Estimation et suivi des flux de carbone des ecosystems forestiers tropicaux au Bénin, Afrique de l’ouest

Thèse de Doctorat:

Cedric GOUSSANOU (2018). Estimation et suivi des flux de carbone des ecosystems forestiers tropicaux au Bénin, Afrique de l’ouest. Ecole Doctorale Pluridisciplinaire, « Espaces, Cultures Et Developpement », Université d’Abomey-Calavi, BENIN. 129p. 

Directeur de thèse: Prof. Dr Ir. Brice SINSIN.

Résume: La quantification de la contribution des forêts tropicales aux stocks de carbone mondiaux et à l’atténuation des effets du changement climatique nécessite la disponibilité de données et d’outils sur la biomasse et le sol. Cette étude vise à (i) élaborer des modèles de volume et de biomasse pour certaines espèces et des modéles génériques dans une forêt tropicale semi-décidue en Afrique de l’Ouest, (ii) estimer le stock de carbone forestier, (iii) suivre le flux de carbone et (iv) générer des données de référence sur le carbone organique du sol (COS) au profit des initiatives REDD+. Les travaux de terrain ont été menés dans la forêt classée de la Lama au niveau de trois types de végétation, à savoir les forêts non perturbées, les forêts dégradées et les jachères. Une approche d’échantillonnage non destructif a été réalisée sur 501 échantillons d’arbres pour analyser le volume fût et la biomasse. Le COS a été dérivé de mesures directes de la teneur en matière organique (MO) dans le sol. Six cent soixante-quinze échantillons de sol ont été prélevés jusqu’a une profondeur de 30 cm. Les échantillons ont été analysés pour déterminer la densité apparente et la MO du sol en utilisant la méthode de perte-au-feu. La production de litière et le flux de carbone ont été suivis mensuellement pendant deux années, basés sur la collecte dans 225 bacs à litière répartis dans toute la forêt et par types de végétation.

La modélisation du volume et de la biomasse fût en fonction du diamètre à hauteur de poitrine (Dbh) et de la hauteur fût, ont montré que les modèles spécifiques ont de meilleures capacités prédictives que les modèles génériques. Le stock de carbone de la forêt non perturbée était plus élevé que celles des formations perturbées. Le stock de carbone a été positivement corrélé à la surface terrière et négativement à la densité des arbres. L’étude a montré que les grands arbres doivent être inclus dans l’approche d’échantillonnage pour obtenir une quantification précise du carbone forestier. La MO, la teneur en carbone et le COS étaient plus élevées en surface qu’en profondeur du sol. La faible variation de ces propriétés du sol et leur répartition spatiale assez homogène à travers les types de végétation ont confirmé que les sols dans les forêts dégradées et les jachères ont atteint l’équilibre, en considérant la forêt non perturbée comme référence. La production totale de litière pendant la période étudiée (2 ans) a été estimée à 1,06 t ms ha-1. La saisonnalité et les types de végétation ont des effets significatifs sur la variation des litières. La chute de litière n’était pas uniforme sur l’ensemble de la forêt mais présentait des similitudes entre types de végétation. La litière des feuilles est le principal contributeur à la litière totale réflétant le caractère semi-décidue de la forêt. Par conséquent, la chute de litière était plus liée à la phénologie des plantes plutôt qu’aux variables environnementales. La perturbation par le feu qui s’etait produit au cours de l’étude suggère une période de suivi plus longue pour établir le schéma temporel de la production de litière.

La présente étude a démontré que les modèles spécifiques sont meilleurs aux modèles génériques nécéssitant de nouvelles recherches orientées vers le développement de modèles spécifiques pour couvrir d’autres espèces dominantes des forêts africaines. L’étude a expliqué l’application de modèles de biomasse et de données de terrain pour estimer le stock de carbone de référence des forêts. Le retour des nutriments dans le sol par la litière affecte la dynamique du COS et nécessite une attention particulière pour comprendre le budget carbone des écosystèmes forestiers.

Mots-clés: modèles allométriques, biomasse, carbone organique du sol, litière, écosystèmes forestiers tropicaux