II.3. INFLUENCE DES FACTEURS ENVIRONNEMENTAUX SUR LE
CHARANÇON
II.3.1. GENERALITES
Les facteurs
environnementaux qui ont une influence directe sur le charançon comme
sur tous les insectes sont de deux ordres ; il s'agit des facteurs
abiotiques et des facteurs biotiques. Dans le cadre de ce travail, les facteurs
abiotiques considérés sont des facteurs climatiques ; il
s'agit de : la température, l'humidité relative et la
pluviométrie. Alors que le seul facteur biotique pris en compte est
l'attraction alimentaire.
L'activité biologique du charançon
est très dépendante des conditions climatiques. Deux
données climatiques fondamentales caractérisent la zone
tropicale : la constance de la chaleur et l'abondance des
précipitations. En plus, du fait de la couverture nuageuse
fréquente, l'humidité atmosphérique moyenne y est
très élevée. Le charançon du bananier trouve en
zone tropicale des basses altitudes des conditions optimales de croissance
(SEBASIGARI, 1983).
Des travaux réalisés sur l'écologie du
charançon (C. sordidus), ont montré que les trois facteurs les
plus importants influant sur le développement des foyers d'infestation
et sur la prolifération de l'insecte sont : la température,
l'hygrométrie et l'attraction alimentaire (ARLEU et AL, 1984 ;
ARLEU et COLL, 1987).
II.3.2. INFLUENCE DE LA TEMPERATURE SUR
LE CHARANÇON
La température est
en somme une mesure de l'état thermique déterminé par les
rayons calorifiques provenant principalement du soleil. Ainsi les
températures élevées traduisent l'abondance des
rayonnements calorifiques tandis que les températures basses traduisent
l'insuffisance de ces rayonnements. On observe que les températures sont
élevées de manière régulière au cours de
l'année, particulièrement dans les climats dits tropicaux
(KATANGA, 2006).
En effet, la température influence la vitesse du
développement, la durée de la vie et la fécondité
du charançon. Il existe une limite supérieure et une limite
inférieure au-delà desquelles la température produit les
effets létaux sur les insectes. En d'autres termes, pour une
espèce d'insecte donnée, il existe une zone létale
supérieure et une zone létale inférieure entre lesquelles
se trouvent un intervalle de température tolérable. La chance
pour la survie et la reproduction augmente dans cet intervalle où se
trouve aussi une zone de température préférée
appelée le préférendum thermique (LEMA, 2005).
L'étude, à cinq températures
échelonnées de 16 à 30°C, du développement
postembryonnaire du charançon du bananier, a révélé
l'existence de six stades larvaires, dont les durées diminuent en
général avec l'augmentation de la température. Le cycle
vital du charançon du bananier dure 4 à 9 semaines selon la
température et le développement de l'insecte est favorisé
par un intervalle des températures d'environ 25 à 30°C,
conditions rencontrées dans les régions tropicales des basses
altitudes (FRUITS, 1997).
Des travaux de recherche réalisés ont
montré que : l'activité déprédatrice des C.
sordidus est très intense à une altitude
inférieure à 1000 m. Cette activité diminue selon un
gradient régulier de 1000 m à 1500 m et devient nulle au dessus
de 1500 m ceci s'expliquerait par le fait que la température diminue
inversement avec l'augmentation de l'altitude et le charançon ne
supporte pas des températures inférieures à 13°C
(SEBASIGARI, 1983 ; MESQUITA et ALVES 1986 ; GATSINGI, 1987).
II.3.3. INFLUENCE DE L'HYGROMETRIE SUR LE
CHARANÇON
Si la température est le facteur déterminant les
activités vitales de l'insecte, l'humidité est le facteur le plus
sensible du fait qu'il dépend d'autres facteurs comme : la
température et les précipitations. L'humidité exerce un
effet direct sur la survie et la reproduction des insectes, il existe les deux
zones extrêmes et une zone préférée. En outre,
l'humidité exerce des effets indirects sur les insectes par son
influence directe sur la végétation limitant ainsi la
distribution des insectes.
D'ailleurs C. sordidus recherche constamment les
endroits humides, à atmosphère saturée en eau, et
où l'eau libre est présente dans le sol, sur les
végétaux et d'autres débris (CUILLE, 1950).
II.3.4. INFLUENCE DE L'ATTRACTION
ALIMENTAIRE
Le bananier est
cultivé sur toute la ceinture tropicale où les conditions
éco-climatiques sont favorables à cette culture. Les oeufs du
charançon sont pondus en raison d'un oeuf par semaine en moyenne selon
la disponibilité de la nourriture. Cosmopolites
sordidus se nourrit presque exclusivement de bulbes de bananier,
l'abondance de la culture du bananier permet une multiplication rapide des
populations de l'insecte (FRUITS, 1997).
CHAPITRE III : APPROCHE
METHODOLOGIQUE
III.1. INTRODUCTION
Les principales
opérations réalisées pour élucider l'influence des
changements climatiques sur la prolifération de charançon du
bananier sont celles reprises ci-après:
1. L'analyse des données climatiques de quatre
dernières décennies à la station de recherche de l'INERA
à LUKI ;
2. L'interprétation de ces données pour la mise
en évidence du changement climatique et son influence sur le
charançon ;
3. L'extrapolation de ces données pour les 20
années avenir à partir de 2000.
III.2. ANALYSE DES DONNEES CLIMATIQUES
L'analyse des
données climatiques de la station de LUKI a été faite
à partir des données décadaires situées en annexes
de ce travail. Du fait de l'influence prépondérante de la
température, l'humidité et la pluviométrie sur le
charançon, ce sont ces trois paramètres qui ont fait l'objet des
analyses.
Les analyses ont consisté à regrouper les
données décadaires en données mensuelles, celles-ci en
données annuelles pour ensuite obtenir les données
décennales.
III.3. INTERPRETATION DES DONNEES
CLIMATIQUES
L'interprétation a été faite
paramètre par paramètre par rapport à l'importance
relative de chaque paramètre sur le charançon du bananier.
Les courbes d'évolution des paramètres obtenues
après analyse sur tableur ont été comparées aux
exigences spécifiques du charançon pour en déterminer
l'influence. C'est ainsi que la température a été
comparée à l'intervalle des températures optimales
favorables à cet insecte et aux extrémités en dessous
desquelles ou au-delà desquelles le cycle vital du charançon
s'arrête.
III.4. EXTRAPOLATION DE LA TEMPERATURE
Diverses méthodes existent pour faire l'extrapolation
des données climatiques. Parmi ces méthodes, les principales
sont :
*La méthode des moindres carrés ;
*La méthode des moyennes mobiles ;
*La méthode graphique ;
*La méthode des semi-moyennes.
Par principe, les moyennes des paramètres doivent
être prises par décennies ou d'avantage pour être
considérées valables. En plus l'évolution d'un
paramètre climatique ne peut être démontrée qu'en
considérant des valeurs prises sur une durée d'au moins 30
années successives. Les données prises sur une durée de
quatre décennies successives répondent bien à cette
exigence.
En outre, les données à extrapoler doivent
couvrir une période plus longue que la période à estimer
ce qui a été parfaitement le cas dans ce travail car la
période à estimer est de 20 ans alors que les données
à extrapoler couvrent une période de 40 années. Dans le
cadre de ce travail, il a été utilisé la méthode
des moyennes mobiles pour effectuer les estimations. Cette méthode a
consisté à calculer la variation moyenne de la température
mensuelle pour les quatre décennies. Cette variation a été
additionnée à chaque température mensuelle dont on voulait
estimer la valeur dix ans plus tard.
Y= x + Ät
Avec : Y : Température mensuelle estimée
x : Température mensuelle
à extrapoler
Ät : Variation moyenne totale du
mois concerné
Pour ce faire, il a fallu :
1. Regrouper les valeurs décadaires en valeurs
mensuelles et les valeurs mensuelles en valeurs annuelles et celles-ci en
valeurs décennales ;
2. Calculer la variation moyenne des valeurs mensuelles pour
chaque décennie ;
3. Calculer la variation moyenne des valeurs mensuelles pour
les quatre décennies, pour obtenir la variation moyenne totale pour
chaque mois ;
4. Additionner à chaque valeur mensuelle dont on veut
exprimer la variation dix ans plus tard la variation moyenne qui correspond
à ce mois et ainsi de suite.
III. 5. VALIDITE ET LIMITES DU MODELE
Le test de validité de cette méthode a
consisté en premier lieu à générer les valeurs
annuelles déjà disponibles de la décennie 1990 à
partir des données des trois autres décennies. En second lieu, ce
test a consisté à générer les valeurs annuelles
déjà disponibles de la décennie 1960 à partir des
données des trois autres décennies. Les résultats
comparés du premier test sont consignés dans la figure1:
Fig. 1 : Vérification
de la validité du modèle
Dans ces deux cas, la similitude évaluée par
l'analyse de la concordance sur tableur entre valeurs disponibles et valeurs
générées a été respectivement de 92% pour le
premier test et 89% pour le second soit une moyenne de fiabilité de
90,5%. Cette méthode est fiable à un peu moins de 10% près
et a été jugée acceptable.
Les limites dans l'utilisation de cette méthode sont
dues aux faits suivants :
1. elle ne prend pas en compte les composantes cycliques et
saisonnières ;
2. elle n'intègre pas les composantes
irrégulières ;
3. elle ne conserve que l'effet de la tendance.
CHAPITRE IV: RESULTATS ET DISCUSSION
IV.1. EVOLUTION DES PRINCIPAUX FACTEURS
CLIMATIQUES
IV.1.1. INTRODUCTION
La température, la
pluviométrie et l'humidité relative sont les facteurs les plus
importants dans la survie et la distribution des insectes. Les données
climatiques en annexes, régulièrement enregistrées
à la station de recherche de l'INERA/Luki, de 1960 jusqu'en 1999 ont
servi pour établir les courbes de comportement des principaux facteurs
climatiques qui ont une influence directe sur la prolifération des
populations de charançon du bananier.
IV.1.2. EVOLUTION DE LA TEMPERATURE
ANNUELLE
La température
moyenne annuelle a variée dans le sens de l'augmentation telle que
illustrée dans la figure 2.
Fig. 2 : Evolution de la
température moyenne annuelle
D'après les données climatiques
analysées, la température moyenne annuelle à Luki varie
dans le sens de l'augmentation. En effet, les températures qui
étaient en majorité entre 24°C et 25°C, sans jamais
franchir la barre de 25°C de 1960 à 1977 ont variées
jusqu'à dépasser plusieurs fois les 25°C de 1978 à
2000. A la fin du siècle dernier, la température a atteint une
valeur décennale de 24,8°C jamais atteinte au paravent.
L'augmentation de la température telle
qu'illustrée à la figure 2 n'est pas régulière,
mais plutôt en dents de scie avec une tendance générale
à la hausse. Cette élévation constatée va dans le
même sens que les observations des experts internationaux qui stipulent
que le climat général change dans le sens d'un
réchauffement de la planète (GIEC, 2001).
IV.1.3. EVOLUTION DE LA PLUVIOMETRIE ANNUELLE
Comme la température moyenne annuelle, la
pluviométrie a aussi variée dans le sens de l'augmentation telle
que le montre la figure 3.
Fig.3 : Evolution de la
pluviométrie annuelle
La figure 3 montre que le volume des pluies qui tombent
annuellement à Luki a varié dans le sens de l'augmentation. En
effet, la pluviométrie annuelle qui oscillait autour de 1150 mm à
la fin de la décennie 1960, est passée à 1230 mm à
la fin de la décennie 1990.
L'allure de la courbe des précipitations annuelles
évolue aussi en dents de scie comme celle des températures
moyennes annuelles mais, ici aussi la tendance générale va dans
le sens de l'augmentation. Les années 1990 sont les plus pluvieuses avec
un pic de 1600 mm de hauteur des pluies en 1995, alors que cette hauteur
n'avait jamais été atteinte auparavant.
IV.1.4. EVOLUTION DE L'HUMIDITE
ANNUELLE
La figure 4 montre une
variation nette vers l'augmentation de l'humidité relative au cours des
années considérées.
Fig. 4 :
Evolution de l'humidité moyenne
annuelle
Au regard de la figure 4, l'humidité moyenne annuelle
à la station de l'INERA/Luki est au tour de 82%. L'humidité
relative montre aussi une variation nette au cours des années et n'est
plus descendue en dessous de 80% depuis 1978.
Le fait que l'humidité relative dépende de la
température et de la pluviométrie, et que celles-ci ont
variées dans le sens de l'augmentation, il n'est donc pas
étonnant que l'humidité varie tant soit peu. Malheureusement la
complexité des relations qui lient les trois facteurs ne permet pas de
déterminer le supplément de l'humidité qui peut être
due à une variation donnée de la température et de la
pluviométrie.
IV. 2. COMPARAISON DES FACTEURS PAR
DECENNIES
Les changements climatiques
sont aussi employés dans un sens plus restreint pour désigner un
changement significatif des valeurs moyennes d'un élément
météorologique au court d'une période donnée, les
moyennes sont prises sur des durées de l'ordre de la décennie ou
d'avantage pour souligner un changement significatif (GIEC, 2001).
Les comparaisons suivantes concernent : les moyennes des
données de la température, la hauteur des pluies et
l'humidité relative prises par décennie.
IV. 2. 1. TEMPERATURE
La température
moyenne décennale a variée dans le sens de l'augmentation comme
la température moyenne annuelle dont elle dérive, telle
qu'illustrée par la figure 5.
Fig. 5 : Températures moyennes
décennales
Comme la température annuelle, la température
décennale a évolué également avec une nette
tendance à la hausse. Au regard de la figure 5, la température
décennale n'a cessée d'évoluer pendant les quatre
décennies. En effet la température moyenne décennale qui
était de 24,11°C à la décennie 1960 est passée
à 24,3°C à la décennie 1970, puis à
24,7°C à de la décennie 1980, pour atteindre 24,77°C
à de la décennie 1990.
IV. 2. 2. PLUVIOMETRIE
Comme la température moyenne décennale, la
pluviométrie décennale a aussi variée dans le sens de
l'augmentation, telle que le montre la figure 6.
Fig. 6: Pluviométrie
décennale
La pluviométrie décennale a varié vers la
hausse au cours de quatre décennies. Mais contrairement à la
température décennale, la pluviométrie décennale
montre une variation moins marquée et en dents de scie. En effet, au
regard de la figure 6, la décennie 1970 est la moins pluvieuse avec
seulement 1111,4 mm des pluies, moins que les autres décennies. Ce
là s'explique par le fait qu'il y avait eu sècheresse au cours de
la saison B de 1978, jusqu'à la saison A de 1979 sur toute
l'étendue du district du Bas-fleuve. Cette baisse de la
pluviométrie est donc un cas particulier n'entrant pas en compte dans le
cas d'une décennie pluvieuse normale, c'est-à-dire sans
sécheresse comme les autres.
IV. 2. 3. HUMIDITE RELATIVE
La variation de l'humidité relative vers la hausse est
nette comme elle est présentée à la figure 7 :
Fig. 7 : Humidité moyenne
décennale
La variation de l'humidité relative décennale
est aussi en dents de scie comme celle de la hauteur des pluies. Cette
humidité a varié de 82,9% au cours de la décennie 1960
pour atteindre 84,03 % au cours de la décennie 1990.
IV. 3. IMPACT DES VARIATIONS DES FACTEURS CLIMATIQUES
SUR LE CHARANÇON
IV. 3. 1. IMPACT DE LA
TEMPERATURE
Du fait de l'influence
directe de la température sur le charançon du bananier, une
variation dans le sens de l'augmentation comme établie à la
figure 2, ne peut qu'entraîner un changement dans la vitesse de
croissance, la prolifération et la distribution de l'insecte. La
température moyenne annuelle qui était autour de 24,1°C les
années 1960 est passée autour de 24,3°C au cours de la
décennie 1970 ; puis atteindre 24,7°C en 1984, une
température moyenne jamais atteinte auparavant ; pour se stabiliser
autour de 24,8°C au cours de la décennie 1990.
Etant donné que le thermopreferendum du
charançon du bananier va de 25 à 30°C, le charançon
du bananier s'est retrouvé dans des conditions thermiques idéales
de croissance particulièrement à la fin des années 1990.
Car la température de 24,8°C est proche de l'intervalle thermique
favorable au charançon.
IV. 3. 2. IMPACT DE LA
PLUVIOMETRIE
Le charançon ne
supporte pas la sécheresse, même de courte durée. Pour sa
survie, l'eau libre doit être présente sur les débris
végétaux qui l'entourent. L'augmentation de la
pluviométrie annuelle comme élucidée à la figure 6,
va dans le sens d'optimisation des conditions de vie favorable au
charançon du bananier.
D'après Lemaire (1996), l'irrigation localisée
commencée en 1992 s'est accompagnée par des fortes attaques de
Cosmopolites sordidus. Cela serait du à l'apport de l'eau
favorable à la prolifération de cet insecte, car le
charançon adulte est capable de résister pendant des mois sans se
nourrir s'il est entouré des débris végétaux
humides. C'est ainsi qu'on affirme que charançon aime une
atmosphère saturée en eau. Bien que la
pluviométrie optimale favorable au charançon ne soit pas connue,
une augmentation de la pluviométrie lui est supposée
favorable.
IV. 3. 3. IMPACT DE L'HUMIDITE
La teneur en humidité qui était autour de 80% de
1960 jusqu'en 1970, a atteint 85% à la fin de la décennie 1990.
Cette humidité proche de la saturation est favorable au
développement du charançon du bananier qui peut vivre ainsi
plusieurs mois sans se nourrir.
IV. 4. DETERMINATION DE LA PERIODE PROPICE AU
DEVELOPPEMENT DU CHARANÇON
III. 4. 1. SAISON SECHE
Les conditions climatiques
optimales propices à la prolifération des populations de
charançon du bananier, ne sont pas compatibles avec les conditions
climatiques qui règnent en saison sèche à la station de
recherche de l'INERA/Luki et ses environs. Comme le montre la figure 8.
Fig. 8: Températures
moyennes quinquennales en saison sèche
En effet, si la température moyenne quinquennale de
23,1°C observée en saison sèche au dernier
quinquennat du siècle passé est
compatible à la vie du charançon, il n'en est pas ainsi pour la
pluviométrie. En effet les mois de Juin, Juillet et Août sont secs
à Luki avec une pluviométrie mensuelle inférieure au
double de la température.
Le charançon du bananier qui aime l'eau et une
humidité proche de la saturation se retrouve en saison sèche,
dépourvue de l'eau, avec des amplitudes thermiques très
importantes jusqu'à 6°C de différence entre les
températures diurnes et les températures nocturnes. Or selon
GATSINGI (1987), le charançon est très sensible à des
variations importantes d'amplitudes thermiques et à la présence
des conditions de sécheresse même modérées, ce qui
expliquerait son absence à des altitudes supérieures à
1500 m en région tropicale. Car, à ces altitudes, la
température nocturne est inférieure à 13°C et
l'humidité ne dépasse guère les 75%.
IV. 4. 2. SAISON HUMIDE
Les conditions climatiques rencontrées à la
station de Luki en saison humide sont plus proches des conditions climatiques
optimales pour la croissance et la prolifération du charançon du
bananier. D'après la figure 9 :
Fig. 9 : Températures
moyennes quinquennales en saison humide
La température moyenne autour de 26°C, la
présence des pluies et une humidité supérieure à
80%, observées lors du dernier quinquennat en saison humide, sont
favorables au charançon pour sa prolifération.
Selon Mesquita et Alves (1983), les températures
proches mais légèrement supérieures à
la température optimale, ont pour effet de raccourcir le
cycle de ponte du charançon et on atteint plus d'un oeuf par semaine et
la durée d'incubation des oeufs passe de plus de 40 à 30
jours. Ainsi, il en résulte l'accroissement de la
fécondité, la réduction de la durée de croissance
au détriment de la qualité de vie. C'est-à-dire qu'une
température moyenne de 26°C est favorable à la
multiplication du charançon tout en étant défavorable
à la longévité de sa vie.
IV. 4. 3. MOIS LES PLUS
FAVORABLES
La courbe ombrothermique de
la station de Luki montre que les mois de Janvier, Février, Mars, Avril,
Novembre et Décembre réunissent les conditions requises pour la
prolifération de populations de charançon du bananier.
Fig 10: Courbe ombrothermique de Luki
(1960-1999)
Du fait d'une humidité proche de la saturation, des
températures situées dans l'intervalle thermique favorable au
charançon et de la présence des pluies, les mois de la saison
humide sont les mois de multiplication intense du charançon à
Luki. Pendant ces mois, le stade nymphal nuisible au bananier est atteint en 30
jours au lieu de plus de 40 jours pendant les mois de saison sèche
où la température est inférieure à 22°C et la
présence des conditions de sècheresse même
modérée.
En plus les taux d'éclosion et le développement
embryonnaire les meilleurs se passent pendant les mois de Janvier,
Février, Mars, Avril, Novembre et Décembre qui présentent
des températures comprises entre 25 et 27°C ; une
pluviométrie abondante et une humidité relative supérieure
à 80%.
Néanmoins, l'humidité relative varie peu pendant
l'année suite au brouillard matinal qui caractérise la
région de Luki en saison sèche. Selon LUBINI (1988), ce
phénomène serait responsable de la présence de la
forêt ombrophile à Luki et ses environs au regard de la faible
pluviosité dont bénéficie toute la région du
Mayombe.
IV. 5 EXTRAPOLATION ET PERSPECTIVES
Les problèmes
agronomiques, quoique considérés quelques fois sous un angle
purement technique, font intervenir de très nombreuses variables aussi
bien d'ordre climatique, édaphique que celles qui se rapportent au
matériel végétal. Une solution globale permettant de les
appréhender à l'échelle régionale ne peut
qu'être présentée en acceptant quelques
simplifications représentant l'aspect moyen du territoire sous
étude (DUPRIEZ, 1954).
IV. 5. 1 EXTRAPOLATIONS DES
TEMPERATURES
Du fait de son influence
relativement plus grande sur les insectes en général et le
charançon du bananier en particulier ; et aussi du fait qu'elle
conditionne l'impact des autres paramètres sous étude
(pluviométrie et humidité), la température est le seul
paramètre qui a fait l'objet des estimations futures. Les
résultats obtenus pour une extrapolation des températures
moyennes annuelles jusqu'en 2020 se présente comme suit :
Fig 11: Extrapolation de la température
moyenne annuelle.
D' après les résultats des estimations obtenus
à la figure 11, la température va encore augmenter au cours de
deux décennies obtenues par extrapolation. En effet, la majorité
de valeurs se situe entre 25 et 26°C. Alors qu'elles oscillaient entre
23,5 et 24,5°C de 1960 jusqu'au début des années 1980 et
entre 24 et 25°C de 1982 à 1999.
Les valeurs moyennes comprises entre 25 et 26°C telles
que obtenues après extrapolations des températures moyennes
annuelles sont favorables au charançon du bananier.
Si ces hypothèses se vérifient, c'est
précisément au cours de la décennie 2000-2009 que les
températures moyennes décennales basculent dans l'intervalle des
températures optimales favorables au charançon du bananier, tel
que le montre les résultats obtenus à la figure 12.
Fig. 12: Prévision de la tendance
décennale de la température (2000-2020).
Au regard de la figure 12, les valeurs estimées de la
température moyenne décennale lors des décennies 2000-2009
et 2010-2019 sont respectivement de 25 et 25,2°C. La tendance est à
la hausse avec une augmentation moyenne de l'ordre de 0,2 °C par
décennie. Il s'avère que les amplitudes thermiques sont faibles
à Luki, particulièrement en saison des pluies inférieures
à 2,5°C. Ce qui conduit à penser que les températures
moyennes annuelles au cours de ces décennies oscilleront au tour des
valeurs décennales obtenues.
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