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Potentiel et dynamique des stocks de carbone des savanes soudaniennes et soudano- guinéennes du Sénégal

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par Cheikh Mbow
Université Cheikh Anta Diop de Dakar - Doctorat d'état en sciences 2009
  

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Liste des tableaux

Tableau 1. Réservoirs de carbone dans les écosystèmes de savane 27

Tableau 2. Répartition des stocks et du flux de carbone des continents qui ont des

écosystèmes tropicaux 28

Tableau 3. Localisation des Forêts Classées étudiées 48

Tableau 4. Régressions allométriques proposées par Brown (1997) 76

Tableau 5. Nombre d'individus échantillons par espèce et par Forêt Classée. 81

Tableau 6. Les modèles calculés et leur r2 (n = 101 individus) 85

Tableau 7. Comparaison entre la biomasse sèche (kg) est les estimations des modèles retenus 88
Tableau 8. Comparaison entre la biomasse sèche et les estimations basées sur les modèles de

la FAO 89

Tableau 9. ANOVA pour les différents modèles testés 95

Tableau 10. Equations allométriques pour Combretum glutinosum 98

Tableau 11. Comparaison des résultats des estimations entre les modèles toutes-espèces et

les modèles spécifiques 98

Tableau 12. Caractéristiques d'une fiche de sondage des placettes d'inventaire 111

Tableau 13. Synopsis du sondage effectué 113

Tableau 14. Paramètres de calcul de la biomasse 113

Tableau 15. Estimation de biomasse avec les modèles Quadratique, Cubique et polynomiale

au niveau des Forêts Classées étudiées 114

Tableau 16. Abondance des espèces pour les trois parcelles 130

Tableau 17. Taux de carbone pour le bois et l'écorce de 13 espèces dominantes des Forêts

Classées 145
Tableau 18. Conversion des stocks de biomasse en carbone pour les différentes strates des

Forêts Classées 146
Tableau 19. Synthèse sur quelques modèles utilisés pour la simulation de la croissance des

végétaux. Source Adams et al., (2004), modifiée 160

Tableau 20. Récapitulatif des analyses dendrochronologiques 195

Tableau 21. Présentation de quelques capteurs utilisés pour la cartographie de la végétation

222

Tableau 22. Les scènes images utilisées 228

Table des matières

Remerciements II

Résumé V

Abstract VI

Liste des Sigles et abréviations VIII

Liste des figures IX

Liste des tableaux XII

INTRODUCTION 1

Cadre général et justification 2

Objectifs et approche générale 7

CHAPITRE I : Le secteur forestier et les changements climatiques 12

I.1. Le bilan global actuel du CO2 et les forêts 13

I.2. Les flux de carbone et la plante 18

1.2.1. La photosynthèse : la fixation du dioxyde de carbone par l'arbre 18

I.2.2. La respiration autotrophe : l'émission de dioxyde de carbone par l'arbre 20

I.3. Le bilan du carbone des forêts 23

I.4. Le rôle des forêts dans l'atténuation des changements climatiques 25

I.5. Les réservoirs de carbone dans les forêts 27

I.6. Potentiel de séquestration de carbone des forêts 29

1.7. La séquestration du carbone et les Mécanismes pour un Développement Propre 32

I.8. Le MDP foresterie dans les pays en voie de développement 33

I.9. Les questions actuelles posées par le Protocole de Kyoto 34

I.10. L'importance du secteur forestier dans les communications nationales (inventaires

nationaux de GES) 40

I.11. Les activités de reboisement au Sénégal 41

I.12. La recherche sur le stock de carbone ligneux au Sénégal 43

Conclusion 46

I.13. Contexte géographique de l'étude 48

I.13.1. Caractéristiques biogéographiques des Forêts Classées étudiées 48

I.13.2. La variabilité climatique au Sénégal 53

Conclusion sur le contexte géographique 60

CHAPITRE II : Modèles allométriques 64

II.1. L'importance des modèles allométriques 65

II.2. Développement et utilisation des modèles allométriques 69

II.2.1. L'état des connaissances sur les modèles allométriques 69

II.2.2. Généralités sur les mesures de la masse ligneuse 70

II.2.3. Démarche adoptée pour les mesures de terrain 72

II.2.4. Les modèles allométriques existants 75

II.2.5. Méthode retenue pour l'élaboration de modèles allométriques 78

II.2.6. Traitement des données et élaboration du modèle allométrique 81

II. 2.6.1. Présentation des données collectées 81

II. 2.6.2. Régressions allométriques développées à partir des données de terrain 83

II.2.7. Evaluation des modèles retenus 91

II.2.8. Comparaison entre les modèles `toutes espèces' et les modèles pour une espèce :

exemple de Combretum glutinosum 97

Discussions et conclusion 100

CHAPITRE III : Biomasse et carbone des savanes soudaniennes et soudano-guinéennes

étudiées 105

III.1. Estimation de la biomasse dans les écosystèmes de savane 106

III.2. Cadrage conceptuel et méthode de travail 108

III.3. Méthode d'inventaire de la végétation ligneuse dans les six Forêts Classées 110

III.4. Estimation de la biomasse des Forêts Classées 114

III.4.1. Contribution à la biomasse par classe de diamètre 116

III.4.1.1 Répartition des individus par classe de diamètre 116

III.4.1.2. Répartition de la biomasse par classe de diamètre 119

III.4.2. Dynamique du carbone par l'analyse de la croissance des plantes 122

III.4.2.1. Méthode de suivi de la végétation 123

III.4.2.2. Traitement des données 128

III.4.2.3. Résultats 130

III.4.2.4. Productivité des parcelles permanentes 132

III.4.2.5. Contribution des espèces à la biomasse totale 138

III.5. Analyse du taux de carbone dans les échantillons d'espèces ligneuses 143

III.6. Le stock de carbone des Forêts classées étudiées 146

Conclusion 148

CHAPITRE IV : Modélisation de la dynamique du carbone 152

Introduction 153

IV.1. Les fondamentaux écologiques 156

IV.2. Etat des connaissances sur les modèles de productivité des écosystèmes forestiers.

158

IV.3. Utilisation des modèles et la gestion durable des forêts 162

IV.4. Modélisation des flux de carbone avec le modèle CASS 163

IV.4.1. Description du modèle CASS 164

IV.5. Résultats de la simulation 170

IV.5.1. Analyse des résultats de la simulation 175

IV.5.2. Conditions environnementales et synthèse du carbone 180

Conclusion 182

V.1. Méthode 191

V.2. Etat des échantillons et procédure de mesure des cernes 193

V.3. Résultats 196

Conclusion et discussions 211

CHAPITRE VI : Dynamique de l'occupation et séquestration du carbone 216

VI.1. Changements d'occupation du sol et implications sur la dynamique du carbone :

l'approche cartographique 217

VI.1.1.Cartographie des changements d'occupation des sols 219

VI.1.2. Considérations pratiques pour la cartographie de la végétation 221

VI.2. Les données et la méthode utilisées 228

VI.2.1. Classification des images 229

VI.2.2. Résultats du traitement des images 231

VI.2.3. Suivi du NDVI à partir des données MODIS 241

Conclusion 247

CHAPITRE VII : Adaptation aux changements environnementaux 250

VII.1. La vulnérabilité à la variabilité et au changement climatique 251

VII.2. Place de l'adaptation dans la CCNUCC 254

VII.3. Complexité et portée pratique de l'adaptation 258

VII.4. Approches pour l'étude des impacts et de la vulnérabilité 262

VII.5. Les outils utilisés pour le choix des scénarios d'adaptation 266

VII.6. Méta-analyse de la vulnérabilité et l'adaptation dans le Saloum Oriental 267

VII.6.1. Le facteur climatique 268

VII.6.2. Le facteur politique 270

VII.6.3. Le facteur économique 274

VII.6.4. Les réponses adaptives communautaires 276

VII.7. Adaptation versus atténuation, quelles priorités pour le Sénégal ? 281

Conclusion 288

CONCLUSION GENERALE 291

ANNEXES 298

Annexe 1 : Distribution des espèces par classe de diamètre pour les trois parcelles de suivi

de la végétation ligneuse. 299

Annexe 2 : Liste des espèces au niveau des parcelles permanentes 307

Annexe 3 : liste des espèces inventoriées par Forêt Classée 310

Annexe 4 : Codes VBA pour un model Simple de dynamique de carbone 317

Annexe 5 : Source de verification des noms scientifiques des plantes 319

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"Des chercheurs qui cherchent on en trouve, des chercheurs qui trouvent, on en cherche !"   Charles de Gaulle