de régénération
II-3-3-3- Etude de la dispersion des diaspores
II-4- Relevé écologique
II-4-1- Descripteurs et paramètres de l’habitat
II-4-2- Modes de relevé
II-4-3- Etude structurale de la formation
II-5- Etude des sols
II-5-1- Prélèvement d’échantillon
II-5-2- Analyse du sol au laboratoire
III- TRAITEMENT DES DONNEES
III-1- Traitement statistique
III-2- Modélisation de niche écologique
III-3- Evaluation des risques d’extinction
III-3-1- Menaces et pressions
III-3-2- Statut de conservation
TROISIEME PARTIE : RESULTATS ET INTERPRETATIONS
I- RESULTATS DES ENQUETES ETHNOBOTANIQUES ET SOCIO ECONOMIQUES SUR LES IGNAMES SAUVAGES
I-1- Perception des villageois d’Ankarafantsika concernant les ignames sauvages
I-2- Mode de consommation et d’utilisation des ignames sauvages d’Ankarafantsika
I-2-1- Préparation culinaire
I-2-2- Utilisations médicinales et autres
I- 3- Indice d’utilisation
I- 4- Modes de récolte des ignames sauvages à Ankarafantsika
I-4-1- Technique et matériel de récolte
I-4-2- Période et durée de la collecte
I-5- Destinée des tubercules collectés
I-6- Potentialité économique des tubercules de Dioscorea maciba
II- DESCRIPTION BOTANIQUE
II-1- Dioscorea maciba
II-2- Dioscorea bemandry
II-3- Dioscorea antaly
II-4- Dioscorea ovinala
II-5- Dioscorea sansibarensis
II-6- Dioscorea bulbifera
II-7- Dioscorea bemarivensis
II-8- Dioscorea quartiniana
II-9- Clé d’identification des espèces de Dioscorea sauvages à Ankarafantsika
III- CARACTERISTIQUES BIOLOGIQUES DES IGNAMES SAUVAGES D’ANKARAFANTSIKA
III-1- Phénologie des ignames rencontrées
III-1-1- Phase de feuillaison
III-1-2- Phase de floraison
III-1-3- Phase de fructification
III-1-4- Phase de dormance du tubercule
III-2- Tuteurage
III-3- Régénération naturelle
III-3-1- Moyen de régénération
III-3-2- Taux de régénération
IV- DISTRIBUTION DES Dioscorea SAUVAGES DANS LE PARC ET CARACTERISTIQUES DE LEURS HABITATS
IV-1- Variables explicatives de la distribution
IV-2- Distribution des quatre espèces de Dioscorea en fonction des variables explicatives
IV-3- Relation sols- Dioscorea sauvages
IV-4- Relation types de formation végétale – Dioscorea sauvages
V- ÉTAT DE CONSERVATION DES Dioscorea SAUVAGES D’ANKARAFANTSIKA
V-1- Menaces et pressions
V-1-1- Collecte
V-1-2- Perturbation des habitats
V-1-3- Feux de brousse
V-2- Prévisions spatiotemporelles de la distribution des Dioscorea à Ankarafantsika
V-3- Statut de conservation
V-3-1- Zone d’occurrence
V-3-2- Statut UICN
V- PLAN DE GESTION PROPOSÉ
QUATRIÈME PARTIE : DISCUSIONS ET RECOMMANDATIONS
CONCLUSION
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