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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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Article VII.

Article VIII. CHAPITRE V :

Article IX. Analyse dendrochronologique des

principales espèces

Pour parvenir à une analyse fine sur la dynamique des arbres, la méthode dendrométrique a été testée avec succès dans les écosystèmes tempérés. Le débat sur son efficacité en milieu tropical reste ouvert même s'il existe de réels potentiels. Sous ce rapport, l'application de cette méthode montre les possibilités offertes pour d'une part, caractériser la dynamique du carbone à travers la datation des espèces de savane et d'autre part permettre de décrire la variabilité climatique à partir des cernes des arbres. Sur la base de ces informations, des modèles de croissance des espèces principales (Cordyla pinnata, Ptercocarpus erinaceus, Combretum glutinosum, Terminalia macroptera, Acacia macrostachya) sont établis en rapport avec les conditions écologiques des savanes soudaniennes et soudano-guinéennes. Outre ces résultats, on peut signaler le poids des interactions et contraintes écologiques dans ces écosystèmes, ce qui explique le caractère non linéaire et lent de la croissance des arbres sur les sites étudiés.

Section 9.01 Introduction

L'une des questions centrales de la recherche sur les formations de savane s'articule autour de la dynamique, de la productivité ou du rythme de croissance des espèces végétales. Cette question peut être liée à la discussion sur la gestion durable des ressources forestières pour une reconstitution des formations dégradées et pour la séquestration du carbone dans l'esprit de Kyoto. L'analyse de la dynamique de la végétation est développée dans la plupart des études sur la base de la répartition des classes de diamètre, de l'évolution de la composition floristique ou par l'utilisation des modèles écologiques. Ces analyses sont le plus souvent orientées sur la structure de la végétation. A l'échelle des individus, il est possible de suivre la croissance des arbres en se basant sur l'accroissement du diamètre du tronc. Cette option est adoptée dans le traitement des parcelles de suivi de la végétation ligneuse. Cependant, vu la faible fréquence des mesures, il est difficile de déterminer une relation claire entre la dynamique du volume de bois et la variation pluviométrique par exemple.

La zone soudanienne et soudano-guinéenne connaît d'importantes variations climatiques et écologiques dues aux fluctuations de la pluviométrie depuis les années 1970. Le déplacement des isohyètes est une manifestation claire de la réduction généralisée des pluies (Sagna, 2006). Pour appréhender l'impact de cette crise climatique, la recherche s'est intéressée aux impacts sur la biodiversité, sur la productivité des écosystèmes et les impacts socioéconomiques. Cette variabilité climatique se manifeste aussi par des années excédentaires avec une pluviométrie qui dépasse la normale. Ces extrêmes ont aussi des impacts sur la croissance des arbres et se manifeste quantitativement et qualitativement sur le développement des plantes.

Pour suivre l'impact de cette variabilité climatique sur la dynamique des écosystèmes, plusieurs méthodes indirectes d»analyse de l'historique des formations végétales (étude des pollens, analyse des sédiments du sol) ont été proposées mais les essais n'ont pas toujours donné des résultats satisfaisants (Worbes, 2002). Le besoin de mieux comprendre la dynamique de croissance des arbres et l'effet de la variabilité pluviométrique sur la végétation suscite de nos jours un intérêt renouvelé de la dendrochronologie. La dendrochronologie (Du grec : dendron = l'arbre, kronos = le temps, logos = l'étude) est une méthode de datation, précise à 1 an voire à 6 mois près, qui permet de déterminer la période durant laquelle un arbre a vécu et de préciser l'année et la saison de son abattage. Grâce à elle, on peut dater l'âge des individus, la vitesse et les conditions de leur croissance. Ces paramètres permettent de reconstituer la variabilité du climat, notamment les précipitations, pendant la durée de vie de la plante. Des études on d'ailleurs pu compléter certaines séries climatiques lacunaires utilisant les résultats d'analyse dendrochronologique (Tarhule et

Hughes, 2002). Elle apporte, en plus d'une datation, de nombreux renseignements dans les domaines climatiques et écologiques à partir de la structure du bois. L'analyse du cambium a amené certains auteurs comme Worbes (2002), à rappeler l'importance des phytohormones des bourgeons, de l'anatomie du bois à travers les propriétés du xylème (arrangement des vaisseaux, la structure du parenchyme et des fibres du bois).

Le principe de base repose sur le fait que la croissance des végétaux ligneux à un rythme annuel est soumise à l'alternance des saisons. En effet, les arbres produisent un cerne de croissance pendant chaque saison des pluies grâce aux assises du cambium situé sous l'écorce. La largeur des cernes varie essentiellement en fonction des quantités d'eau de pluie et de leur répartition. A l'intérieur de chaque cerne, on peut distinguer la période de saison sèche (poreux et clair) et celle de la saison des pluies (dense et foncé). L'épaisseur des cernes dépend de la pluviométrie. Pendant les années pluvieuses, le cerne est plus large, alors que durant les années sèches, le cerne est plus étroit. Pour une même espèce, dans une même zone climatique, les cernes de croissance évoluent en théorie de la même manière. La différence entre espèces de la même zone réside dans la vitesse de croissance de celles-ci. On peut alors, après avoir mesuré l'épaisseur des cernes sous loupe binoculaire établir une courbe de référence normalisée pour une région climatique donnée.

L'épaisseur ou la densité des cernes est donc, d'une part, un indicateur de l'histoire du climat passé et, d'autre part, un point de repère pour dater une période de croissance. On peut mesurer les cernes et en tirer des graphiques qui représentent l'évolution de la croissance d'un arbre. Les années sont représentées sur la ligne horizontale de gauche à droite (abscisse), l'épaisseur des cernes figure sur la ligne verticale (ordonnée).

Ces cernes sont facilement visualisables sur les souches sous la forme d'anneaux concentriques. En comptant les cernes et en les analysant, on peut établir, pour chaque espèce d'arbre et par région, un catalogue de référence permettant de reconstituer la variabilité climatique. Le comptage des cernes d'arbre est théoriquement assez simple

La dendrochronologie apporte, en plus d'une datation, de nombreux renseignements dans les domaines climatiques et écologiques à partir de la structure du bois. L'analyse du cambium a amené certains auteurs comme Worbes (2002), à rappeler l'importance des phytohormones des bourgeons, de l'anatomie du bois à travers les propriétés du xylème (arrangement des vaisseaux, la structure du parenchyme et des fibres du bois).

Le comptage des cernes d'arbre est théoriquement assez simple. Cependant, la formation des cernes se fait grace aux assises du cambium situé sous l'écorce. A l'intérieur de chaque cerne, on peut distinguer la période de saison sèche (poreux et clair) et celle de la saison des pluies (dense et foncé). L'épaisseur des cernes dépend de la pluviométrie. Pendant les années pluvieuses, le cerne est plus large, alors que durant les années sèches, le cerne est plus étroit. Pour une même espèce, dans une même zone climatique, les cernes de croissance évoluent en théorie de la même manière. La différence entre espèces de la même zone réside dans la vitesse de croissance de celles-ci. On peut alors, après avoir mesuré l'épaisseur des cernes sous loupe binoculaire établir une courbe de référence normalisée pour une région climatique donnée.

L'épaisseur ou la densité des cernes est donc, d'une part, un indicateur de l'histoire du climat passé et, d'autre part, un point de repère pour dater une période de croissance. On peut mesurer les cernes et en tirer des graphiques qui représentent l'évolution de la croissance d'un arbre. Les années sont représentées sur la ligne horizontale de gauche à droite (abscisse), l'épaisseur des cernes figure sur la ligne verticale (ordonnée).

L'analyse des cernes est largement utilisée en foresterie, botanique, climatologie et en sciences de la terre. Les différentes applications connues montrent que la dendrochronologie est très utile en climatologie, en écologie forestière et en gestion des ressources forestières (Stahle, 1999). La dimension changement climatique et potentiel de séquestration du carbone est une nouvelle possibilité d'application insuffisamment explorée. En effet, certains chercheurs sont souvent découragés par les difficultés liées à leur mesure du fait de la forte variabilité climatique qui affecte la formation des cernes des espèces tropicales (Worbes, 1995). La question posée est de savoir si les cernes visibles sont annuelles ou pas ? Est-ce que le comptage et les mesures sur les cernes permettent de reconstituer la variabilité climatique ? Quelles sont les espèces dominantes qui ont un réel potentiel de datation avec la dendrochonologie ?

Les études en Afrique sont rares et portent sur quelques sites et sur quelques espèces. Les références sur les espèces tropicales sont éparses même s'il a été prouvé la présence de cernes clairs sur certaines espèces, notamment celles qui ont un bois relativement dur. Beaucoup d'études ont montré que la mesure des cernes des espèces tropicales est un exercice difficile, même si la synthèse établie par Stahle (1999) prouve qu'il existe de grandes possibilités non exploitées pour ces espèces.

C'est pour cette raison et pour consolider les résultats obtenus au chapitre 3 et 4 sur la dynamique des espèces, que nous proposons une analyse plus fine de la dynamique de croissance des espèces en se basant sur la croissance des cernes.

Ce chapitre porte sur l'analyse de 5 espèces dominantes des savanes inventoriées que sont : Combretum glutinosum, Pterocarpus erinaceus, Acacia macrostachya, Terminalia macroptera et Cordyla pinnata. Ces espèces ont été les plus représentatives en termes de biomasse dans les Forêts Classées étudiées. Le but visé est de compléter les échelles d'analyse qui portent sur les groupements (données inventaires) ; le suivi de groupes d'espèces (données des parcelles permanentes), et le niveau spécifique (suivi de la croissance des individus de différentes espèces).

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