Soutenance mémoire
Problématique
Les zones humides sont importantes, et parfois vitales pour la santé, le bien-être et la sécurité des populations qui vivent dans leurs limites ou à proximité parce qu’elles sont parmi les milieux les plus productifs du monde, sources de biens et services multiples et variés (Ramsar, 2013). Inscrit dans la convention en 2003, le site Ramsar lac Alaotra est le plus grand site Ramsar en Afrique et la troisième zone humide d’importance internationale (MRFDAT, 2008). Les interactions entre les éléments physiques, biologiques et chimiques tels que les sols, l’eau, les plantes et les animaux, permettent à une zone humide de remplir de nombreuses fonctions fondamentales. Elles concernent le stockage de l’eau; la maîtrise des crues et de l’érosion, le renouvellement de la nappe phréatique et la restitution des eaux souterraines, l’épuration de l’eau, la rétention des éléments nutritifs, des sédiments et des polluants et la stabilisation des conditions climatiques locales, en particulier du régime des précipitations et des températures (Ramsar, 2013). A la deuxième année de son inscription dans la convention Ramsar, les fonctions du site lac Alaotra estimées sont respectivement de 7,2%, 23,5%, 69,3% pour les fonctions écologie, production et régulation (MINEVEF, WWF, CI, DURELL WILDLIFE, 2005) (Annexe 1). Les zones adjacentes aux zones humides participent à leur fonctionnement et par la suite influencent la procuration des services écosystémiques y afférents. Pour le cas de l’Alaotra, les caractères écologiques sont affectés par deux principaux facteurs défavorables (Pidgeon, 1996). Il s’agit de la sédimentation et/ou l’eutrophisation du lac due à l’érosion et à la pollution organique ou inorganique (chimique), et la part de l’apport continuel de fer (sol latéritique provenant du ruissellement). Cependant, ce dernier assure l’approvisionnement en eau du premier grenier à riz de l’île et contribue à une énorme production de poissons d’eau douce (CREAM, 2013). Par conséquent, la protection à l’amont du bassin versant est primordiale, notamment au niveau des espaces ouverts, pour assurer en même temps la protection des grands périmètres rizicoles et celle du lac lui-même (Ferry et al., 2009). Par ailleurs, avec ou sans les changements climatiques, le plus grand défi pour les 25 à 40 ans à venir reste l’augmentation de la capacité agricole mondiale pour répondre aux demandes croissantes en nourriture, suite à une importante croissance démographique (Easterling et Apps, 2005). Le secteur de l’usage des terres, ses changements, l’agriculture et la foresterie (UTCAF) joue un rôle central pour la sécurité alimentaire et le développement durable (IPCC, 2014). La loi d’orientation de l’aménagement du territoire (LOAT) promulguée en 2015 précise que l’aménagement rural contribue de manière concrète au développement des territoires ruraux. L’aménagement du territoire et la promotion du développement local font partie des compétences attribuées aux communes à Madagascar. Ils considèrent notamment la mise en valeur des terrains ruraux toutes vocations confondues. Le sol est une des principales richesses de la commune permettant à la population locale de s’investir dans l’agriculture, l’élevage ou encore le reboisement (PGM-E/GIZ, 2014). Par conséquent, les informations sur le sol et le terrain sont indispensables pour définir les politiques de gestion de la terre et pour surveiller les impacts environnementaux du développement. Pourtant, le manque des connaissances complètes sur les ressources en terre au niveau local, régional et national augmente les risques de décisions politiques mal-informées, de dégradation inévitable des ressources en terre et en eau, ainsi que d’émission excessive de carbone dans l’atmosphère (Mulder et. al. 2011). En effet, la séquestration du carbone dans les sols peut améliorer sa qualité et sa productivité pour soutenir la production alimentaire et simultanément atténuer les émissions de gaz à effet de serre. Ainsi, les sols ont un énorme potentiel pour à la fois piéger ou dégager du carbone dans l’atmosphère (Kutsch et al., 2009). La mise à jour récente de la carte de carbone du sol au niveau national oriente de nouvelles perspectives de recherches en ce qui concerne le gestion soutenable des sols à Madagascar (Ramifehiarivo et. al., 2017). De plus, un plan de développement économique ne peut pas faire abstraction du principe de l’utilisation rationnelle des terres suivant leur vocation. Les utilisations inappropriées des terres conduisent à des exploitations inefficientes des ressources naturelles, la dégradation de cette dernière, la pauvreté ainsi que d’autres problèmes sociaux (Rossiter, 1996). La terre est la base de nos modes de vie, de nos économies et de nos structures sociales (UNCCD, 2014). Alors, la nécessité d’une carte qui présente des informations complètes, précises et à jour sur le milieu s’impose afin que les décideurs puissent reconnaitre ses potentialités et ses vulnérabilités (Grunwald, 2009). L’évaluation de la terre par les techniques d’analyse cartographique peut se réaliser avec tout système d’information géographique (Burrough, 1986). L’usage de la télédétection est devenu incontournable en raison des rapports coûts/efficiences et résultats engendrés par les inventaires pédologiques sur terrain (Behrens et Scholten, 2006a). Avec l’avènement du Système d’Information Géographique (SIG), il est dorénavant possible de cartographier dans un délai concis le paysage et les composants qui lui sont associés (Edwards et al., 1996).
Sols
La partie occidentale du lac est occupée par des sols marécageux et tourbeux dont l’épaisseur de l’horizon peut atteindre 2 à 3 mètres. Au contraire, à l’Est, les dépôts, qui sont actuels, ennoient la cuvette et fossilisent les tourbes ; on observe la formation de zones exondées recouvertes de sols peu évolué. Les bordures Sud et Nord du lac correspondent à des zones où les sols profonds ont été peu érodés. Selon la terminologie de Bourgeat (1972), ce sont des sols ferralitiques acides lessivés « rouges » plus ou moins anciens sur gabbro, des sols « jaunes-rouges » sur roches acides et « jaunes » sur alluvions anciennes (Moreau, 1986). Les bassins versants du lac Alaotra présentent des sols de type ferralitique, caractérisés par une couche superficielle latéritique d’épaisseurs variant de 10 à 50 m. Cette couche repose sur une roche mère en décomposition et sans cohésion. Ce type de sol est particulièrement favorable à l’érosion et à la formation de lavaka. Ces derniers forment en effet un paysage caractéristique des reliefs de la Région Alaotra Mangoro. Ainsi, six types de sol se distinguent : l’association sols ferralitiques rouge+jaune/rouge, les sols ferralitiques jaune/rouge, les sols ferralitiques jaune/rouge – roches volcaniques, les sols ferralitiques rouges, les sols hydromorphes (organiques et minéraux) et les sols peu évolués et rankers, qui correspondent respectivement à trois types dominants selon la classification de la FAO dont les ferralsols, les histisols et les cambisols (ONE, 2008 ; CREAM, 2013 ; Carte 2).
Fertilité organique du sol : cartographie de la teneur en carbone du sol
La capacité à retenir les fertilisants est une qualité de la terre indispensable pour toute forme d’agriculture, en influençant à la fois les apports et le rendement (FAO, 1976). De plus, beaucoup de services d’approvisionnement dépendent de la fertilité du sol (MEA, 2005). La fertilité du sol concerne l’aspect physique, chimique et organique pour lesquels la matière organique joue un rôle primordial. La teneur en matière organique est l’un des éléments de classification de ces sols en vue de leurs possibilités de mise en culture (Goujon et al. 1968). En effet, le stockage en éléments nutritifs dans la matière organique du sol contribue à sa fonction de support et de soutien de la croissance des plantes, c’est-à-dire à sa fertilité (FAO, 2015). Le carbone organique du sol (COS) maintient sa santé et sa productivité pour les plantes. Il procure une source primaire de nutriments pour les plantes, aide à l’agrégation des particules et la porosité garantissant la structure du sol. Il augmente également la capacité de stockage de l’eau et sa disponibilité pour les plantes, protège le sol contre l’érosion et procure un habitat pour les êtresvivants du sol (Rossel et al., 2016).
Teneur en carbone organique par type de sol
Les sols les plus défavorables à l’agriculture sont les sols ferralitiques bien que cette catégorie ne représente que les 0,8 % de ce type de sol tandis qu’une très petite partie des sols hydromorphes et des sols peu évolués présentent cette contrainte. Néanmoins, la majorité des sols les plus favorables correspondent aux types ferralitiques (73,2 %). Viennent ensuite, par ordre de grandeur les sols hydromorphes (19,7 %) et les sols peu évolués et rankers (7,1 %). En effet, le type ferralitique est dominant dans la région et par conséquent il présente une plus grande proportion de l’ensemble de la zone d’étude par rapport aux deux autres types, malgré une valeur très élevée de ce paramètre dans le cas particulier des sols hydromorphes des bas-fonds. L’analyse croisée de la teneur en carbone organique du sol et du type de sol montre que l’ensemble de la zone d’étude est constituée, par ordre de grandeur, de zones à fertilité organique acceptable se situant sur sols ferralitiques (628 439 ha), sous sols hydromorphes (169 210 ha) et sous sols peu évolués et rankers (61 331 ha) (Tableau 7). Cette situation va de pair avec la distribution des types de sol étant donné que le facteur teneur en carbone est presque satisfait dans tout le site et qu’elle est inhérente aux types de sol.
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Table des matières
Introduction
I. Matériels et méthodes
1. Problématique
2. Hypothèses
3. Milieu d’étude
3.1. Situation géographique
3.2. Géologie
3.3. Sols
4. Matériels utilisés
4.1. Données utilisées pour l’évaluation
4.2. Logiciels de traitement
5. Méthodes
5.1. Cartographie des critères d’évaluation
5.2. Classification des aptitudes potentielles
5.3. Validation de la carte d’aptitude
5.4. Cartographie de l’occupation et de l’utilisation du sol et analyse spatiale
5.5. Analyse spatiale des critères d’évaluation et de la carte d’aptitudes potentielles
5.6. Limites méthodologiques
5.7. Synthèse de la démarche méthodologique
5.8. Résumé méthodologique
II. Résultats
1. Occupation du sol
1.1. Séparabilité des classes
1.2. Analyse de la précision thématique du produit cartographique
1.3. Situation de l’occupation du sol de la zone d’étude
1.4. Analyse de l’occupation des sols
2. Teneur en carbone organique du sol
2.1. Teneur en carbone organique par type de sol
2.2. Teneur en carbone organique par occupation du sol
3. Valeurs de la pente
3.1. Distribution de la pente par type de sol
3.2. Distribution de la pente par occupation du sol
4. Taux de perte en terre
4.1. Facteurs de l’érosion hydrique et valeurs de perte en terre
4.2. Taux de perte en terre selon le type de sol
4.3. Taux de perte en terre selon l’occupation du sol
5. Aptitudes potentielles des sols
5.1. Description des différentes classes d’aptitude
5.2. Validation par rapport à la carte des grandes fonctions du site RAMSAR
5.3. Aptitude selon le type de sol
5.4. Aptitude en fonction de l’occupation du sol
III. Discussions et recommandations
1. Discussions
1.1. Sur la méthodologie
1.2. Sur les résultats
1.3. Sur les hypothèses
1.4. Intérêts de la recherche
2. Recommandations
2.1. Recommandations méthodologiques
2.2. Opérationnalisation de la recherche
Conclusion
Références
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