Suivi par télédétection de l'évolution des formations végétales et du stock de carbone de la réserve de faune d'Abokouamekro en vue de son intégration dans le mécanisme de réduction des émissions de gaz à effet de serre dues à la déforestation et à la dégradation des forêts (redd+)

Ministère de l'Environnement et du Développement Durable

RÉPUBLIQUE DE CÔTE D'IVOIRE

Union - Discipline - Travail

Ministère de l'Enseignement Supérieur

et de la Recherche Scientifique

ÉCOLE SUPÉRIEURE D'AGRONOMIE (ESA) BUREAU CHANGEMENTS CLIMATIQUES

Cycle des Ingénieurs Agronomes

MÉMOIRE DE FIN D'ÉTUDES

Pour l'obtention du Diplôme d'Agronomie

Approfondie (DAA)

Option : EAUX et FORÊTS

Thème :

SUIVI PAR TÉLÉDÉTECTION DE L'ÉVOLUTION DES FORMATIONS VÉGÉTALES ET DU STOCK DE CARBONE DE LA RÉSERVE DE FAUNE D'ABOKOUAMEKRO EN VUE DE SON INTÉGRATION DANS LE MÉCANISME DE RÉDUCTION DES ÉMISSIONS DE GAZ À EFFET DE SERRE DUES À LA DÉFORESTATION ET À LA DÉGRADATION DES FORÊTS (REDD+)

Présenté par :

M. OUATTARA Zana Inzan

Élève Ingénieur Agronome, 41^ème Promotion ENSA

ENCADREUR PEDAGOGIQUE :

Prof. WANDAN Eboua Narcisse

Enseignant Chercheur au département

FOREN / INP-HB

MAITRE DE STAGE :

Cne YAO Marcel

Chef du Service de Suivi des Programmes Nationaux au MINEDD et Point Focal National REDD+

Juillet 2012

DEDICACES

Je dédie ce mémoire à la grande famille OUATTARA BARA DOH afin qu'elle trouve en ce mémoire ma reconnaissance pour leur amour, leur abnégation et pour tous leurs sacrifices.

TABLE DES MATIERES

DEDICACES I

TABLE DES MATIERES II

AVANT-PROPOS ET REMERCIEMENTS IV

LISTE DES TABLEAUX VI

LISTE DES FIGURES VII

LISTE DES ANNEXES VIII

SIGLES ET ABREVIATIONS IX

RESUME X

ABSTRACT XI

INTRODUCTION 1

CHAPITRE I : REVUE BIBLIOGRAPHIQUE 3

1-1- PRESENTATION DE LA ZONE D'ETUDE 2

1-1-1- Situation géographique et administrative 2

1-1-2-Historique 2

1-1-3- Milieu naturel 2

1-1-3-1- Relief 2

1-1-3-2- Sols 2

1-1-3-3- Hydrographie 2

1-1-3-4- Climat 2

1-1-3-5- Flore et végétation 2

1-1-3-6- Faune 2

1-1-4- Milieu humain 2

1-2- INFORMATIONS GENERALES SUR QUELQUES CONCEPTS 2

1-2-1- Changement climatique 2

1-2-1-1- Définitions 2

1-2-1-2- Facteurs des changements climatiques 2

1-2-1-3- Rôle des forêts dans les changements climatiques 2

1-2-1-4- Négociations internationales sur les changements climatiques imputables aux forêts 2

1-2-2- Mécanisme REDD+ 2

1-2-2-1- Définition et origines 2

1-2-2-2- Objectifs 2

1-2-2-3- Activités 2

1-2-2-4- Différentes phases de la mise en oeuvre du mécanisme REDD+ 2

1-2-2-5- Éléments techniques du mécanisme REDD+ 2

1-3- NOTIONS GENERALES SUR LA TELEDETECTION ET LES SYSTEMES D'INFORMATIONS GEOGRAPHIQUES 2

1-3-1-Télédétection 2

1-3-1-1- Définition et principe de la télédétection 2

1-3-1-2- Outils de télédétection 2

1-3-1-3-Domaine d'application 2

1-3-1-4- Comportement spectrale de la végétation 2

1-3-1-5- Télédétection en tant qu'outil de mesure de la déforestation 2

1-3-2- Systèmes d'Informations Géographiques Erreur ! Signet non défini.

1-3-2-1- Définition Erreur ! Signet non défini.

1-3-2-2- Composante d'un Système d'Information Géographique Erreur ! Signet non défini.

CHAPITRE II : MATERIEL ET METHODES 2

2-1- LOCALISATION DU SITE DE L'ÉTUDE 2

2-2- MATERIEL 2

2-1-1- Données satellitaires 2

2-1-2- Donnée cartographique Erreur ! Signet non défini.

2-1-3- Collecte de données 2

2-1-4- Logiciels 2

2-3- METHODES 2

2-3-1- Evolution de la superficie des formations végétales de la réserve 2

2-3-1-1- Traitement des images avant les travaux de terrain 2

2-3-1-2- Travaux de terrain 2

2-3-1-3- Traitement des images après les travaux de terrain 2

2-3-2- Estimation du potentiel carbone de la réserve 2

2-3-2-2- Estimation du stock de carbone contenue dans la biomasse 2

2-2-2-2- Estimation des émissions de CO₂ de la réserve 2

2-2-3-Identification des facteurs de dégradation 2

CHAPITRE III : RESULTATS ET DISCUSSION Erreur ! Signet non défini.

3-1- DESCRIPTION PHYSIONOMIQUE DES FORMATIONS VÉGÉTALES Erreur ! Signet non défini.

3-2- EVOLUTION DES FORMATIONS VÉGÉTALES DE LA RÉSERVE 2

3-2-1- Traitement numérique des images satellitaires 2

3-2-2- Dynamique des formations végétales de la réserve de 1989 à 2011 2

3-3- FACTEURS DE DÉGRADATION DE LA RÉSERVE 2

3-4- EVALUATION DU STOCK DE CARBONE DE LA RFA 2

3-4-1- Variation des stocks de carbone en fonction des types de végétation 2

3-4-2- Evaluation des émissions annuelles de carbone 2

CONCLUSION...........................................................................................41

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 42

AVANT-PROPOS ET REMERCIEMENTS

Le présent rapport est le fruit de six mois de travail marquant la fin des quatre années d'études à l'École Supérieure d'Agronomie (ESA) en Cycle des Ingénieurs Agronomes option Eaux et Forêts. La fin de cette formation est sanctionnée par le Diplôme d'Agronomie Approfondie (DAA), option Eaux et Forêts, suite à la soutenance du mémoire de fin d'études. C'est dans le cadre de la réalisation de ce mémoire que nous avons effectué un stage au Ministère de l'Environnement et du Développement Durable (MINEDD), plus précisément au Bureau Changement Climatique à Abidjan sur le thème «Apport de la télédétection dans le suivi des formations végétales et du stock de carbone dans le cadre du mécanisme de réduction des gaz a effet de serre dues à la déforestation et à la dégradation des forêts (REDD+) : cas de la réserve de faune d'Abokouamékro (Côte d'Ivoire)».

La conception de ce rapport doit son succès à la contribution de bon nombre de personnes. À défaut de tous les citer ici, nous voulons les remercier collectivement tout en accordant une attention particulière à certaines d'entre elles.

Ainsi, nous tenons à exprimer nos remerciements :

- au Directeur de l'ESA pour la qualité de la formation dont nous avons bénéficié pendant quatre (4) ans. Par son entremise, nous remercions notre Directeur de département FOREN et l'ensemble du corps professoral ;

- au Directeur du Bureau Changement Climatique, Dr KADIO Ahossane, qui a accepté de nous accueillir dans sa structure pour la réalisation de ce stage ;

- au Capitaine YAO Marcel, Chef du Service de Suivi des Programmes Nationaux au MINEDD et Point Focal National REDD+, notre encadreur de terrain, pour son suivi, ses orientations et ses suggestions ;

- à notre encadreur pédagogique, Prof. WANDAN Eboua Narcisse pour son professionnalisme, ses conseils et ses critiques ;

- à Monsieur KOUADIO Kouakou Bob, Enseignant Chercheur au Département FOREN de l'INP-HB pour sa contribution à la réussite de ce stage et pour sa participation à la correction de ce document.

Pour finir, nous exprimons notre immense reconnaissance à Dieu, à tous nos proches qui nous ont soutenus, encouragés et aidés sur tous les plans tout le long de nos études jusqu'à l'accomplissement de ce mémoire. Merci infiniment

LISTE DES TABLEAUX

Tableau I : Espèces forestières de la Réserve de Faune d'Abokouamékro 6

Tableau II : Espèces savanicoles de la réserve de faune d'Abokouamékro 7

Tableau III : Evaluation des classifications dirigées 30

Tableau IV : Matrice de confusion de la classification dirigée 1989 31

Tableau V : Matrice de confusion de la classification dirigée 1999 31

Tableau VI : Matrice de confusion de la classification dirigée 2011 31

Tableau VII : Taux de variation des formations végétales de la réserve entre 1989 et 2011 34

Tableau VIII : Stock de carbone de la RFA par type de formation végétale 38

Tableau IX : Émissions annuelles de CO₂ de la réserve 39

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Présentation de la Réserve de Faune d'Abokouamékro 4

Figure 2 : Pluviosité moyenne mensuelle de Yamoussoukro de 2001 à 2009 6

Figure 3 : Phénomène de l'effet de serre 9

Figure 4 : Sources d'émission anthropique de gaz à effet de serre dans le monde 10

Figure 5 : Illustration d'un projet additionnel 13

Figure 6 : Matérialisation du niveau de référence (RANE et PETER, 2009) 14

Figure 7 : Processus de capture et d'enregistrement des informations en télédétection 15

Figure 8 : Courbe de réflectance des végétaux, sols et eaux (SOUDANI, 2006) 17

Figure 9 : Aperçu du paysage de la Réserve de Faune d'Abokouamékro 19

Figure 10 : Forme et dimension d'une placette utilisée lors de la collecte des données

(KOUADIO, 2010) 21

Figure 11 : Localisation des parcelles inventoriées dans les îlots forestiers et forêts galeries 22

Figure 12: Récapitulatif du traitement des images satellitaires 27

Figure 13 : Une forêt galerie dans la réserve 28

Figure 14 : Une savane boisée dans la réserve 29

Figure 15 : Une savane arbustive dans la réserve 30

Figure 16 : Cartes de végétation des images de 1989, 1999 et 2011 33

Figure 17 : Evolution des formations végétales de la RFA de 1989 à 2011 34

Figure 18: Champ de cultures vivrières au sein de la réserve 35

Figure 19 : Exploitations agricoles au sein de la réserve en mai 2012 36

Figure 20: Zones de fortes et de faibles pressions agricoles de la RFA 36

Figure 21 : Potentiel de séquestration carbone de la RFA en 1989, 1999 et 2011 38

LISTE DES ANNEXES

Annexe I : Les gaz à effet de serre anthropiques 47

Annexe II : Caractéristiques des bandes spectrales ETM+ 48

Annexe III : Les phases du mécanisme REDD+ 49

Annexe IV : Localisation des placettes installées dans la RFA 49

Annexe V : Caractéristiques des parcelles inventoriées dans les îlots forestiers et forêts galeries 50

Annexe VI : Les cultures pratiquées dans la réserve de la RFA 50

Annexe VII : Nombre d'individus en fonction des classes de diamètres 51

Annexe VIII : Modèle de conception d'une équation allométrique 51

Annexe IX : Fiche d'entretien 52

SIGLES ET ABREVIATIONS

ACCN : Action Culturelle pour la Conservation de la Nature

BNETD : Bureau National d'Étude Technique et de Développement

CCNUCC : Convention Cadre des Nations Unies sur les Changements Climatiques

DPN : Direction de la Protection de la Nature

ENVI : Environmental for Visualising Image

ETM : Enhanced Thematic Mapper

FAO : Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture

GFD : Gestion Forestière Durable

GIEC : Groupe d'experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat

GES : Gaz à Effet de Serre

LANDSAT : LAND observation SATellite

MDP : Mécanisme pour un développement propre

MEMPD : Ministère d'État, Ministère du Plan et du Développement

MINEDD : Ministère de l'Environnement et du Développement Durable

MRV : Mesure, Rapportage et Vérification

OIPR : Office Ivoirien des Parcs et Réserves

ONG : Organisation Non Gouvernemental

ONU-REDD : Programme de collaboration des Nations Unies pour la réduction des émissions liées à la déforestation et à la dégradation des forêts dans les pays en voie de développement.

REDD+ : Réduction des Émissions résultant de la Déforestation et de la Dégradation des forêts dans les pays en développement, et le rôle de la conservation, la gestion durable des forêts et de l'augmentation des stocks de carbone forestiers dans les pays en développement

RFA : Réserve de Faune d'Abokouamékro

SIG : Système d'Informations Géographiques

SODEFOR : Société de Développements des Forêts

SODEPRA : Société de Développement de la Production Animale

RESUME

La Réduction des Émissions de gaz à effet de serre dues à la Déforestation et à la Dégradation des forêts (REDD+) est une initiative récente qui vise à lutter contre les changements climatiques par la préservation des forêts tropicales. La présente étude visait à évaluer la variation des formations végétales de la réserve de faune d'Abokouamékro et son potentiel de séquestration carbone en prélude à l'élaboration d'un projet REDD+. Elle consistait aussi à identifier les causes et les facteurs de la dégradation de la réserve. La télédétection et les SIG (Systèmes d'Information Géographique) ont servi à estimer la variation de la couverture forestière de 1989 à 2011. Le stock de carbone de la réserve a été estimé en intégrant les données de l'inventaire forestier dans une équation allométrique. L'analyse des résultats démontre que cette réserve a connu une perte de sa couverture forestière de l'ordre de 22,98% sur les 20 dernières années. Les îlots forestiers/forêts galeries, les savanes boisées et les savanes arborées/arbustives sont les formations végétales identifiées dans la réserve. Celles-ci stockent respectivement 164,84 ; 62,80 et 13,69 t C/ha. Environ 50% de ce stock de carbone est contenu dans les îlots forestiers et forêts galeries, qui ne couvrent que 12% de la superficie de la réserve. Il ressort de cette étude que la réserve de faune d'Abokouamékro subit des pressions anthropiques très élevées et que son potentiel de séquestration carbone s'amenuise au fil des ans. Une éventuelle stratégie de réhabilitation de cette réserve doit tenir compte des causes directes et indirectes de sa dégradation. Dans cette stratégie, un accent doit être mis sur l'amélioration des conditions de vie des populations riveraines.

Mots clés : changements climatiques, REDD+, télédétection, équation allométrique, stock de carbone.

ABSTRACT

Reducing of greenhouse gas Emissions from Deforestation and Degradation (REDD+) is a recent initiative that aims to fight against climate change by safeguarding tropical forests. This study evaluated the variation of vegetation in the wildlife reserve of Abokouamekro and its potential for carbon sequestration as a prelude to the development of a REDD+ project. It was also to identify the causes and factors of degradation of this reserve. Remote sensing and GIS (Geographical Information Systems) were used to estimate changes in forest cover from 1989 to 2011. The carbon stock of the reserve was estimated by integrating data from forest inventory in an allometric equation. Analysis of the results shows that this reserve has experienced a loss of its forest cover of about 22.98% over the past 20 years. Forest islands / gallery forests, woodland and wooded grassland / shrub vegetation are the vegetation of the reserve. These store 164.84; 62.80 and 13.69 t C / ha respectively. About 50% of the stock of carbon contained in forest islands and gallery forests, which cover only 12% of the size of the reserve. It appears from this study that the wildlife reserve of Abokouamekro undergoes very high anthropogenic pressures and its capacity to store carbon is decreasing over time. A possible strategy for the rehabilitation of the reserve must take into account direct and indirect causes of its deterioration. In this strategy, an emphasis should be on improving the living conditions of local residents.

Key words: climate change, REDD+, Remote Sensing, allometric equation, carbon stock.

INTRODUCTION

Sur la totalité des émissions annuelles de gaz à effet de serre générées par les activités humaines depuis 1990, 20% proviennent des changements d'usage des sols (GIEC, 2007) et en particulier de la déforestation et de la dégradation des forêts en milieu tropical (PAN et al, 2011). De ce fait, la déforestation et la dégradation accentuent le phénomène des changements climatiques (BOER et al, 2000). Face à ce constat, un mécanisme qui prend en compte la lutte contre la déforestation et de la dégradation des forêts dans les pays tropicaux a été mis en place sous la dénomination REDD+ (Réduction des Émissions de gaz à effet de serre dues à la Déforestation et à la Dégradation des forêts). Ce mécanisme de la Convention Cadre des Nations Unies sur les Changements Climatiques (CCNUCC) a pour objectif de rémunérer les pays qui font des efforts pour lutter contre la déforestation et la dégradation forestière, mais aussi pour conserver et augmenter les stocks de carbone forestiers et gérer durablement les forêts. Ce dispositif est déjà expérimenté avec succès dans certains pays du bassin du Congo. Au regard de ce succès, la Côte d'Ivoire s'est engagée dans le mécanisme REDD+. Elle a été admise depuis Juin 2011 au programme ONU-REDD. Ce mécanisme est une opportunité pour la Côte d'Ivoire de bénéficier de fonds multilatéraux pour la restauration et la gestion durable de son couvert forestier qui est fortement dégradé. Ce couvert forestier est passé de 12 millions d'ha en 1960 à moins de 3 millions d'ha en 2007 (MEMPD, 2009). L'objectif du Ministère de l'Environnement et du Développement Durable (MINEDD) est de convertir l'ensemble des efforts de conservation des forêts ivoiriennes (Parcs nationaux, Réserves, Forêts Classées, Reboisement du domaine rural, etc.) en projet REDD+ et de contribuer à la lutte mondiale contre le réchauffement climatique. La mise en place d'un tel mécanisme, nécessite des données fiables sur la variation des superficies forestières et du stock de carbone forestier du pays. C'est dans l'optique de contribuer à la mise en place de ce mécanisme en Côte d'Ivoire que nous avons mené l'étude portant sur le thème « Apport de la télédétection dans le suivi des formations végétales et du stock de carbone dans le cadre du mécanisme de réduction des gaz a effet de serre dues à la déforestation et à la dégradation des forêts (REDD+) : cas de la réserve de faune d'Abokouamékro (Côte d'Ivoire) ».

L'objectif global de cette étude est de contribuer à la lutte contre les changements climatiques par la préservation de la réserve de faune d'Abokouamékro. Cette étude vise plus spécifiquement à faire :

- la cartographie et la description des formations végétales de la réserve ;

- l'identification des causes et des facteurs de la dégradation de la réserve ; et

- l'estimation du stock de carbone de la réserve.

Le présent rapport qui résume notre étude, s'articulera autour de trois parties. La première partie présente les généralités sur la zone d'étude et les concepts liés à l'étude. La deuxième partie, relative à la méthodologie, décrit le matériel et les méthodes utilisés. La troisième partie porte sur l'analyse des résultats, suivis de leur interprétation et discussion. Le rapport se termine par une conclusion.

CHAPITRE I :

REVUE BIBLIOGRAPHIQUE