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Universite Libre de Bruxelles (2012)

Influence du régime des feux d’aménagement sur la structure ligneuse des savanes nord-soudaniennes dans le Parc du W (Sud Ouest NIGER)

Diouf, Abdoulaye

Titre : Influence du régime des feux d’aménagement sur la structure ligneuse des savanes nord-soudaniennes dans le Parc du W (Sud Ouest Niger)

Prescribed fires regime impacts on the woody structure of North-Sudanian savannas in the W Park (South-Western NIGER)

Auteur : Diouf, Abdoulaye

Université de soutenance : Universite Libre de Bruxelles

Grade : Doctorat en Sciences 2012

Résumé
L’équilibre arbre-herbe dans la savane tropicale est reconnu comme l’une des principales énigmes de l’écologie des plantes. Les origines du difficile équilibre entre ces formes de vie sur des dizaines de millions de kilomètres carrés à l’échelle mondiale sont en partie attribuées aux perturbations fréquentes induites par les feux de végétation dont les effets varient dans l’espace et dans le temps selon les conditions environnementales. Les résultats de recherche dépendent de l’échelle et les conclusions tirées d’études locales sont rarement transposables à d’autres échelles. La question du transfert d’échelle s’avère donc cruciale dans l’étude des effets du feu, et nécessite une approche transdisciplinaire.
En raison de la variété des échelles couvertes, cette étude constitue une première dans la confrontation de données sur l’historique des feux dérivé de l’imagerie satellitaire à des données de terrain incluant des mesures détaillées sur la structure et la composition de végétation, ainsi que des propriétés édaphiques et topographiques. Elle s’est focalisée sur la composante ligneuse de par son caractère pérenne et son influence sur les processus écologiques majeurs. Sur une zone de plus de 2000 km², le Parc National du W du Niger (PNWN), où le feu est utilisé comme outil pour la gestion et la conservation des écosystèmes semi-arides, une carte de l’historique des feux a été élaborée à partir d’images MODIS de 250 m de résolution spatiale et de résolution temporelle journalière couvrant une période de sept années (2002-2009). Pour comprendre la variabilité, à la fois dans l’espace et le temps, de la propagation du feu dans la végétation, nous avons étudié les caractéristiques de distribution des feux en termes de régime du feu (i.e. période d’occurrence et fréquence) et de structure spatiale (métriques paysagères). Les relations causales plausibles entre les régimes du feu, les conditions édaphiques et topographiques à l’échelle régionale comme locale, et les caractéristiques de la végétation ligneuse (composition et structure) ont été examinées à travers des analyses multivariées et des modèles d’équations structurales. Nous avons aussi examiné plus en détails les stratégies adaptatives mises en oeuvre par les ligneux, et les interactions biologiques qui sous-tendent l’organisation spatiale des ligneux à travers une approche des processus ponctuels.
Les résultats montrent que l’activité du feu dans le PNWN se caractérise par une hétérogénéité spatio-temporelle induite principalement par les conditions édapho-topographiques via la structure de la végétation ligneuse. Les feux précoces de gestion créent des pare-feux efficaces, limitant une large extension des feux de saison tardifs. Cependant, ces feux tardifs pourraient ne pas être aussi destructifs comme qu’on le suppose généralement. En effet, l’adaptation des espèces aux différents régimes defeu correspond à des stratégies de croissance contrastées. Dans le cas des feux tardifs, les surfaces terrières et hauteurs moyennes les plus fortes sont rencontrées, permettant aux arbres de résister au feu. Quant aux zones non affectées par les feux l’analyse "patron-processus" désigne clairement la facilitation entre ligneux comme un processus fondamental de l’organisation spatiale périodique du couvert, une structure émergente qui empêche le passage du feu. Bien qu’ils ne se substituent pas aux études expérimentales, ces résultats basés sur une expérimentation naturelle à large échelle apportent des informations nouvelles précieuses tant au niveau fondamental que pour la mise en place d’une gestion raisonnée du PNWN

Mots clés : Allométrie, Allometry, Auto-organisation, Biodiversité, Biodiversity, Competition/facilitation, Ecologie du paysage, Ecologie spatiale, Facilitation/compétition, Fire history, Historique du feu, Landscape ecology, Modélisation par équations structurales (MES), MODIS, MODIS, Niger, Niger, Parc du W, Point process, Processus ponctuels, Remote sensing/GIS (Geographic Information System, Savane semi-aride, Self-organization, Semi-arid savanna, Spatial Ecology, Structural equation modeling (SEM), Télédétection/SIG (Système d’information géograph, W Park

Présentation

Version intégrale (25,7 Mb)

Page publiée le 24 juin 2013, mise à jour le 2 décembre 2018