Memoire Online - Evaluation et cartographie de la déforestation au Katanga(RDC)

« Ce n'est pas parce que c'est dur qu'on n'ose pas, mais c'est parce que l'on n'ose pas que c'est dur »

Si nous pouvions percevoir clairement le miracle que représentent ces roches, ces eaux de mer, ces montagnes, ces grottes, ces arbres et fleurs..., notre vie tout entière changerait. Car la vie et l'espérance se cachent dans ce silence. Nous vivons dans les merveilles que nous cherchons en dehors de nous ! Les problèmes d'environnement préoccupent tant de personnes scientifiques ou non actuellement. Les recherches foisonnent, elles conduisent les uns sur des chemins où l'intelligence et le coeur demandent des réponses construites ; d'autres préfèrent donner la priorité à la multidisciplinarité et aux sensations avec des approches sur les terrains. Cette démarche en équipe est une réelle croissance individuelle et intellectuelle. Ce désir d'approfondir, ce goût de partager ses expériences, cette nécessité de travailler en équipe..., montrent que les problèmes environnementaux ne peuvent se réduire à une seule cause (moins encore à une seule discipline). Cette formation a été très instructive pour nous, non simplement du point de vue scientifique mais aussi du point de vue humain et social. Quelle joie de partager son auditoire, son sourire, ses pensées, pendant douze mois, avec tant de personnes des nationalités différentes !

Nous adressons nos remerciements aux gouvernements congolais et belge pour nous avoir donné cette occasion de continuer notre formation doctorale.

Nous remercions le Professeur Michel Ngongo Luhembwe pour sa confiance à notre devenir, son encadrement, et aussi son attention particulière à notre égard. Grâce à lui nous avons pu voir une autre porte s'ouvrir !

Nous remercions le Professeur Jan Bogaert pour nous avoir acceptés dans le Laboratoire d'Ecologie du Paysage, pour avoir accepté de diriger activement ce travail, et pour son dévouement exceptionnel. Car de lui avons appris qu'il faut avancer sans cesse malgré la grandeur d'une tâche démesurée. Et dans cet univers nous y avons appris à refaire notre existence.

Nous adressons nos remerciements au Professeur Pierre Defourny pour avoir accepter de mettre
en notre disposition les données cartographiques, au Docteur Frank Veroustraete pour avoir

accepter de nous recevoir dans le laboratoire de Télédétection, et à Bamba Issouf pour sa collaboration et sa disponibilité.

Nous exprimons notre gratitude à tous nos collègues doctorants qui ont bien voulu partager ensemble cette riche expérience.

A vous tous enfin, veuillent bien trouver ici notre reconnaissance et notre gratitude.

Résumé

Cette étude est basée sur l'évaluation de l'état de fragmentation au Katanga. C'est une étude prélimaire aux recherches doctorales ultérieures, initié dans le but de nous familiariser avec les techniques de l'écologie du paysage et les logiciels de télédétection. Nous avons utilisé un support des données au format TIFF géoréférencée sur l'occupation du sol de la République démocratique du Congo, datée de janvier 2006, pour faire l'analyse spatiale. Nous avons mis in fine cinq classes de l'occupation du sol afin de faciliter les calculs d'indices et l'interprétation ultérieure de leurs résultats. Deux approches méthodologiques ont concouru à proposer l'état de fragmentation au Katanga : le système d'information géographique (SIG) et l'analyse spatiale. Deux groupes d'indices se sont avérés appropriés pour décrire objectivement l'état de fragmentation : les indices de composition et les indices de configuration spatiale. Ces indices descriptifs du point de vue spatial sont alors croisés pour définir et évaluer le degré de l'hétérogénéité spatiale et de déforestation dans cette zone. Ainsi en comparant les résultats obtenus, nous avons constaté que le paysage forestier est en pleine fragmentation au Katanga. La fragmentation reste intense pour les classes des forêts claire-savane boisée, forêt claire du type Miombo humide et forêt secondaire. La classe dominante est celle de forêt claire-savane boisée. Cet état de lieu, nous permet de prévoir la poursuite de cette étude. Elle pourra se focaliser sur l'évaluation et à la cartographie de la déforestation au Katanga en tenant compte du système agricole. Et elle pourra se baser sur les données diachroniques multisources (images satellitaires, photographies aériennes, cartes et reconnaissance de terrain), afin de caractériser le processus de transformation spatiale et la dynamique spatio-temporelle de la zone.

Mots clé : Ecologie du paysage, déforestation, télédétection, fragmentation, Katanga, système d'information géographique, structure spatiale, République Démocratique du Congo.

Tableau 2. Estimations préliminaires des superficies des formations végétales pour la République Démocratique Congo........................................................................... 19

Tableau 3. Répartition de la couverture forestière à travers les provinces......... 20

Tableau 5 . Superficie de principales unités de formations végétales au Katanga...... 22

Tableau 6 . Principaux agents de la déforestation................................................ 23

Tableau 9. Taux d'érosion pluviale en fonction du type de végétation à Lubumbashi 25

Tableau 10 . Données de base de la carte de l'occupation du sol de la République Démocratique

duCongo................................................................................. 41

Tableau 11 . Nombre de taches par classe d'occupation du sol.............................. 63

Tableau 12 . Indices se rapportant aux valeurs extrêmes des aires des classes 64

Tableau 14 . Indices se rapportant aux valeurs extrêmes des périmètres des classes 65

Tableau 15 . Statistiques des mesures de périmètres............................................. 66

Tableau 17. Statistiques en rapport avec les formes des classes.............................. 68

Tableau 18. Indices de comparaison en rapport avec les aires des forêts et du paysage 71

Figure 3: Représentation du modèle conceptuel de la hiérarchie globale écologique 8

Figure 7 : Eléments clés d'un système écologique applicable à chaque échelle spatio-

Figure 11: République Démocratique du Congo: localisation de la province du Katanga 25 Figure 12.Carte de classes d'occupation du sol du Katanga 53
Figure 13: Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des aires pour la classe forêt

claire du type Miombo 55
Figure 14: Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des aires pour la classe forêt

claire-savane boisée 55
Figure 15: Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des aires pour la classe forêt

secondaire 56
Figure 1 6: Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des aires pour la classe

mosaïque forêt-savane 56
Figure 17: Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des aires pour la classe forêt

dense 57
Figure 18: Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des périmètres pour la classe

forêt claire du type Miombo 57
Figure 19: Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des périmètres pour la classe

forêt claire-savane boisée 58
Figure 20 : Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des périmètres pour la classe

forêt secondaire 58
Figure 21: Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des périmètres pour la classe

Figure 22. Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des périmètres pour la classe forêt dense 59 Figure 23 . Courbe de fréquences cumulées des taches en fonction de l'indice de forme pour la classe forêt claire du type Miombo 60 Figure 24 . Courbe de fréquences cumulées des taches en fonction de l'indice de forme pour la classe forêt claire savane-boisée 60 Figure 25 . Courbe de fréquences cumulées des taches en fonction de l'indice de forme pour la classe forêt secondaire 61 Figure 26 . Courbe de fréquences cumulées des taches en fonction de l'indice de forme pour la classe mosaïque forêt-savane 61 Figure 27 . Courbe de fréquences cumulées des taches en fonction de l'indice de forme pour la classe forêt dense 62 Figure 28. Droite de régression des logarithmes des périmètres en fonction des logarithmes des aires des taches pour la classe forêt claire du type Miombo 69 Figure 29. Droite de régression des logarithmes des périmètres en fonction des logarithmes des aires des taches pour la classe forêt claire savane-boisée 69 Figure 30. Droite de régression des logarithmes des périmètres en fonction des logarithmes des aires des taches pour la classe forêt claire secondaire 70 Figure 31. Droite de régression des logarithmes des périmètres en fonction des logarithmes des aires des taches pour la classe mosaïque forêt-savane 70 Figure 32. Droite de régression des logarithmes des périmètres en fonction des logarithmes des

Photo 1 : Forêt dense sèche à cryptosepalum exfoliatum.......................................... 30 Photo 2 : Forêt dense édaphique( Forêt galérie)...................................................... 31 Forêt dense édaphique (Forêt marécageuse)............................................................31 Photo 4 : Prairies aquatiques fixées oligotrophes à feuilles flottantes...........................32 Photo 5 : Prairie aquatique fixées mésotrophes à feuilles flottantes..............................33 Photo 6 : Forêts claires Miombo........................................................................... 34 Photo 7 : Hautes termitières du Miombo katangais................................................... 35 Photo 8: Savane arborée alluviale au Katanga.........................................................36 Photo 9 : Savane du type « Dembo » (à gauche). Savanes steppiques des Hauts Plateaux (au centreet à droite)............................................................................................. 37

TABLE DES MATIERES
CONTEXTE DU TRAVAIL ET PROBLEMATIQUE GENERALE	1
OBJECTIFS DU TRAVAIL	5
I INTRODUCTION GÉNÉRALE	6
I.1 PRINCIPES DE L'ECOLOGIE DU PAYSAGE		6
I.1.1 Historique de l'écologie du paysage		6
I.1.2 Paysage		8
I.1.3 Structure spatiale et processus écologiques		13
I.1.4 Indices de configuration et de composition		15
I.2 DEFORESTATION EN REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO		17
I.2.1 Problématique générale		17
I.2.2 Déforestation au Katanga		20
I.3. PRESENTATION DU KATANGA		25
I.3.1 Localisation		25
I.3.2 Aspects climatologiques		26
I.3.3 Aspects géologies et géomorphologies		26
I.3.4 Aspects pédologiques		27
I.3.5 Végétation		28
I.3.6 Perturbations et actions anthropiques		37
II MATÉRIELS ET MÉTHODES	39
II.1 DONNEES CARTOGRAPHIQUES		39
II.2 TRAITEMENT DES DONNEES		40
II.3 ANALYSE DE LA STRUCTURE SPATIALE		42
III.3.1 Indices de configuration spatiale		42
II.3.2 Indices de composition		49
III RÉSULTATS ET DISCUSSION	52
III.1 RESULTATS		52
III.1.1 Traitement des données cartographiques		52
III.1.2 Analyse de la structure spatiale		52
III.2 DISCUSSIONS		72
III.2.1 Méthodologie du travail		72
III.2.2 Interprétation des résultats		76
CONCLUSION ET PERSPECTIVES	79
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES	81
ANNEXE : LISTE DES PUBLICATIONS	84

La surexploitation des ressources naturelles par l'humanité, suite à la forte croissance démographique (Figure 1 et 2), a fait un bond ces quarante dernières années entraînant d'énormes modifications des écosystèmes, lesquelles ont aussi de répercussions sur le climat, la biodiversité et l'occupation des sols. Ce rythme de consommation des ressources naturelles excède leurs rythmes de renouvellement. Ainsi, cette question préoccupe actuellement tant des scientifiques que des hommes politiques, afin de parvenir à une gestion des ressources naturelles qui soit porteuse d'avantages socio-économiques aussi bien qu'écologiques (éco développement). En effet, l'exploitation forestière, l'intensification de terres agricoles, l'exploitation de bois, l'exploitation minière, le développement des infrastructures et l'urbanisation croissante constituent les causes principales de la fragmentation de la végétation naturelle dans les régions tropicales. Mais ces transformations ont de répercussions sur l'ensemble du système écologique mondial, d'où l'intérêt de toute la communauté internationale d'agir.

La Conférence des Nations Unies sur l'Environnement et le Développement (CNUED), qui s'est tenue à Rio de Janeiro, en 1992, a propulsé à l'avant-scène mondiale les questions liées à la foresterie, en particulier la déforestation. Le projet de Convention sur les forêts ne s'est pas concrétisé mais la Conférence a donné lieu à une série d'initiatives internationales visant la promotion d'une gestion durable des forêts, le groupe intergouvernemental sur les forêts, le forum intergouvernemental sur les forêts, la commission mondiale des forêts et du développement durable et des initiatives portant sur les critères et les indicateurs qui pourraient être utilisés, ainsi que l'homologation du bois. La préservation de l'environnement, et donc de la forêt, est un des huit objectifs du Millénaire, lancé en 2000 par les Nations unies. Une course de vitesse est engagée à l'échelle planétaire pour préserver un bien commun universel: les millions de kilomètres carrés de forêts qui contribuent à l'équilibre de la nature et du climat. Au rythme actuel, et selon le rapport annuel de la FAO (2005), plus de 140 x ³

10km² de forêts sont détruits chaque année, soit 28 hectares de coupes par minute. C'est dans cette perspective de la nécessité d'une approche coordonnée dans la préservation des forêts et la conservation de la biodiversité que nous avons initié ces recherches.

Dans la zone intertropicale, précisent Bergonzini et Lanly, (2000), les forêts occupent 36 % de
surfaces émergées, soit un peu plus de1 734 millions d'hectares. 30 % à 40 % de la surface de terre

dans le monde (Figure 1). Elles abritent plus de 50 % de la diversité spécifique terrestres, elles constituent des réservoirs stables pour 46 % du carbone terrestre et absorbent le dioxyde de carbone qui nourrit l'effet de serre et jouent un rôle prépondérant dans le cycle de l'eau. La destruction des forêts est responsable de la perte de 2 % à 5 % de la biodiversité par décennie. On estime qu'environ 137 espèces disparaissent chaque jour dans le monde du fait de la déforestation tropicale. Et pourtant 90 % de la population pauvre, soit 1,5 milliard de personnes, dépendent totalement ou partiellement des forêts pour vivre.

Figure 1: Evolution des superficies des forêts tropicales. Entre 1850 et 2000, plus de15 % des forêts du monde ont été défrichées. Le territoire couvert par les forêts à travers le monde est maintenant réduit à 3500 millions d'hectares principalement pendant la dernière moitié du XXe siècle. Il y a 8000 ans, les forêts recouvraient environ 40 % des terres, soit à peu près 6000 millions d'hectares. Les forêts tropicales viennent de perdre plus de 35 % de superficies (FAO, 1997).

Figure 2: La croissance démographique est l'un des facteurs favorisant de la déforestation. La population mondiale croît actuellement au rythme de 1000 millions de nouveaux individus par décennie. Au cours de la dernière moitié du XXe siècle, la population de notre planète va plus que doubler et passer de 2500 millions à 6000 millions (FAO, 1997).

La République Démocratique du Congo, dont les forêts revêtent plus de 172 millions d'hectares, abritant une faune d'une grande richesse et une biodiversité unique en son genre, constituant le deuxième plus grand massif des forêts tropicales humides du monde après la forêt amazonienne, n'échappe pas à ce phénomène de déforestation et déboisement. Quelques efforts pour une gestion durable des forêts sont réalisés par le gouvernement ainsi que certaines ONG et institutions internationales uniquement pour le bassin du Congo. Cependant au Katanga, l'exploitation minière, l'exploitation intempestive des forêts et des bois et les incendies qui en résultent, réduisent chaque jour ce qui reste de la forêt tropicale sèche.

Et cela a provoqué toutes sortes de modifications du milieu durant les trente dernières années : augmentation des écarts de températures et la violence des vents ; réduction de la pluviométrie ; accélération du ruissellement, de l'érosion et augmentation des risques de crues ; réduction des infiltrations et baisse de niveau de la nappe phréatique ; destruction de la réserve d'eau contenue dans cette biomasse forestière et réduction de l'évapotranspiration, la formation des croûtes latéritiques et l'appauvrissement des sols. L'espace rural constitue donc un système complexe dont l'étude peut s'envisager à différents niveaux d'occupation des sols, et selon différents points de vue. La maîtrise de la complexité des systèmes nécessite une approche renouvelée des dynamiques spatiales. La protection des ressources du milieu, les conflits d'usage nés de la limitation des ressources, la non optimisation de la production agricole, les problèmes de développement de la République Démocratique du Congo impliquent désormais une meilleure gestion de l'espace rural et urbain. Ceci exige alors une quantification des dynamiques spatiales par l'analyse du paysage, permettant de contribuer par la connaissance du milieu à une meilleure gestion de l'espace, c'est-à- dire à une maîtrise de transformations abusives des espaces ruraux, des modes d'utilisation des territoires et leur mise en valeur. L'accroissement de la déforestation qui résulte du développement de ces activités humaines doit inciter la plupart des autorités congolaises à se pencher sérieusement sur le problème et à élaborer une législation suivie et une réglementation favorisant une gestion durable des forêts et la conservation de la biodiversité. Et dans le cadre de nos recherches sur la fragmentation, une contribution significative à été faite à une publication à ce sujet dont l'intitulé, les auteurs et le résumé se trouvent en annexe.

Quelques travaux, avec toutefois les points de vue différents, dans le domaine de gestion et conservation des ressources naturelles ont déjà été réalisés au Katanga. Nous pouvons citer notamment l'étude de Duvigneaud (1952) sur la flore au Katanga et des sols métallifères, de Lebrun et Gilbert (1954) sur la classification écologique des forêts du Congo, de Delvaux (1958) sur les effets mesurés des feux de brousse sur la forêt claire et les coupes à blanc dans la région d'Elisabethville (actuellement Lubumbashi), de Symoens et Gathy (1959) sur l'action humaine sur la végétation de la forêt katangaise, de Malaisse et Leblanc (1978) sur l'écosystème urbain tropical de Lubumbashi, de Bizangi (1983) sur la production du bois de feu et du charbon de bois dans la région de Lubumbashi, de Malaisse et Kapinga (1987) concernant l'influence de la déforestation sur le bilan hydrique de sols à Lubumbashi, de Mbenza (1994) sur la déforestation dans le degré carré de Lubumbashi, de Dikumbwa et Kisimba (2000) concernant les incidences du déboisement sur l'approvisionnement de la ville de Lubumbashi en produit de cueillette, de Frauman (2004) sur l'agriculture et l'état de la déforestation périurbaine à Lubumbashi.

Cependant, l'aspect eco-paysagère s'intéressant particulièrement à l'échelle intégratrice du paysage forestier et son évolution, c'est à dire au changement de la structure spatiale qui influence le processus écologique, reste encore jusqu'à présent, un vaste domaine de recherches écologiques. Et c'est ainsi que nous avons initié un projet de recherche sur l'évaluation de l'état de la fragmentation des forêts au Katanga afin de calculer, à l'aide d'outils d'analyse spatiale, un certain nombre d'indices spatiaux. Ces indices correspondent à des indicateurs de l'état du changement de la structure spatial du paysage.

On peut alors se demander quel est le changement de la structure spatiale qui influence les processus écologiques dans cette province ? Quel est le taux de fragmentation observé ? La problématique tourne autour de cette question principale à la quelle nous tenterons de répondre par analyse et traitement numérique de la carte de l'occupation du sol du Congo. Les méthodes à utiliser ont trait à la cartographie, à la gestion de bases de données, au recueil de données de terrain.

L'objectif principal de cette étude est de pouvoir quantifier l'état de la fragmentation au Katanga, en utilisant les indices de structure spatiale et de composition issus du domaine de l'écologie du paysage. Il se dégage ainsi deux objectifs spécifiques à savoir :

- calculer les indices en rapport avec les aires, les périmètres et les formes de taches

composant les différents types d'occupation du sol, et les indices de composition ;

- interpréter la structure du paysage (taches, classes et paysages), sa composition et son

hétérogénéité spatiale à partir des informations quantitatives observées.

A travers cette étude nous croyons offrir aux autorités congolaises, aux bureaux d'étude et aux forestiers, aux agriculteurs et éleveurs, aux responsables des entreprises minières et aux chercheurs un guide important de conception et un document de travail permettant de mieux appréhender les risques de déforestation, en l'inscrivant dans un plan global de projets d'aménagement et de gestion d'espaces naturels.

Outre le contexte du travail et la conclusion générale, ce travail a trois grandes parties :

- la première concerne les notions se référant à l'écologie du paysage et à la présentation du milieu d'étude ;

Notre étude est contextualisée dans un domaine de recherche beaucoup plus récent à savoir l'écologie du paysage. Il est donc évident que nous précisions cette nouvelle notion ainsi que les différents concepts généraux indispensables dans le cadre de cette étude.

I.1 PRINCIPES DE L'ECOLOGIE DU PAYSAGE I.1.1 Historique de l'écologie du paysage

L'écologie du paysage est une science récente et en évolution. L'expression « écologie du paysage » daterait de 1939. Elle faisait alors écho à une théorie unifiante émergeante (Landscape Ecology pour les anglais, Landschaftsökologie ou Geoökologie pour les allemands, landschapecologie pour les néerlandais), proche de la biogéographie, mais s'intéressant plus spécifiquement aux échelles dites « paysagères » ou « écopaysagères » précisent Burel et Baudry (2003). Elle a commencé à être conceptualisée dans les textes dans les années 1940-1950 et continue à se développer. Wiens (1997) en distingue trois courants historiques nés en Europe et en Amérique du Nord :

- une écologie synthétique et holistique, où l'homme tient une place importante ;

- une écologie classique, où le niveau d'organisation ou l'échelle d'étude deviennent plus large (échelle du paysage) ;

Il s'agit d'une écologie plutôt spatiale, étudiant comment la structure et la dynamique des paysages hétérogènes influent sur les phénomènes écologiques, et réciproquement (Turner, 1989). L'écologie du paysage cherche à identifier les facteurs humains, et écologiques en retour, qui influencent l'organisation de l'espace, son hétérogénéité à diverses échelles, en combinant l'approche spatiale de la géographie et l'approche fonctionnelle de l'écologie (Heinrich et Hergt, 2002). L'écologie du paysage en tant que science décrit et cherche à expliquer (Heinrich et Hergt, 2003) :

- le fonctionnement des paysages (mécanisme et processus, interactions entre les

écosystèmes du paysage, interactions entre les paysages et leur environnement, le flux

d'énergie et de matière traversant les paysages, les cycles biogéochimiques) ; - les qualités écologiques, économiques et sociales du paysage ;

- les diverses fonctions que les paysages exercent au profit de la société et;

Et les méthodes scientifiques de cette nouvelle science sont, la cartographie, la télédétection, les systèmes d'informations géographiques, les techniques d'échantillonnages, les méthodes statistiques et la modélisation.

Si l'écologie s'intéresse à la dynamique de la biodiversité, à toutes les échelles spatiales et temporelles (Ramade, 2003), et comme le montre la Figure 3 dans Bamba (2006), l'écologie du paysage s'intéresse particulièrement à l'échelle intégratrice du paysage, des continents et de la planète, et à l'évolution des paysages sous l'effet des interactions complexes entre processus écologiques et l'organisation des structures spatiales (Burel et Baudry, 2003). Pour décrire ces structures, l'écologie du paysage a dû développer de nouveaux concepts présentés ci-dessous. Il est possible que l'imagerie aérienne qui a commencé à se diffuser, puis l'imagerie satellitaire aient encouragé ces approches nouvelles, en permettant une meilleure appréhension des structures écopaysagères et en offrant un nouveau recul par rapport aux paysages et à leur évolution.

Figure 3: Représentation du modèle conceptuel de la hiérarchie globale écologique. Sur la droite, on retrouve les principales disciplines de l'écologie. On peut remarquer que l'écologie du paysage inclue l'humain comme une partie intégrante de son environnement. Ce concept est présenté en (A) comme une coupe horizontale et en (B) comme un emboîtement des différentes disciplines (D'après Naveh et Lieberman, 1994).

La notion de paysage s'est considérablement développée ces dernières années et fait désormais l'objet d'une discipline scientifique à part entière, l'écologie du paysage. Elle est devenue centrale pour la gestion de l'espace considéré comme un patrimoine commun à préserver (Iorgulescu et Schlaepfer, 2002). Néanmoins cette notion de paysage a souvent oscillé entre deux pôles selon qu'elle soit définie par les sciences naturelles, les sciences humaines ou encore les techniques artistiques :

- le paysage considéré comme la réalité physique d'un espace ; c'est cette conception qui prédomine en écologie du paysage, écologie dans l'espace, étudiant les unités biogéographiques, leur agencement dans l'espace, les communications, les barrières, les fragmentations;

- d'autres ont défini un paysage ce que l'on voit lorsqu'on regarde son environnement à perte de vue, à l'exception des points d'intérêts proches de l'observateur ; on s'est référé également au paysage pour désigner sa représentation dans une oeuvre.

Eu égard ce qui précède, plusieurs définitions du « paysage » ont été présentées par différents scientifiques. Il est défini comme :

- « l'ensemble des éléments essentiellement stables et permanents où se produisent les mécanismes cycliques et finalisés de l'écosystème ; le paysage est la structure de l'écosystème par opposition au fonctionnement de l'écosystème » (UNESCO, 1971 dans Neuray, 1982) ;

- « une étendue de pays qui présente une vue d'ensemble à son observateur » (Petit Larousse, 1974) ;

- « un ensemble unique et indissociable en perpétuelle évolution dont le résultat, instable, de la combinaison dynamique d'éléments physiques, biologiques et anthropiques réagissent dialectiquement les uns sur les autres (Bertrand, 1968) ;

- « un écocomplexe ou un assemblage localisé d'écosystèmes interdépendants qui ont été modelés par une histoire écologique et humaine commune » (Fischesser et Dupuis, 1996) ;

- « un niveau d'organisation des systèmes écologiques, supérieur à l'écosystème ; il se caractérise essentiellement par son hétérogénéité et par sa dynamique gouvernée pour partie par les activités humaines ; il existe indépendamment de la perception » (Burel et Baudry, 2003) ;

- « partie d'un pays que la nature présente à un observateur » (Robert, 1992) ;

- « a portion of Land or expanse of natural scenery as seen by the eye in a single view (Landscape, Oxford dictionary dans Mahy, 2006);

- « portion de territoire hétérogène composée d'ensemble d'écosystèmes en interaction qui se répètent de façon similaire dans l'espace » (Forman et Godron, 1986).

Toutes ces définitions ne se contredisent pas par contre elles sont complémentaires. Le paysage est
donc un concept qui relie l'homme à son milieu, utilisé dans de nombreuses disciplines. Il est alors

le niveau d'organisation où les interactions entre organismes vivants, espace et sociétés (Figure 4) prennent toute leur signification. En tant que conséquence des interactions passées, sa structure nous renseigne sur l'histoire des relations entre les sociétés et leur environnement (paysage culturel). Comme élément contraignant les interactions actuelles, elle est déterminante pour les processus écologiques (écologie du paysage). L'hétérogénéité spatio-temporelle du paysage résulte des interactions entre facteurs naturels mais également entre ces facteurs et les modes d'utilisation de l'espace par les sociétés (Figure 5). La modélisation est un moyen pour intégrer ces facteurs et tester des hypothèses sur la dynamique des paysages et des habitats (Iorgulescu et Schlaepfer, 2002).

Quels que soient son degré de naturalité et l'intensité et l'ancienneté des actions humaines, le paysage conditionne de très nombreux processus naturels. Il contraint à la fois la façon dont l'homme peut utiliser son environnement et les conséquences de cette utilisation. Le paysage en tant que mosaïque d'habitats est ainsi un niveau d'organisation pertinent pour traiter les enjeux de biodiversité et de conservation des espèces. Son approche est donc globale. Ainsi les définitions du paysage peuvent toutefois être groupées en trois ensembles :

- une approche selon laquelle le paysage est déterminé par les facteurs environnementaux majeurs (climat, géologie, topographie) ainsi que par ceux résultant de leur interaction (hydrologie et végétation) ; et à ces facteurs naturels vient se rajouter l'impact, de plus en plus important, des activités humaines ;

- une approche centrée sur la perception de l'environnement par un organisme vivant quelconque, notamment la perception de l'hétérogénéité de l'environnement du point de vue de ses fonctions vitales ;

- une approche centrée sur la perception par l'homme ; c'est-à-dire, dans ce point de vue anthropocentrique, le paysage est formé par les entités fonctionnelles qui ont un sens pour la vie de l'homme.

Nous tacherons donc dans le cadre de nos recherches de considérer, comme l'affirme Burel et Baudry (2003), le paysage comme la résultante de la dynamique du milieu et de la société qui s'y est développée, dont la structure, l'organisation, la dynamique sont en interaction constante avec les processus écologiques qui s'y déroulent (Figure 4 et 5). Il est alors, d'une manière générale, convenable de considérer le paysage à une aire relativement large, de quelques hectares à quelques centaines de km² (Forman et Godron, 1986). Cependant on doit tenir compte en écologie du paysage, de l'échelle de perception humaine, qui exclut donc les échelles de l'ordre de la région et

du continent d'une part, et des échelles très locales de l'ordre de m² par exemple d'autre part (Burel et Baudry, 2003) (Figure 4). L'écologie du paysage considère donc l'effet de l'échelle spatiale sur le fonctionnement des écosystèmes, et met l'accent sur les vastes échelles d'espaces et les effets écologiques du mode d'organisation spatiale des écosystèmes (Ricklefs et Miller, 2005).

Figure 4 : Le paysage, niveau d'organisation des systèmes écologiques situés au-dessus de l'écosystème, mais en dessous de la région et du continent (D'après Forman, 1995 dans Burel et Baudry, 2003)

Figures 5 : Démarche scientifique en écologie du paysage: le paysage est la résultante de la dynamique du milieu et de la société qui s'y est développée. La structure, l'organisation, la dynamique du paysage sont en interaction constante avec les processus écologiques qui s'y déroulent (D'après Burel et Baudry, 2003).

I.1.2.2 Eléments du paysage

Une structure paysagère est caractérisée par trois éléments essentiels (Figure 6) basés sur la configuration spatiale des unités paysagères (Forman, 1997): les taches, les corridors écologiques, la matrice.

Figure 6 : Eléments de base d'une structure paysagère formant les paysages à savoir les taches, les corridors et la matrice (D'après Burel et Baudry, 2003).

Les taches sont des mosaïques d'unités fonctionnelles, des surfaces qui diffèrent, par leur apparence et leur composition, de ce qui les entoure (la matrice). Ces unités, soulignent Bogaert et Mahamane (2005), représentent des conditions environnementales homogènes et leurs frontières se distinguent par les discontinuités dans les variables d'état d'une magnitude (amplitude) qui est significatif pour les processus écologique ou l'organisme considéré. Elles peuvent donc largement

varier en taille, forme, type, hétérogénéité et /ou en caractéristiques des frontières. L'ensemble des unités fonctionnelles ayant des caractéristiques similaires pour le processus considéré forme un type ou une classe (Iorgulescu et Schlaepfer, 2002).

Les corridors écologiques sont des unités ayant une forme linéaire caractéristique et remplissant des fonctions écologiques de conduit (passage), filtre ou barrière. Ils sont souvent présents dans un paysage en forme d'un réseau.

La matrice désigne généralement l'élément dominant d'un paysage homogène, observé à la fois en tant que support et que produit de la biodiversité. Elle constitue donc l'élément englobant le plus extensif et le plus connecté.

Parmi les types, la « matrice » est le type le plus répandu et le moins fragmenté soulignent Iorgulescu et Schlaepfer (2002) ainsi que Bogaert et Mahamane (2005). Ce type peut également être considéré comme l'arrière plan du paysage, dans lequel se situent les autres éléments. Ces différents éléments d'une matrice écopaysagère s'interconnectent de manière complexe. Notons que la subdivision du paysages en ce trois éléments à savoir taches, corridors et matrices est connu comme modèle « patch - corridor - matrix » (Forman et Godron, 1981 ; Forman et Godron, 1986 ; Forman, 1997 dans Bogaert et Mahamane, 2005). Et ce modèle sert souvent de base de référence pour les mesures de configuration spatiale.

L'importance de la structure spatiale des écosystèmes paysagers pour éclairer les processus écologiques est reconnue par la communauté écologique (Fortin, 2002 dans Bogaert et Mahamane, 2005). Chaque système écologique (Figure 7) est caractérisé par une interdépendance de trois éléments clés: sa configuration, sa composition et son fonctionnement. Un changement d'un des éléments aura des répercussions sur les deux autres. Et si la structure spatiale d'une composante paysagère change, par exemple suite à la fragmentation d'une zone forestière, les processus de migration des populations qui utilisent cette forêt changeront également. En plus, si l'écosystème considéré est fragmenté, la composition du paysage connaîtra une dynamique, car les zones initialement couvertes par la forêt seront remplacées par une autre classe d'occupation du sol. Ce principe justifie l'importance donnée en écologie du paysage à l'étude des structures spatiales des paysages (Bogaert et Mahamane, 2005).

Figure 7 : Eléments clés d'un système écologique applicable à chaque échelle spatio-temporelle : la structure du paysage, la composition et les fonctions présentes dans le paysage (D'après Noon et Dale (2002) dans Bogaert et Mahamane, 2005).

En plus, les structures caractéristiques des paysages sont vraisemblablement le résultat de l'action des processus écologiques, c'est-à-dire, certains processus produisent des configurations particulières (par exemple, les habitants spatialement dispersés proviennent de la fragmentation). En analysant le structures du paysage et leur dynamique, des déductions utiles au sujet des processus (écologiques) fondamentaux peuvent être faites, et vice versa (Coulson et al., 1999 ; Bogaert et al., 2004 ; dans Bogaert et Mahamane, 2005). Cette proposition est connue sous le terme« pattern/process paradigm » et est une hypothèse centrale de l'écologie du paysage, qui aussi souvent est définie pour cette raison comme « une branche de la science développée pour étudier les processus écologiques dans leur contexte spatial » (Antrop, 2001 ; Stine et Hunsaker, 2001 dans Bogaert et Mahamane, 2005). Ainsi à la structure spatiale du paysage, sont donc généralement liés les concepts fragmentation, connectivité et hétérogénéité.

La fragmentation, comme le montre la Figure 8, c'est un processus responsable de la dynamique spatiale du paysage. Elle produit beaucoup de changements quantifiables du paysage : une surface réduite d'habitat, un accroissement des bords, une surface intérieure réduite, un isolement des taches et une augmentation du nombre de taches (Davidson, 1998 dans Bogaert et Mahamane, 2005) phénomène caractérisée par une diminution de la surface totale d'un habitat et son éclatement en fragments, ou plus simplement par une rupture de continuité (Burel et Baudry, 2003).

La connectivité, c'est le fait que deux taches de même type soient adjacentes, jointes, dans l'espace ; c'est donc un processus essentiel de la dynamique des paysages après perturbation ou abandon des terres agricoles (Burel et Baudry, 2003).

L'hétérogénéité, le paysage est souvent défini comme une mosaïque spatialement (et temporellement) hétérogène (Risser et al., 1983 dans Burel et Baudry, 2003; Forman, 1995), d'où l'intérêt de définir le concept de l'hétérogénéité ; l'hétérogénéité a deux composantes qui sont la diversité des éléments (la composition qui est fonction de la richesse et de l'équitabilité) du paysage et la complexité de leurs relations spatiales (configuration). L'hétérogénéité du paysage peut être considérée comme « l'interprétation » de la structure spatiale (Figure 9). Elle dépend donc de la nature des éléments paysagers et de l'échelle à laquelle le système étudié est représenté (Burel et Baudry, 2000 dans Bogaert et Mahamane, 2005).

Figure 8: Illustration de la fragmentation: de (a) à(c), on observe une augmentation du degré de fragmentation par l'augmentation du nombre de taches, par la diminution de la taille des taches, par la rupture de continuité et l'augmentation de l'isolation. (D'après Burel et Baudry, 2003 ; Bogaert et Mahamane, 2005).

Figure 9: Illustration des composantes de l'hétérogénéité spatiale: de (a) à (b), l'hétérogénéité diminue parce que la configuration du paysage est moins complexe en (b) qu'en (a) ; de (b) à (c), l'hétérogénéité augmente par un changement de la composition du paysage (nombre d'éléments et leur proportion) (D'après Burel et Baury, 1999).

I.1.4 Indices de configuration et de composition

Afin d'étudier les rapports entre la configuration du paysage et les processus écologiques, il est
utile de décrire les structures en termes quantifiables. Ceci explique le développement d'une série
d'indices « landscape metrics » (Hargis et al. 1997 dans Bogaert et Mahamane, 2005). Ces

mesures sont souvent un indicateur de l'impact humain sur la composition et la configuration du paysage.

La structure du paysage peut être mesurée soit en utilisant les statistiques et s'exprimer en termes d'unités de paysage (taille, forme, abondance, dispersion des taches) soit être traduite par le rapport spatial entre les taches d'un paysage et la matrice de ce même paysage (Ripple et al. 1991 dans Bogaert et Mahamane, 2005). D'autres subdivisions séparent les mesures de configuration (mesurant la géométrie des taches et leur répartition spatiale) des mesures de la composition de paysage (proportion, richesse, équitabilité, dominance) (McGarigal et Marks, 1995 ; Gustafson, 1998 dans Bogaert et Mahamane, 2005).

Néanmoins il est probable de se retrouver dans une redondance des mesures de configurations en utilisant plusieurs indices. Car beaucoup de mesures employées pour quantifier l'hétérogénéité spatiale sont corrélées (O'Neill et al, 1998 dans Bogaert et Mahamane, 2005). Une solution proposée pour éviter le calcul (et l'interprétation) de beaucoup d'indices est de décrire les composantes fondamentales du modèle spatial qui sont indépendantes et de développer une série de mesures (une mesure par composante) pour les caractériser (Li et Reynolds, 1994; Riiters et al, 1996 dans Bogaert et Mahamane, 2005). L'hétérogénéité spatiale peut-être défini par une approche caractérisée par quatre éléments fondamentaux de la configuration, beaucoup plus simple et plus pratique, proposée en Figure 10 :

- le périmètre des taches et leur distribution de fréquence par type ; - le nombre de taches par type ; et

Figure 10 : Quatre éléments fondamentaux de la configuration spatiale: la taille des taches et leur distribution de fréquence (a), la forme des taches qui s'exprime par une distribution de fréquence de leurs périmètres (b), le nombre de taches par type (c) et la répartition spatiale des taches (d) (D'après Bogaert et Mahamane, 2005).

I.2 LA DEFORESTATION EN REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO I.2.1 Problématique générale

La République Démocratique du Congo comprend la majorité des forêts tropicales de l'Afrique centrale. Ce qui correspond à un peu plus d'un million de km² qui abritent de nombreuses espèces végétales et animales avec un taux d'endémisme très élevé (Defourny et al., 2006).

D'une importance capitale pour la protection du climat, les forêts du Bassin du Congo revêtent plus de 172 millions d'hectares et constituent le deuxième plus grand massif de forêts tropicales humides du monde après la forêt amazonienne. Et la République Démocratique du Congo à elle seule couvre 60 % des forêts régionales (Tableau 1) Elles abritent une faune d'une grande richesse et une biodiversité unique en son genre mais, si elles sont essentielles à la survie d'espèces animales telles que le gorille ou le bonobo, elles le sont plus encore pour la population de la République démocratique du Congo: on estime que 40 millions de Congolais dépendent exclusivement de ses ressources (Devers, 2007). Cependant ces forêts sont soumises à une

surexploitation. La réduction dans le bassin du Congo est de 1,3 % comparativement à 2000 et de 4,8 % par rapport à 1990. Il est donc à remarquer que la déforestation augmente considérablement ces dernières années suite principalement à une forte pression démographique (Bogaert et al, sous presse).

Tableau 1: Superficies des forêts par pays en % total régional (D'après Devers, 2007).

La végétation congolaise en général est en corrélation directe avec les facteurs pédoclimatiques et le relief. Toute la zone climatique (selon la classification de Köppen) Af, y compris celle située dans la partie orientale de haute altitude constitue le domaine de la forêt équatoriale ombrophile. Les provinces à climat Am, exception faite de celles situées dans la région de Graben à l'Est, sont également celles de la forêt ombrophile, y compris les régions du Lac Mai - Ndombe et du Nord - Ouest se trouvant en réalité dans la bande climatique Aw. Cette situation serait plutôt liée au fort engorgement qui compenserait la faible pluviométrie. Les provinces à climat Aw, comme celle du Katanga, sont le domaine de la forêt claire ou de la savane plus ou moins arborée en fonction de l'altitude et de la durée de la saison sèche. Les zones climatiques Cf et Cw de haute altitude correspondent aux forêts de montagne et aux formations de bambous; dans la région Sud-Est moins élevée du Katanga, c'est le domaine de la savane boisée. La classification dite de «Yangambi», adoptée par les phytogéographes sous l'égide de la commission de la coopération technique en Afrique subsaharienne a identifié sept faciès physionomiques de la végétation au Congo (Devred, 1960) :

Le Tableau 2 donne les estimations préliminaires récentes des superficies de formations végétales, réalisées par le Service Permanent d'Inventaire et d'Aménagement Forestier (SPIAF), à partir de l'interprétation des images satellites.

Tableau 2: Estimations préliminaires des superficies des formations végétales pour la République Démocratique Congo (SPIAF, 2005).

Formation végétale	Superficie (km²)	% Forêt	% Territoire
Forêt dense humide	572.251,16	68,14	37,20
Forêt de montagne
Forêt dense de montagne	38.612,39	3,01	1,65
Forêt de bambous	1.666,72	0,13	0,07
Forêt dense sèche dégradée
Forêt dense tropophile	51946,17	4,06	2,22
Forêt claire (Miombo)	102.225,61	7,99	4,36
Forêt sur sol hydromorphe	88.614,05	6,92	3,78
Galeries forestières	2.500,08	0,19	0,11
Forêt de mangrove	555,57	0,04	0,02
Forêt secondaire	121.670,70	9,54	5,19
Total forêt	1.280.042,46	100,00	54,59
Mosaïque forêt-savane	165.536,83		7,07
Plantations	555,57		0,02
Savanes herbeuses et arbustives	768.358,82		32,77
Eau	62.502,07		2,67
Non interprétée (nuages)	67.502,24		2,88
Total	2.344.800,00

La République Démocratique du Congo compte 1.280.042 km² de formations essentiellement forestières, couvrant environ 54,6 % de sa superficie. La forêt dense humide vient au premier rang et représente 68,14 % de cette couverture, suivie des forêts dense sèche dégradée (12 %), des forêts secondaires (9,5 %), des forêts sur sol hydromorphe (6,92 %), des forêts de montagne (3,14 %). Les galeries forestières et la forêt de mangrove sont moins représentées avec respectivement 0,19 et 0,04 % de la superficie forestière (SPIAF, 2005). La répartition de cette couverture à travers les provinces administratives du pays accuse des inégalités frappantes (Tableau 3).

Tableau 3: Répartition de la couverture forestière à travers les provinces (SPIAF, 2005).

Province	Superficie totale (km²)	Superficie forestière (km²)	Forêt %
Bandundu	295.658	120.000	40.6
Bas Congo	53.855	10.000	18.6
Équateur	403.292	402.000	99.7
Province Orientale	503.239	370.000	73.5
Kasaï Occidental	156.967	40.000	25.5
Kasaï Oriental	168.216	100.000	59.4
Kinshasa	9.965	-	-
Kivu	256.662	180.000	70.1
Katanga	496.865	10.000	2.0
Total	2.344.885	1.232.000	52.5

I.2.2 Déforestation au Katanga

En dépit de ses ressources naturelles, le Katanga connaît une déforestation inquiétante durant ces dernières années. Certaines zones de la Province, suite à une forte pression démographique, connaissent de sérieux problèmes de dégradation des terres résultant principalement d'une polarisation inappropriée de l'occupation humaine et des activités qui en résultent et des variations climatiques .Les régions principalement affectées sont celles situées au Nord - Est, dans les territoires de Kalemie, Pweto et Mitwaba ; au Nord - Ouest, dans toute la région longitudinale allant de l'extrême Sud - Ouest de la Province du Katanga ; au Sud, dans le District du Haut Katanga. A ces manifestations provinciales de la dégradation des terres s'ajoutent également celles des hinterlands de tous les grands centres urbains, notamment Kolwezi, Kamina, Kipushi, Likasi,

Kalemie et Lubumbashi dont les forêts sont décimées dans un rayon de plus 50 à 100 km (SPIAF, 2005). Le cas de la déforestation autour de Lubumbashi constitue un cas unique. Pour Delevoy, (1950), cette ville était constituée en 1900 d'au moins 92% de forêts et de terres boisées.Et Schmitz (1950) constate que la déforestation a significativement commencé en 1910 avec l'exploitation minière, la création des villes de Lubumbashi et de Kipushi, la construction du chemin de fer, la création des fermes et des centres ruraux autour des villes et l'apparition de marchés de bois de feu et/ou charbon de bois. L'augmentation continue de la population urbaine a entraîné une augmentation globale du bois de feu, d'environ 6,5 % par an. Le développement socio-économique de la province du Katanga repose donc sur l'exploitation de ses ressources naturelles diversifiées et aux potentialités d'exploitation élevée. De ces ressources, les terres et les forêts occupent la plus grande partie du secteur socioéconomique puisque plus de 90 % de la population active en milieu rural travaillent dans le secteur agricole auquel sont associées les activités forestières et connexes (Tableau 4).

Tableau 4 : Utilisation des terres et des forêts au Katanga (FAO/IUCN, 2003).

Avec la croissance démographique et la précarité des conditions de vie au cours des dernières
décennies, on constate que l'affectation et l'utilisation des terres et des forêts est faites de manière

aléatoire et en fonction des besoins immédiats, sans tenir compte des normes de gestion de ces ressources naturelles.

La physiographie générale du territoire du Katanga est constitué d'un complexe des faciès géomorphologiques qui supportent chacun un type défini de formation forestière. La classification de la FAO (1990) reconnaît pour le Katanga les quatre principales unités de formations végétales (Tableau 5).

Tableau 5 : Superficie de principales unités de formations végétales au Katanga (FAO, 1990 ; SPIAF, 1995).

Il est important de faire la distinction entre les agents de la déforestation et les causes. Les agents sont les acteurs c'est-à-dire les particuliers, les entreprises, les organismes gouvernementaux ou les responsables de projets de développement qui défrichent les forêts, par opposition aux forces qui les motivent. Les principaux agents au Katanga ont été identifiés en fonction de leurs liens avec la déforestation et classés dans le Tableau 6.

Agriculteurs pratiquant la Destruction de la forêt pour faire place à des cultures de subsistance

Agriculteurs commerciaux Destruction de la forêt pour planter des cultures marchandes à

La multiplicité des troupeaux de bétail joue un rôle important dans la déforestation.

Exploitants forestiers Récolte du bois d'oeuvre à l'échelle commerciale, les pistes

Les déplacés et réfugés L'installation de la population dans des régions boisées

Destruction de la forêt pour faire place à des cultures de subsistance et marchandes

La déforestation est le produit de l'interaction de nombreuses forces environnementales, sociales, économiques, culturelles et politiques agissant dans une région bien déterminée. Dans ce travail, nous considérons trois aspects des causes de la déforestation: les facteurs favorisants, les causes directes et les causes indirectes classées dans le Tableau 7. Les facteurs favorisants créent un environnement propice à la déforestation. Les causes directes sont les plus visibles, celles qui peuvent être le plus facilement mises en évidence et que l'on peut aisément lier aux agents de la déforestation. Elles sont poussées par les autres forces socioéconomiques moins visibles, les causes indirectes.

La croissance démographique Initiatives de nombreuses entreprises minières motivées par l'appât du gain et la recherche excessive du profit Manque d'accès des agriculteurs

aux technologies modernes pour accroître leur productivité et leur sécurité économique

Cultures sur brûlis Agriculture commerciale Elevage extensif et pâturage Exploration minière

La déforestation au Katanga a des répercussions tant sur le plan climatique, social, pédologique, hydrologique que biologique comme cela est indiqué dans les Tableaux 8 et 9.

Sociales Destruction de style de vie traditionnel et démantèlement des institutions

Biologiques Fragmentation de l'habitat et diminution de la diversité biologique

Pédologiques Compaction du sol, augmentation de la toxicité de son aluminium et en

fait une terre stérile, formation des cuirasses latéritiques, augmentation de l'érosion du sol et dégradation des terres.

Hydrométéorologiques Augmentation de la température, les bassins versants perdent la capacité de réguler l'écoulement fluvial, et le niveau d'eau et des rivières fluctue rapidement entraînant souvent les inondations, diminution des nappes d'eau souterraines.

Tableau 9: Taux d'érosion pluviale en fonction du type de végétation à Lubumbashi (Soyer et al, 1982 ; Miti et al, 1984).

de la République Démocratique du Congo et limitée par les parallèles 5-13,5° S et les méridiens 22-29,8° E (Figure 11).

Figure 11: République Démocratique du Congo: localisation de la province du Katanga située au Sud-Est.

Le climat régional est tropical du type soudanien (Bultot, 1959). Il est caractérisé par une alternance des saisons humides et sèches de différentes durées, dominées respectivement par les vents du Nord-ouest et ceux du Sud-est. Il tombe en moyenne 1300 mm de pluies de septembre à mai ; mais les précipitations sont variables d'une année à l'autre. Son éloignement à l'équateur (6 à1 3° de latitude sud) est la cause de saisons nettement marquées appelées saisons sèches et saisons de pluies. La température moyenne annuelle est de 23,8°C, comprise entre une moyenne maximale de 30,0°C au mois d'août, début de la saison de pluie, et une moyenne minimale de 17,6°C en juin. L'amplitude thermique est de 12,4°C, la température maximum absolue est de 35°C tandis que le minimum absolu est de 11,5°C. L'écart de la moyenne annuelle de la température est de -0,3°C. Les précipitations sont de l'ordre de 650 à 1500 mm. L'isohyète de 1550 mm affecte une direction générale Est-Ouest (Bultot, 1959). Passant dans le nord du territoire de Kabongo, il remonte vers le Nord-Est et délimite dans l'Est du territoire de Kabongo et Kamina une vaste aire à précipitations abondantes. Outre ces variations selon les sites, les variations mensuelles jouent un rôle prépondérant dans le rythme phénologique. C'est la sévérité de la saison sèche qui marque la variabilité au sein du territoire. Elle est plus longue et caractérisée par des périodes froides plus intenses au Sud du Katanga. Cette alternance imprime à la végétation un rythme saisonnier très marqué. La majeure partie des précipitations est due à des courants verticaux de convection, cela donne aux précipitations une certaine régularité journalière, avec une forte intensité au début de l'après-midi. En plus il y a un rythme saisonnier en rapport avec la position zénithale du soleil Les vents les plus fréquents sont du secteur Nord-Ouest en saison de pluie, du secteur Sud-Est pendant la saison sèche.

La géologie du Katanga est caractérisée par deux grands ensembles structuraux (Cahen, 1954). Les formations de couvertures (terrains phanérozoïques), non métamorphisé généralement fossilifères et d'âge compris entre le carbonifère supérieur et l'holocène. Elles caractérisent beaucoup plus le Katanga septentrional. Région généralement recouverte par les sables d'âge néogène est, d'après Lepersonne (1974), constituée d'un soubassement précambrien sur lequel reposent des terrains phanérozoïques. Il s'agit de deux types de formation :

- des granitoïdes d'âge Anté-kibarien et de formation appartenant au super groupe de Bushimay (Protérozoïque supérieur) ; série des sables ocre reposant sur la surface d'érosion

mi-Tertiaire, remarquablement plane, et dont l'extension est plus considérable que celle de la série des grès polymorphes ;

- les formations de soubassement (terrains précambrien) plus métamorphiques et plissés, terrains subdivisés en unités tectostratigraphiques comme la couverture du Précambrien supérieur appelé le Katanguien dont les sédiments se sont déposés sur les plates-formes épicontinentales et dans les aires de subsidences du craton congolais (Katanga plissé et tabulaire).

C'est le Groupe de Kibara qui constitue une des unités les plus importantes du Katanga ; il affleure largement de part et d'autre du Lualaba (Fleuve Congo). D'après Cahen, (1954), les grandes zones anticlinoriales et synclinoriales s'étirent en bande quasi parallèle ; et le déversement des plis se fait vers le Nord-Ouest.

Le relief y est assez monotone ; néanmoins il est possible de distinguer parfois les faciès de plaines, de plateaux, de vallons ou encore de monts émergeant. Cinq Hauts-Plateaux, Kamina, de Biano, de Marungu, Kundelungu, de Kibara, formés par la lente érosion d'un socle en dépression créée par un ancien lac, sont couverts du sable ocre néogène du type kalahari. Le sous-sol est riche en cuivre, étain, fer charbon, cobalt, manganèse, zinc, radium, or, diamant, etc. Ces gisements de minerais sont dus à des accidents géologiques se concentrant dans une fosse du sud et centre du Katanga.

Le Katanga possède un réseau hydrographique très dense. Les plans d'eau, représentés par l'immense réseau fluvial, les plaines inondées et les lacs couvrent environ 3,5 % de la superficie régionale et ont un potentiel halieutique considérable. On y rencontre quelques grands lacs périphériques de l'Est Tanganyika, et Moero. Le système lacustre du Katanga comprend en outre deux importants lacs intérieurs, Mwadingusha et Boya. On y inclut également les lacs de dépression de Kamalondo, Tshangalele et N'zilo. Le système fluvial est caractérisé par le Lualaba (fleuve Congo dont la source est au Katanga méridional) dont les affluents principaux sont la Lomami, Lualaba (Luvua) et Lubilashi.

Les formations géologiques décrites plus haut ont donné naissance à des sols sablonneux, sablo argileux et argileux à réserve minérale très faible et à teneur en matière organique très réduite.

En effet, ils proviennent de roches granitoïdes à amphiboles où les micas font systématiquement défaut. Leurs teneurs en élément fins varie de 7 à 45 % avec une moyenne de 15 à 20 %, et le pH,

souligne Renier (1957), varie de 4,8 à 5,4 .Il poursuit également que les couleurs de l'horizon B sont presque toujours situées dans la planche 5YR à l'état sec ou humide parfois dans la planche 10YR. Certains sols, comme ceux de Samba, sont fonction du massif tonalitique, ressemblent au groupe des sols rouges sombres à rouge grenat de Kaniama. Ces sols sont argileux, quelques fois argilo sablonneux et riches en bases échangeables (Sys, 1961). L'essentiel des caractéristiques morphologiques des principaux profils pédologiques étudiés par Djibu (1999), révèlent un ensemble de sols où, à quelques variantes près, on observe une couleur rouge ou brune, avec de rares taches, une texture fine avec souvent l'absence de masses rocheuses. La structure est grenue polyédrique émoussée, fortement développée ; une consistance friable, une bonne porosité (moyenne et parfois forte), un bon enracinement superficiel, un passage graduel d'un horizon à l'autre, parfois diffus, et souvent difficile à fixer sur le terrain.

En somme, le Katanga présente des affleurements rocheux appartenant au soubassement cristallin précambrien (gneiss, granite et schiste) et aux sédiments, surtout sableux, du pliopléistocène. Les sols rencontrés dans cette région sont ferralitiques, profonds, à horizons généralement peu différenciés et présentent des transitions diffuses ou graduelles. Les sols ferralitiques rouges et jaunes sont les plus fréquents. Ils peuvent être associés à des lithosols sur cuirasses ferrugineuses ou se développer sur des sédiments meubles sableux. Après déforestation et mise en culture, les sols rouges sablo argileux et sablonneux sont souvent affectés par une évolution rapide marquée par des modifications de la couleur qui se nuance de brun et de jaune et tend à s'éclaircir, de la compacité (s'accroît) et de l'individualisation des formes nodulaires de plus en plus distinctes et contrastées. Toutes ces perturbations physiques d'après, accroissent la vulnérabilité des agrégats envers l'action de l'eau, conduisant à la dégradation de la stabilité structurale des sols.

Le Katanga est une région de savanes arbustives aux clairières parsemées de termitières appartenant généralement du point de vue phytogéographique (White, 1986), au centre régional d'endémisme zambézien.

Dans la province du Katanga , comme le souligne Lebrun et Gilbert (1954), la végétation ligneuse naturelle appartient généralement aux forêts semi-caducifoliées, à distribution zambézienne qui constituent les noyaux de forêt dense, au milieu des forêts claires et savanes boisées du Sud de la province, appelées « Muhulu » et comportent une proportion très élevée d'espèces arborescentes décidues lui conférant, avec leur hauteur relativement basse (15 à 25 m), un aspect de forêt dense

sèche ; quelques espèces caractéristiques sont Baphia bangwelolensis, Brachystegia spiciformis var.schmitzii, Entandrophragma delevoyi et Manilkara sp. Les forêts claires et savanes boisées correspondent aux forêts « tropophiles » selon Lebrun et Gilbert (1954), surtout à leurs formes altérées ou dégradées provenant des défrichements par l'homme et de l'action des feux courants. On y rencontre également les « forêts édaphiques liées aux sols hydromorphes » ainsi que les savanes steppiques zambéziennes des hauts plateaux du Katanga à savoir le plateau de Kamina, de Biano... Ainsi les principales unités de végétation du Katanga (Duvigneaud, 1952,1958 ; Malaisse et al, 1977) :

Ce sont des formations végétales de peuplements fermés, pluralistes, de stature moins élevée que la forêt dense humide et dont le tapis graminéen est généralement discontinu. On en distingue au Katanga deux phytocénoses principales (Schimitz, 1971 ; Malaisse et al, 1977) :

forêt dense sèche à Cryptosepalum exfoliatum et Forêt dense sèche à Entandrophragma delevoyi.

I.3.5.1.a Forêt dense sèche à Cryptosepalum exfoliatum (Caesalpiniaceae)

Localisée au Katanga occidental, présente un faciès de « laurisylve », composée d'espèces ligneuses émergentes d'une hauteur minimale de 10 m et dont la canopée dominée par Cryptosepalum exfoliatum .Elle est dense, semi-sempervirente et abrite de nombreuses espèces lianescentes. Rencontrée sur sables de type Kalahari et sol couramment recouvert de mousses.

I.3.5.1.b Forêt dense sèche à Entandrophragma delevoyi (Meliaceae)

Regroupe les forêts climaciques du Katanga et des régions zambéziennes à climat semblable appelées « Muhulu » (Photo 1) et « Muteshi ». Végétation semi - caducifoliée, elle est dense, sempervirente, et abrite des nombreuses espèces arbustives notamment Entandrophragma delevoyi (peut atteindre 35 m de haut), Diospyros hoyleana, arbuste dominant en bordure des peuplements dépassant rarement 7 m, et largement répandu, Rothmannia whitfieldii et Ritchiea quarrei (espèces

endémiques à la région de Lubumbashi), Combretum gossweileri. Rencontrée sur les sols ferralitiques profonds et argileux du moyen plateau.

Photo 1 : Forêt dense sèche à cryptosepalum exfoliatum sur sable (néogène) de type Kalahari au Katanga (Photo Claire et Michel Schaijes).

Ces forêts denses sont établies le long des cours d'eau (Photo 2), bénéficiant de conditions édaphiques particulières qui favorisent et justifient leur présence dans un territoire souvent soumis à une longue saison sèche. Malaisse et Anastassiou (1977) les subdivise en deux unités de végétation à savoir : forêt galerie et forêt marécageuse.

I.3.5.2.a Forêt galerie

Elle se développe plus au voisinage direct des cours d'eau, la strate herbacée y est clairsemée, les épiphytes rares, contrairement aux champignons qui, en général, sont nombreux et variés. La strate arbustive est souvent dominée par Khaya nyasica par rapport aux Phoenix reclinata et Newtonia buchananii. A proximité des chutes on observe Platycerium elephantopis, des espèces lianescentes se développent comme Mussaenda arcuata ou Vanilla polylepis. La fluctuation du niveau d'eau, les crues périodiques et les sols profonds impriment à ces formations un épanouissement végétal important.

Photo 2 : Forêt dense édaphique (Forêt galerie dans le cours inférieur de la Luanza) au Katanga (Photo Claire et Michel Schaijes).

I.3.5.2.b Forêt marécageuse

Elle s'observe sur certains Hauts-Plateaux, Mots Marungu et le Kundelungu (Photo 3). Mais rares dans le sud du Katanga. Elle est à l'abri des incendies puisque le sol sur lequel elle se développe est souvent gorgé d'eau .Parfois les périodes de froid peuvent détruire de jeunes plantules ou gâcher les floraisons.

Photo 3 : Forêt dense édaphique (Forêt marécageuse) au Katanga (Photo Claire et Michel Schaijes).

Quelques biotopes particuliers relèvent des différents stades de colonisation de milieux extrêmes (Photos 4 et 5). Ils possèdent des caractéristiques très particulières souvent liées à leur superficie réduite. On y distingue trois types de prairies : prairie aquatique fixée oligotrophe à feuilles flottantes, prairie aquatique fixée mésotrophe à feuilles flottantes et prairie aquatique fixée émergée.

I.3.5.3.a Prairie aquatique fixée oligotrophe à feuilles flottantes

Biotope principalement présent sur le plateau de Kundelungu et domine dans les mares permanentes ou temporaires à brève période de dessiccation observées dans les savanes steppiques. Les eaux y sont peu profondes (20 à 80 cm) et le substrat est boueux, sableux ou constitué d'une cuirasse ferralitique. Comme espèces caractéristiques on a Bothriocline monocephala, Rotala myriophylloides, Stenopszairensis et Limnophila ceratophylloides. Hydrothauma manicatum se développent plutôt dans les biotopes à substrat dur.

Photo 4 : Prairies aquatiques fixées oligotrophes à feuilles flottantes au Katanga méridional (Photo Claire et Michel Schaijes).

I.3.5.3.b Prairie aquatique fixée mésotrophe à feuilles flottantes

Cet écosystème est caractérisé par un enracinement de sa végétation, la présence de feuilles flottantes et l'émergence des fleurs (Photo 5). La végétation s'adapte aux eaux plus froides et plus rapides ; et pourtant, c'est dans les eaux plus chaudes qu'elle trouve son milieu de prédilection: lac de Mwadingusha, pièces d'eau de la Lufira et de la plaine de Luapula-Moëro. Elle est caractérisée par les espèces Nymphoea lotus, Potamogeton, souvent cosmopolites, et mêlé aux Ceratophyllum, Nymphoides forbesiana et Ottelia ulvaefolia.

Photo 5 : Prairie aquatique fixées mésotrophes à feuilles flottantes (à gauche) et Prairie aquatique fixée émergée (à droite) (Photo Claire et Michel Schaijes).

I.3.5.3.c Prairie aquatique fixée émergée

Au sein de ce milieu, la plupart de plantes fleurissent pendant toute la saison des pluies, dès que la profondeur de l'eau atteint 30 à 40 cm. Elle abrite, Leersia hexandra, formant des véritables prairies flottantes (Photo 5) beaucoup moins tributaires d'un enracinement ferme, Eleocharis dulcis, Cyperus et Ruppia maritima observée dans les mares salines (comme à Mwashya), où le niveau d'eau ne dépasse pas 10 cm.

Comme le définit Duvigneaud (1958), la forêt claire est une formation végétale mixte, avec une strate herbacée peu dense sous un peuplement forestier de 15 à 20 m de haut. Les arbres y sont les cimes jointives le plus souvent étalées en parasol mais les feuillages sont légers, de sorte que l'ensemble est clair voire lumineux. Le Katanga doit sa physionomie propre à la dominance très large de la forêt claire. C'est cette dernière qui remplace la forêt dense sèche climacique lorsque le feu la détruit et entrave le rétablissement. Il s'ensuit une parfaite adaptation des espèces à l'action du feu (épaisseur des écorces et coriacités des bourgeons, conservation souterraine comme pour les géophytes ou les chaméphytes). Selon Malaisse (1977) il y a trois types des forêts claires au Katanga : forêt claire du type Miombo, forêt claire à dominance de marquesia macroura et hautes termitières de forêt claire.

I.3.5.4.a Forêt claire du type Miombo

Sous strate dominante, la végétation arbustive (Photo 6) est claire ou parfois inexistante (on y rencontre quelques Baphia, Pterocarpus, Combretum), la strate herbacée, par contre, est un tapis continu qui cache le sol dès la reprise des pluies pour disparaître avec l'incendie. Caractérisée par les espèces Brachystegia spiciformis var. latifoliolata, Costus spectabilis, Julbernardia paniculata, Parinari curatellifolia subsp. mobola, Hibiscus rodanthus, Thonningia sanguinea ,Sphenostylis.Dans les environs de Lubumbashi, on peut observer Isoberlinia angolensis. Cette espèce peut dépasser 15 m de hauteur et possède des fûts rectilignes souvent appréciés comme bois d'oeuvre (Duvigneaud et Dewit, 1950).

Photo 6 : Forêts claires Miombo en saisons de pluie et sèche au Katanga méridional (Photo Claire et Michel Schaijes)

I.3.5.4.b Forêt claire à dominance de marquesia macroura

Forêt semi-caducifoliée très caractéristique tant par l'allure des arbres que par leur répartition en classes d'âges peu nombreux. Marquesia macroura est caractérisé par de profondes cannelures sur le tronc .Suivant le sens de l'évolution, le sous-bois est formé de reliques ou d'éléments pionniers du « Muhulu ». Cette phytocénose se développe aussitôt après la destruction du peuplement dense. La vie normale de ce type de peuplements, en cas d'évolution régressive favorisée par le passage annuel du feu, n'est que de quelques générations (150 à 250 ans) ; l'abondance et l'envergure des Marquesia sont donc un indice permettant de juger de l'ancienneté de la disparition du « Muhulu ».

I.3.5.4.c Hautes termitières de forêt claire

Les hautes termitières (Photo 7) font partie du Miombo katangais et présentent des conditions écologiques spécifiques, raison pour laquelle leur composition floristique est, en général, différente de celle de la forêt claire ou de la savane environnante. Elles constituent donc des sous - écosystèmes particuliers et peuvent être classées selon les espèces de termites bâtisseurs. Elles peuvent atteindre 8 m de haut et 14-15 m de diamètre (Malaisse et Anastassiou, 1977).

Photo 7 : Hautes termitières du Miombo katangais (Photo Claire et Michel Schaijes).

Lorsque la strate arborée constitue moins de 60 % du couvert, la formation végétale ne relève plus de la forêt claire mais de la savane. Nous distinguons la savane boisée où le recouvrement est compris entre 25 et 60 % de la savane arborée où il est inférieur à 25 % (Malaisse et al.1977). Les savanes boisées s'observent essentiellement sur des terrains à brève période d'inondation ou à drainage défectueux. Elles sont souvent présentes comme transition entre la forêt claire et les « Dembo » (savanes périodiquement inondées ou exondées) et témoignent de conditions édaphiques défavorables (gley superficiel, horizon latéritique proche de la surface du sol, etc.), précise Malaisse et Anastassiou (1977). Au Katanga, on observe principalement des savanes arborées, arbustives (élément ligneux de moins de 8 m de hauteur) et steppiques. On en distingue donc cinq types (Malaisse, 1978) : savane arborée alluviale, savane arborée du moyen plateau, savane du type « Dembo », savane steppique enrochée cupricole et savane steppique des Hauts- Plateaux sur sable de type Kalahari.

I.3.5.5.a Savane arborée alluviale

Ces formations végétales occupent une grande partie de la vaste dépression de la Luanza, quelques surfaces aux alentours du lac de retenue de la Lufira. Cette phytocénose préfère les sols oligomésotrophes, frais en saison sèche, et occupe parfois les têtes de sources latérales, dans les vallées alluviales de quelque largeur, ou encore les méandres abrités par un rideau de forêt édaphique. Elle est épineuse et apprécie les alluvions argileux et limoneux bruns. On y distingue deux strates: d'une part, les arbres en majorité des Acacia et d'autre part la végétation herbacée souvent piquetée d'arbustes, de buissons et de lianes (Dioscorea, Mucuna, etc.), et la strate dominante est caractérisée par des espèces du genre Acacia polyacantha subsp. campylacantha, accessoirement des Combretum et Terminalia.

I.3.5.5.b Savane arborée du moyen plateau

C'est une formation végétale de transition entre la savane arborée alluviale et celle du type « Dembo » (Photo 8).

Photo 8: Savane arborée alluviale au Katanga (Photo Claire et Michel Schaijes)

I.3.5.5.c Savane du type « Dembo »

Les « Dembo » sont de larges vallées planes, mal drainées, situées en tête des ruisseaux, sans canal d'écoulement bien défini (Photo 10). Le sol est généralement argileux, bien qu'on puisse y trouver un horizon superficiel sablonneux ; dans ce cas il repose toujours sur un substrat imperméable, parfois latérisé. La couche superficielle est alternativement très sèche et inondée. L'alternance de conditions écologiques contrastées (quatre mois d'inondation d'une part, quatre mois de forte sécheresse d'autre part) explique l'absence de développement du peuplement ligneux.

Ils sont fortement répandus dans la région de Kabiashia, mais aux alentours de Lubumbashi s'observe d'autres « Dembo » de superficie plus faible. On y rencontre le groupe de géophytes (Hypoxis, Thesium, etc.), Rhynchospora triflora, Monadenium herbaceum, Sphaeranthus chandleri.

Photo 9 : Savane. Savane du type « Dembo » (à gauche). Savanes steppiques des Hauts Plateaux (au centre et à droite) (Photo Claire et Michel Schaijes)

I.3.5.5.d Savane steppique enrochée cupricole

Cette formation est présente sur l'arc cuprifère du Katanga méridional. Elle est localisée sur et en périphérie des gisements cupro-cobaltifères. Sa structure et sa composition floristique contrastent nettement avec celles de la forêt claire environnante. Elle possède notamment des espèces métallicoles caractéristiques comme Haumaniastrum robertii, Monadenium cupricola et Faroa malaissei.

I.3.5.5.e Savane steppique des Hauts-Plateaux sur sable de type Kalahari

Ecosystème qui se développe sur des sols pauvres, formés sur des sables de type Kalahari ; il occupe les Hauts-Plateaux de Kamina, de Marungu, de Muhila, de Kibara, de Kundelungu, de Biano et de la Manika (Photo 9). Ces savanes sont à dominance de Poaceae cespiteuses, accompagnées des sous-arbrisseaux ou suffrutex et de géophytex (Acanthaceae, Myrtaceae, Rosaceae et surtout Fabaceae) et diverses plantes à bulbe. La sécheresse, ainsi que le passage quasi annuel du feu, impriment à ces formations une phénologie marquée. Parmi les géofrutex, notons Syzygium guineense subsp.huillense, Parinari capensis, Gnidia kraussiana var. Kraussiana.

La population du Katanga est de 8.167.240 en 2003, avec 49,7 % d'hommes et 50,3 % de femmes,
et un taux de croissance de 3,9 % par an. 61,5 % des habitants ont moins de 20 ans, et 52 % moins
de 15 ans. Les différentes ethnies de la province sont le plus souvent mélangées, à cause des

différentes migrations au cours des derniers siècles (conquêtes, industrialisation). Les groupes dominants sont les Lubas, les Lundas, les Sangas et les Lambas. Les minorités ethniques sont les Bambote, les Bayazi, les Ndembos et les Kalwenas. Les plateaux du Katanga accueillent de nombreuses fermes d'élevage et d'agriculture Nord -ouest (Kamina, Kabongo), le Nord-est (Moba, Kalemie, Nyunzu). L'est (Manono), le sud (Lubumbashi, Kolwezi) de la province renferment de très riches gisements de cobalt, cuivre, fer, radium, uranium, et diamant. C'est une population majoritairement rurale accordant une grande importance à la vie traditionnelle. Les techniques et les méthodes culturales utilisées sont encore dans l'ensemble fort rudimentaires (l'agriculture sur brûlis utilise la technique d'écobuage, un système efficace de défrichement très répandu, etc.). Ces techniques contribuent également à la réduction de la stabilité structurale des sols et versants par la dégradation des principales caractéristiques physico-chimiques et morphologiques telles que la densité apparente, la porosité, la structure, la consistance, la perméabilité, etc. (Djibu, 1999).

Il est donc important de souligner que, en cette région zambézienne, le feu anthropique constitue, par son passage quasi-annuel, un facteur écologique de très grande importance. Il contrôle la dynamique des formations végétales. Au Katanga, on distingue deux types de feu: le feu hâtif (début de la saison sèche) et le feu tardif (du début juillet au début de la saison des pluies). Le feu tardif est bien entendu plus intense que le feu hâtif car il intervient à une période où la dessiccation de la végétation est plus prononcée. Il coïncide avec la reprise de la végétation et consume pratiquement l'ensemble des organes aériens de la strate herbacée ainsi que la partie épigée des plantes ligneuses de faible diamètre. Cela signifie qu'en forêt claire, les pousses peu âgées et les plantules sont systématiquement détruites après le passage du feu tardif. La périodicité de faible amplitude de ces feux provoque un appauvrissement du couvert forestier et favorise une « savanisation du milieu ». Par ailleurs, le feu de litière, parfois observé en forêt dense sèche, progresse très rapidement et est très destructif. D'autres activités anthropiques comme l'exploitation minière, la coupe et la fabrication du charbon bois ou la récolte de produits sauvages comestibles ou utilisés à des fins curatives caractérisent le milieu katangais. L'homme joue donc un rôle prépondérant dans les changements des paysages.

Sur base des collaborations multiples et d'acquis scientifiques récents dans le domaine de la télédétection spatiale, l'unité de recherche en environnemétrie et géomatique de l'Université catholique de Louvain a rassemblé l'ensemble des données cartographiques sur le territoire de la République Démocratique du Congo. Les données numériques existantes ont été contrôlées, mises à jour, enrichies à partir des sources disponibles (images satellitaires, photographies aériennes, cartographie de terrain) et intégrées dans un Système d'Information Géographique (SIG). Des informations originales ont été produites combinant les techniques les plus récentes d'observation de la terre par satellite et les connaissances de terrain. Ainsi trois cartes de la République Démocratique du Congo ont été publiées en 2006 sous format papier et numérique aux échelles du 1:2.000.000 et du 1:3.000.000 à savoir :

- une carte générale, éditée au 1:2.000.000, comprend toutes les informations cartographiques de base ;

- une carte de l'occupation du sol, éditée au 1:3.000.000, représente l'utilisation actuelle du

- une carte de sites du patrimoine mondial et des aires protégées, éditée au 1:2.000.000, représente les parcs et réserves de la République Démocratique du Congo sur fond de carte générale dans un but d'information et de sensibilisation au patrimoine naturel du pays.

Dans le cadre de notre étude nous avons utilisé la carte de l'occupation du sol au format TIFF géoréférencé fournie par l'unité de recherche en environnemétrie et géomatique de l'Université Catholique de Louvain ainsi que les fichiers numériques correspondants en téléchargeant la classification de l'occupation du sol sur le site www.enge.ucl.ac.be/cartes-RDC/. Leurs caractéristiques sont regroupées dans le Tableau 10. Nous avons alors préféré utiliser leur produit afin de nous familiariser avec les outils de l'écologie du paysage et de logiciels de Télédétection en analysant la transformation spatiale au Katanga.

La classification de taches a été générée par le logiciel ArcView 3.3, afin d'obtenir les différents polygones à partir des quels plusieurs paramètres ont été calculés (indices et paramètres statistiques) avec Excel et Statistica. Dans la classification nous avons tenu compte de la carte générale dont les classes d'occupation du sol correspondent à une version simplifiée dérivée d'une série temporelle d'images satellites SPOT VEGETATION. Et étant donné que nous nous intéressons à la fragmentation des forêts et non des savanes, nous avons ainsi simplifié la classification en regroupant certaines classes, mettant en évidence in fine cinq classes d'occupation du sol pour le Katanga :

Nous avons enfin regroupé ces cinq classes obtenues en une classe des forêts comparée à la classe de l'ensemble du paysage pris en entier c'est-à-dire celle des forêts et des non forêts. Le non forêt est constitué du reste du paysage (eau, mosaïque agriculture-savane, savanes arbustive et herbeuse, sol nu, bâti). L'objectif étant de détermine la classe qui domine dans ce paysage.

Tableau 10 : Données de base de la carte de l'occupation du sol de la République Démocratique du Congo utilisée dans le cadre de notre étude.

Publication Presses Universitaires de Louvain, Unité de recherches en Environnemétrie et

Les paysages sont distingués par les relations spatiales entre leurs éléments. La structure du paysage est caractérisée par sa composition et sa configuration. Ces caractéristiques déterminent, indépendamment ou en combinaison les processus écologiques à l'échelle du paysage (Iorgulescu et Schlaepfer, 2002). Les éléments de composition retenus dans le cas de la carte utilisée sont : les classes (types de forêts) et les taches (ou polygones). Ainsi nous étudions ce paysage à trois niveaux: le paysage, la classe et la tâche. La composition spatiale se réfère aux caractéristiques concernant la présence et l'abondance d'unités ou de types d'unités dans le paysage. Elle est importante pour beaucoup d'organismes ou processus écologiques. Par exemple, des nombreuses espèces ont besoin d'un habitat spécifique ou encore d'une taille minimale pour leurs fonctions vitales.Tandis que la configuration se réfère à la distribution et l'arrangement des unités dans l'espace (Iorgulescu et Schlaepfer, 2002).

Les indices de configuration spatiale caractérisent l'aire de la tache i pour la classe j, a_ij, le périmètre de la tache i pour la classe j, p_ij ainsi que l'indice de forme de la tache i pour la classe j, IF_ij . Et ces mesures de configuration concernant l'aire, le périmètre et la forme sont calculés au niveau des taches et des classes.

Chaque classe du paysage est composée des taches dont l'étude correspond au niveau le plus fin de l'analyse paysagère (Burel et Baudry, 2003 dans Bamba 2006). Les mesures de configuration concernant l'aire et le périmètre ont été obtenues grâce à l'extension « patch analyst » du logiciel Arc View 3.3. Tandis que celles des formes ont été obtenues par la formule d'indice de forme définie par Iorgulescu et Schlaepfer (2002). Le nombre plus élevé des taches et leurs tailles encore beaucoup plus fines rendent difficile l'étude de chaque tache indépendamment. Ainsi, compte tenu de l'objectif et de l'échelle de notre étude, avons opté pour le niveau intégrateur de classes dans le paysage.

Dans cette étude, chaque classe ou type est un ensemble de taches d'un même identifiant composant un paysage. Le niveau de classes caractérise la répartition de différents types d'occupation du sol pour la province. Et pour caractériser l'état de chaque type, un certain nombre d'indices de structure spatiale ont été calculés : indices de composition et de configuration spatiale.

Chaque classe est constituée d'un ensemble des taches dont le nombre est un indicateur important de l'état de fragmentation: si le nombre de tache est élevé, la fragmentation est maximale et dans le cas contraire, elle est faible. Le nombre de taches a été obtenu en regroupant les taches ayant le même identifiant à partir de la table des attributs. Cette table des attributs a été obtenu à l'aide de l'extension « patch analyst » du logiciel Arc View 3.3 ; et ensuite importée dans le logiciel Excel pour les calculs d'autres indices en rapport avec l'aire et le périmètre. Le nombre de taches de la classe j est noté n_j.

L'aire des classes est un indicateur de la fragmentation du paysage : si l'aire est grande,
fragmentation est faible, et si elle est petite la fragmentation est importante. La mesure de l'aire
présente donc un aperçu global sur l'évolution de l'occupation du sol. L'aire totale, a _tj [km²] d'une

où a_ij est l'aire de la i-ème tache de la classe j et n_j est le nombre de taches de la classe j. L'aire a_tj s'exprime en unité de surface, et dans le cadre de cette étude elle est en km².

Les valeurs extrêmes des aires de la classe j sont caractérisées par l'aire de la plus petite tache et
l'aire de la plus grande tache. La première correspond à l'aire minimale _amin,j et la seconde à l'aire

L'étendue de l'aire des taches de la classe e_j (a) est obtenue par la formule :

L'étendue est un paramètre de dispersion d'une distribution. Elle varie de 0 à 100 et indique la variabilité entre les aires extrêmes de la classe j. Plus l'étendue est proche de 100, plus elle est grande, plus les tailles ne sont pas homogènes entres les taches. Les tailles entre les taches sont homogènes quand l'étendue est faible.

La dominance D_j (a) est la proportion d'aire occupée par la plus grande tache de la classe j dans l'aire totale a_tj. Elle se calcule par la formule :

La fragmentation est faible si la dominance est élevée, et elle est intense si la dominance est faible. Elle varie de0 = D_j(a) = 1, sans unité, mais peut également s'exprimer en %.

La moyenne, la médiane et le mode sont les paramètres caractérisant le centre d'une distribution. Leur comparaison permet de rendre compte de la forme de la distribution des aires de la classe j et les valeurs centrales qui présentent son état de fragmentation.

La valeur moyenne de l'aire a_j [km²] de la classe j est calculée par la formule:

La médiane X_j (a) est la valeur centrale obtenue après avoir classé toutes les valeurs des aires de

la classe j par ordre croissant. Elle partage la distribution en deux ensembles d'effectifs égaux : 50 % des valeurs lui sont supérieures et 50 % lui sont inférieures. Si la distribution des aires est un nombre impair, on trouve une valeur unique ; si elle a un nombre pair, on prend la valeur du centre de deux valeurs qui déterminent l'intervalle médian. Si la médiane est élevée, on a des grandes taches et la fragmentation est faible ; la fragmentation est maximale si la valeur de la médiane est faible et dans ce cas on a beaucoup de petites taches.

Le mode est la valeur la plus fréquente de la distribution des aires de la classe j obtenue à partir des histogrammes de fréquences. Quand le mode est élevé on a des taches de grandes tailles, et la fragmentation est faible.

ój ² a[km²] des aires des taches de la classe j, serait évidemment nulle si toutes les aires sont identiques, et elle est d'autant plus élevée que les valeurs des aires sont différentes les unes des autres ; il y a donc une grande variabilité (hétérogénéité) des aires des taches au sein de la classe j. Elle est faible s'il y a présence des grandes taches et d'une faible fragmentation. Elle a été calculée par :

Le coefficient de variation CV_j (a) est un indicateur de dispersion, il correspond à l'écart type
de la distribution ó_j (a) exprimé en pourcentage de la moyenne de la distribution a_j . Ce rapport

permet de comparer la dispersion autour de la moyenne des aires de taches de la classe j possédant des échelles de valeurs différentes. Sa formule générale est :

Plus le coefficient de variation est élevé, plus la dispersion autour de la moyenne est grande, plus il y a une grande variabilité des aires des taches c'est-à-dire la fragmentation n'est pas maximale. Le coefficient de variation est très important, car donne beaucoup plus d'informations que seule la moyenne des taches. Par exemple si deux classes possèdent la même valeur moyenne mais avec valeurs de coefficient de variation différentes, cela signifie que la classe j dont le coefficient de variation est plus faible contient des taches beaucoup plus homogènes tandis que la seconde a des taches à tailles (aires) variables.

où n_j représente le nombre total des taches pour la classe j et m_j est généralement dans un fichier raster le nombre de pixels, mais étant donné que nous avons travaillé avec un fichier vecteur m_j a été estimé par le rapport:

où m_j est le rapport d'aire totale a_tj de la classe j en fonction d'aire de la plus petite tache _aminj. Il varie de 0 =F_j = 1. La classe est moins fragmentée si F_j est proche de 0 et fragmentée si F_j est proche de 1.

Les métriques concernant la frontière sont également de mesures de la configuration du paysage. Et au niveau de l'unité, cette frontière est égale à son périmètre. En écologie du paysage une grande partie de l'importance accordée à la structure du paysage est liée à l'effet de frontière (l'effet de lisière en forêt) (Chen and Franklin, 1990 dans Iorgulescu et Schlaepfer, 2002). Ainsi le périmètre total p_tj de la classe j dans un paysage donné pourrait être l'information la plus

importante pour l'étude de la fragmentation et un bon indicateur de l'hétérogénéité spatiale. Plus le
contour est grand, plus le paysage est hétérogène. La somme totale des contours de chacune des
taches de la classe j représente le périmètre totale p_tj [km] de la classe j. Il s'obtient par la

où p_ij est le périmètre de la tache i de la classe j. Les valeurs extrêmes de la classe sont

représentées par _pmax,j^et pmin,j ; ?i: p ij = pmax,j et ?i: p ij = pmin,j .

Le périmètre moyen p_j [km] des taches de la classe j est calculé par la formule :

Plus le périmètre moyen est petit, plus la classe est suffisamment découpée (morcelée). La variance du périmètre ( )

La médiane X(p) [km²] et le coefficient de variation CV _j (p) donnent des informations sur la

manière dont les valeurs de périmètres de taches sont dispersées dans une classe. Le coefficient de variation se calcule à partir de la formule :

L'indice de forme IF _j est un rapport de l'aire de la classe j sur le carré du périmètre p_tj . Si l'indice
de forme IF_j est élevé l'aire est grande relativement au périmètre, la forme est alors circulaire. Par
ailleurs la forme est allongée si l'indice de forme IF_j est petit. Il est donc à noter que la relation

entre la taille et la forme des éléments influence un certain nombre de processus écologiques, entre autre l'intensité des flux biotiques et abiotiques à travers la frontière. La forme est surtout importante pour comprendre l'effet de lisière (Iorgulescu et Schlaepfer, 2002).

L'indice des formes permet de mesurer la compacité des formes des deux objets bidimensionnels
afin d'évaluer l'effet des perturbations externes sur un habitat naturel (Bogaert et al, 2000). Car
deux taches de même taille par exemple, peuvent avoir des formes différentes. Par conséquent la

superficie de chaque habitat devient une variable déterminante pour la présence et l'abondance de certaines espèces. L'indice de formes est aussi utile pour comprendre le comportement de telles espèces dans un paysage.

Les valeurs extrêmes de la classe j sont représentées par les valeurs maximale _IFmax,j et minimale

IFmin, j ; ?i: IF ij = IFmax, j et ?i: IF ij = IFmin,j . IF_ij est la forme de la i-ème tache de la classe j. L'étendue de la forme e_j (IF) informe sur la variabilité des formes des taches de la classe j. Et s'obtient par la formule :

La médiane X(IF) et le coefficient de variation des formes CV_j (IF) de la classe j donnent l'information sur la dispersion. Le coefficient de variation s'obtient par :

La dimension fractale D utilise essentiellement le principe du ratio entre périmètre et la surface, et a été proposée par Mandelbrot (1977) dans le but de quantifier la forme d'objets complexes (Iorgulescu et Schlaepfer, 2002). Des formes géométriques simples ou régulières telles le cercle, le carré ou le rectangle a une dimension fractale proche de l'unité, c'est-à-dire le paysage est anthropisé. Et lorsque la complexité de la frontière croît, la valeur de la dimension fractale D se rapproche de deux. Si l'objet d'étude est constitué d'une mosaïque d'îlots ou d'agrégats irréguliers, par exemple agrégats de végétation, la dimension fractale des frontières de ces agrégats peut être calculée à partir des estimations de périmètre et d'aire, en partant de la relation (Imre et Bogaert, 2004 dans Bamba, 2006) :

Au niveau de la classe j la dimension fractale s'obtient donc à partir de la régression logp_ij par
rapport à log a_ij. Le graphique log-log donne la pente de la régression qui est égale à D_ij / 2. La

valeur de la dimension fractale est donc le double de la valeur de la pente de la droite de régression
obtenue. Elle varie de 1 à 2 ; 1 = Df j = 2. Lorsque Df _j tend vers 2 on a des formes à géométrie

complexe, mais on a des formes simples ou linéaires lorsque Df_j tend vers l'unité. Ces dernières formes sont souvent dues à l'impact humain.

Les indices de composition peuvent être aussi calculés pour l'ensemble du paysage. Dans ce cas ils permettent d'apprécier la dominance d'une classe sur l'occupation du sol. Ils donnent donc un aperçu de la structure du paysage sans toutefois définir les relations spatiales entre les différents indices. Nous avons comparé les indices de composition des classes des forêts et et ceux de l'ensemble du paysage, c'est-à-dire les cinq classes des forêts et une sixième classe de non forêt qui constitue le reste (eau, mosaïque agriculture-savane, savanes arbustive et herbeuse, sol nu, bâti).

L'aire totale du paysage a_L est la somme totale des aires des classes du paysage donnée par la formule :

où a_tj est l'aire totale de la classe j et s le nombre total de classes dans le paysage. La proportion de l'aire de chaque classe dans son paysage respectif R_j (a) s'obtient par:

La cohérence des aires des classes du paysage C(a) est une mesure du degré de partition des aires

continues en plusieurs petites fractions (Jaeger, 2000 dans Bamba, 2006).Elle se calcule par la formule :

Elle varie de 0 = C(a) = 1. Elle est élevée proche de l'unité s'il y a une classe qui domine. Les aires

des classes dans le paysage sont donc très disproportionnelles. Par contre, elle est faible ou tend vers zéro, lorsqu'il y a plus de classes de petites tailles ou équitables.

L'indice de diversité de Shannon des aires entre les classes du paysage H(a) se calcule par la formule:

L'indice de diversité de Shannon traduit la diversité du paysage, il définit le contenu d'un voisinage sans en indiquer l'organisation spatiale (Lampin, 2004). Elle mesure la diversité relative des aires de classes au niveau du paysage. Il est probablement l'indice le plus utilisé, car il considère à la fois l'abondance et la richesse (Gray et al. 1990 dans Bamba, 2006). Les valeurs du H(a) varient en fonction du nombre de classes présentes dans le paysage. La valeur de H(a) varie

de0 = H(a) = lns. Elle est faible dominance d'une seule classe. Par contre lorsqu'elle est plus

élevée cela souligne les zones de contact entre les différentes classes d'occupations du sol, d'où présence de beaucoup de classes. Plus l'indice de Shannon est élevé, plus il y a beaucoup de classes, plus l'équitabilité est élevée, moins est la dominance. Notons donc comme le souligne McGarigal (2002) que cet indice peut être égale à zéro lorsque le paysage n'est constitué que d'une seule classe et sa valeur croit avec le nombre et le type différents de classes.

L'équitabilité de Pielou des aires des classes du paysage E(a) se calcule par la formule :

où ln s est le logarithme népérien s. L'indice d'équitabilité ou de régularité est calculé à partir des
valeurs obtenues par le calcul de l'indice de diversité de ShannonH(a). Selon Puerto et Rico

(1997) dans Bamba (2006), cet indice permet de comparer la diversité mesurée à la diversité
théorique maximale. Il exprime donc le rapport de la diversité atteinte H_j et la diversité maximale

potentielle _(Hmax équivaut àlns qui est le logarithme du nombre total de classes dans le paysage)

pouvant être obtenu avec le même nombre de classes (Frontier et Pichod-Viale, 1991 dans Bamba,
2006). La valeur varie de 0 = E(a) = 1. Elle est faible si le paysage comprend des classes

dominantes, et elle est élevée s'il y a beaucoup de classes de même taille équitable, un bon équilibre entre les aires des classes, c'est-à-dire chaque classe est caractérisée par la même superficie.

En somme on peut donc dire que la cohérence C(a) est élevée s'il y a moins de classes, et

dominance d'une seule classe ; l'indice de Shannon est élevée s'il y a beaucoup de classes et la
dominance est faible ; et l'indice d'équitabilité diminue au fur est à mesure que les classes sont
disproportionnelles. E(a) est égale à l'unité si les classes ont toutes la même taille peu importe leur

Dans cette troisième partie, nous présentons les résultats obtenus à partir des différentes techniques et méthodes de l'écologie du paysage et de la télédétection.

Par traitement numérique des données cartographiques de la carte de l'occupation du sol de la République Démocratique du Congo, nous avons généré la carte du Katanga dont les résultats sont représentés dans la Figure 12.

Nous avons constaté que la forêt claire et savane boisée constituent la matrice sur la carte, alors que la forêt dense n'est observée que sous forme des petites taches éparpillées, comme la forêt secondaire et la mosaïque forêt - savane, et généralement rencontrées au Nord de la province.

La structure générale du paysage observée sur la carte, et caractérisé par beaucoup de petites taches dont la taille est généralement inférieure à 100 km², dénote une forte fragmentation de la zone d'étude.

Les paysages sont distingués par les relations spatiales entre leurs éléments. La structure du paysage est caractérisée par sa composition et sa configuration. Ces caractéristiques déterminent, indépendamment ou en combinaison les processus écologiques à l'échelle du paysage. La composition se réfère aux caractéristiques concernant la présence et l'abondance d'unités ou de types d'unités dans le paysage ; d'où une statistique de taille de l'unité de type favorable est utile pour comprendre le comportement d'une telle espèce dans un paysage. La configuration se réfère à la distribution et l'arrangement des unités dans l'espace (Schlaepfer, 2002). Notons donc l'importance de cartographie des unités, de la télédétection et des SIG comme méthodes appropriées dans la description de la structure du paysage au Katanga.

Les résultats des métriques pour (mesures concernant) les aires et les périmètres ont été obtenus sous forme de distribution cumulative (l'échelle logarithmique pour l'axe des abscisses) prenant en compte la totalité des taches de la carte (Figure 13). Nous avons du utiliser les fréquences relatives cumulées pour chaque tache afin de tracer les courbes de fréquences cumulées. L'allure de courbes renseigne sur les types de taches présentes dans une classe (combien d'éléments sont supérieurs ou inférieurs au seuil de 100%) et servent de repérer les zones de concentration et de dispersion des valeurs de la distribution de types de taches. En effet, plus il y a de petites taches plus la pente est forte et cela caractérise une zone de concentration des valeurs. Par contre la zone de dispersion des valeurs est caractérisée par une faible pente, alors que le replat représente la discontinuité signalant une distribution multimodale (la distribution comporte plusieurs modes, et le mode principal est différent de la moyenne et de la médiane).

La distribution des aires des taches est représentée par des courbes des fréquences cumulées en fonction des aires de taches pour chaque classe (Figures 13, 14, 15, 16 et 17). Elles servent de repérer les zones de concentration et de dispersion des valeurs de la distribution des aires de taches. Toutes les courbes de classes ont presque la même convexité dont la pente forte caractérise une zone de concentration des valeurs, soit plus de 85 % de taches ont des aires inférieures à 100

On constate que toutes les courbes de classes (Figures 18, 19, 20, 21 et 22) ont presque la même convexité dont la pente forte caractérise une zone de concentration des valeurs, soit plus de 85 % de taches ont un périmètre inférieur à 100 km. La présence d'une forte pente caractérise la concentration de taches de périmètres de petites tailles.

Toutes les classes ont presque la même forme de courbe, en S (Figures 23, 24, 25, 26 et 27), dont la pente forte au milieu de la courbe caractérise une zone de concentration de valeurs de forme de 0,04 à 0,063. Une zone de dispersion dont les valeurs de forme sont inférieures à 0.04 est représentée par une pente faible de peu de taches. Toute fois on observe également une discontinuité des valeurs caractérisées par le replat pour les forêts claires du type miombo et les forêts claires-savanes boisées (valeurs supérieures à 0,063). Les valeurs à droite à partir de 0,04 caractérisent les formes simples isodiamétriques alors que celles d'à gauche les formes allongées ou linéaires. Il s'agit des formes généralement plus ou carrées car leur indice de forme est proche de celui du carré, 0,0625. Quelques formes circulaires sont également observées étant donné que leurs valeurs sont proches à celle du cercle, 0,079.

1,0E-02 1,0E-01 1,0E+00 1,0E+01 1,0E+02 1,0E+03 1,0E+04 1,0E+05
log _aij (km²)

Figure 13: Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des aires pour la classe forêt claire du type Miombo. La pente forte caractérise la concentration des valeurs de la distribution des taches de petites tailles.

Figure 14: Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des aires pour la classe forêt claire-savane boisée. La pente forte caractérisant la concentration des valeurs de la distribution des taches de petites tailles.

Figure 15: Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des aires pour la classe forêt secondaire. La pente forte caractérise la concentration des valeurs de la distribution des taches de petites tailles.

Figure 16: Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des aires pour la classe mosaïque forêt-savane. La pente forte caractérise la concentration des valeurs de la distribution des taches de petites tailles.

Figure 17: Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des aires pour la classe forêt dense. La pente forte caractérise la concentration des valeurs de la distribution des taches de petites tailles.

Figure 18: Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des périmètres pour la classe forêt claire du type Miombo. La pente forte caractérise la concentration des valeurs de la distribution des taches de petits périmètres.

Figure 19: Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des périmètres pour la classe forêt claire-savane boisée. La pente forte caractérise la concentration des valeurs de la distribution des taches de petits périmètres.

Figure 20 : Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des périmètres pour la classe forêt secondaire. La pente forte caractérise la concentration des valeurs de la distribution des taches de petits périmètres.

Figure 21: Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des périmètres pour la classe forêt mosaïque forêt- savane. La pente forte caractérise la concentration des valeurs de la distribution des taches de petits périmètres.

Figure 22: Courbe des fréquences cumulées des taches en fonction des périmètres pour la classe forêt dense. La pente forte caractérise la concentration des valeurs de la distribution des taches de petits périmètres.

Figure 23 : Courbe de fréquences cumulées des taches en fonction de l'indice de forme pour la classe forêt claire du type Miombo. La distribution est caractérisée par une courbe en forme de S, dont la pente forte caractérise une zone de concentration des valeurs de 0.04 à 0.063. Une zone de dispersion dont les valeurs sont inférieures 0.04 (pente faible). Les valeurs à droite à partir de 0,04 caractérisent les formes simples plutôt compactes, isodiamétriques alors que celles d 'à gauche les formes complexes, allongées, caractérisées par des périmètres larges.

Figure 24 : Courbe de fréquences cumulées des taches en fonction de l'indice de forme pour la classe forêt claire savane-boisée. La distribution est caractérisée par une courbe en forme de S, dont la pente forte caractérise une zone de concentration des valeurs de 0.04 à 0.063. Une zone de dispersion dont les valeurs sont inférieures 0.04 (pente faible). Les valeurs à droite à partir de 0,04 caractérisent les formes simples plutôt compactes, isodiamétriques alors que celles d 'à gauche les formes complexes, allongées, caractérisées par des périmètres larges.

Figure 25 : Courbe de fréquences cumulées des taches en fonction de l'indice de forme pour la classe forêt secondaire. La distribution est caractérisée par une courbe en forme de S, dont la pente forte caractérise une zone de concentration des valeurs de 0.04 à 0.063. Une zone de dispersion dont les valeurs sont inférieures 0.04 (pente faible). Les valeurs à droite à partir de 0,04 caractérisent les formes simples plutôt compactes, isodiamétriques alors que celles d'à gauche les formes complexes, allongées, caractérisées par des périmètres larges.

Figure 26 : Courbe de fréquences cumulées des taches en fonction de l'indice de forme pour la classe mosaïque forêt- savane. La distribution est caractérisée par une courbe en forme de S, dont la pente forte caractérise une zone de concentration des valeurs de 0.04 à 0.063. Une zone de dispersion dont les valeurs sont inférieures 0.04 (pente faible). Les valeurs à droite à partir de 0,04 caractérisent les formes simples plutôt compactes, isodiamétriques alors que celles d'à gauche les formes complexes, allongées, caractérisées par des périmètres larges.

Figure 27 : Courbe de fréquences cumulées des taches en fonction de l'indice de forme pour la classe forêt dense. La distribution est caractérisée par une courbe en forme de S, dont la pente forte caractérise une zone de concentration des valeurs de 0.04 à 0.063. Une zone de dispersion dont les valeurs sont inférieures 0.04 (pente faible). Les valeurs à droite à partir de 0,04 caractérisent les formes simples plutôt compactes, isodiamétriques alors que celles d 'à gauche les formes complexes, allongées, caractérisées par des périmètres larges.

Les résultats de calcul de nombres de taches par classe ont été regroupés dans le tableau 11. Deux groupes de taches se dégagent : un groupe de petit nombre des taches variant de 100 à 204, et un autre groupe constitué de deux classes, la forêt claire du type Miombo et la forêt claire- savane boisée, dont le nombre de taches est ~ 20 fois plus supérieur que celui du premier. Le plus petit nombre de taches, soit 100, s'observe pour la forêt dense et le plus grand (2566) pour la forêt claire-savane boisée. La fragmentation est plus intense pour les classes de forêt claire du type Miombo et de forêt claire-savane boisée dont le nombre de taches n. est respectivement de 2.127

Nous calculons pour chaque classe, les valeurs extrêmes des taches, l'étendue des taches maximales ainsi que la dominance. Les résultats obtenus ont été regroupés dans le tableau 12.

On constate une grande variabilité entre les tailles de taches extrêmes pour les deux groupes observés : un groupe dont la tache la plus grande dépasse 30.000 km² et un autre où elle est inférieure à 600 km². La plus grande valeur de l'aire maximale est observée dans la classe de forêt claire-savane boisée, 35.059, 64 km², soit plus de 40 fois la somme des aires maximales de trois classes (forêt secondaire, mosaïque forêt-savane et forêt dense). Elle domine à plus de 26 % l'aire totale de la classe. Les valeurs de cet indice variant de 47,95 km² à 35.059,64 km² ; l'aire maximale _amax,. de classes est donc très variable.

Tableau 12 : Indices se rapportant aux valeurs extrêmes des aires des classes.

	Forêt claire du type Miombo	Forêt claire- savane boisée	Forêt secondaire	Mosaïque forêt-savane	Forêt dense
amax,j [km²]	30.198,37	35.059,64	47,95	169,17	561,41
amin,j [km²]	0,04	0,06	0,02	0,01	0,64
e_j(%)	100,00	99,99	99,95	99,99	100,00
D_j (%)	20,47	26,41	6,10	16,47	25,38

En comparant les valeurs centrales (Tableau 13) dont le but est de définir la forme des distributions des taches de classes, nous avons constaté qu'elles sont différentes et qu'elles sont unimodales dissymétriques à gauche (mode<médiane<moyenne). C'est à dire qu'il y a une concentration des valeurs faibles (petites taches) et dispersion pour les valeurs fortes (grandes taches). Ce sont donc les valeurs centrales de la classe de la forêt claire du type Miombo et celles de la forêt cliaresavane boisée qui présentent les propriétés les plus intéressantes en ce qui concerne les potentialités de conservation (51,73 km² et 69,36 km²). Les coefficients de variation sont faibles pour l'ensemble de classes, variant de 0,39 à 0,63 ; ce qui explique la forte dispersion des aires autour de la moyenne.

On constate alors une fragmentation intense et la présence de beaucoup de taches de petites tailles. La variance étant élevée pour les classes de la forêt claire du type Miombo et forêt claire-savane boisée, ce qui dénote une grande variabilité au sein de ces classes et la présence de grandes taches et petites taches. La fragmentation n'y est donc pas encore maximale. Le taux de fragmentation F_j semble être faible pour l'ensemble des classes. Ceci peut s'expliquer par la dominance des

Forêt claire du
type Miombo

Forêt claire-
savane boisée

Forêt
secondaire

Mosaïque
forêt-savane

Forêt dense

[ ² ]

atj km

[ 2

a _j km ] X_j(a) [km²]

( ) [ 2]

ój ² a km

CV_j (a)[-]

F_j

147.525,21
69,36
6,00
783,55

0,40

0,000

132.744,64
51,73
2,69
854,72

0,56

0,00 1

785,84 3,85 1,32 6,07

0,63

0,006

1.026,68 7,72 2,00 20,12

0,58

0,00 1

2211,60 22,12 2,55 73,39

0,39

0,030

Le Tableau 14 regroupe les résultats de calculs pour les valeurs extrêmes des périmètres des classes de forêts.

Tableau 14 : Indices se rapportant aux valeurs extrêmes des périmètres des classes.

Les valeurs extrêmes des contours des taches sont variables entre les classes. Les valeurs maximales sont
observées dans les classes de forêt claire du type Miombo et de forêt claire savane-boisée. C'est cette
dernière qui a le pmax,j le plus élevé, soit 7.533,81 km avec une dominance à plus de 12 % du périmètre

total. Dans l'ensemble les valeurs maximales du périmètre des classes varient entre 43 km et 7533 km. Ce qui dénote une grande variabilité des valeurs extrêmes des périmètres des taches dans toutes les classes. L'étendue du périmètre des taches est grande dans toutes les classes, car supérieure à 98 %. Les résultats de calculs des paramètres statistiques des périmètres ont été regroupés dans le Tableau 15.

	Forêt claire- savane boisée	Forêt secondaire	Mosaïque forêt-savane	Forêt dense
75.367,75	61.894,75	1.545,76	1.401,05	1.572,48
35,43	24,12	7,58	10,53	15,72
10,66	7,48	5,43	6,00	7,13
201,57	192,38	6,04	13,15	27,29
0,40	0,57	0,32	0,34	0,33

Les périmètres moyens sont différents d'une classe à l'autre. Différents et supérieurs à la médiane pour toutes les classes, cela démontre une concentration des valeurs faibles (périmètres courts) et une dispersion pour les valeurs fortes (périmètres longs). Le coefficient de variation et faible, varie entre 0,33 et 0,57, et n'est pas du tout très variable entre les classes. Ce qui explique la forte dispersion des valeurs des périmètres autour de la moyenne. La variance est plus grande dans les classes de forêt claire du type Miombo et forêt claire-savane boisée. Cela dénote une grande variabilité des périmètres au sein de ces classes.

La forme est très importante pour comprendre le processus d'effet de lisière. Les résultats de calculs des valeurs extrêmes des indices des formes des taches sont regroupés dans le Tableau 16.

L'indice des formes varie de 0 = IF j = 1 4ð. Si la valeur de cet indice est faible, la forme est moins

compacte et moins isodiamétrique comme le cercle. Plus la forme d'une tache est circulaire, plus l'aire de la tache est grande et plus sa valeur tend vers 1 4ð. On constate que toutes les classes ont

des valeurs maximales des indices des formes IFmax, j élevées proches de la forme isodiamétrique c'est-à-dire d'un cercle. Les valeurs extrêmes la plus élevée IFmax, j (0,0674) et la moins élevée IFmin, j (0,0004) sont rencontrées dans la classe de forêt claire du type Miombo. Mais pour

l'ensemble des classes les valeurs extrêmes des formes semblent plus ou moins identiques. Les formes ne sont pas homogènes car l'étendue est grande et proche de 100, 75 % à 99 %. Ce qui dénote une variabilité entre les formes extrêmes de la classe j. Le Tableau 17 regroupe les résultats de calculs des valeurs statistiques en rapport avec les formes des classes.

	Forêt claire du type Miombo	Forêt claire- savane boisée	Forêt secondaire	Mosaïque forêt-savane	Forêt dense
IF_j	0,00002	0,00003	0,00032	0,00052	0,00089
IF_j	0,0453	0,0487	0,0535	0,0509	0,0500
X_j(IF)	0,0477	0,0480	0,0555	0,0545	0,0515
ój ² IF ( )	0,0130	0,0123	0,0101	0,0118	0,0100
CV_j (IF)	2,518	2,276	1,881	2,135	2,159

Les indices des formes IF_j de classes varient entre 0,00002 et 0,00089. Ils sont donc dans l'ensemble

généralement très faibles et ne fournissent pas des renseignements précis sur les formes globales des
classes. Les formes moyennes des taches IF _j des classes sont presque identiques variant entre 0,0453 et

0,0535. Le coefficient de variation CV _j (IF) le plus élevé, 2,518, explique la variabilité de fragmentation de la classe de forêt claire du type Miombo. Et il est faible, 1,88 1, pour la classe de forêt secondaire. Les valeurs de variance ( )

ój ² IFsont généralement faibles pour l'ensemble des classes, alors que celles de la médiane X_j (IF) restent généralement supérieures à la moyenne des formes IF_j des

classes. Ce qui dénote la présence des grandes taches dominantes dans chaque classe, dont les formes régulières sont des polygones quelconques. Ceci démontre également que la fragmentation semble donc dans l'ensemble ne pas être maximale.

La dimension fractale Df_j utilise essentiellement le principe du ratio entre périmètre et la surface,

et a été proposée par Mandelbrot (1977) dans le but de quantifier la forme d'objets complexes
(Iorgulescu et Schlaepfer, 2002). Au niveau de la classe j la dimension fractale s'obtient donc à
partir de la régression logp_ij par rapport àloga_ij. Les graphiques log-log (Figures 28, 29, 30, 31 et

32) donnent la pente de la régression qui est égale à Df _j /2. La valeur de la dimension fractale est

donc le double de la valeur de la pente de la droite de régression obtenue. Elle est respectivement
de 1,18 pour la forêt claire type Miombo, de 1,17 pour la forêt claire-savane boisée, de 1,09 pour la

forêt secondaire, de 1,12 pour la mosaïque forêt-savane et de 1,13 pour la forêt dense. Ces valeurs sont généralement dans l'ensemble plus proches de l'unité. Ce qui dénote des formes géométriques simples, pas du tout très irrégulières, mais plus ou moins carrées ou circulaires. Il s'agit donc d'un paysage anthropisé.

Figure 28: Droite de régression des logarithmes des périmètres en fonction des logarithmes des aires des taches pour la classe forêt claire du type Miombo. On observe une forte corrélation entre les aires des taches et les périmètres. Leurs périmètres sont d'autant plus importants que leurs surfaces (aires) sont plus grandes. La forme de la relation est linéaire, y= ax+b, car le nuage de points s'ajuste correctement à une droite. La valeur de la dimension fractale est le double de la valeur de pente de cette droite: elle est de 1,18 pour cette classe.

Figure 29: Droite de régression des logarithmes des périmètres en fonction des logarithmes des aires des taches pour la classe forêt claire-savane boisée. On observe une forte corrélation entre les aires des taches et les périmètres. Leurs périmètres sont d'autant plus importants que leurs surfaces (aires) sont plus grandes. La forme de la relation est linéaire, y= ax+b, car le nuage de points s'ajuste correctement à une droite. La valeur de la dimension fractale est le double de la valeur de pente de cette droite: elle est de 1,17 pour cette.

Figure 30: Droite de régression des logarithmes des périmètres en fonction des logarithmes des aires des taches pour la classe forêt claire secondaire. On observe une forte corrélation entre les aires des taches et les périmètres. Leurs périmètres sont d'autant plus importants que leurs surfaces (aires) sont plus grandes. La forme de la relation est linéaire, y= ax+b, car le nuage de points s'ajuste correctement à une droite. La valeur de la dimension fractale est le double de la valeur de pente de cette droite: elle est de 1,09 pour cette classe.

Figure 31: Droite de régression des logarithmes des périmètres en fonction des logarithmes des aires des taches pour la classe mosaïque forêt-savane. On observe une forte corrélation entre les aires des taches et les périmètres. Leurs périmètres sont d'autant plus importants que leurs surfaces (aires) sont plus grandes. La forme de la relation est linéaire, y= ax+b, car le nuage de points s'ajuste correctement à une droite. La valeur de la dimension fractale est le double de la valeur de pente de cette droite: elle est de 1,12 pour cette classe.

Figure 32: Droite de régression des logarithmes des périmètres en fonction des logarithmes des aires des taches pour la classe forêt dense. On observe une forte corrélation entre les aires des taches et les périmètres. Leurs périmètres sont d'autant plus importants que leurs surfaces (aires) sont plus grandes. La forme de la relation est linéaire, y= ax+b, car le nuage de points s'ajuste correctement à une droite. La valeur de la dimension fractale est le double de la valeur de pente de cette droite: elle est de 1,3 pour cette classe.

Les résultats de calcul des indices de comparaison des aires des forêts et du paysage ont été regroupés dans le Tableau 18.

Tableau 18: Indices de comparaison en rapport avec les aires des forêts et du paysage

L'analyse de ce tableau nous permet de comparer les caractéristiques globales des forêts à celles du paysage pris dans son ensemble. On observe que les valeurs de la cohérence sont plus élevées en forêt (0,48) qu'en ensemble du paysage (0,34). Ce qui explique la présence d'une classe qui domine au niveau des forêts. Les indices de Shannon et de d'équitabilité y sont faibles, cela

dénote qu'il y a toujours moins de classe et une classe qui domine. Il y a beaucoup de classes pour le paysage pris en entier (forêts et non-forêts) car les deux indices de composition sont élevés. Cela démontre également que les aires des taches du paysage forêt et non-forêt présentent une hétérogénéité beaucoup plus grande que dans le premier groupe des forêts. La forêt claire savane boisée reste la classe la plus dominante du paysage.

Notre secteur d'étude est la province du Katanga. Vaste de 497.000 km², et en dépit de ses ressources naturelles, le Katanga connaît une déforestation inquiétante durant ces dernières années. Certaines zones de la Province, suite à une forte pression démographique et exploitation minière connaissent de sérieux problèmes de dégradation des terres, de violences des vents, de réduction de la pluviométrie, des crues, etc. Les zones principalement affectées sont celles situées au Nord - Est, dans les territoires de Kalemie, Pweto et Mitwaba ; au Nord - Ouest, dans toute la région longitudinale allant de l'extrême Sud - Ouest de la Province du Katanga ; au Sud, dans le District du Haut Katanga. A ces manifestations régionales de la dégradation des terres s'ajoutent également celles des hinterlands de tous les grands centres urbains, notamment Kolwezi, Kamina, Kipushi, Likasi, Kalemie et Lubumbashi. Ces différents problèmes qui résultent principalement d'une polarisation inappropriée de l'occupation humaine et des activités qui en résultent ont motivé cette étude.

Le support de données utilisé est la carte de l'occupation du sol (Defourny et al. 2006) au format TIFF géoréférencié à l'échelle de 1/3.000.000, datée du janvier 2006, ainsi que les fichiers numériques correspondants. Cette carte nous a été fournie par l'unité de recherche en environnemétrie et géomatique de l'Université Catholique de Louvain. La classification des classes de cette carte dérive d'une série temporelle d'images satellitaires, SPOT VEGETATION dont la résolution est de 1 km², des photographies aériennes et des cartographies de terrain. Les données numériques existantes ont été contrôlées, mises à jour, enrichies à partir des sources disponibles et intégrées dans un système d'information géographique. Cette classification a été fournie dans la projection Mercator sécante aux parallèles 5 N et 5 S, datum WGS 84 (format géoréférencée) permettant son utilisation comme fond dans un système d'information géographique. Il s'agit en fait d'une carte de haute valeur cartographique sur la République Démocratique du Congo, produit de collaborations multiples et d'acquisitions scientifiques

récentes dans le domaine de la télédétection spatiale et de la cartographie numérique. Certes, nous sommes confrontés à certaines limitations liées aux données : effet de généralisation et l'aspect temporel des données (données acquises d'avant 2001 mais la carte publiée en 2006). Néanmoins cette carte reste une source indispensable pour fournir les informations sur l'occupation du sol au Katanga. Constituée d'une méthodologie conforme, elle est la plus récente et disponible pour la République Démocratique du Congo et particulièrement pour le Katanga. Nous avons donc préféré d'utiliser ce produit afin de nous familiariser avec les outils de l'écologie du paysage et de logiciels de télédétection en analysant la transformation spatiale du paysage au Katanga.

Deux approches méthodologiques concourent à proposer l'état de fragmentation des forêts au Katanga: le système d'information géographique et l'analyse spatiale. Avec le système d'information géographique (SIG) nous avons utilisé le logiciel ArcView 3.3 pour le traitement classique c'est-à-dire générer la classification des taches afin d'obtenir les différents polygones à partir desquels plusieurs paramètres ont été calculés (indices et paramètres statistiques) ; on a donc extrait la carte de l'occupation du sol du Katanga, support de l'analyse spatiale. L'analyse spatiale nous a permis de calculer et d'interpréter les résultats du calcul des indices paysagers (indices de composition et de configuration spatiale du Katanga) en s'appuyant sur les logiciels Excel et Statistica.

Nous nous intéressons uniquement à l'état de fragmentation du paysage forestier du Katanga et non de savanes. Ainsi, pour faciliter le calcul des indices paysagers et l'interprétation ultérieure de leurs résultats, la classification a été simplifiée en regroupant certaines classes, mettant en évidence in fine cinq classes d'occupation du sol au Katanga : forêt claire du type Miombo humide, forêt claire-savane boisée, forêt secondaire, mosaïque forêt-savane, forêt dense. Elle constitue le support indispensable et fiable pour une analyse spatiale. La carte utilisée n'a pas du tout subit d'effet cartographique qui puisse influencer la forme des taches ou le périmètre de taches. Nous estimons alors que les résultats obtenus reflètent la réalité du terrain. Nous pensons que l'approche méthodologique utilisée est aussi bien adaptée pour un début du travail en écologie du paysage, car elle permet d'appréhender le problème de fragmentation au Katanga. Cependant elle doit être validée par des nombreuses reconnaissances sur le terrain, ce qui confirme la poursuite de cette étude en projet de recherche de thèse doctorale afin de faire une étude diachronique combinant différentes couches des données de sources différentes. Ceci permettra de mieux encore appréhender le processus de transformation spatiale et la dynamique spatiotemporelle du paysage forestier au Katanga. L'étude du phénomène de déforestation exige la combinaison de plusieurs

sources d'informations (Figure 33). D'où l'utilité de commencer cette étude et l'intérêt de la continue.

La croissance démographique a un impact important sur la fragmentation des forêts au Katanga. L'exploitation minière, l'exploitation intempestive des bois pour besoin de combustible et de construction ainsi que la culture sur brûlis, restent les causes principales de la déforestation dans cette province. Et cela n'est pas sans conséquences comme l'indique la Figure 33 : augmentation des écarts de températures et la violence des vents ; réduction de la pluviométrie ; augmentation des ruissellements ; érosion ; risques des crues ; réduction des infiltrations et baisse de niveau des nappes phréatiques ; destruction de la réserve d'eau contenue dans la biomasse forestière et réduction de l'évapotranspiration. Il a été également constaté dans cette même région tropicale, que l'eau souterraine qui n'est plus aspirée par les racines des arbres, remonte par capillarité, entraînant avec elle les oxydes de fer qui s'accumulent et précipitent en surface, provoquant ainsi la formation permanente des croûtes latéritiques infertiles autour des grandes villes (Petit, 1990). L'espace rural du Katanga constitue donc un système complexe dont l'étude peut s'envisager à différents niveaux d'organisation, et selon différents points de vue. La maîtrise de la complexité des systèmes nécessitent une approche renouvelée des dynamiques spatiales comme l'indique la Figure 34.

Figure 33 : comprendre le phénomène de la déforestation exige une approche méthodologique combinant plusieurs
sources d'informations en rapport avec les causes, les facteurs, les agents et les conséquences. D 'où l'importance du

	Objet d'étude	Type de carte
Approches	Flore	Carte de la végétation
thématiques	Faune	Carte de répartition et flux de la vie animale
	Ecosystème et	Carte écologique et Carte
	activités	de l'occupation du sol
	anthropiques	Carte pédologique, de
	Risques	géorisques et des aléas
Approches	Aménagement	Cartes d'aménagement
synthétiques, ouverture sur l'homme	forestier	(carte des stations, des types de peuplements réguliers et irréguliers)
	Paysage	Carte des sensibilités paysagères, de transformation spatiale, d'interface habitat-forêt
Outils pour une approche globale
Géomatique environnementale (SIG, Télédétection, cartographie)

Figure 34 : Proposition d 'un plan simple de gestion du paysage. Gérer des forêts oblige à croiser les objets d'étude et les échelles de décision. Cela exige donc trois approches : thématique, synthétique et globale.

Avec le développement des photographies aériennes et des images satellites à très haute résolution, le paysage peut être perçu dans toute sa globalité et sa variété, dans toutes ses dimensions spatiales, verticale et horizontale. Vu dans sa dimension verticale, le paysage est considéré comme une superposition de couches, chacune étant la représentation cartographique d'une variable du paysage, toute la variété du paysage apparaissant aux intersections de ces couches. Dans sa dimension horizontale, en revanche, le paysage apparaît comme un agencement dans certaines proportions de plusieurs affectations de sol (Bruneau et al, 1985). C'est dans ce cadre que l'écologie du paysage offre un grand nombre d'indices permettant de traduire alors la composition mais aussi la structure de ce paysage (McGarigal, 2000). Ces indices opèrent au niveau de l'ensemble du paysage comme au niveau de ses unités spatiales élémentaires. Parmi ceux-ci deux catégories d'indices se sont avérés appropriés pour décrire objectivement l'état de la fragmentation

des forêts au Katanga : les indices de composition (la cohérence, l'indice de diversité de Shannon et l'indice d'équitabilité de Pielou) et les indices de configuration spatiale (le nombre de taches, l'aire de taches, le périmètre de taches et la forme de taches). Nous avons calculé certains paramètres statistiques pour chaque tache (les valeurs extrêmes, la moyenne, la médiane, la variance, le coefficient de variation, l'étendue et la dominance) ainsi que la dimension fractale.

En comparant les résultats obtenus au niveau des aires et périmètres de taches, nous avons constaté que la médiane n'apporte pas d'information utile que la moyenne de la quelle elle est plus éloignée. Ceci peut s'expliquer soit par l'abondance de taches de petites tailles et la dominance des grandes taches sur l'ensemble de l'occupation du sol soit par l'effet de transformation cartographique. Le coefficient de variation et la dominance semblent mieux fournir les informations sur la variabilité des taches que l'étendue et la variance. Pour l'indice des forme de taches de grande taille, les mesures sont proches les unes des autres et proches de la forme isodiamétrique. D'une manière générale, l'indice de forme semble apporter des informations utiles. Les mesures de la dimension fractale semblent être proches les unes les autres et proche de l'unité, ce qui expliquerait la dominance de formes moins complexe mais plus ou moins régulière. Cette dominance de la forme régulière dans toutes les cinq classes peut être due, soit à la perte des informations lors des transformations cartographiques (digitalisation) soit tout simplement à l'anthropisation du paysage forestier.

Ces indices restent des indicateurs importants de l'hétérogénéité spatiale. Mais le problème que suscitent ces indices est la rédondance des mesures (Bogaert et Mahamane, 2005) c'est-à-dire plusieurs indices peuvent décrire la même information. L'important donc reste de savoir quel indice utiliser et quelle mesure expriment le mieux tel phénomène ou tel autre. Bien que ces mesures pour quantifier l'hétérogénéité spatiale puissent être corrélées, la nécessité d'en utiliser plusieurs semble logique (Bogaert et Mahamane, 2005). Il y a donc beaucoup d'indices en écologie du paysage, nous avons choisi ceux qui expliquent le mieux l'hétérogénéité spatiale de cette zone. Ils concernent l'aire, le périmètre et la forme.

On constate à coté des grandes taches présentes dans toutes les classes, une grande variabilité des taches de petite taille dont la forme est plus ou moins régulière. Ces taches ne représentent que moins de 20 % de la superficie totale et ont une aire qui varie entre 0,02 à 100 km². La classe de forêt claire claire-savane boisée compte plusieurs petites taches, soit 2566 dont deux occupent plus de 40 % de l'aire total. La présence d'une grande tache qui domine justifierait une cohérence

élevée et l'abondance des petites taches de moins de 100 km². Par rapport à l'ensemble des forêts, la forêt claire savane-boisée possedent plus de 50 % des taches contre 41 % pour la forêt claire du type Miombo humide. La forêt dense, la forêt secondaire et la mosaïque forêt-savane ne représentent ensemble que 9 % de nombre des taches. Le paysage pris en entier, la forêt claire savane-boisée n'occupe que 28 % d'aire et constitue la classe qui domine. Les forêt claire du type Miombo, forêt claire savane-boisée et forêt secondaire sont les plus fragmentée, suivie de trois autres, mosaïque forêt-savane, forêt dense. Nous pouvons alors constater que le paysage forestier au Katanga a beaucoup évolué ces dernières années, mais reste à savoir avec quel rythme. On peut nuancer étant donné qu'on observe encore une potentialité de fragmentation et aussi une potentialité pour la conservation.

Conclusion et perspectives

L'objectif principal de cette étude est de pouvoir quantifier l'état de la fragmentation de la forêt au Katanga, en utilisant les indices de structure spatiale et de composition issus du domaine de l'écologie du paysage. La présente étude s'inscrit donc dans le cadre de l'application des techniques et méthodes de l`écologie du paysage et de logiciels télédétection.

Le support de données utilisé est la carte de l'occupation du sol de Defourny au format TIFF géoréférencié à l'échelle de 1/3.000.000, datée du janvier 2006, ainsi que les fichiers numériques correspondants. Cette carte haute valeur cartographique nous a été fournie par l'unité de recherche en environnemétrie et géomatique de l'Université Catholique de Louvain. Nous avons utilisé une méthodologie à deux étapes : le système d'information géographique et l'analyse spatiale.

La classification de taches a été générée grâce au système d'information géographique afin d'obtenir les différents polygones à partir desquels plusieurs paramètres ont été calculés (indices et paramètres statistiques). La classification a été simplifiée in fine en cinq classes : forêt claire du type Miombo humide, forêt claire-savane boisée, forêt secondaire, mosaïque forêt-savane et forêt dense humide. L'Analyse spatiale nous a permis de faire le calcul d'indices de composition et de configuration spatiale à partir des taches générés. Ceci dans le but de quantifier l'état de la fragmentation des forêts au Katanga.

Eu égard ce qui précède, on constate que les forêts du Katanga subissent progressivement une pression anthropique assez forte. Ce qui expliquerait la plus part des formes isodiamétriques observées. Cependant on y rencontre encore deux classes dont les taches de plus grandes tailles dominent et dépassent plus de 40% d'aire totale. Il s'agit de la forêt claire-savane boisée et de la forêt claire du type Miombo humide. La tendance de la fragmentation des forêts au Katanga est- elle inquiétante ? Il serait plus précoce de tirer cette conclusion. L'utilisation de plusieurs sources d'informations, des cartes, des images satellitaires, de photographies aériennes et la reconnaissance de terrain permettront d'approfondir la question. Une étude diachronique s'avère importante. D'où l'intérêt que nous accordons à la poursuite de nos recherches doctorales. Nous prévoyons donc :

- l'acquisition des données multisources pour l'étude diachronique de la province ;

- approfondir l'étude de la structure spatiale par la prise en compte d'autres phénomènes tels que le système agricole et l'interface habitat-forêt ;

- évaluation de manière différenciée les risques de déforestation et la vulnérabilité de chaque type (ou classes) et en tirer les conséquences opérationnelles ;

Dans le contexte social, il est essentiel de développer des outils d'aide à la décision publique concourant à une gestion optimale et au développement durable de la province du Katanga en tenant compte des aspects de déforestation mais aussi des dynamiques spatiales du territoire. L'évaluation de la fragmentation peut être utile d'une part aux services publics de l'état congolais pour évaluer de manières différenciées les processus de déforestation et la vulnérabilité de chaque classe et d'en tirer les conséquences opérationnelles, d'autre part aux services de recherches et de conservation pour prendre en considération les facteurs de risque de la déforestation au côté des autres (vent, pluie, érosion, crues, ruissellement, etc.) afin d'établir des plans d'aménagement du territoire prenant en compte de manière précise la problématique spécifique des transformations spatiales.

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Annexe: Liste des publications

1. J. Bogaert, I. Bamba, K.J. Koffi, S. Sibomana, J.-P. Kabulu Djibu, D. Champluvier, E. Robbrecht, C. De Canniere & M.N. Visser. Fragmentation of forest landscapes in Central Africa: causes, consequences and management. In: R. Lafortezza, J. Chen, G. Sanesi & T.R.Crow (Eds.), Patterns and processes in forest landscapes: multiple use and sustainable management. Springer-Verlag, New York, in press.

Abstract.

Forest fragmentation has a paramount impact on landscape pattern and has therefore been a key focus of landscape ecology. Trends and causes of deforestation are analysed for the Democratic Republic of the Congo, Rwanda and Burundi, and are put in a regional, continental and global perspective. In order to investigate the role of shifting cultivation as a driver of fragmentation, the dynamics of a forest landscape between 1970 and 2005 for a study area in the Bas-Congo province of the Democratic Republic of the Congo were analysed. Using a transition matrix and the identification of the spatial land transformation processes involved, historical data are compared with the current situation based upon field visits and remote sensing imagery. As a consequence of non sustainable shifting agriculture, forest fragmentation is observed, leading to an expansion of savannah, fallow lands and fields which replace secondary forest vegetation and limit forest succession towards primary forest. Since forest ecosystems are known to be the habitat of indicator species only observed in one specific phytogeographic territory, the potential impact of habitat preservation for these species is investigated. A dataset of 310 Acanthaceae species containing 6362 herbarium samples for the Democratic Republic of theCongo, Rwanda and Burundi is analysed and species presence is compared with the phytogeographic theories of Robyns (1948), White (1979, 1983) and Ndjele (1988). Study of the spatial distribution and analyses of species habitats reveals the importance of forest preservation to protect these indicator species. Conservation of these habitats should therefore be given priority to avoid loss of genetic resources for future generations. Implications for the management of forested landscapes are discussed, regarding the role of local populations, the application of ecological principles, the conservation of virgin forests, the potential role of forest plantations, and the importance of landscape pattern analysis.

Résumé

Cette étude précise un certain nombre de directives concernant l'établissement d'un système de drainage dans la région de Fukuy. Et notamment, la manière de calculer l'écartement à prévoir entre les fils de drains parallèles. Et cela en fonction d'une approche économique faisant intervenir les paramètres liés au sol et au climat d'une part, le rendement de trafic ferroviaire d'autre part.