La mangrove, un objet mal défini
Tout d’abord, la définition même du terme « mangrove » est sujet à incohérence et confusion. Une des définitions, adoptée par Lebigre (2012) par exemple, ainsi que de nombreux auteurs anglophones, est celle proposée par un zoologiste et malacologiste sudafricain d’origine écossaise, William MacNae (1968). Pour lui, le mot « Mangal » est un mot d’origine malaise (manggi) repris en portugais (mangue, mangal) puis dans d’autres langues (en français manglier est synonyme de palétuvier). Par contre, Vannucci (1989) et Carney et al. (2014) parlent d’un terme dérivé de la langue wolof du Sénégal et de la Gambie (Senegambia). D’après eux, lorsque les marins portugais ont rencontré les mangroves de l’Afrique de l’Ouest, un environnement inconnu en Europe, ils ont adopté le terme Wolof « mangue » pour ces forêts, dont la mangrove est le dérivé (en portugais « Mangue » signifie la communauté et en anglais « Grove » désigne des arbres ou des buissons).
Malgré la richesse et les nombreuses fonctions majeures de ces écosystèmes, la mangrove n’a vraiment commencé à représenter un intérêt pour les chercheurs qu’au milieu du 20ème siècle (Andriamalala, 2007) et c’est vers la fin du 20ème siècle que l’inquiétude scientifique a commencé à se concentrer sur la perte sans précédent de ces écosystèmes naturels dans le monde (Walsh et al., 1975 ; Bosire et al., 2008).
A partir de cette période des années 1970, les écosystèmes de mangroves ont fait l’objet de nombreux travaux et études dans le monde. Parmi ces travaux, il y a ceux de Schnell (1971), Chapman (1976), Blasco et al. (1980), Lewis (1981), Saenger et al. (1983), Teas (1984), Snedaker (1984), Tomlinson (1986), Jaccarini et Martens (1992), Mastaller et al. (1997), Lacerda (2001), Giesen et al. (2007), Spalding et al. (1997, 2011), Kuenzer et al. (2011), DasGupta et Shaw (2017).
Pour Madagascar, il y a aussi les travaux de Hervieu (1965), Rabesandratana et Rabesandratana (1970), Kiener (1972), Blasco et al. (1980), Jenkins (1987), Lebigre (1983, 1984, 1990), Bunyard et Ward (1992), Miasa (1992), Rasolofo (1993), Chartier (1994), Iltis (1995), les travaux réalisés dans le cadre du programme « fonctionnement et évolution de la mangrove dans l’ouest malgache » qui s’est déroulé entre 1991 et 1996, mis en œuvre par l’ORSTOM (Institut français de recherches scientifiques pour le développement en coopération) et le CNRE (Centre National de Recherches sur l’Environnement de Madagascar) qui se sont concentrées plus particulièrement dans la région de Menabe, axées sur la dynamique des écosystèmes de mangrove, sur la valorisation des systèmes de production et sur l’inventaire des ressources de ces écosystèmes (Chartier 1994), Rasolofo (1997), Ralison (1999), Woods-Ballart et al. (2003), Razafindramasy (2006), Andriamalala (2007), Giri et Muhlhausen (2008), Renoux et al. (2008), Robin et al. (2010), Tostain (2010) ainsi que Andriatsiaronandroy et al. (2017). Mais ces études demeurent toujours insuffisantes, compte tenu de l’ampleur du champ de recherche dans le domaine.
Dans ces nombreux travaux scientifiques à propos des mangroves jusqu’à ce jour, chaque auteur a essayé de définir à sa manière ce que désigne le terme « mangrove ». De ce fait, il n’y pas en ce moment de consensus unique sur la définition du mot « mangrove » même si les définitions trouvées dans la littérature ne sont pas toujours contradictoires mais le plus souvent complémentaires. Si dans la définition générale des mangroves, il s’agit de l’ensemble de la végétation halotolérante qui se développe dans la zone de balancement des marées des régions littorales intertropicales, cette définition peut prendre en compte la végétation de palétuviers ou bien désigner le marais maritime dans son ensemble incluant les surfaces de tannes, les vasières, etc. Selon les chercheurs, les mangroves sont considérées comme un ensemble de formations végétales colonisant des atterrissements intertidaux marins ou fluviaux (Guilcher, 1954), une association végétale halophile (Kiener, 1972), une formation forestière tropicale (Tomlinson, 1986), une zone baignée périodiquement par les eaux très salées (Kiener, 1972), des formations végétales arborescentes (Marius, 1985), une forêt de palétuviers (Blasco, 1991), un écosystème intertropical, littoral des basses côtes (Conand, 1976), un écosystème englobant la forêt halophile des palétuviers des côtes tropicales, la faune, le sol et les eaux propres à ces littoraux (Iltis, 1994), ou un peuplement ouvert ou fermé d’arbres ou de buissons, se rencontrant sur les rivages marins entre les limites de hautes et de basse marée (Renou, 2011). Dans notre cas et tout au long de ce travail, « la mangrove est définie comme une formation forestière à palétuviers ». Comme l’explique Cormier-Salem (1999), la forêt de mangrove est constituée par des espèces d’arbres au feuillage persistant, le plus souvent appartenant à la famille des Rhizophoraceae et poussant dans les zones intertidales. A une échelle plus large, la mangrove est considérée comme une association végétale. Cependant, les écosystèmes associés seront étudiés ponctuellement, en étroite interrelation avec les formations arborées à palétuviers.
La répartition spatiale et la composition des mangroves
Existant sur terre depuis le Miocène, soit depuis plus de 20 millions d’années, les mangroves colonisent des zones calmes et peu profondes, alimentées en eau douce et à l’abri des courants marins, comme les estuaires et les systèmes lagunaires. Les écosystèmes forestiers de mangroves couvrent actuellement environ 14,7 millions d’hectares des rivages tropicaux du monde (Wilkie et Fortuna, 2003 ; Bosire et al., 2008) et s’installent au niveau de zones peu pentues et peu profondes autorisant la progradation des atterrissements fluviaux et une amplitude de marée suffisante. Dans les régions tropicales, les mangroves se trouvent entre les latitudes 31° nord et 38° sud, en particulier le long des côtes tropicales et subtropicales d’Australie, d’Asie, d’Afrique et des Amériques (Simard et al., 2008). Partagées entre 123 pays et territoires et couvrant un total de 152 000 km² équivaut au quart de la surface totale de Madagascar (Spalding et al., 2010), la moitié de la superficie mondiale des mangroves est située dans seulement six pays: l’Indonésie (environ 30 000 km²), l’Australie, le Brésil, le Mexique, le Nigéria et la Malaisie. Dans ces régions tropicales, elles occupent près de 75% du linéaire des côtes et deltas. Selon les autres estimations, elles recouvrent 14 à 23 millions d’hectares à travers le monde (PNUD, 2010) et sont réparties en deux zones biogéographiques distinctes (Tomlinson, 1986) avec la zone orientale (les côtes Est de l’Afrique, l’Asie et l’Australie) et la zone occidentale (le long des côtes atlantiques et de la côte pacifique américaine), l’océan Pacifique et le continent africain jouant un rôle de barrière entre les deux aires (Spalding et al., 2010) .
Du fait des divergences par rapport à leur définition, la quantification des superficies couvertes par des mangroves à Madagascar fait l’objet d’une grande confusion bien que la plupart des auteurs soient unanimes concernant leur distribution. La majeure partie, soit 98% de ces formations, se répartit le long de la côte Ouest, occupant notamment les fonds des baies, tandis que les formations de la côte Est sont de petite taille et localisées essentiellement entre Mananara Nord et Antsiranana. En général, la Grande Île compte 300 000 à 400 000 ha de mangroves selon les auteurs et les périodes (Perrier de la Bathie, 1921 ; Kiener, 1972 ; Lebigre, 1990 ; Giri et Mulhausen, 2008 ; Jones et al., 2016), même si en 1928 Carle les a estimé à 1 000 000 ha, une surface qui est certainement exagérée (Guillaumin, 1928). Les mangroves de Madagascar représentent 2% des mangroves du monde (Ioniarilala, 2000), et 9% des mangroves africaines, juste derrière le Nigeria (32%) et le Mozambique (12%) (FAO, 2007 ; Rakotomavo et Fromard, 2010).
Les estimations les plus récentes tiennent compte de l’ensemble des forêts de palétuviers et les écosystèmes associés comme les tannes soit environ 421 000 ha pour l’ensemble de ces marais maritimes (Lebigre, 1990) mais il y a aussi l’estimation de Jones et al. en 2015 avec environ 210 000 ha pour les forêts de palétuviers uniquement. Dans la région du sud-ouest de Madagascar, les estimations indiquent que les mangroves couvriraient une surface de 1491 hectares (Tostain, 2010). Dans les pays tropicaux, les forêts de palétuviers peuvent s’étendre de 30 à 85 km à l’intérieur des terres, composer des formations étirées jusqu’à 150 km le long des littoraux et pousser jusqu’à 50 mètres de hauteur (GNF, 2015). Ainsi, la mangrove Sundarbans au Bangladesh, qui s’étend sur la frontière entre l’Inde et le Bangladesh, couvre une superficie de 6 500 km² jusqu’à 85 km à l’intérieur des terres, ou les mangroves des îles Klang en Malaisie s’étendant sur 100 km le long de la côte de l’état de Selangor. Dans le sud-ouest de Madagascar, elles sont en général plus morcelées et couvrent des surfaces plus réduites. De par leur position strictement intertidale, les mangroves qui se présentent comme une forêt basse entremêlée et sous la forme d’un mince ruban le long du rivage ou d’une bande de plusieurs kilomètres de large, subissent de fortes contraintes, qui expliquent leur pauvreté spécifique (Guiral et al., 1999), mais n’empêche pas qu’elles soient parmi les écosystèmes les plus productifs en biomasse de la planète. Dans le monde, le nombre d’espèces de palétuviers varie de 70 à 84 selon les spécialistes. À l’origine de ces différences se trouvent des incertitudes taxonomiques et la prise en compte de certaines espèces cryptiques dont la définition et le nombre sont variables selon les auteurs. Ainsi, Saenger (2002) recense 84 espèces de palétuviers, alors que Duke et al. (1998) comptent 70 espèces (19 familles, 28 genres) et Spalding et al. (2010) 73 espèces.
Il existe une nette différence dans la répartition mondiale des espèces entre les mangroves de la région indopacifique, dites orientales, riches du point de vue floristique avec environ 60 espèces, et les mangroves de la région atlantique, dites occidentales (Amériques et côte Ouest Africaine). Ces dernières ne regroupent que 7 espèces arborées qui sont Avicennia germinans et Avicennia schaueriana, Rhizophora mangle, Rhizophora racemosa, Rhizophora harissonni, Laguncularia racemosa et Conocarpus erectus (Rochotte et al., 2003). Les mangroves malgaches qui font partie de la liste « Global 200 » qui regroupe les régions écologiques les plus représentatives de la biodiversité planétaire tant par la flore que par la faune, bien qu’appartenant à la zone orientale, ne comportent que 8 espèces. Elles sont donc relativement pauvres par rapport à l’ensemble de leur zone biogéographique, même si elles comportent plus d’espèces que la zone occidentale. Dans la région du Sud-ouest de Madagascar, ce sont 7 espèces que l’on peut observer : Avicennia marina, Sonneratia alba, Lumnitzera racemosa, Bruguiera gymnorhiza, Ceriops tagal, Rhizophora mucronata et Xylocarpus granatum, se répartissant en 5 familles (Acanthaceae, Lythraceae, Combretaceae, Rhizophoraceae, Meliaceae). Elles sont associées à Acrostichum aureum (cette espèce est une indicatrice des zones en voie de dessalure), Barringtonia racemosa, Barringtonia asiatica, Pemphis acidula (Lythraceae), Hibiscus Tiliaceus ou Thespesia populnea et Scirpus pterolepsis, Scyphiphora hydrophyllacea . En arrière mangrove, surtout dans les tannes, il existe des espèces herbacées telles que : Arthrocnemum gramineae…
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Table des matières
INTRODUCTION GÉNÉRALE
PREMIÈRE PARTIE
Chapitre I. La mangrove, objet d’étude
I.1. La mangrove, un objet mal défini
I.2. La répartition spatiale et la composition des mangroves
Chapitre II. Le cadre géographique de l’étude
II.1. Le site de Manombo-Fitsitike
II.2. Le site d’Ambondrolava
II.3. Le site d’Ankiembe
II.4. Les sites de l’embouchure de l’Onilahy
II.4.1 Le site de Sarodrano
II.4.2 Le site d’Andriambe
Chapitre III. La méthodologie
III.1. L’importance des travaux de terrain
III.1.1 L’inventaire floristique
III.1.1.1 L’état de santé en général – Structure démographique
III.1.2 Les mesures et analyses physico-chimiques
III.1.2.1 Les mesures et analyses de la Salinité et du pH
III.1.2.2 Les mesures et analyses physico-chimiques des autres éléments
III.1.3 L’analyse des substrats des mangroves
III.1.3.1 Le choix des points d’échantillonnage
III.1.3.2 Les techniques de prélèvement des échantillons de sol
III.1.3.3 Les analyses granulométriques au laboratoire
III.1.3.3.1 Le principe de la méthode au densimètre de Bouyoucos
III.1.4 Les enquêtes
III.2. L’approche par la géomatique
III.2.1 L’apport de la Télédétection
III.2.1.1 Les données utilisées
III.2.1.1.1 Les images satellites
III.2.1.1.2 Les mosaïques de photographies aériennes
III.2.1.2 Les prétraitements des images et des photographies aériennes
III.2.1.2.1 Les critères de photo-interprétation qualitative des mosaïques de photographies aériennes
III.2.1.3 Les prétraitements d’images satellites
III.2.1.3.1 Les corrections radiométriques par 6S
a. Les conditions géométriques
b. Les modèles atmosphériques
c. Les conditions spectrales
d. Les conditions de surface
III.2.1.3.2 Le géoréférencement et la correction géométrique
III.2.1.3.3 L’extraction des fenêtres images des sous zones d’étude
III.2.1.3.4 Le rééchantillonnage
III.2.1.4 Les traitements des images
III.2.1.4.1 Les classifications non supervisées
III.2.1.4.2 Le reclassement en 6 classes
III.2.1.4.3 La création de masques pour chaque thème
III.2.1.4.4 L’analyse en composantes principales des 3 canaux masques thématiques
III.2.1.4.5 La classification non dirigée des 3 composantes d’ACP
III.2.1.4.6 L’addition de tous les masques et carte de l’occupation du sol
III.2.1.4.7 La quantification des surfaces couvertes par chaque objet thématique à chaque date
III.2.1.4.8 Les analyses diachroniques
III.2.1.4.9 La classification supervisée
III.2.1.4.10 La caractérisation et cartographie des densités de peuplement par le NDVI
III.2.2 L’apport du Système d’Information Géographique
III.2.2.1 L’analyse et traitement des données d’inventaires floristiques et de densité
III.2.2.2 La cartographie par espèce et densité
III.2.2.3 La validation des classifications
III.2.2.3.1 La validation des classifications non supervisées et des cartes de présence/absence de mangrove
III.2.2.3.2 La validation de la classification supervisée
DEUXIÈME PARTIE
Chapitre I. Les mangroves : des écosystèmes complexes
I.1. Les peuplements à palétuviers du Sud-ouest de Madagascar
I.1.1 Avicennia marina (Forsk.)
I.1.2 Sonneratia alba (Sm.)
I.1.3 Lumnitzera racemosa (Willd.)
I.1.4 Bruguiera gymnorrhiza (Lam.)
I.1.5 Ceriops tagal (C.B. Rob.)
I.1.6 Rhizophora mucronata (Lam.)
I.1.7 Xylocarpus granatum (König.)
I.2. L’enracinement et l’alimentation en oxygène
I.3. La reproduction
I.4. Les milieux associés
I.4.1 Les récifs corraliens
I.4.2 Les vasières nues
I.4.3 Les herbiers de phanérogames marines
I.4.4 Les tannes
I.4.5 Les formations à Typha, Cyperus, Scirpus et Phragmites
I.4.6 Les pelouses à chiendent
I.4.7 Les formes et les formations sableuses côtières
I.4.7.1 Les flèches sableuses
I.4.7.2 Les dunes vives éoliennes
I.4.7.3 Les dunes végétalisées
I.4.7.4 Les dépressions interdunaires ou les hygrosères dunaires
I.4.8 Les fourrés xérophiles
I.5. La faune
Chapitre II. Les contextes et les fonctions biophysiques des mangroves des sites d’étude
II.1. Les contextes biophysiques des mangroves des sites d’étude
II.1.1 Le climat
II.1.1.1 La pluviométrie
II.1.1.2 Les températures
II.1.1.3 Le vent
II.1.2 L’hydrologie
II.1.2.1 L’hydrologie fluviale
II.1.2.1.1 Les fleuves
II.1.2.1.2 Les résurgences
II.1.2.2 L’hydrologie marine
II.1.2.2.1 Les marées
II.1.2.2.2 La salinité
II.1.2.2.3 La houle et les vagues
II.2. Les fonctions et les valeurs environnementales et biologiques des mangroves
II.2.1 Les fonctions biogéochimiques
II.2.2 Les fonctions écologiques
II.2.3 Les fonctions d’atténuation du changement climatique
II.3. Les contextes et fonctions socio-économiques des mangroves des sites d’étude
II.3.1 La population
II.3.2 Les principales activités économiques
II.3.3 Les fonctions et valeurs paysagères, économiques, sociales et culturelles des mangroves
TROISIÈME PARTIE
Chapitre I. Les résultats
I.1. L’état actuel
I.1.1 Le site de Manombo-Fitsitike
I.1.1.1 La caractérisation par les transects
I.1.1.2 La caractérisation par les images satellites
I.1.2 Le site d’Ambondrolava
I.1.2.1 La caractérisation par les transects
I.1.2.2 La caractérisation par les images satellites
I.1.3 Le site d’Ankiembe
I.1.3.1 La caractérisation par les transects
I.1.3.2 La caractérisation par les images satellites
I.1.4 Le site de Sarodrano
I.1.4.1 La caractérisation par les transects
I.1.4.2 La caractérisation par les images satellites
I.1.5 Le site d’Andriambe
I.1.5.1 La caractérisation par les transects
I.1.5.2 La caractérisation par les images satellites
I.2. Les dynamiques d’évolutions récentes
I.2.1 Les mangroves en progression
I.2.1.1 La mangrove de Manombo-Fitsitike
I.2.1.2 La mangrove d’Ankiembe
I.2.2 Les mangroves stables
I.2.2.1 La mangrove de Sarodrano
I.2.3 Les mangroves en régression
I.2.3.1 La mangrove d’Ambondrolava
I.2.3.2 La mangrove d’Andriambe
Chapitre II. Discussion
II.1. Les dimensions anthropiques et naturelles des pressions sur les mangroves
II.1.1 La dimension anthropique des pressions sur les mangroves
II.1.1.1 Une population en augmentation exerçant des pressions croissantes
II.1.1.2 Des prélèvements croissants de bois de feu et de bois d’œuvre
II.1.1.3 Le bois de feu
II.1.1.4 Les bois d’œuvre
II.1.1.5 L’élevage, le surpâturage et la divagation des animaux dans et en arrière mangrove
II.1.1.6 Les feux et le défrichement pour la mise en valeur agricole
II.1.1.7 L’accroissement des pressions liées aux activités de pêche
II.1.1.8 L’extension des aménagements salicoles
II.1.1.9 Les pollutions
II.1.1.10 Les reboisements
II.1.1.11 Le transfert de gestion
II.1.2 La dimension naturelle des pressions sur les mangroves
II.1.2.1 La dynamique sédimentaire côtière marine, fluviale et éolienne
II.1.2.2 L’impact des extrêmes climatiques
II.1.2.3 L’impact de facteurs biotiques
II.2. Les facteurs d’évolution des mangroves par site
II.2.1 Le site de Manombo-Fitsitike
II.2.2 Le site d’Ambondrolava
II.2.3 Le site d’Ankiembe
II.2.4 Le site de Sarodrano
II.2.5 Le site d’Andriambe
CONCLUSION GÉNÉRALE
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES