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Analyse spatio-temporelle de feux de végétation dans le grand Bandundu (province de Maindombe, Kwilu et Kwango) de 2004, 2008, 2012 et 2016


par Audry Mabuana
Université Loyola du Congo - Master en agroforesterie 2019
  

Disponible en mode multipage

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    Analyse spatio-temporelle de feux de végétation dans le grand Bandundu (province de Maindombe, Kwilu et Kwango) de 2004, 2008, 2012 et 2016

    MASTER PROFESSIONNEL

    DOMAINE : GESTION DES RESSOURCES NATURELLES RENOUVELABLES MENTION : AGROFORESTERIE

    Par Audry MABUANA MBALA

    Mémoire présenté et soutenu en vue de l'obtention du grade de Master Professionnel en Gestion des Ressources Naturelles Renouvelables/Agroforesterie

    Directeur : Professeur Didier YINA

    Septembre 2019

    Table des matières

    REMERCIEMENTS ii

    LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS vii

    LISTE DES FIGURES viii

    LISTE DES TABLEAUX ix

    RESUME x

    ABSTRACT xi

    0. Introduction 1

    0.1. Contexte et problématique 1

    0.2. Hypothèse 2

    0.3. Objectif générale 3

    0.4. Délimitation du sujet 3

    0.5. Subdivision du travail 3

    CHAPITRE PREMIER: LES GENERALITES 4

    1.1. GENERALITES SUR LA TELEDETECTION 4

    1.1.1. Définition du concept 4

    1.1.2. Principes de la télédétection 5

    1.1.3. Capteurs 6

    1.1.4. Régions spectrales utilisées pour l'observation à distance de la terre 7

    1.2. GÉNÉRALITÉS SUR LES FEUX DE VEGETATIONS 7

    1.2.1. Définition de feux de végétation 7

    1.2.2. Causes 7

    1.2.3. Typologie des feux 8

    1.2.3.1. Types de feux suivant la période de mise à feu 8

    1.2.3.2. Types de feu suivant la composante de la végétation incendiée 9

    1.2.4. Facteurs de déclenchement et de propagation de feux 9

    1.2.5. Dynamique de feu dans les Savanes et les Forêts 11

    1.2.6. Le régime du feu 13

    1.2.7. Evolution des feux dans le monde 14

    1.2.8. Feux et changement climatique 15

    1.2.9. Impacts de la gestion des feux 16

    1.3. DYNAMIQUE ET PERTURBATION DE FORMATION VEGETALE 18

    1.3.1. Dynamique de végétation 18

    1.3.1.1. Les formations végétales 18

    1.3.1.2. Les communautés végétales 20

    1.3.1.3. Notion de succession 20

    1.3.2. Les perturbations 21

    1.3.3. Développements récents et concepts généraux 24

    CHAPITRE DEUX : PRESENTATION DU MILIEU D'ETUDE ET METHODOLOGIE 26

    2.1. PRESENTATION DU MILIEU D'ETUDE 26

    LE GRAND BANDUNDU 26

    2.1.1. Situation géographique du grand Bandundu 26

    2.1.2. Les trois provinces du grand Bandundu 26

    2.1.3. Topographies et Végétation 28

    2.1.4. Climat 29

    2.1.5. Hydrographie 29

    2.1.6. Activités économiques 30

    ? Secteur du développement Rural et Forêt 30

    ? Secteur de Mines 30

    ? Secteur de l'environnement et de l'agriculture 30

    ? Secteur de l'emploi 31

    ? Infrastructures de Transport et Communication 31

    ? Les problèmes de développement dans le grand Bandundu 31

    2.2. Matériel 33

    2.2.1. Les images satellitaires 33

    Le capteur MODIS 33

    2.2.2. Logiciels de traitement des données 35

    2.3. Méthodologie 36

    2.2.2. Technique et traitement des images 36

    CHAPITRE TROIS : PRESENTATION DES RESULTATS, DISCUSSION, CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS 38

    3.1. Présentation de résultats sur l'analyse spatio-temporelle de feu de végétation dans le grand Bandundu 38

    3.1.1. Distribution spatiale de feu de végétation dans le grand Bandundu en 2004 38

    3.1.2. superficie brûlée et non brûlée en 2004 39

    3.1.3. Distribution spatiale de feu de végétation dans le grand Bandundu en 2008 39

    3.1.4. superficie brûlée et non brûlée en 2008 40

    3.1.5. Distribution spatiale de feu de végétation dans le grand Bandundu en 2012 40

    3.1.6. Rapport de superficie brûlée et non brûlée en 2012 41

    3.1.7. Distribution spatiale de feu de végétation dans le grand Bandundu en 2016 41

    3.1.8. Rapport de superficie brûlée et non brûlée en 2016 42

    3.1.9. Influence de feu sur le type de végétation en 2016 42

    3.1.10. Surface brûlée en 2016 dans le grand Bandundu 43

    3.1.11. Distribution de feux de végétation dans le parc, réserve et domaine de chasse dans le grand Bandundu en 2016 44

    3.1.12. Evolution mensuelle du contour des surfaces brûlées 45

    3.1.13. Evolution mensuelle de la durée des feux 45

    3.1.14. Evolution mensuelle de la vitesse de propagation des feux 46

    3.1.15. Evolution moyenne mensuelle de la superficie pour chaque végétation brûlée 46

    3.1.16. Evolution mensuelle totale de surface brûlée 47

    3.1.17. fréquence mensuelle de feu dans le grand Bandundu 47

    3.1.18. Evolution mensuelle de la direction des feux 48

    CONCLUSION 49

    Recommandation pour la prévention, la réduction et la lutte de feux des végétations 51

    Bibliographie 53

    EPIGRAPHE

    « Quand le dernier arbre sera abattu, la dernière rivière empoisonnée, le dernier poisson capturé ; alors le visage pâle s'apercevra que l'argent ne se mange pas. »

    (SITTING BULL, 1871)

    DEDICACE

    À

    Mon père

    Ma mère

    Ma soeur

    ÀTous les gestionnaires des ressources naturelles renouvelables au niveau local

    À tous les chercheurs qui font évolués la science

    Audry MABUANA MBALA

    REMERCIEMENTS

    Le travail soumis à votre lecture marque la fin d'une période de formation de Master en gestion des ressources naturelles renouvelables, option Agroforesterie à l'Université Loyola du Congo, ULC en sigle.

    J'adresse mes sincères remerciements :

    Au Seigneur DIEU Tout Puissant, pour les multitudes grâces et miséricordes qu'il m'a toujours accordées.

    Aux autorités académiques de notre Université Loyola du Congo, principalement au Recteur BAMBI Godefroid, aux autorités facultaires, notamment, au Doyen de la faculté le révérend père TSHIKENDWA Ghislain, le Secrétaire Général Académique professeur KATALAYI MUTOMBO Hilaire et le Secrétaire Général Administratif monsieur KAKWATA Timothée et à tous les professeurs qui nous ont encadré durant notre formation au sein cette université pour le cycle de master de 2016-2018.

    Au professeur Didier YINA pour avoir appuyé le sujet et accepté d'assurer la direction de la présente recherche du début jusqu'à sa fin, malgré ses multiples tâches et occupations.

    Aux chers assistants du professeur Didier YINA, Ir Hervé SANSABANA et l'Ir Kuhlmann KANDOSI pour nous avoir appris Arcgis et spécifiquement la commande extract by mask.

    Je tiens tout particulièrement à remercier l'Ir. Laurent KIKEBA MBALA, enseignant à l'ULC pour m'avoir appris la recherche scientifique et la patience.

    Au Professeur PULULU MFWIDI NITU pour son grand coeur de patriarche et sa

    compréhension pour mes recherches et l'élan de ce mémoire.

    A ma mère LUZOLO NGIMBI Triace, ma soeur MAKELA MBALA Milca, mes oncles dont Richard MBUMBA et mes tantes qui ont fait preuve de la responsabilité et de sacrifice en me soutenant spirituellement, moralement, matériellement et financièrement.

    Aux responsables de centre de technologies innovatrices et le développement durable : Mme Néné MAINZANA, Trésor BODJEMBO, Jacques ISONGO, Joseph EPEKUMU et PAPA ISSA pour leurs accueils et leurs convivialités dans le domaine du développement durable.

    À tous le membre de la commission IEC et plaidoyer de la CFLEDD et du GTCRR

    Au tous les collègues du CTIDD

    À la NASA et l'université de Maryland pour la disponibilité gratuite de données SIG

    À mes chers collègues de la promotion Joachim MBADU

    À mes amis et connaissances

    LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS

    FAO: L'Organisation des Nation Unies pour l'Alimentation et Agriculture

    GES : Gaz à effet de serre

    Ha : hectare

    Km2 : kilomètre carré

    MODIS : Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer

    RDC : République Démocratique du Congo

    SIG : Système d'Information Géographique

    UMD : Université de Maryland

    NASA : National Aeronautics and Space Administration

    LISTE DES FIGURES

    Figure 1: Schéma du processus de la télédétection 2

    Figure 2:Les facteurs de départs et de propagation des feux (Valea, 2005) 10

    Figure 3: Seuil de résistance au feu (d'après Alvarado, 2012). 12

    Figure 4: Seuil de suppression du feu (d'après Alvarado, 2012). 13

    Figure 5: Carte des risques connus liés aux changements climatiques 15

    Figure 6: Réponses après une perturbation (traduit et adapté d'après (Alvarado, 2012) 23

    Figure 7: Représentation du satellite Terra avec le capteur MODIS 34

    Figure 8 : Distribution spatiale de feu de végétation dans le grand Bandundu en 2004 38

    Figure 9 : Rapport de superficie brûlée et non brûlée en 2004 39

    Figure 10 : Distribution spatiale de feu de végétation dans le grand Bandundu en 2008 39

    Figure 11: Rapport de superficie brûlée et non brûlée2008 40

    Figure 12: Distribution spatiale de feu de végétation dans le grand Bandundu en 2012 40

    Figure 13: Rapport de superficie brûlée et non brûlée bdd 2012 41

    Figure 14: Distribution spatiale de feu de végétation dans le grand Bandundu en 2016 41

    Figure 15: Rapport de superficie brûlée et non brûlée bdd 2016 42

    Figure 16: Influence de feu sur le type de végétation en 2016 42

    Figure 17: Surface brûlée en 2016 dans le grand Bandundu 43

    Figure 18: Distribution de feux de végétation dans le parc, réserve et domaine de chasse dans le grand Bandundu en 2016 44

    Figure 19: Evolution mensuelle du contour des surfaces brûlées 45

    Figure 20: Evolution mensuelle de la durée des feux 45

    Figure 21: Evolution mensuelle de la vitesse de propagation des feux 46

    Figure 22: Evolution mensuelle de la superficie des feux 46

    Figure 23: Evolution mensuelle totale de surface brûlée 47

    Figure 24 : Le nombre mensuel de feu dans le grand Bandundu 47

    Figure 25: Evolution mensuelle de la direction des feux 48

    LISTE DES TABLEAUX

    Tableau 1: Impacts de la gestion des feux 2

    Tableau 2 : Classification des formations végétales selon la recommandation des spécialistes réunis à YANGAMBI (1956) 19

    RESUME

    Cette présente étude traite sur les analyses spatio-temporelles de feux de végétation dans le grand Bandundu, zone géographique comprenant la province de Maindombe, Kwilu et Kwango en République Démocratique du Congo de 2004, 2008, 2012 et 2016.

    Bon nombre de population du grand Bandundu s'adonne à l'agriculture itinérante sur brulis, à la carbonisation de bois et au commerce de bois énergie. Ces genres d'activités, s'ils sont non contrôlées occasionnent de feux de végétation ou de brousse.

    De cette façon les feux de brousse occasionnent beaucoup de dégâts à la fois sur le plan écologique à travers la dégradation des ressources naturelles.

    La dynamique spatio-temporelle des feux de brousse nous paraît importante dans l'étude des problèmes environnementaux pour le grand Bandundu.

    Ainsi, le présent travail s'appuie sur le système de Télédétection pour identifier les surfaces brûlées.

    L'analyse spatio-temporelle de feux de végétation a fourni les éléments quant à la distribution spatiale de feu de végétation qui affecte la quasi-totalité de la province de Kwango et du Kwilu tandis que celle de maindombe a montré plus de feu dans sa partie Ouest seulement. Les superficies brûlées représente en moyenne 18, 9% qui corresponds à 55879,36 km2 (5 587 936 ha?) sur 295658km2 de la superficie totale du grand Bandundu?????

    Mots clés : feu de végétation, grand Bandundu, analyse spatio-temporelle

    ABSTRACT

    This present study on the spatio-temporal of lights of vegetation in the great Bandundu, geographical area comprising the province of Maindombe, Kwilu and Kwango in Democratic Republic of Congo from 2004, 2008, 2012 and 2016.

    In general, the province of Bandundu has known for more than 30 years, a chaotic system of governance that has the entire Congolese territory among the poorest countries in the world. Many of Bandundu's population was involved in roaming carbon, carbonization and wood energy trading. These types of activities, if uncontrolled, cause wildfires or bush fires.

    In this way, bushfires cause a lot of ecological damage through the degradation of natural resources.

    The dynamic spatio-temporal of lights of the Pants of the Important on Environmental Environmental Issues for Great Bandundu.

    Thus, the present work relies on the remote sensing system to identify burned surfaces.

    Spatio-temporal analysis of vegetation fires and elements related to the spatial distribution of the almost entire vegetation fire of Kwango and Kwilu province while it is visible over its part. West only. The area burned represents on average 18.9% corresponding to 55879.36 km2 (5 587 936 ha) on 295658km2 of total areas of the Grand Bandundu.

    Key words: wildfire, large Bandundu, spatio-temporal analysis

    Introduction

    0.1. Contexte et problématique

    La République Démocratique du Congo, en général, et l'exprovince du Bandundu en particulier ont connu pendant plus de 30 ans un système de gouvernance chaotique qui a ramené tout le territoire congolais au rang des pays les plus pauvres du monde ; sa population subit une crise aiguë dans tous les secteurs de la vie et la majorité de sa population vit dans une situation de misère à la limite de la dignité humaine avec environ un dollars américain par personne et par jour, malgré la présence sur son sol des énormes potentialités en ressources humaines, du sol et du sous-sol (DSRP, 2006).

    Bon nombre de population du grand Bandundu s'adonne à l'agriculture itinérante sur brulis, à la carbonisation de bois et au commerce de bois énergie (FONAREDD, 2016 et CARG, 2009). Ce genre d'activités, s'ils sont non contrôlées occasionnent de feux de végétation ou de brousse.

    Les feux de brousse en Afrique, représentent un facteur clé dans la dynamique des paysages. Selon leur répartition spatio-temporelle (zones écologiques et période de l'année), les feux de brousse sont considérés comme un fléau contre lequel il est indispensable de lutter ou bien outil de gestion et d'entretien du paysage et qui permettrait à la population une utilisation des ressources de la brousse (ILWAC, 2013). Les feux de brousse sont des incendies qui parcourent chaque année les savanes. Ce sont des phénomènes anciens dont la présence remonterait depuis plusieurs années selon plusieurs auteurs(Valéa, 2010 et Alvarado, 2012).

    C'est à cause de ces multiples conséquences négatives qu'ils contribuent à la dégradation des ressources naturelles, notamment lorsqu'ils interviennent pendant la période sèche. En effet, cette période correspond déjà à un moment de stress de la végétation et les feux qui y surviennent se révèlent destructeurs.

    De cette façon les feux de brousse occasionnent beaucoup de dégâts à la fois sur le plan écologique à travers la dégradation des ressources naturelles, l'habitat de la faune sauvage et du bétail ainsi que sur le plan socio-économique par la destruction des champs et des infrastructures. II a été ainsi démontré que les feux de brousse contribuent à une augmentation des gaz à effet de serre d'où le changement climatique (Diébré, R., 2004). Ce dernier aura pour conséquence l'augmentation de la température moyenne et l'élévation du niveau de la mer et des changements dans les précipitations annuelles et saisonnières. L'impact de ces changements sur les risques environnementaux est donc inéluctable (GIEC, 2007).

    La dynamique spatio-temporelle des feux de brousse nous paraît importante dans l'étude des problèmes environnementaux pourle grand Bandundu en R.D.Congo. Elle permet de déterminer les zones le plus touchés et le mode d'intervention des communautés pour une meilleure utilisation des ressources dans la perspective du développement durable.

    Les recherches et les analyses menées sur le dynamique spatio-temporelle des feux de brousse forment une base d'informations nécessaires au planificateur, à l'aménageur, etc. (Samaali, 2011 et Gueguim et al., 2018).

    Pour mieux caractériser les feux et leurs impacts, les paramètres d'analyse comme la distribution, le temps, l'extension, la sévérité et la fréquence sont souvent utilisés. La télédétection offre l'opportunité de faire des analyses spatio-temporelles pertinentes afin d'en déduire les éventuels impacts du phénomène.

    Ainsi, pour mieux appréhender ce facteur négatif d'impact environnemental, une cartographie des feux à l'échelle nationale parait incontournable plus précisément dans legrand Bandundu ; zone géographique comprenant la province de Maindombe, Kwango et du Kwilu.

    Le présent travail s'appuie sur le système de Télédétection pour identifier les surfaces brûlées. Il tentera de répondre aux questions de recherche ci-après :

    1. Quelle est l'ampleur spatiotemporelle des espaces brûlés dans le grand Bandundu?

    2. La Télédétection peut-elle être considérée comme un outil de gestion et d'aide à la décision pour les feux de végétation ?

    0.2. Hypothèse

    Face à notre problématique, nous émettons les hypothèses suivantes :
    La télédétection satellitaire à travers MODIS sat peut largement combler les
    lacunes de la détection des feux de végétation.

    Les feux de végétation continuent de ravager de vastes étendues dans le grand Bandundu et leur ampleur augmente d'année en année;

    0.3. Objectif générale

    L'objectif global de la présente étude est de réaliser une cartographie des feux de végétation pour le grand Bandundu à partir des séries temporelles de données MODIS sat.

    Les objectifs spécifiques sont :

    · Faire l'analyse spatio-temporelle des feux de végétationde grand Bandundu dans les années 2004, 2008, 2012 et 2016 ;

    · Faire la distribution spatio-temporelle des superficies brûlées au grand Bandundu dans les années 2004, 2008, 2012 et 2016 ;

    · Montrer l'importance de l'utilisation de la Télédétection dans le suivi des feux en vue d'une bonne gestion des ressources naturelles renouvelable.

    · Proposer des recommandationsde lutte et d'atténuation de feux de végétation.

    0.4. Délimitation du sujet

    Cette étude connait une délimitation tant temporelle que spatiale. Du point de vue temporel, elle est circonscrite dans la période allant de 2004 à 2016 avec des intervalles de 4 ans, cela se justifie par le fait que les données datant de 2017 à 2019 ne sont pas encore distribuées par de site spécialisé.

    Du point de vue spatial, nous étudions le système de suivi satellitaire des feux dans legrand Bandundu.

    0.5. Subdivision du travail

    La présente étude est structurée en troischapitres :

    · Le premier fait une brève généralité sur la télédétection, les feux de végétation et la dynamique et perturbation de formation végétale

    · Le deuxième décrit le milieu et présente la méthodologie;

    · En le troisième présente les résultats, la conclusion et les recommandations.

    CHAPITRE PREMIER: LES GENERALITES

    1.1. GENERALITES SUR LA TELEDETECTION

    1.1.1. Définition du concept

    Le mot télédétection (en anglais « remote sensing ») désigne l'ensemble des techniques qui
    permettent d'étudier à distance des objets ou des phénomènes. Le néologisme « remote
    sensing » fait son apparition aux Etats-Unis dans les années soixante, lorsque des capteurs
    nouveaux viennent compléter la traditionnelle photographie aérienne (Kergomard, 2004).

    Le terme de télédétection a été introduit officiellement dans la langue française en 1973 et sa définition officielle est la suivante :la télédétection est l'ensemble des connaissanceset techniques utilisées pour déterminer des caractéristiques physiques et biologiques d'objets par des mesures effectuées à distance, sans contact matériel avec ceux-ci (COMITAAS, 1988 cité par Géo Bretagne, 2017).

    Une définition plus précise, et plus opérationnelle, de la télédétection est la
    suivante :

    « La télédétection est l'ensemble des techniques qui permettent, par l'acquisition d'images,
    d'obtenir de l'information sur la surface de la Terre (y compris l'atmosphère et les océans),
    sans contact direct avec celle-ci. La télédétection englobe tout le processus qui consiste à
    capter et enregistrer l'énergie d'un rayonnement électromagnétique émis ou réfléchi, à traiter
    et analyser l'information qu'il représente, pour ensuite mettre en application cette
    information. »1(*)

    La notion de "sans contact matériel avec ceux-ci" correspond à l'acquisition d'informations sur la Terre à partir de satellites, avions, drones ou simplement d'un appareil photo jeté en l'air (à vos risques et périls). Pour l'étude d'autres planètes, les télescopes effectuent également de la télédétection étant donné qu'ils ne sont pas en contact avec celles-ci (Géo Bretagne, 2017).

    L'acquisition d'informations s'opère par la mesure du spectre électromagnétique dans les domaines :

    Ø du visible pour l'oeil humain, comme un appareil photo

    Ø de l'invisible pour l'oeil humain :

    § l'infrarouge

    § les micro-ondes

    § laser

    1.1.2. Principes de la télédétection

    D'après KASONGO, K.R (2012) pour la plupart des cas, la télédétection implique une interaction entre l'énergie incidente et les cibles. Le processus de la télédétection au moyen de systèmes imageurs comporte les sept étapes ci-après :

    Figure 1: Schéma du processus de la télédétection

    Source : KASONGO, K.R (2012) 

    · Source d'énergie ou d'illumination (A) : A l'origine de tout processus de télédétection se trouve nécessairement une source d'énergie pour illuminer la cible ;

    · Rayonnement et atmosphère (B) : Durant son parcours entre la source d'énergie et la cible, le rayonnement interagit avec l'atmosphère. Une seconde interaction se produit lors du trajet entre la cible et le capteur ;

    · Interaction avec la cible (C) : Une fois parvenue à la cible, l'énergie interagit avec la surface de celle-ci. La nature de cette interaction dépend des caractéristiques du rayonnement et des propriétés de la surface ;

    · Enregistrement de l'énergie par le capteur (D) : Une fois l'énergie diffusée ou émise par la cible, elle doit être captée à distance (par un capteur qui n'est pas en contact avec la cible) pour être enfin enregistrée ;

    · Transmission, réception et traitement (E) : L'énergie enregistrée par le capteur est transmise, souvent par des moyens électroniques, à une station de réception où l'information est transformée en images (numériques ou photographiques) ;

    · Interprétation et analyse (F) - Une interprétation visuelle et/ou numérique de l'image traitée est ensuite nécessaire pour extraire l'information que l'on désire obtenir sur la cible ;

    · Application (G) - La dernière étape du processus consiste à utiliser l'information extraite de l'image pour mieux comprendre la cible, pour nous en faire découvrir de nouveaux aspects ou pour aider à résoudre un problème particulier

    Notons cependant que la télédétection peut également impliquer l'énergie émise et utiliser des capteurs non-imageurs.

    1.1.3. Capteurs

    Un capteur est un système utilisé pour l'acquisition du rayonnement émis ou réfléchi, il existe plusieurs classifications de capteurs selon la source de rayonnement(Kergomard, 2004).

    On distingue :

    · Capteurs passifs: Ils peuvent seulement percevoir l'énergie réfléchie lorsque
    le Soleil illumine la Terre. Ils n'illuminent pas à la cible, ils peuvent seulement
    recevoir l'énergie émise ou dispersée par la cible.

    · Capteurs actifs: Ils fournissent sa propre source de rayonnement
    électromagnétique.

    1.1.4. Régions spectrales utilisées pour l'observation à distance de la terre

    · Spectre visible (0,4-0,7 m): Gamme de fréquence de l'oeil humain.
    Rayonnement solaire maximal. Subdivisé en trois groupes: R, G, B.

    · Infrarouge proche (0,7-1,1 m): Appelé IR réfléchi. L'énergie solaire des corps
    réfléchissants. Le rayonnement dans la région de l'infrarouge réfléchi est utilisé
    en télédétection de la même façon que le rayonnement visible.

    · Infrarouge moyen (1,1 -8 mm): Mélange de rayonnement solaire et d'émission.
    Affecte de manière significative l'atmosphère: employé pour mesurer les
    concentrations de vapeur d'eau, ozone, aérosols, etc.

    · Infrarouge thermique (8-14 mm): Rayonnement émis par les organismes eux-mêmes. La température d'un corps peut être déterminée (IR thermique). Les images
    peuvent être disponibles à tout moment de la journée.

    · Micro-ondes (1mm-1m): Intérêt croissant de la télédétection dans cette bande.
    Perturbations atmosphériques sont mineures et sont transparentes pour les
    nuages. Les capteurs actifs sont généralement utilisés.

    D'après González et al., 2013

    1.2. GÉNÉRALITÉS SUR LES FEUX DE VEGETATIONS

    1.2.1. Définition de feux de végétation

    Plusieurs auteurs ont défini ce concept mais dans le cas de cette étude nous en retenons deux la première est celle de Whelan (1995) qui le définie comme « une perturbation, d'origine naturelle ou anthropique, au même titre que la sécheresse, les inondations, les ouragans et d'autres troubles physiques qui affectent directement les écosystèmes et les organismes ».


    D'autre part Masahiro (2003) propose celle-ci : « Les feux de végétation sont définis comme étant des sinistres qui se déclarent et se propagent dans des formations d'une surface d'au moins un hectare et pouvant être : des forêts, des savanes etc.

    1.2.2. Causes

    La grande majorité des feux de végétation mondiale que connaît notre planète sont d'origine anthropique et se déroulent dans les régions tropicales et subtropicales. Le risque d'incendie s'est fortement accentué suite à une forte croissance de la population. En effet, le feu est fréquemment utilisé pour les mises en culture comme outil de traitement des terres, par exemple, pour la conversion des terres forestières en terres agricoles ; pour le maintien des pâturages; et pour faciliter l'utilisation des produits forestiers non ligneux des forêts saisonnières et des savanes (ITTO, 1997).

    Les causes naturelles sont principalement la foudre et les éruptions volcaniques pouvant causer les feux de forêt.

    1.2.3. Typologie des feux

    D'après Monnier en 1990, les feux peuvent être regroupés en deux groupes : en fonction de la période de mise à feu ; et en fonction de composante la végétation incendiée.

    1.2.3.1. Types de feux suivant la période de mise à feu

    · Feux précoces : ils apparaissent en début de la saison sèche. Leur progression est encore lente, vu que le taux plutôt élevé d'humidité de la végétation permet de freiner un brûlis total (Riou, 1995).

    · Feux tardifs : ils se propagent en pleine saison sèche. Leur progression est plus rapide et plus violente par rapport aux feux précoces, étant donné que la végétation est totalement sèche, et que la teneur en eau est au plus bas. Selon Mbow (2000), les feux sont dits tardifs lorsque le taux d'humidité de la végétation est faible (seuil à déterminer en fonction des types de végétaux et de certains paramètres climatiques).

    Le feu tardif est allumé à un moment où la végétation herbacée est complètement desséchée. La période à partir de laquelle un feu est considéré comme tardif varie selon la zone bioclimatique.

    Un feu de brousse est essentiellement un feu courant qui parcourent une savane (Randrianarivelo, 2003).

    Les incendies peuvent être une menace, un danger pour :


    ·? La vie et la santé humaine


    ·? Les biens matériels (habitat, infrastructures)


    ·? La production forestière


    ·? Le patrimoine naturel, le paysage


    ·? La pérennité des écosystèmes terrestres


    ·? L'équilibre des cycles biogéochimiques

    1.2.3.2. Types de feu suivant la composante de la végétation incendiée

    Selon la composante de la végétation incendiée, trois types de feux de forêts sont identifiés (Masahiro, 2003) :

    · Les feux de sol : la matière organique du sol sert de combustible. Ils ne sont pas violents et leur vitesse de propagation est lente. L'extinction complète est souvent difficile car on a besoin de beaucoup d'eau pour pouvoir éteindre le feu qui couve en profondeur.

    · Les feux de surface : les strasses basses de la végétation, la strate herbacée et les ligneux bas servent de combustible. Leur propagation peut être rapide en fonction des conditions du milieu (vent, relief), et quand ils se développent librement.

    · Les feux de cimes : pouvant être des feux de cimes indépendants, actifs ou passifs (Van Wagner, 1977). Ces feux se retrouvent sur la partie supérieure des arbres. Leur propagation est très rapide, et peuvent être favorisés par le vent et la sécheresse. Ils sont difficiles à contrôler.

    1.2.4. Facteurs de déclenchement et de propagation de feux

    D'après Masahiro en 2003, un feu a besoin d'une source de chaleur (flamme, étincelle), d'oxygène (vent) et de combustible (végétation dans le cas d'un incendie de forêt) pour se déclencher. De nombreux facteurs (Figure 2) favorisent la propagation du feu d'ordre biotique et abiotique, influencent le comportement du feu comme l'intensité et la propagation. Selon Valea (2005), six facteurs principaux influent sur l'intensité d'un feu : la quantité de la matière combustible, l'humidité et la température de l'environnement, la composition chimique de la matière combustible (huiles, résines, ...), le vent et la topographie.

    Figure 2:Les facteurs de départs et de propagation des feux (Valea, 2005)

    De nombreux facteurs, biotiques et abiotiques, influencent le comportement du feu comme l'intensité et la propagation (Whelan 1995; Cochrane & Ryan 2009). Six facteurs principaux influent sur l'intensité d'un feu :

    · La quantité de la matière combustible

    La matière combustible est quantifiée par la taille et la disposition de la matière végétale, comme la compaction par exemple. Une quantité élevée de combustible végétal cause des feux plus intenses.

    La composition des communautés végétales affecte aussi la vitesse de propagation, car certaines espèces sont plus inflammables que d'autres.

    · L'humidité et la température de l'environnement

    Le comportement du feu, la vitesse de propagation, est influencé par les mêmes facteurs qui affectent leur intensité. Dans des conditions de forte chaleur et sèches, venteuses et avec une quantité abondante de combustible, le feu se propage rapidement.

    · La composition chimique de la matière combustible (des huiles, des résines, etc.)

    Le combustible froid et humide brûle plus lentement que le combustible chaud et sec. La composition du combustible peut produire un feu plus ou moins intense. La présence des huiles et des résines augmente la température de la combustion et provoque des feux plus intenses en comparaison aux feux générés à partir des combustibles avec des fortes concentrations de minéraux, lesquels peuvent au contraire réduire l'inflammabilité.

    · Le vent 

    Le vent augmente l'apport d'oxygène et en conséquence augmente le taux de combustion ; il augmente également la convection des gaz chauffés et peut produire de nouveaux points de départ du feu à partir de fragments brûlés que se dispersent par le vent.

    · La topographie

    Les caractéristiques topographiques comme les ruisseaux et les affleurements rocheux peuvent créer des coupe-feux, ce qui influence la distribution des zones brûlées à travers le paysage. Finalement, l'effet de la topographie sur l'intensité est similaire à l'effet du vent. Un incendie qui démarre sur le sommet d'une pente est susceptible de se propager lentement, car il brûle en descente, alors qu'un feu qui démarre au bas d'une pente est propagé plus rapidement et prend plus d'ampleur, car il brûle en remontant parce que l'air chaud s'élève et préchauffe les combustibles qui se trouvent en amont sur la pente.

    1.2.5. Dynamique de feu dans les Savanes et les Forêts

    Les savanes sont des écosystèmes dépendants du feu au sein desquelles la coexistence de la végétation herbacée et ligneuse est liée à la combustion. Ces écosystèmes sont le résultat d'un régime de perturbations naturelles ayant existé historiquement, et pas seulement le résultat de feux anthropiques plus récents (Whelan 1995). L'équilibre savane-forêt est déterminé par les interactions très complexes entre le climat, les herbivores, le sol, le feu et les traits biologiques des espèces (Bond et al. 2005; Hoffmann et al. 2012).

    Dans certaines mosaïques de savane-forêt en Afrique, les premières interprétations de la dynamique de la végétation ont considéré les savanes comme un état de sous-climax des forêts à feuilles persistantes ou semi-persistantes, maintenues dans un état d'équilibre principalement par l'action naturelle du feu, par le pâturage et par les perturbations anthropiques (Chidumayo 2002 cité Alvarado, 2012).

    Le feu de brousse est un des facteurs écologiques les plus structurants dans les écosystèmes de savane, et des changements dans la composition de la communauté ; conséquence de perturbation (Guevara et al. 1999). En absence du feu, l'augmentation de la densité des arbres est un processus graduel qui implique le recrutement de nouveaux arbres et la croissance des arbres existants (Hoffmann et al. 2012). Le feu interrompt ce processus en réduisant la taille des arbres existants à travers la perte de biomasse aérienne (Higgins et al. 2007). La savane et la forêt étaient donc fréquemment considérées représenter des états stables alternatifs maintenus par feedback positif entre le feu et la végétation. Sans le feu, des zones considérables de savanes pourraient se développer forêt sous le climat actuel.

    Les plantules peuvent persister pendant des décennies dans un état réprimé dû à cette perte répétée, tandis que les plantules qui manquent de capacité à se générer à partir de rejets de souche sont éliminées par une haute fréquence du feu (Bond & Midgley, 2001). Hoffmann et al. (2012) proposent deux seuils qui déterminent la réponse des savanes au feu : le seuil de résistance au feu et le seuil de suppression du feu. Dans un scénario de courts intervalles entre chaque feu, les plantules sont incapables d'atteindre une taille à laquelle elles sont résistantes au feu et elles sont maintenues dans un état réprimé causé par les épisodes répétés de perte de biomasse aérienne et de régénération par des rejets de souche (Figure 3).

    Le recrutement ayant lieu à l'état d'adulte n'est possible que si les plantules disposent d'un intervalle de temps suffisant sans feu pour leur permettre d'atteindre une taille critique à laquelle elles sont moins susceptibles à une perte totale de biomasse aérienne (Higgins, Bond, & Trollope 2000 cité par Alvarado, 2012). Une fois qu'une tige a passé ce seuil, elle est moins affectée par les feux ultérieurs et, donc, elle continue à grandir et à contribuer considérablement à la couverture boisée.

    Figure 3: Seuil de résistance au feu (d'après Alvarado, 2012).

    Le seuil de suppression est obtenu quand la couverture d'arbres atteint une densité suffisante pour réduire la combustion (Figure 4). La haute fréquence du feu dans les savanes maintient la canopée dans un état ouvert fortement inflammable, dû à l'augmentation de la densité de la végétation herbacée. Une végétation de forêt, au contraire, est beaucoup moins inflammable et brûle généralement moins fréquemment et moins intensément, permettant de maintenir une canopée dense (Hoffmann et al. 2012). Le point qui marque la transition de la savane fortement inflammable à la forêt beaucoup moins inflammable sera le seuil de suppression de feu.

    Figure 4: Seuil de suppression du feu (d'après Alvarado, 2012).

    1.2.6. Le régime du feu

    Le régime du feu est l'ensemble des paramètres qui caractérisent le feu. Ce terme incorpore le concept de temporalité et d'intervalles. Les régimes varient selon l'écosystème parce que chaque écosystème a une composition différente et une structure déterminée par des conditions climatiques spécifiques et des types de végétation et des sources d'ignition particuliers. Ils sont définis par le type d'incendie, la fréquence, l'intensité, la sévérité, la saison et la taille du feu (Whelan 1995; Cochrane & Ryan 2009 cité par Rarivomanana, 2017).

    · Type : s'il s'agit d'un feu souterrain, superficiel ou aérien, en fonction de la strate (ou des strates) qui a (ont) été affectée(s) (la couche de sol organique ou la végétation et la litière).

    Le type de feu permet de mesurer les effets du feu sur les organismes vivants et la profondeur à laquelle le feu pénètre dans la couche organique du sol.

    · Fréquence : le nombre de fois qu'un incendie se reproduit dans un lieu déterminé par unité de temps. Ce facteur dépend du temps nécessaire pour accumuler le combustible suffisant depuis le dernier évènement de feu.

    · Intensité : correspond à l'énergie en kilowatts libérée par mètre de front de flammes (kw/m). Elle est en lien directe avec la hauteur de la flamme (m).

    · Sévérité : est fonction de l'intensité (taux d'énergie libérée) et de la durée du feu.

    · Type de saison : période de l'année pendant laquelle les feux sont plus courants, souvent en relation avec les évènements météorologiques.

    · Taille : représente la surface moyenne brûlée dans un écosystème dans une période de temps.

    Les impacts du feu varient selon la combinaison des caractéristiques précédentes. Les effets de l'intensité d'un feu varient selon la saison dans laquelle le feu a lieu. Un feu qui arrive quand le développement végétatif des espèces est dormant peut avoir des effets moins sévères qu'un feu dans une période reproductive ou de croissance. La distribution des feux, résultat de la taille, détermine l'hétérogénéité spatiale. Ainsi, une zone qui a été brûlée récemment est moins susceptible d'être brûlée dans le prochain événement de feu car la quantité de combustible et sa distribution ont été réduites ; cette caractéristique détermine également la fréquence.

    1.2.7. Evolution des feux dans le monde

    Sur la base de données de 118 pays, représentant 65% de la superficie forestière mondiale, en moyenne 19,8 millions d'ha de forêts ont été touchées par le feu annuellement, durant la période 2003-2007 (FAO, 2010).

    Selon une étude de Giglio et al. (2010), l'estimation totale moyenne de surfaces brûlées annuelles au niveau mondial de 1997 à 2008 est de l'ordre de 371 millions d'ha d'espaces naturels brûlés (savanes, prairies, maquis, forêts ...) dont 256 millions d'ha sont situés en Afrique : soit 69% des surfaces brûlées mondiales, 54 millions d'ha en Australie, 22 millions d'ha en Amérique du Sud (essentiellement en Amazonie), 15 millions d'ha en Asie Centrale, 24 millions d'ha concerne pour l'essentiel les forêts boréales d'Amérique du Nord et d'Asie, 0.7 millions d'ha en Europe.

    1.2.8. Feux et changement climatique

    A l'échelle globale, les feux sont à la fois des sources d'émissions de gaz à effet de serre mais aussi des facteurs limitant la séquestration de carbone atmosphérique (OMVS, 2007). De 1997 à 2004, les émissions de GES par les feux de végétation sont estimées à 2,5 PgC/an ce qui équivaut à 7% des émissions totales actuelles.

    Les savanes représentent 44%, la déforestation et les feux de forêts tropicales représentent 36%, les autres feux de forêts représentent 15% des émissions de ces GES. Il est fort probable que le risque de feu sera accentué par les conditions extrêmes liées au réchauffement climatique (Dale et al., 2001., van der Werf et al., 2010 cité par Rarivomanana, 2017).

    Stocks et al. (1998) ont mis en évidence un allongement de la saison à risque d'incendie au Canada et en Russie, ainsi qu'une augmentation significative des territoires de ces deux pays concernés par des niveaux de risque d'incendie élevé à extrême.

    En Afrique centrale la fréquence du nombre de jours avec des indices de risque d'incendie seras élevé probablement à l'échéance 2020 et 2050.

    Figure 5: Carte des risques connus liés aux changements climatiques

    Source : (Atlas des minorités-le Monde, 2019sur http://balises.bpi.fr/geographie/migrations-etchangements-climatiques)

    1.2.9. Impacts de la gestion des feux

    Tableau 1: Impacts de la gestion des feux

    IMPACTS

    ENVIRONMENTAUX

    -Augmentation de la couverture végétative;

    -Amélioration de la fertilité du sol (humus)
    - Réduction de l'érosion hydrique et éolienne
    - Plus grande disponibilité et/ou restauration des espèces ligneuses et non ligneuses
    - Réapparition de certaines PFNL

    - Restauration des habitats de faune et réapparition de faune dans les zones protégées
    - Diminution de la fréquence des feux et des superficies brûlées, ce qui contribue à lutter contre les effets du changement climatique à travers la réduction des émissions de gaz à effet de serre et l'augmentation de la couverture végétale.

    IMPACTS

    SOCIAUX ECONOMIQUES

    - Une plus grande quantité de produits de cueillette, telles que les fruits, les noix et les graines pour générer des revenus et améliorer l'accès à de petits crédits; meilleure qualité et plusgrande quantité de miel;
    - Plus grande qualité et disponibilité de fourrage pour les animaux domestiques: la distance des pâturages est réduite, la santé des animaux est améliorée, moins d'animaux sont perdus ou volés.
    - Augmentation du nombre d'artisans du fait de la disponibilité de paille en particulier pour la confection des seccos
    D'autres impacts incluent:
    - Intensification de l'agriculture grâce à un majeur approvisionnement en engrais et une majeure utilisation des méthodes de contrôle d'érosion du sol, résultat des rendements de récolte croissants;
    - Capacité augmentée de jachère
    - Plus de temps disponible pour les activités génératrices de revenus (produits forestiers disponibles dans le village)

    Source : Mäkelä M et Hermunen T (2007).

    1.3. DYNAMIQUE ET PERTURBATION DE FORMATION VEGETALE

    Les ressources naturelles subissent des pressions anthropiques croissantes qui entrainent des dysfonctionnements des écosystèmes terrestres et des pertes de biodiversité. Les processus naturels de succession des végétations et leurs évolutions sont alors perturbés (Bamba et al., 2008).

    Le paysage, composé d'un ensemble d'écosystèmes en interaction, est dynamique. La dynamique de la végétation pourrait ainsi être mise en évidence et quantifier et analyser.

    1.3.1. Dynamique de végétation

    Les écosystèmes ne sont pas stables dans le temps. A travers leurs communautés constituantes, ils sont l'objet de variations périodiques ou continues. Les premières reflètent généralement le rythme saisonnier des communautés, autrement dit leur phénologie, alors que les secondent traduisent plutôt l'évolution de la biocénose et de l'écosystème dans son ensemble vers des stades de complexité croissante (Lacoste et salanon, 2001)

    1.3.1.1. Les formations végétales

    La définition de la forêt diffère d'un organisme à l'autre et même d'un chercheur à l'autre. Celle de la FAO considère la forêt comme un terrain d'une superficie d'au moins 0,5 hectare couvert à au moins 10 % par des arbres dont la hauteur à maturité est d'au moins 5 mètres (Simula 2009). Tandique celle de la foret en R.D.Congo est comprise un espace représenté par des arbres ayant une hauteur minimale de 3 m sur une superficie minimale de 0,50 ha avec un taux de couverture des houppiers de 30% (Tchatchou B et al., 2015).

    Les forêts sont des formations fermées où les couronnes des arbres et des arbustes se touchent; elles peuvent être sous la dépendance principale du climat (formations zonale), ou sous la dépendance principale du sol (formation édaphiques). Les savanes, elles, appartiennent, ainsi que les forêts claires, à la catégorie des formations mixtes forestières et graminéennes. Le recouvrement des arbres y est très variable, mais reste toujours assez clair pour qu'une strate herbacée, composée principalement d'espèces graminéennes, se développe (Devineau, 1984).

    Il existe plusieurs types de critères pour classés les forêts, qu'il est possible de croiser, pour identifier les grands types de forêts. Nous illustrons ici la classification de YANGAMBI (1956).

    Tableau 2 : Classification des formations végétales selon la recommandation des spécialistes réunis à YANGAMBI (1956)

    1 - FORMATIONS FORESTIERES FERMEES

    A - Formations forestières climatiques

    1 - forêts de basse et moyenne altitude

    a - Forêt dense humide

    a.1) Forêt dense humide sempervirente

    a.2) Forêt dense humide semi-décidue

    b - Forêt dense sèche

    c - Fourré

    2 - Forêts de montagne

    a - Forêt dense humide de montagne

    b - Forêt dense sèche de montagne

    c - Fourré arbustif de montagne

    d - Fourré de bambous

    B - Formations forestières édaphiques

    1 - Mangrove

    2 - Forêts marécageuse

    3 - Forêt périodiquement inondée

    4 - Forêts ripicole

    2 - FORMATIONS MIXTES FORESTIERES ET GRAMINEENNES ET FORMATIONS GRAMINEENNES

    A - Forêt claire

    B - Savane

    1 - Savane boisée

    2 - Savane arborée

    3 - Savane arbustive

    4 - Savane herbeuse

    C - Steppe

    1 - Steppe arborée et/ou arbustive

    2 - Steppe arbustive épineuse

    3 - Steppe buissonnante

    4 - Steppe succulente

    5 - Steppe herbacée et/ou graminéenne

    D - Prairie

    1 - Prairie aquatique

    2 - Prairie marécageuse

    3 - Prairie altimontaine

    1.3.1.2. Les communautés végétales

    Une communauté végétale est le résultat de l'interaction des facteurs biotiques et abiotiques. Cependant, la connaissance des événements historiques qui ont influencé les communautés (feu, pâturage, inondations, etc.), est fondamentale pour la compréhension de leur organisation dans l'écosystème.

    Une communauté est une association de populations de diverses espèces qui interagissent les unes avec les autres et avec les caractéristiques physiques de leur habitat. Toutes les espèces d'une communauté interagissent donc entre elles directement ou indirectement et sont contrôlées par les mêmes contraintes environnementales. La façon dont se forment et évoluent les communautés végétales a été décrite par plusieurs auteurs suivant différentes théories sur les processus écologiques et les facteurs qui les influencent.

    Grime (1979) ajoute à la théorie des communautés végétales, la description de stratégies suivies par les plantes pendant la succession et basées sur les niveaux particuliers d'adaptation aux perturbations et au stress. Lortie et al. (2004) ont proposé une définition plus récente dans laquelle la structure et la composition des communautés végétales sont déterminées par l'interaction entre les différents processus ou filtres, stochastiques (événements biogéographiques, limites à la dispersion), abiotiques (tolérance physiologique des espèces aux conditions environnementales) et biotiques (interactions plante/plante ou avec d'autres organismes).

    1.3.1.3. Notion de succession

    Une caractéristique fondamentale des systèmes écologiques est leur dynamisme. Une observation même superficielle nous montre qu'un sol nu se couvre peu à peu de végétation et qu'un champ abandonné est progressivement envahi par des herbes, vivaces, puis par des arbustes et enfin par des arbres (Guinochet, 1973). Il en résulte que la dynamique naturelle des groupements végétaux va généralement des structures simples vers des structures complexes.

    Ce phénomène de colonisation d'un milieu par les êtres vivants et de changement de flore au cours du temps est désigné sous le nom du «succession ». Les modèles de successions végétales ont été élaborés par Clements (1916) sous l'angle des changements qui s'opèrent dans le système écologique depuis un état initial jusqu'au stade ultime dit «climacique » (Marage, 2004). Ce processus de succession, traduit donc en fait une évolution générale de l'écosystème stationnel, dans sa structure et son fonctionnement, et équivaut finalement à une succession écologique globale, répondent à deux possibilités (Lacoste et Salanon, 2001) :

    · Les successions primaires : les successions dites primaires ont pour origine l'implantation des organismes dans un biotope vierge, c'est-à-dire par colonisation progressive d'un substrat brut (sans sol constitué), au cours d'une « phase pionnière ». Elles concernent aussi les stations antérieurement occupés par des organismes, mais ayant fait par la suite l'objet d'une dégradation (érosion par exemple), avec remise à nu de la roche mère.

    · Les successions secondaires : correspondent à un processus de reconstitution d'une végétation préexistante après sa destruction totale ou partielle, donc à partir d'un stade quelconque de la dynamique supposée naturelle, mais sur sol déjà constitué. Elles concernent des stations ayant subi antérieurement l'influence des facteurs perturbateurs.

    1.3.2. Les perturbations

    Le processus naturel de succession végétale peut être à tout moment entrecoupé de phases régressives provoquant un retour vers des stades antérieurs, donc moins évolués, de la série dynamique. Ces phases régressives sont liées à l'apparition des facteurs de perturbations (Sedjar, 2012).

    Une perturbation est un phénomène discret dans le temps, aléatoire, qui modifie, plus ou moins profondément la structure des écosystèmes, des communautés et des populations (White & Pickett 1985). Elle fait varier les ressources disponibles et l'habitat physique. La perturbation a donc une action hiérarchisée, de l'individu au paysage.

    La notion de « perturbation » est la conjonction d'une cause, le dérangement physique de l'habitat, et de la réponse des biocénoses à ce dérangement. Cette définition englobe beaucoup d'événements qui arrivent naturellement et fréquemment sans avoir nécessairement un effet mesurable sur la diversité ou sur la densité d'espèces (Svensson, 2010).

    Les perturbations représentent des mécanismes importants pour créer une hétérogénéité spatiale dans les communautés végétales (Chaneton & Facelli 1991).

    Menge et Sutherland (1987) proposent une division des agents de perturbation en quatre groupes : physique, physiologique, biologique et prédation.

    · Perturbation physique : est produite par des forces mécaniques (le mouvement de l'air, de l'eau ou le feu)

    · Perturbation physiologique : causée par les effets produits par des réactions biochimiques (sous l'influence, par exemple, de la température, la lumière ou la salinité).

    · Perturbation biologique : causée par les effets des activités d'animaux mobiles (piétinement)

    · Prédation et pâturage : sont définis (comme la mortalité) par les effets résultant de la consommation par des animaux.

    La différence entre la perturbation et le stress, bien que pouvant être causés par le même agent, est que la perturbation arrive seulement quand la tolérance des organismes est dépassée, aboutissant à leur mort ou à une perte suffisante de biomasse pour que le recrutement ou la survie d'autres individus soient affectés (Sousa, 2001). Le même mécanisme pourra être classé comme perturbation ou stress selon l'échelle d'observation (Pickett et al. 1989 cité par Alvarado, 2012).

    Un agent de perturbation est l'instrument qui cause les dégâts, comme par exemple les animaux, les vagues ou le feu. Les constituants de la perturbation sont les propriétés décrivant la force destructrice de l'agent de perturbation (la chaleur du feu ou la force des vagues) (Svensson, 2010).

    La mesure de ces effets de la perturbation dépend de sa taille, de sa fréquence, de sa durée et de son intensité (Turner et al., 1998). Le temps d'intervalle entre les perturbations (régime de perturbation) détermine différents aspects de la diversité des espèces : à court terme, le régime a un impact sur la diversité d'espèces et à long terme, l'impact agit sur la coexistence stable de ces espèces dans la communauté (Shea et al., 2004).

    La résilience et la résistance mesurent les impacts de la perturbation sur un écosystème, ainsi que sa réponse. La résistance est définie comme la capacité d'un écosystème à supporter ou à résister à une perturbation (Mitchell et al. 2000) ; et la résilience comme le processus au travers duquel l'écosystème retourne vers la trajectoire de référence après une perturbation (Westman 1986; Hirst et al. 2003 cité par Alvarado, 2012).

    Connell (1983), propose une théorie (la théorie des perturbations intermédiaires) selon laquelle la diversité la plus grande se situe dans les communautés en « non-équilibre » avec des niveaux moyens de perturbations, par comparaison aux communautés en équilibre. Cette théorie est en partie controversée par plusieurs auteurs qui affirment qu'elle n'est pas généralisable car elle ne peut pas être appliquée à tous les cas (Fox, 2012). Dans des conditions de faibles fréquences de perturbations, les espèces dominantes peuvent éliminer d'autres espèces et diminuer la diversité qui s'exprime alors dans des situations d'équilibre. En revanche, sous un régime d'importantes fréquences de perturbations, la plupart des espèces ne pouvant pas supporter ces perturbations répétées à faibles intervalles, peuvent disparaître localement, causant ainsi une diminution de la diversité.

    Selon l'impact de la perturbation, 4 types de réponse sont attendus :

    A) résilience élevée ;

    B) résistance élevée ;

    C) faible résistance, résilience élevée ;

    D) faible résistance, faible résilience

    Figure 6: Réponses après une perturbation (traduit et adapté d'après (Alvarado, 2012)

    1.3.3. Développements récents et concepts généraux

    Ce n'est qu'à partir des années 70, avec l'émergence des méthodes d'observation spatiale et des possibilités de traitement informatique des données, que les premières constatations du caractère limité des ressources forestières sont apparues. Ce fut l'amorce du changement progressif des concepts en foresterie tropicale.

    Evolutions des tendances et des techniques au cours des dernières décennies

    1900-1950

    · Démarrage de la mise en valeur des forêts tropicales.

    · Création de services forestiers coloniaux (Afrique et Asie).

    · Délimitation des domaines forestiers permanents.

    · Développement des moyens de déplacement.

    · Développement des technologies forestières (photo-aériennes, moyens de calcul, exploitation...).

    · Régénération naturelle ou plantation: deux écoles de pensée s'affrontent.

    · Création de parcs nationaux.

    · Développement de l'enseignement tropical.

    · Développement des services de recherches

    1950-1960

    · Développement agricole.

    · Pénétration des massifs forestiers.

    · Déforestation.

    · Exploitation industrielle des forêts.

    1960-1970

    · Projets papetiers.

    · Dégradation accélérée des forêts.

    · Développement des plantations intensives après coupe rase avec des exotiques. Restauration de la fertilité.

    · Notion des ressources limitées.

    1970-1985

    · Exploitation industrielle.

    · Bois-énergie.

    · Reboisement industriel.

    · Foresterie communautaire.

    · Prise de conscience environnementale.

    · Communautés locales.

    · Espèces améliorantes.

    · Aménagement multi-usages des forêts naturelles.

    · Déforestation.

    · Agroforesterie.

    · Zones tampons.

    · Aires protégées.

    1985-1998

    · Gestion durable.

    · Changements climatiques.

    · Effet de serre.

    · Incendies de forêts.

    · Biodiversité.

    · Politiques forestières.

    · Espèces locales.

    · Ecocertification.

    · Conflits de droits de propriétés.

    · Rôle des femmes.

    Source : http://www.fao.org/3/y5507f/y5507f00.htm

    CHAPITREDEUX : PRESENTATION DU MILIEU D'ETUDE ET METHODOLOGIE

    2.1. PRESENTATION DU MILIEU D'ETUDE

    LE GRAND BANDUNDU

    Notre étude se base sur les trois provinces issues du l'ex province de Bandundu, dont nous l'appelons le grand Bandundu ou Bandundu seulement dans le cas de cette étude puisqu'elle morcelé en trois provinces. Le grand Bandundu a existé de 1966 à 2015. C'est en 2015, que le Bandundu est divisé en trois nouvelles provinces : Kwango, Kwilu et Mai-Ndombe2(*).

    2.1.1. Situation géographique du grand Bandundu

    Le grand Bandundu est zone constitué de 3 provinces depuis 2015 suite à son éclatement

    Il est situé à l'ouest de la république démocratique du Congo. Elle borde les provinces de Kinshasa et du Kongo central ex Bas-Congo à l'ouest, de l'Équateur au nord et du Kasaï à l'Est.

    Le grand Bandundu a au totale une population de 9 494 000 hab avec une densité de 32 hab/km2 pour une superficie totale de 295 658 km2. 4° 09' 49? Sud, 18° 48' 27? Est3(*).

    2.1.2. Les trois provinces du grand Bandundu

    Ø La province de Mai-Ndombe4(*) est depuis 2015 une province de la République Démocratique du Congo à la suite de l'éclatement de la province du Bandundu 2. Anciennement dénommé district Léopold II, il a été divisé en deux districts. La partie orientale a gardé le nom de district Mai-Ndombe, la partie occidentale était désormais dénommée Plateaux.

    Géographiquement, la province de Mai-Ndombe est comprise entre 16° et 20°30' de longitude Est, de 2° et 4° de latitude Sud avec une superficie est de 127 341 km2. Ainsi il est borné par :

    · Au nord par l' Équateur,

    · Au nord-est par la Tshuapa,

    · A l'ouest par le fleuve Congo qui le sépare de la République du Congo,

    · au sud par l'affluent Kasaï

    · A l'est par la province du Kasaï

    Sur le plan administratif, il est subdivisé en 8 territoires, 19 secteurs et 52 groupements 3.

    Ø La province du Kwango5(*) est depuis 2015 une province de la république démocratique du Congo à la suite de l'éclatement de la province du Bandundu 2. La province du Kwango a une superficie de 89 974 km2 et borde l'Angola au sud 3.

    Province frontalière de l'ouest du pays, le Kwango est limitrophe de quatre provinces congolaises et de trois provinces angolaises.

    · Au Nord par Kwilu

    · Au Nord-ouest par Kinshasa et Kongo central

    · Au Nord-est par Kwilu et Kasaï

    · Au Sud par Lunda-Nord (Angola)

    · Au Sud-est  par Malanje (Angola)

    · A l'Est par Uige (Angola)

    La province du Kwango est divisée en cinq territoires : Feshi, Kahemba, Kasongo-Lunda, Kenge, Popokabaka.

    Ø La province du Kwilu6(*) est depuis 2015 une province de la république démocratique du Congo à la suite de l'éclatement de la province du Bandundu 2. La province de Kwilu à une superficie est de 79 906 km2. La province de Kwilu est limitrophe de quatre provinces congolaises.

    · A l'ouest par Kinshasa

    · Au nord par Mai-Ndombe

    · A l'est par Kasaï

    · Au sud par Kwango

    Administrativement la province est composée de 2 villes, 5 territoires, 7 communes urbaines, 8 communes rurales, 49 secteurs et 52 groupements7(*).

    2.1.3. Topographies et Végétation

    Le grand Bandundu dans la partie de la province de Maindombe avec les districts des Plateaux ( Bolobo, Yumbi, Mushie et Kwamouth) sont constitués d'une vaste plaine d'environ 400 mètres d'altitude, parcourue de nombreux cours d'eau et lacs et recouverte majoritairement de forêt primaire.

    Les provinces du Kwilu et de Kwango sont élevées sur de vastes plateaux beaucoup plus arides, couverts de savane, avec une altitude croissante vers le Sud, atteignant 1000 mètres à la frontière avec l'Angola.

    Dans la partie nord du grand Bandundu, les sols sont argileux largement dominants, tandis que dans le sud, on trouve des sols beaucoup plus sableux. Selon le rapport de l'inspectorat agricole de district en 2004, l'actuelle province de Kwilu ex district de kwilu est couvert à 65 % par des sols de type Kalahari, avec prédominance de sable, sur lesquels évolue la savane (territoire de Gungu en particulier, ainsi qu'une partie d'Idiofa) ; et à 35 % par des sols argilo-sableux, observés dans les galeries forestières longeant les cours d'eau, et les zones où la forêt tient une plus grande place (comme dans les territoires de Bulungu et Masi Manimba dans la province de kwilu).

    Cette distinction forêt-savane qui existe à l'échelle de la province est également observée à l'échelle du village, avec des villages qui bénéficient en même temps des deux terroirs (sols argileux dans les galeries forestières, et plateaux sableux dans la savane).

    Les feux de brousse (pratiqués pour la mise en culture et la chasse principalement) attaquent dangereusement, d'année en année, les îlots de forêt restants. Les plateaux se retrouvent soumis à l'érosion et au lessivage. Certaines zones de la province de Kwilu dont Kikwit, connaissent de gros problèmes de ravinement (ACF, 2007).

    D'une manière le grand Bandundu a deux types de végétation : la forêt équatoriale et de savane au nord-est et la steppe au sud8(*).

    2.1.4. Climat

    Le grand Bandundu se distingue de l'autre partie du pays par ses zones climatiques suivantes9(*) :

    - Zones à climat équatorial de type Af de Köppen ; occupent le nord-est du Lac Mai Ndombe.

    La saison sèche y est pratiquement inexistante. Les précipitations sont comprises entre 1.500 et 2000mm/an. La température moyenne annuelle atteint et parfois dépasse le 25°c.

    - Zone à climat tropical de type Aw de Köppen, caractérisant le reste de province. La durée de la saison sèche augmente au fur et à mesure qu'on s'éloigne de la zone équatoriale. Elle va de 2 à 3 mois et est caractérisé par des nuits relativement fraiches/ la pluviométrie annuelle est comprise entre 800 et 1.500mm.

    - Entre ces deux principales zones, se trouve une zone de transition de type Am de Köppen.

    Action contre la faim (2007) a affirmé que la destruction du couvert forestier a également de lourdes conséquences sur le réservoir en eaux souterraines, avec en particulier une infiltration moins efficace (plus grand ruissellement et infiltration rapide) sur les zones dégradées

    2.1.5. Hydrographie

    Le réseau hydrographique est dense et utilisé pour la navigation, la production halieutique, la pêche et la production d'énergie. Ce réseau est constitué de nombreuses rivières s'écoulant du sud vers le nord, avec un exutoire principal vers l'ouest et plus loin Le Fleuve Congo (ACF, 2007).

    Parmi les nombreux cours d'eau qui sillonnent la plus importants sont :

    · La rivière Kwa, prenant source dans le lac Mai-ndombe à travers la Fimi, elle-même prolongée par la Luknie ;

    · La rivière Kasaï, traversant littéralement la province d'Ouest en Est ;

    · Les rivières Kwango et Kwilu, qui alimentent le sud de la province par leurs nombreux affluents ;

    La circulation des eaux sous-terraines y est discontinue et faible10(*)

    2.1.6. Activités économiques

    Les activités économique du grand Bandundu sont orienté vers l'agriculture, la pêche et l'élevage, a titre illustrative, le grand Bandundu est premier en production de manioc, deuxième en mais, troisième en poisson et encore deuxième en viande sur la plans national (Province de Bandundu, gouvernement provinciale, 2008).

    · Secteur du développement Rural et Forêt

    La faible production agricole et la sous-alimentation est le problème central qui se traduit par près de 80% des ménages de la province dépensent moins d'un dollar/ jour/ personne. 73% des ménages consomment moins de trois repas par jour. L'apport calorifique est estimé à 1.941 cal/ jour/ personne alors que la norme minimale, selon la FAO est de 2.300 calories. Cette situation est conséquente à la baisse de la production agricole (pastorale et piscicole) et à l'insuffisance des structures d'encadrement agricole (DSRP, 2006).

    · Secteur de Mines

    La province du Bandundu, province à vocation agricole, possède un potentiel minier susceptible de contribuer positivement à la relance du développement de celle-ci, mais ces richesses sont mal exploitées et mal gérées. Par conséquent sa contribution au développement de la province reste très faible (op. cit).

    · Secteur de l'environnement et de l'agriculture

    L'écosystème ainsi que les ressources naturelles de la province du Bandundu sont en perpétuelle dégradation et, ne sont plus à même d'assurer un cadre de vie sain aux populations locales, ni de contribuer significativement à l'accroissement de la production de la province. Cette dégradation se manifeste notamment par: la déforestation, la dégradation permanente de l'écosystème, la destruction des espaces vertes, etc (op. cit).

    Les causes de la déforestation et dégradation des forêts dans le grand Bandundu (FONAREDD, 2016).

    Selon les études menées par le projet DIAF-JICA, les moteurs de la déforestation et de la dégradation des forêts a été réalisée pour identifier et analyser des causes principales de ces incidences qui sont déclinées comme en suite :

    - L'agriculture itinérante sur brûlis - La production des charbons de bois - La consommation des bois d'oeuvre et bois de chauffe - Le système d'utilisation des terres - Autres moyens de subsistance

    Dans la même étude des moteurs de déforestation, les causes indirectes suivantes ont été identifiées. - Croissance démographique - La pauvreté; - Manque d'encadrement des paysans sur les activités agricoles - Manque d'emploi - Non-respect des lois.

    · Secteur de l'emploi

    La faiblesse de l'offre de l'emploi rémunérateur et l'insuffisance des débouchés Constituent le problème central (DSRP, 2006).

    · Infrastructures de Transport et Communication

    Le problème central pour la population et pour les opérateurs de développement, pourvoyeurs de services et d'emplois est la dégradation des infrastructures routières, fluviales, lacustres et aéroportuaires ainsi que de l'insuffisance des moyens de transport. Cet ensemble des problèmes du secteur des transports entraînent son dysfonctionnement qui perturbe les activités des autres secteurs économiques et sociaux oeuvrant en faveur de la population (DSRP, 2006).

    · Les problèmes de développement dans le grand Bandundu

    Les grands problèmes de développement dans le grand Bandundu tels que diagnostiqués par les populations lors des enquêtes dans le cadre du DSRP ses répartissent comme suit :

    i) Secteur de l'emploi : difficulté de débaucher un emploi ;

    ii) Secteur de la santé : l'accès difficile et précarité aux soins de santé primaire ;

    iii) Secteur de l'éducation : scolarisation difficile des enfants et délabrement des infrastructures scolarises ;

    iv) Secteur de transport : dégradation des infrastructures routières ;

    v) Secteur de l'environnement : accès difficile à l'eau potable ;

    vi) Secteur de l'énergie : accès difficile à l'électricité ;

    vii) Secteur de l'agriculture : accès difficile à la terre cultivable et faible production agricole, halieutique et d'élevage ;

    viii) Secteur de l'environnement : irruption massive des érosions ;

    ix) Secteur social : habitat indécent ;

    x) Secteur social : marginalisation des pygmées au nord de la Province,

    xi) Secteur culture et communication : coutumes non adaptées ainsi que l'insuffisance des radios communautaires où de relais ;

    xii) le VIH/SIDA

    Ces problèmes ont pour causes principales :

    i) la mal gouvernance politique, administrative, judiciaire et économique ;

    ii) les guerres à répétition et la persistance des conflits interethniques ;

    iii) la non-participation de la population à la gestion de la province ;

    2.2. Matériel

    Lors de ce travail nous avons les matériels suivants :

    2.2.1. Les images satellitaires

    Pour accomplir ce travail, nous avons utilisé les images issues du capteur MODIS téléchargées depuis l'adresse FTP de l'université de Marylande. Les données MODIS utilisées sont des données journalières de surfaces brûlées déjà prétraitées par la NASA, disponibles en format tif.GZ qui est le format tif compressé ; elles sont présentées à l'échelle régionale.

    · MODIS burned area : images représentant les surfaces brûlés

    · MODIS végétation : image représentant la végétation dans le monde ;

    · Les cartes : D'après Fernand J. (1985), « une carte est une représentation géométrique plane, simplifiée et conventionnelle de tout ou partie de la surface terrestre et cela dans un rapport de similitude convenable qu'on appelle échelle ». Nous avons utilisé les cartes de végétation de CARPE pour le grand Bandundu et les cartes administratives de RGC de grand Bandundu.

    Le capteur MODIS

    Différents capteurs sont disponibles pour le suivi des feux actifs ou de surfaces brûlées et le niveau de résolution varie selon le capteur. Des images de faible résolution (la taille du pixel = 1000m) sont proposées par les capteurs NOAA AVHRR et SPOT VEGETATION ; celles de moyenne résolution (la taille du pixel ~ 250-500m) sont proposées par les capteurs MODIS et MERIS ; et celles de haute résolution (la taille du pixel = 30m) sont proposées par le capteur LANSAT, SPOT HRV / HRVIR, IKONOS, etc.

    Pour réaliser le suivi de la végétation et pour connaitre son hétérogénéité spatiale, les images de faible définition (= 1000m) sont les moins adaptées car elles ne permettent pas de caractériser la distribution spatiale de la végétation et l'interprétation des données peut être difficile par manque de précision. Les images de haute résolution (= 30m) représentent un outil plus adapté, pourtant la fréquence de prise des images est trop faible pour réaliser un suivi des variations inter- et intra- annuels de la végétation.

    Le capteur MODIS est un spectroradiomètre imageur (un appareil photo) se trouvant sur deux satellites (Terra et Aqua) (figure 7) mis en service par la NASA en 1999(GéoBretagne, 2017).

    Figure 7: Représentation du satellite Terra avec le capteur MODIS

    Source : GéoBretagne, 2017.

    C'est un outil intermédiaire entre les capteurs de haute et de faible résolution. Des séries temporelles d'images MODIS MCD65A1, correspondant aux produits des surfaces brûlées, ont été utilisées lors de ce travail. Les images de ce produit sont une synthèse obtenue à partir des données journalières de réflectance de surface corrigée des effets atmosphériques (Bal et al., 2005).

    Global Fire Atlas est un jeu de données mondial issu de capteur MODIS qui suit la dynamique quotidienne des incendies individuels afin de déterminer le moment et l'emplacement des allumages, leur taille, leur durée, leur expansion quotidienne, la longueur de la ligne de tir, la vitesse et la direction de propagation. 

    Ces caractéristiques individuelles d'incendie ont été calculées à partir de l'algorithme Global Fire Atlas et des informations sur le jour de combustion estimé à une résolution de 250 m à partir du produit de surface brûlée, collection de spectres de radiographie d'imagerie à résolution moyenne (MODIS) L'algorithme a identifié 13,3 millions de feux individuels (> = 21 ha ou 0,21 km2; la taille d'un pixel MODIS) au cours de la période d'étude 2003-2016 (Andela, N et al., 2019).

    Cependant, ce capteur a été employé pour plusieurs de ses caractéristiques :

    · des synthèses de 8 jours (valeur moyenne ou maximale, selon les produits, sur 8 jours) disponibles afin de limiter l'impact des nuages

    · un capteur acquérant des informations dans l'infrarouge thermique (nécessaire pour calculer un indice)

    · des archives importantes permettant d'avoir des données depuis l'an 2000.

    2.2.2. Logiciels de traitement des données

    a. ARCGIS

    Le logiciel ARCGIS 10.4.1 est non seulement un logiciel très efficace pour le traitement de données satellitaires mais aussi un bon gestionnaire de base de données. C'est pour cela que ce présent travail l'utilisé pour l'analyse de données MODIS des surfaces brûlées.

    b. Excel

    Le logiciel Microsoft Excel qui est un tableur nous a aidés à faire des calculs et des représentations graphiques. Il est une suite bureautique de Microsoft Office développé et distribué par l'éditeur Microsoft. Nous avons utilisé la version de 2013.

    c. Word

    Le logiciel Microsoft word nous a aidé aux saisis et traitements des textes. Microsoft Word est un logiciel de traitement de texte publié par Microsoft. La version utilisée été celle de 2013.

    2.3. Méthodologie

    De nombreuses méthodes existent pour déterminer les régimes de feu. L'analyse du
    charbon végétal est une des techniques les plus utilisées et les plus précises qui permet de remonter dans le temps de plusieurs milliers d'années (Carcaillet et al., 2004; Bal & Métailié, 2005 ; Alvarado, 2013 ; Bucini et Lambin, 2002 ; Clerici et al., 2007 ; Devineau et al., 2009). Pourtant la cartographie des surfaces brûlées utilisant les Systèmes d'Information Géographique (SIG) et les techniques de télédétection, est devenue aussi une technique fréquente grâce aux avantages qu'elle présente. Cette technique permet :

    · de faire une estimation rapide, précise et économique des aires brûlées,

    · de créer des modèles à partir du suivi des feux dans le temps et dans l'espace pour
    déterminer la probabilité d'un feu dans le futur

    · d'identifier les zones qui risquent le plus d'être brûlées, afin de localiser rapidement les zones d'intervention prioritaire pour la conservation ou la planification des protocoles de restauration.

    L'une des méthodes les plus utilisées pour réaliser ce type de cartographie est basée sur la comparaison entre deux images, avant et après le passage du feu, à partir des différences entre des bandes spectrales ou des indices de végétation.

    2.2.2. Technique et traitement des images

    Les principales techniques utilisées pour analyser les données sont liées à la Géomatique. Celle-ci regroupe l'ensemble des outils et méthodes permettant d'acquérir, de représenter, d'analyser et d'intégrer des données géospatialisées. Ces outils sont les suivants :

    · Le système d'information géographique(SIG) ;

    · La télédétection ;

    · L'analyse spatiale ;

    · La cartographie

    · SIG

    Le Système d'Information Géographique (SIG) est un système d'information conçu pour recueillir, stocker, traiter, analyser, gérer et présenter tous les types de données à référence spatiale.

    Les applications liées aux SIG sont des outils qui permettent aux utilisateurs de créer des requêtes interactives, d'analyser l'information spatiale, de modifier et d'éditer des données au travers de cartes et d'y répondre cartographiquement.

    Quelle que soit la façon d'identifier et de représenter les objets et événements qui illustrent notre environnement (latitude, altitude, longitude, adresse, temps, médias sociaux, etc.), les SIG permettent de réunir toutes ces dimensions autour d'un même référentiel, véritable colonne vertébrale de système d'information.

    Pendant la réalisation de ce travail, plusieurs « Tools » ou outils de ARCGIS ont été utilisés notamment :

    · Analyst Tools

    · Data Management Tools

    · Projection And Transformation,

    · Spatial Analyst Tools

    · Conversion tools

    · Télédétection

    L'analyse des données par la télédétection avec le logiciel ARCGIS 10.4.1, consisté à :

    - L'importation des données dans ArcGIS sous format hdf. ; - Sélections des pixels non valides ; - Utilisation des modules « spacial analyst » pour dégager les données journalières ;

    Le traitement consistait à prendre l'image MODIS SAT avec une résolution spatiale de 250m pour élaborer des :

    - Cartes de distribution de feu ;

    - Cartes des espaces brûlés ;

    - Cartes de la végétation.

    CHAPITRETROIS : PRESENTATION DES RESULTATS, DISCUSSION, CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS

    3.1. Présentation de résultats sur l'analyse spatio-temporelle de feu de végétation dans le grand Bandundu

    3.1.1. Distribution spatiale de feu de végétation dans le grand Bandundu en 2004

    Figure 8 : Distribution spatiale de feu de végétation dans le grand Bandundu en 2004

    Distribution spatiale de feu de végétation affecte la quasi-totalité de la province de kwilu et duKwangotandis que celle de maindombe a montré plus de feu dans sa partie Ouest.

    3.1.2. superficie brûlée et non brûlée en 2004


    Figure 9 : Rapport de superficie brûlée et non brûlée en 2004

    En 2004 il y a eu 14349 feux de végétation, chaque feu a détruit au minimum: 0,21km2 et en moyenne chaque surface brûlée est de 4,2km2 et au total 61621,16 km2 ont été brûlés de janvier en décembre.

    3.1.3. Distribution spatiale de feu de végétation dans le grand Bandundu en 2008

    Figure 10 : Distribution spatiale de feu de végétation dans le grand Bandundu en 2008

    L'ampleur de feu de végétation se localise presque dans tousles trois provinces du grand Bandundu, mais le Maindombe a moins de foyer de feu que d'autre.

    3.1.4. superficie brûlée et non brûlée en 2008

    Figure 11: Rapport de superficie brûlée et non brûlée2008

    En 2008, il y a eu 13092 feux de végétation, chaque feu a détruit au minimum 0,21km2 et en moyenne chaque surface brûlée est de 4,3km2 et au total 56295,67 km2 ont été brulés de janvier à décembre.

    3.1.5. Distribution spatiale de feu de végétation dans le grand Bandundu en 2012

    Figure 12: Distribution spatiale de feu de végétation dans le grand Bandundu en 2012

    L'ampleur de feu de végétation se localise presque dans tous les trois provinces du grand Bandundu, mais le Maindombe a moins de foyer de feu que d'autre tout comme en 2008.

    3.1.6. Rapport de superficie brûlée et non brûléeen 2012

    Figure 13: Rapport de superficie brûlée et non brûlée bdd 2012

    En 2012 il y a eu 13929 feux de végétation, chaque feu a détruit au minimum: 0,21km2 et en moyenne chaque surface brûlée est de 3,5 km2 et au total 49365,07 km2 ont été brulés de janvier à décembre.

    3.1.7. Distribution spatiale de feu de végétation dans le grand Bandundu en 2016

    Figure 14: Distribution spatiale de feu de végétation dans le grand Bandundu en 2016

    En 2016 l'image satellitaire du capteur MODIS révèle une forte concentration de feu dans le sud-Esst du Kwilu et le sud-est du Kwango, la présence de feu de végétation a apparue aussi dans le norddu maindombe où il y a une la forêt dense humide.

    3.1.8. Rapport de superficie brûlée et non brûléeen 2016

    Figure 15: Rapport de superficie brûlée et non brûlée bdd 2016

    En 2016 il y a eu 14623 feux de végétation, chaque feu a détruit au minimum: 0,21km2 et en moyenne chaque surface brûlée est de 3,8 km2 et au total 56823,84 km2 ont été brulés de janvier à décembre.

    3.1.9. Influence de feu sur le type de végétation en 2016

    Figure 16: Influence de feu sur le type de végétation en 2016

    Il se révèle que la forêt dense humide a moins de feu que les autres types de végétation, les végétations les plus touchées sont les forêts mosaïque de savanes, savanes arborés et les savanes arbustives.

    3.1.10. Surface brûlée en 2016 dans le grand Bandundu

    Figure 17: Surface brûlée en 2016 dans le grand Bandundu

    La province de Kwango au sud du grand Bandunduprésente des superficies les plus brûlées par les feux de végétation, suivi du Kwilu et de Maindombe.

    3.1.11. Distribution de feux de végétation dans le parc, réserve et domaine de chasse dans le grand Bandundu en 2016

    Figure 18: Distribution de feux de végétation dans le parc, réserve et domaine de chasse dans le grand Bandundu en 2016

    Il ressort de cettecarte que les feux de végétation n'épargnent pas la réserve du lac Tumba-Lediima au nord-ouest, la réserve de Maindombe et une partie de la réserve de chasse de Bondo lumene dans l'ouest.

    Au sud il y a aussi l'apparition de feu dans le domaine de chasse de Swa kibula au sud-ouest et de Mangai à l'est.

    Cependant un premier feu apparait pour la première fois dans le parc de Salonga sud au nord-est.

    3.1.12. Evolution mensuelle du contour des surfaces brûlées

    Figure 19: Evolution mensuelle du contour des surfaces brûlées

    Cette figure montre une évolution en cloche. En effet, les contours de feux sont plus longs entre mai et juillet avec un pic en juin, tandis qu'ils sont moins importants d'Octobre à Avril. Le minimum constaté est au mois de Mars. En moyenne, les contours de feu ont une ampleur de 6km.

    3.1.13. Evolution mensuelle de la durée des feux

    Figure 20: Evolution mensuelle de la durée des feux

    Cette figure visualise l'évolution mensuelle de la durée des feux de forêt dans le grand Bandundu. Il ressort de cette figure que les feux de végétation ou de brousse durent plus longtemps entre Mai et Juillet. Ils atteignent leur maximum en juin. Tandis que le reste de l'année, leur durée baisse. En moyenne, les feux durent 4 heures avant de s'éteindre.

    3.1.14. Evolution mensuelle de la vitesse de propagation des feux

    Figure 21: Evolution mensuelle de la vitesse de propagation des feux

    Cette figure présente l'allure mensuelle de la vitesse de propagation des feux de forêt. En l'observant, on remarque que, tout comme les figures précédentes, les feux avancent plus rapidement entre Mai et Juin. Les feux avancent à une vitesse moyenne de 0.7km par heure.

    3.1.15. Evolution moyenne mensuelle de la superficie pour chaque végétation brûlée

    Figure 22: Evolution mensuelle de la superficie des feux

    Les feux détruisent les écosystèmes. Dans le grand Bandundu, c'est de Mai à Juillet qu'on observe de gros dégâts en termes d'étendues. En moyenne, chaque but de feu détruit un 1km² de la biomasse.

    3.1.16. Evolution mensuelle totale de surface brûlée

    Figure 23: Evolution mensuelle totale de surface brûlée

    Dans cette figure nous constatons que le feu ravage des plus grandes superficies entre le mois de mai et juillet au cours desannées 2004, 2008, 2012 et 2016 tandis que le mois le moins critique sont ceux de janvier à avril et d'août à Décembre. La plus grande superficie brûlée était en juin 2008 avec 29152,9km2 de végétation brûlée.

    3.1.17. fréquencemensuelle de feu dans le grand Bandundu

    Figure 24 :Le nombre mensuel de feu dans le grand Bandundu

    Cette figure présente le nombre de feu mensuels pour la période étudiée, elle révèle que le mois de mai à août enregistre le plus grand nombre de feux.

    3.1.18. Évolution mensuelle de la direction des feux

    Figure 25: Evolution mensuelle de la direction des feux

    Sur cette figure, il a été question de synthétiser la direction préférentielle des feux. On y constate que les feux s'orientent plus vers l'Est et le Sud.

    CONCLUSION

    L'objectif global de la présente étude est de réaliser une cartographie des feux de végétation pour le grand Bandundu à partir des séries temporelles de données MODIS sat. Notre étude a démontré les impacts de feux de végétation, leurs distributions, le temps, l'extension, la sévérité et la fréquence de feux de végétation à l'aide de la télédétection.

    L'analyse spatio-temporelle de feux de végétation a fourni les éléments quant à la distribution spatiale de feu de végétation qui affecte la quasi-totalité de la province de Kwango et du Kwilu tandis que celle de maindombe a montré plus de feu dans sa partie Ouest seulement.

    Par rapport aux superficies brûlées, l'année 2004 a subi 20,8 % des étendus brulés, 2008 avec 19%, 2012 avec16,6% et 2016 avec 19,1%, cette évolution montre que la tendance de feu pourrait ou n'est pas diminuer mais néanmoins en moyenne 18, 9% des étendus sont brulés ce qui corresponds à55879,36km2 (5 587 936 ha?) sur 295658km2 de la superficie totale du grand Bandundu. Chaque végétation brûlée à une surface minimale de 0.21km2, les contours de chaque feu ont un périmètre de 6 km et une surface moyenne de 1 km2. Pourtant ces dégâts sont causés par 13981 feux allumés en moyenne pour l'espace-temps étudié. ?????

    Il en ressort aussi que les feux de végétation ou de brousse durent plus longtemps entre Mai et Juillet. Ils atteignent leur maximum en juin. Tandis que le reste de l'année, leur durée baisse. En moyenne, les feux durent 4 heures avant de s'éteindre et avancent plus rapidement entre Mai et Juin à une vitesse moyenne de 0.7km par heure.

    Ces analyses prouvent que les feux de végétationstouchent beaucoup plus les forêts mosaïques de savanes, les savanes arborées et les savanes arbustives, ceux qui en long terme favorise la savanisation avec moins de ressource d'essence forestière. Cependant la forêt dense humide commence à être menacée petite à petite.

    La province de Kwango au sud du grand Bandundu présente des superficies les plus brûlées par les feux de végétation, suivi du Kwilu et de Maindombe.

    Par ailleurs les feux de végétation n'épargnent pas la réserve du lac Tumba-Lediima, la réserve de Maindombe, une partie de la réserve de chasse de Bondo lumene, le domaine de chasse de Swa kibula, et le sud-oeust du parc de Salonga sud.

    Pour répondre à nos questions de recherches posées, nous dirons ceux-ci :

    1. Quels sont les impacts négatifs des feux de brousse sur les écosystèmes du grand Bandundu (province de maindombe, kwilu et kwango)

    Les feux de forêt ont des conséquences immédiates, mais également à plus long terme. Il s'agit de la destruction, partielle ou totale de la végétation et de la disparition de la faune. Le sol est lui aussi affecté par une perte d'éléments minéraux (fertilisants, azote) et la diminution de ses réserves en eaux. Les effets secondaires résultants des incendies sont aussi destructifs que les effets primaires. La fumée et les cendres qu'ils produisent peuvent causer des problèmes de santé.

    L'Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) estime qu'environ 350 millions d'hectares de terres boisées, de friches et de cultures sont ravagés par les flammes chaque année. Ces incendies provoquent plusieurs conséquences, dont le réchauffement climatique, des pertes en vies humaines, la pollution de l'air, la désertification et la perte de la biodiversité FAO (2009).

    En effet, dans le grand Bandundu, il a été constaté que les augmentations des fréquences des feux de brousse coïncident avec la diminution drastique des étendues des forêts et savanes soit 18,9% de surface brûlé en moyenne pour l'espace-temps étudié.

    2. La Télédétection peut-elle être considérée comme un outil de gestion et d'aide à la décision pour les feux de végétation ?

    Il s'est avéré que les feux de brousse sont plus facilement détectables par satellite. En effet, la vue synoptique que la Télédétection offre permet de contrôler de vastes étendus au même moment et une surveillance en temps réels sur plusieurs Km2. Elle peut contribuer à la gestion des incendies de forêts pour prévenir leur risque et d'estimer les dégâts occasionnées (Chuvieco, 2003). Gonzalez-Alonzo et al., 2013).

    La télédétection par satellite offrede nombre avantage, qu'elle est extrêmement importante d'adoptée cette technologie pour préserver les écosystèmes de grand Bandundu.

    Toutes fois, ce travail se limite seulement à l'évaluation desurface brulée etleur distribution conformément aux objectifs assignés. Quant à la question de savoir quelles sont les causesprincipales qui occasionnent ce dégât sachant que la majorité de feux sont d'origine anthropique, pour cela, nous nous referons aux enquêtes du FONARED. En 2015 la FONAREDD lors de ses enquêtes a décelé comme dans le reste de la RDC, trois causes principales réduisent progressivement le couvert forestier dans tous les paysages du Kwilu, avec en tête se trouve l'agriculture sur itinérante brulis, le charbonnage et l'exploitation forestière parmi les causes directes. Les causes indirectes suivantes ont été identifiées aussi : la croissance démographique, la pauvreté, le manque d'encadrement des paysans sur les activités agricoles, le manque d'emploi et le Non-respect des lois.

    Recommandation pour la prévention, la réduction et la lutte de feux des végétations

    Cette étude fait office d'outil d'aide à la prise de décision dont de grands intérêts opérationnels pour la gestion et le contrôle des feux de végétation dans la Région du grand Bandundu. Les résultats permettent de prioriser les mesures de préventions et de luttes dans les zones à fort risque notamment celles qui sont fréquemment touchées par les feux en tenant compte des résultats de l'analyse spatio-temporelle des feux dans le grand Bandundu pour 2004, 2008, 2012 et 2016.

    Fort de ces considérations et de l'inexistence d'une stratégie nationale en matière de gestion de feux devégétation, il est plus que nécessaire de faire de recommandation aux fins d'une meilleure utilisation et protection de ressource. C'est qui permettra d'agir simultanément à l'atténuation des effets du changement climatique dans la région concernée.

    De ce fait nous recommandons ceux qui suivent :

    1. L'élaboration de la stratégie nationale de lutte contre le feu de végétation assorti d'un document pour la vulgarisation

    2. Mettre en place une stratégie nationale de prévention et de gestion contrôlée des feux
    des végétations ;

    3. Le renforcement des capacités du personnel et des matériels de l'OSFAC nécessaire à la surveillance de feux de végétation en temps réels. L'on peut développer ce système comme par exemple le système d'alerte automatique des feux en temps réels, initié par l'Université de Maryland (UMD), NASA et Conservation International (CI), au Madagascar en l'an 2000 ;

    4. Organisation des formations de renforcement de capacités et de sensibilisation des délégués de ministères, de la société civiles et des ONGs dont leurs champs d'action ont trait à l'environnement et le développement durable particulièrement dans le grand Bandundu sur le feux de végétation;

    5. Organisation des formations de renforcement de capacités et de sensibilisation des agriculteurs et des paysans sur le feu de végétation ;

    6. Développement des capacités des communautés locales en matière de lutte contre les feux de végétation ;

    7. L'intégration de la gestion des feux aux actions traditionnelles de gestion des ressources forestières;

    8. Promouvoir la bonne utilisation des feux dans la gestion des ressources naturelles (pâturage, agriculture itinérante sur brulis);

    9. Intégration de chapitre sur la législation de feu de brousse dans la loi sur l'agriculture et l'environnement ;

    10. Sensibilisation et promotion de l'agroforesterie dans le grand Bandundu ;

    11. Promouvoir la reforestation rurale ;

    12. Réalisation de reboisement envie d'accroître le potentiel forestier de la région et de compenser les pertes dues à la dégradation forestière.

    13. La création et la mise en place de comité locale de lutte contre les feux de végétation s'appuyant en priorité sur les outils manuels dont (battoirs, coupecoupe, râteaux, pelles)

    14. Réglementation et exécution des lois (amendes et récompenses) contre les responsables de feu de végétation ;

    15. Effectuer des travaux sur les feux de végétation et leurs incidences sur la fertilité des sols et la diversité biologique

    16. Faire des études sur la composition floristique de la combustibilité des jachères, friches et savanes dans le grand Bandundu

    17. Faires des études sociaux économiques sur les causes de feu de végétation dans le grand Bandundu (province de Maindombe, Kwilu et Kwango) ;

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    * 1(d'après le site Web du Centre Canadien de Télédétection : http://www.ccrs.nrcan.qc.ca )

    * 2 https://fr.wikipedia.org/wiki/Bandundu_(province)

    * 3 https://fr.wikipedia.org/wiki/Bandundu_(province)

    * 4 https://fr.wikipedia.org/wiki/Mai-Ndombe_(province)

    * 5 https://fr.wikipedia.org/wiki/Kwango_(province)

    * 6 https://fr.wikipedia.org/wiki/Kwilu_(province)

    * 7 https://www.congo-autrement.com/page/les-26-provinces-de-la-rdc/presentation-de-la-nouvelle-province-du-kwilu.html

    * 8Province de Bandundu, gouvernement provinciale, (2008). Présentation, attentes, projets de la province de Bandundu, 10p.

    * 9Ministère des affaires foncières environnement, conservation de la nature, pêche et tourisme (1999). Plans d'action de la biodiversité, appendice du plan d'action national, république démocratique du Congo, 178p.

    * 10Ministère des affaires foncières environnement, conservation de la nature, pêche et tourisme, 1999






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