INSTITUT FRANÇAIS DE RECHERCHE SCIENTIFIQUEPOUR LE DEVELOPPEMENT EN COOPERATION

elf aquitaine

Direction SÉCURITÉ ENVIRONNEMENT

Revégétalisation en zone tropicale humide

Analyse bibliographique

Synthèse pour une application

Huttel CharlesCadamuro Laurent Toulouse, janvier 1995

Avertissement

Dans son état actuel, ce rapport présente deux grandes parties, une analyse bibliographi­que de publications traitant peu ou prou de la revégétalisation en zone tropicale humide et unesynthèse tendant à dégager les actions qu'il est raisonnable de proposer pour réinstaller unecouverture forestière sur les plates formes de forage au Gabon.

N'ayant qu'une connaissance imprécise des conditions de ces sites ainsi que des possibili­tés disponibles localement, cette synthèse n'est que provisoire et devra être revue après unemission préliminaire sur le terrain.

Ce rapport a été élaboré par Laurent CADAMURO, étudiant en troisième cycle à l'Univer­sité de Toulouse, et Charles HUTTEL, écologiste de l'ORSTOM. L. CADAMURO s'est char­gé d'une première lecture des publications, de leur enregistrement et de leur classement selonles thèmes; il a également rédigé un premier projet de la partie "Analyse bibliographique".Dans un deuxième temps, Ch. HUTTEL a repris la lecture des articles cités et a rédigé le pré­sent rapport.

Les traitements énumérés dans la partie "Synthèse" ne constituent pas, à eux seuls,l'objet d'un éventuel projet de recherche; en plus de leur intérêt expérimental et démonstratif,ils seront les lieux où se dérouleront les observations sur la revégétalisation et ses conditions.D'autres situations devront également être prises en compte, forêt naturelle, friches agricoles.L'annexe "Projet de programme" donne une liste provisoire des actions de recherche visant àévaluer les effets des opérations de revégétalisation et d'élucider les raisons d'absence devégétation sur les sites.

Introduction

Raisons, méthodes et limites de ce travail

la ,bibliographie utiliséeA propos du vocabulaire

Analyse bibliographique

1 Revégétalisation spontanée

A Origine des perturbations

B Observations de quelques cas de revégétalisation spontanée1 Dans les conditions naturelles2 Après intervention anthropique

a Les jachères après cultureb La reforestation des pâturagesc La colonisation des sites abiotiques

3 Anomalies lors de la revégétalisation spontanéea Dans les chablisb Dans les jachèresc Dans les cas de dégradation sévère

C les conditions et les mécanismes de la revégétalisation1 Schéma général2 Les changements du milieu

a Les changements liés à l'éclairementb Les perturbations du contenu en nutrimentsc Les altérations liées à la compactation du sol

3 L'origine des plantesa Potentiel végétatifb Potentiel séminal

- graines d'origine édaphique- graines de provenance extérieure

4 L'évolution de la richesse floristique

D Conclusion sur la revégétalisation spontanée

Il Revégétalisation assistée

A Définition, principes et buts

B Quelques modes de revégétalisation assistée1 Plantations forestières

a Généralitésb Modes de plantationc Avantages et inconvénients des différents modes de plantationd Les productions secondaires

- bilan hydrique- diminution du C02 atmosphérique- augmentation de la biodiversité

e Conclusions sur les plantations forestières2 Agriculture

a Généralitésb Types d'agriculture

- agriculture itinérante- systèmes vivriers à composante forestière (taungya)

13

4

4

4444555556

666677778889

9

10

101010101111121212121313131414

- cultures en bandes alternées ("alley cropping")- cultures commerciales perennes- des jardins de case aux villages-forêts- autres alternatives

c Leurs effetsd Conclusions sur les cultures

3 Reconstruction d'écosystèmesa Généralitésb Les cas rencontrésc Les principales limitations rencontréesd ~es solutions préconiséese Evolution de la composition floristiquef Conclusions sur la reconstruction d'écosystèmes

C Actions entreprises pour revégétaliser1 Actions mécaniques sur le sol

a Les raisons d'une interventionb Avantages et inconvénients des modes d'interventionc Conclusions sur le travail mécanique du sol

2 Les apports au sola Les apports possiblesb Les apports organiques et leurs effets

-le paillis-le compost

c Conclusions sur les apports au sol3 Plantations

a Les deux grandes orientations de plantation- les espèces éxotiques à croissance rapide- les espèces autochtones

b Cas particulier des légumineusesc Avantages et inconvénients des différentes formes biologiquesd Conclusions sur la plantation

Synthèse

Situation actuelle

Possibles actions de récupération du solActions mécaniquesApports de matière organiquePlantations améliorantes

Plantation

Les opérationsLes parcelles prévues

14151515151616161718181919

202020202223232323242525262626272828

30

31313132

32

3333

Nombre de titres

30

/

20

10

/

/

/

o INi. ~ ~ 17.1 ~ ~1975 1980 1985 1990

I111III Fonds préexistant r0/a Acquisitions récentes

Graphique 1 : Année de publication des références du fonds ELF.

A Publications très intéressantesB Publications assez intéressantesC Publications peu intéressanteso Publications partiellement dans le sujetE Publications touchant à peine au sujetF Publications hors sujet

Nombrede titres

120

100

80

60

40

20

0A B C o E F

Graphique 2 Intérêt des publications du fonds ELF(acquisitions antérieures)

[

Introduction

Raisons, méthodes et limites de ce travail

Le présent rapport est une "synthèse bibliographique actualisée sur la revégétalisation 1

des sols dégradés sous climat tropical humide". Elle a été réalisée dans le cadre d'une conven­tion de prestation signée en juillet 1994 entre la compagnie ELF Aquitaine Production, DirectionSécurité Environnement (OSE), et l'Institut Français de Recherche Scientifique pour le Déve­loppement en Coopération (ORSTOM).

La compagnie pétrolière ELF Aquitaine, soucieuse de maintenir ou de restaurer les condi­tions naturelles dans ses périmètres de travail, désire voir ses infrastructures abandonnées(routes, plates formes de forage2) reprendre un aspect normal ; actuellement ces terres sontdépourvues de végétation même quelques années après leur utilisation. Pour cela la OSEcherche à développer une réflexion préliminaire à des travaux de terrain pour une stimulationde la revégétalisation par la recréation de conditions qui lui soient favorables. L'effet secondai­re recherché par cette revégétalisation est le contrôle de l'érosion provoquée par la déforesta­tion.

Actuellement, ces préoccupations concernent des sites se tr9uvant en forêt tropicale sem­pervirente dense. La compagnie ELF travaille au Gabon et en Equateur et elle cherche à as­socier à ce projet la compagnie Total qui éprouve des besoins similaires pour ses exploita­tions en Asie. Le choix des publications utilisables s'est donc concentré sur la zone tropicalehumide.

La conjonction de conditions très particulières de ces terrains (décapage des horizons su­perficiels, épandage de matériaux rapportés, compactage par et pour le roulement d'enginslourds) fait qu'aucune végétation spontanée ne s'installe sur ces terrains. Il est donc néces­saire de fournir un effort pour replanter les sites perturbés ou au moins y créer des conditionsfavorables pour une reprise naturelle de la végétation. La compagnie ELF, avant de se tancerdans des travaux de terrain, désirait faire le point des travaux publiés dans ce domaine, butde ce texte.

Ce rapport comprend une première partie analytique où sont décrites, avec des renvoisaux références, les actions entreprises pour favoriser la repousse de la végétation dans demauvaises conditions du milieu. Une deuxième partie reprend l'essentiel des résultats pourévaluer leur impact et en tirer un schéma d'intervention applicable au problème particulierd'ELF. En annexe, on trouvera la liste des publications lues; elles sont classées par ordre al­phabétique d'auteur et les numéros sont ceux utilisés comme index dans le texte.

La bibliographie utilisée

Les publications révisées pour cette analyse ont plusieurs origines.

Au départ, ELF disposait d'un stock de tirés à part commandés pour une autre analyse bi­bliographique ; celle-ci était plus orientée sur la connaissance de la forêt tropicale semperviren­te et de sa régénération. Il s'agissqit de 192 références dont la plupart ont été publiées entre1985 et 1992 (voir graphique 1). A la lecture, ces publications se sont révélées d'un intérêtvariable: 110 textes ne concernaient pas le sujet, 9 étaient assez intéressantes et le rested'un intérêt très moyen (voir graphique 2). Leurs bibliographies ont également été dépouilléeset les références qui semblent utiles ont été relevées.

1 Ce terme est un néologisme utilisé ICI dans un sens qUI est discuté plus lOin au paragraphe "À proposdu vocabulaire".

2 Par plate forme de forage, on entend des terrains aplanis, compactés et rechargés en gravillons Cesterrains sont situés sur terre ferme, il n'est pas question ICI des Installations off shore.

Ces publications sont des photocopies et, dans quelques rares cas, il est impossible d'ytrouver des références utiles telles que l'année de publication ou l'ouvrage dont elles provien­nent ; parfois on ne dispose que des numéros de pages. Dans ce cas, l'année de parution estnotée "s. d." (24 cas) et la revue ou le livre sous la forme "7" (21 cas).

De son côté, ORSTOM avait acheté les comptes rendus d'un colloque qui a eu lieu en1991 sur le thème "Restoration of Tropical forest ecosystems". Les références [4, 45, 64, 100,108,173, 193, 203, 221, 278]3 proviennent de cet ouvrage; les bibliographies des contribu­tions à ce colloque furent aussi une source de références à consulter.

H. de Foresta, botaniste de l'ORSTOM, fait partie d'un groupe de travail sur "les planta­tions forestières comme catalyseurs de la biodiversité" et, par son intermédiaire, nous rece­vons les comptes-rendus des réunions; ces comptes rendus sont répertoriés sous les numé­ros [222] et [147]. On y trouve également des références récentes utiles pour ce travail. A cestade de la recherche des publications à lire, 170 titres ont été trouvés et plus de 60 d'entreeux ont été retenus pour être commandés.

Pour compléter la liste des publications devant être consultées, il a été procédé à une inter­rogation de bases de données bibliographiques au service de documentation d'ELF à Bous­sens, responsable Madame Thieffry. Trois bases avaient été retenues d'avance (CAB, Agriset Pascal) et on n'a pas trouvé, dans le catalogue des bases consultables, une autre sourcede références; les bases retenues avaient déjà servi pour constituer le premier fonds docu­mentaire d'ELF et seules les références parues depuis début 1992 - inclusivement - ont étédemandées. La sélection a été faite sur des critères bien précis et n'a donné qu'un nombre limi­té de références. Celles-ci, une fois triées (élimination des doublons et des titres apparemmentsans intérêt), ont été ajoutées à celles déjà trouvées (fonds documentaire ELF, colloque de1991 et groupe "plantations forestières... ") puis les publications ont été recherchées.

L'obtention des publications est facile à partir de la base française de données (Pascal), unpeu plus longue pour celles trouvées dans les bases internationales et parfois laborieusepour celles relevées dans les bibliographies. Au moment de la rédaction de ce rapport et 4mois après avoir lancé les commandes, toutes les publications recherchées n'ont pas pu êtreobtenues. Des 32 références commandées auprès des banques de données, 26 ont été re­çues ; le résultat est moins bon pour les références relevées dans la bibliographie tradition­nelle, 40 titres des 66 recherchés ont pu être obtenus. Finalement quelques références biblio­graphiques de l'ORSTOM ou en ma possession ont été incluses. Le total général de titres lusest de 316. La nouvelle répartition des titres par année de parution se voit sur le graphique 1.Des observations personnelles tirées de mon expérience de quelques pays tropicaux ontégalement été utilisées.

Lors de la lecture, chaque publication fait l'objet d'une fiche; au départ, celle-ci comprenait,en plus des indications propres à une référence bibliographique (auteur, titre, lieu de publica­tion), des rubriques choisies en fonction de l'objectif de l'étude; une numérotation par ordre deréception et de lecture a servi d'index pour le rangement des articles. Rapidement !es notesprises se sont libérées de ce cadre pour devenir plus informelles afin de garder toutes les in­formations utiles, même si elles semblent n'être que très partielles. Après l'élaboration du plande ce rapport, les fiches ont été reprises pour un classement par thème. L'indexation d'originea été changée en une nurrérotation suivant l'ordre alphabétique d'auteur afin de présenter uneliste bibliographique facilement utilisable. Quelques références anciennes, qui ne font pas par­tie du fonds ELF et dont j'ai utilisé des notes personnelles, figurent sous forme de notes debas de page et ne sont pas reprises dans la liste bibliographique annexée.

Les différents chapitres de ce rapport n'ont pas tous reçu le même intérêt. Pour ceux parti­culièrement centrés sur notre objectif, on a sélectionné un plus grand nombre de référencesutiles et les articles correspondants ont été recherchés plus activement. Les chapitres "revé­gétalisation naturelle" ainsi que ceux traitant des différentes formes d'agriculture sont traités defaçon plus rapide. Par ailleurs, il faut préciser que ce travail ne peut prétendre être exhaustif etavoir utilisé toutes les références existantes sur les sujets abordés. Mais on peut espérer pré­senter ici un panorama complet des modes de revégétalisation en zone tropicale humide; lesfaits exposés sont étayés par les publications signalées. Pour rendre plus facile la lecture de

3 Les numéros entre crochets [ 1sont ceux ut!lisés pour le classement des références dans les listesdonnées en annexe.

2

1000 years

d = dynamic

h = homeostatic

* chablis

regression

.......... partial regression

and self- replacement

____ anticipation

Traits fins =phases dynamiquesTraits gras =phases statiques

Graphique 3 : Stades sylvogénétiques en forêt dense sempervlrente.Source [122]

ce rapport, les illustrations sont placées -dans la mesure du possible- sur les pages de gau­che en regard du texte concerné qui occupe la page de droite.

A propos du vocabulaire

Dans ce domaine de recherche, les mots "réhabilitation, régénération, récupération, restau­ration, revégétalisation, reforestation" semblent avoir été utilisés presque indifféremment;seuls Brown [44] et Bradshaw [38] (voir aussi le graphique 16) proposent de distinguer "res­toration" (reconstruction complète de l'écosystème) de "rehabilitation" (reconstruction partielle) ;Bradshaw ajoute encore la notion de "replacement" pour la substitution par un écosystémeoriginal -cultures, plantations forestières- alors que Brown utilise "reclamation" pour un senssimilaire. Les actions que l'on envisage tendent à reconstruire l'écosystème forestier en uti­lisant deux voies: créer certaines conditions favorables à la repousse de la végétation etplanter des espèces pour supprimer ou raccourcir des phases sylvogénétiques de la reconsti­tution de la forêt.

Les trois premiers termes de la liste du début du paragraphe précédent ont une connotationmorale, voire juridique, qu'il n'y a pas lieu de prendre en compte ici. Pour ce rapport on retien­dra le terme de "revégétalisation" qui semble le plus adéquat; il sera utilisé chaque fois qu'il yaura tentative de reconstitution d'un écosystème avec introduction de plantes, avec ou sansintervention préliminaire sur le sol. Pour les traitements appliqués uniquement au sol (travauxmécaniques, fumure organique ou minérale) on réservera le terme de "restauration" (de la struc­ture, de la fertilité, etc.... ).

3

1 YEAR

o

Périphérie>

300 âge (ans)

B =Arbustes pionniersD =Arbres sClaphlles

c

Centre

D Potentiel séminaladvectif

D Potentiel séminalédaphique

D Potentielvégétatif

Périphérie<

Hauteur (ml

3 30A = HerbacéesC = Grands arbres héllophlles

Graphique 5 Les étapes de revégétallsatlon desJachères.D'après [8]

Graphique 4 : Distribution des modes derevégétalisatlon sUivant lataille des chablis.Source [56j

10

60

30

Graphique 6 Revégétalisation spontanée d'uneparcelle déboisée et brûléeSource [292]

Analyse bibliographique

1. Revégétalisation spontanée

Sous ce titre sont rangées les repousses envahissant, sans aucune intervention humaine,les terrains déboisés lorsque cesse l'intervention qui a provoqué la déforestation.

A Origine des perturbations

La revégétalisation spontanée se produit dans quelques cas de déboisement naturel maissurtout après déforestation par l'homme. Les chablis sont le cas le plus fréquent de déboise­ment naturel: les chutes de vieux arbres créent un espace où la forêt se reconstituera en pas­sant par des stades plus ou moins nombreux suivant la taille de la trouée. Les tornades tropi­cales peuvent également occasionner un déboisement localisé ou étendu.

Les activités humaines sont la plus importante cause de déboisement et, parmi elles, la re­cherche de nouvelles terres agricoles l'emporte sur toutes les autres. L'exploitation de mines àciel ouvert peut produire de volumineux dépôts de matériaux stériles qui forment un milieu neufnon boisé où la végétation tendra à s'installer. Ce type de terrain présente des conditionsanalogues à celles des plates formes d'exploitation pétrolière.

B Observation de quelques cas de revégétalisation spontanée

1 Dans les conditions naturelles

Les chablis sont le mécanisme naturel de renouvellement de la voûte forestière [122, 311].On trouvera dans Hailé [122] l'interprétation globale des stades sylvogénétiques alternantdes phases dynamiques d'installation d'espèces, des stades de croissance puis de matura­tion et de vieillissement (graphique 3). Hors de la zone tropicale, les chablis sont aussi le mé­canisme normal de renouvellement de la voûte forestière [311] par exemple. Aux chablis natu­rels peuvent être assimilées certaines sections des exploitations forestières, plus précisémentles coupes d'arbres.

Les mécanismes en jeu varient avec les dimensions de l'ouverture. Les trouées les pluspetites sont comblées uniquement par la croissance des jeunes brins qui étaient en attentedans le sous bois et par la réactivation des méristèmes des arbres voisins [8, 104, 117]. Pourdes chablis plus étendus, ces mécanismes sont opérants essentiellement sur la périphérie dela trouée, mais à son centre s'installent des germinations ([56] et graphique 4).

Dans une forêt de Puerto Rico, Basnet [23] analyse la fréquence et l'importance des rejetsdans la régénération forestière après la tornade Hugo. 75 % des arbres dont les troncs étaientcassés avaient, 14 mois après le passage du cyclone, émis des rejets et Basnet conclut à lagrande importance de ce phénomène pour ces forêts très exposées aux vents violents.

2 Après intervention anthropique

a Les jachères après culture

Par le brûlis du matériel végétal et la mise en culture, la dégradation est plus poussée quedans les chablis. La succession des stades de revégétalisation des terrains abandonnésaprès cultures est résumée par Alexandre ([8] et graphique 5). Le graphique 6 illustre la revé­gétalisation après déboisement et brûlage d'une parcelle en Amazonie [292]. Kahn [150] en faitune généralisation; un stade pré-climacique4 serait atteint en 40 ans.

4 Une végétation c1imaclque est le stade ultime d'évolution d'une couverture végétale en l'absence devariations des conditions du milieu et d'intervention humaine

4

6

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5 0 15

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DISTANCE (ml

Graphique 7 . Repousses spontanées de trois ans d'âge selonle degré d'InterventionSource [291]

5 Se dit de tiges développées horizontalement et, dans ce cas, posées à la superficie du sol

La séquence des formations secondaires conduisant à la forêt originelle peut être altérée.Kahn [150] et Uhl [293] signalent l'existence des formations à dominance de lianes ligneuses;celles-ci étouffent les ligneux qui les supportent et empêchent le développement de tout autreforme biologique. Cette prolifération de lianes ne semble pas être liée à des conditions particu­lières. De telles formations ne permettront l'évolution du couvert forestier que lorsqu'elles au­ront disparu sous une attaque massive (maladie ou insecte).

b Dans les jachères

D'autres anomalies de la revégétalisation spontanée peuvent être imputées à des altéra­tions plus ou moins profondes des conditions du milieu. Uhl [293] redoute que la généralisation

On trouvera dans les références [21, 52, 106, 118, 161, 262, 315] des indications sur lesperturbations ou la repousse après exploitation forestière.

b La reforestation des pâturages

Les pâturages supposent une utilisation plus longue du terrain et le piétinement par le bé­tail. Le tapis herbacé est également une gêne pour l'installation d'espèces forestières. La refo­restation reste possible si l'intensité des perturbations n'atteint pas un certain niveau (mécani­sation intense des travaux, désherbages chimiques, brûlis répétés [210, 293]). Le graphique7 illustre les différences de repousse spontanée entre une parcelle seulement déboisée, uneautre coupée et brûlée et une parcelle défrichée mécaniquement. Ainsi que dans les conditionsnaturelles, la durée de chaque stade dépend de l'intensité de la perturbation du milieu [228,291].

Vieira [298] observe que l'installation de ligneux pionniers (Cordia multispicata ou Solanumainitum) favorise l'implantation d'espèces forestières.

La faible vitesse de reforestation des pâturages est attribuée par Uhl [294] et Nepstad[210] à la faible densité de propagules (rejets et graines), à la forte prédation endurée par lesgraines et les germinations, à la sensibilité aux sécheresses saisonnières et à la forte compéti­tion racinaire.

c La colonisation des sites abiotiques

Sur les terrains affectés par l'extraction minière de Nouvelle Calédonie, Jaffré [141] notequ'au bout de 10 ans, la revégétalisation spontanée n'a formé qu'une couverture de 10 à20 % ; la revégétalisation est plus rapide s'il reste quelques éléments de sol superficiel. Parcontre si le terrain est compacté, on n'observe aucune repousse spontanée [140].

La référence [41] décrit une autre situation de revégétalisation spontanée; il s'agit de l'ins­tallation d'une couverture végétale sur les talus de tranchées anthropiques dans le périmètreurbain de Yaoundé; les pentes sont fortes de 45 à 70 O. Depuis les talus les plus récents(moins de 2 ans d'âge) aux plus anciens (40 années), le pourcentage du sol couvert par lavégétation augmente de 0 à 90 % ; les premières espèces, peu nombreuses, sont des plan­tes à tiges traçantes5 et, au cours du temps, celles-ci sont remplacées par un couvert de plusen plus riche en espèces, mais restant herbacé avec une très forte composante graminéenne.

Dans une région relativement sèche de l'Inde, les déchets d'une mine de charbon portentune faible couverture végétale naturelle avec, au bout de 20 ans, seulement une vingtained'espèces surtout hérbacées et formant une biomasse aérienne de 1 à 3 tlha [145].

Au Gabon, les plates formes pétrolières ouvertes par ELF restent sans végétation [36].

3 Anomalies lors de la revégétalisation spontanée

Bien que la reforestation spontanée semble être la règle dans la zone de forêt semperviren­te tropicale, on observe certains cas de blocage de ce processus de revégétalisation.

a Dans les chablis

5

11111111111111111111

____L-- _

Forêt primaire

Ouverture du milieu

Graphique 8 . Mécanismes biologiquesde la revégétalisation.Élaboré d'apès [8]

Altération du milieu par déforestation et culture Intensive

Baisse de l'acti­vité biologiquedes micro et ma­cro-organismes

égétatlon pas­sant de ligneuseet pérenne à~erbacée et an)nuelle

Nutriments

Baisse des con­centrations descations échan­geables

Baisse du tauxde matière orga­nique

Mméralisatlonaccélérée etpertes d'éléments

\

Changementsde l'albedo etde la réflection

Augmentationdes fluctuationsde la températu­re du sol

Modificationde la capacitéde rétention dechaleur du sol

Modification dela répartttion

\:Je l'humidité)

Baisse de l'hu­midité relative

Baisse de l'inter­ception par lavégétation

Augmentationdel'évapo­transpiration

Augmentationdes pertes desol de surface

Augmentationdes écoulementssuperficiels

~Mauvaises circu­lation et rétentiond'eau dans le sol

l Baisse des infil­trations au-delàde 50 cm de pro­fondeur, drainagedéficient

Graphique 9 : Impacts de la déforestation sur les facteurs du milieu.D'après [162]

JJ11!JiJJ111111111111

des feux dans les jachères de l'Amazonie orientale ne puisse empêcher leur évolution versdes stades forestiers.

Les recrus, étant des formations végétales ouvertes, peuvent être envahis par des espè­ces adventices qui inhibent le développement d'autres plantes. Uhl [294] mentionne des casd'invasion (Stachytarpheta cayennensis) dans les pâturages amazoniens. La plante enva­hissante la plus commune est une graminée, Imperata cylindrica, qui, d'après ce même auteur,recouvre 200 000 km2 en Indonésie (400 000 km en Asie du SE [118]). En Afrique, EupatoriumcxJoratum est une adventice partirulièrement redoutée [302].

c Dans les cas de dégradation sévère

La revégétalisation, quand elle peut avoir lieu, ne forme qu'un tapis ouvert limité à des her­bacées [41, 145] et à quelques arbustes [139]. Dans les cas les plus sévères, aucune rev é­gétalisation spontanée n'a lieu. Les causes peuvent être très variées, parfois identifiées: to­xicité chimique du sol (cas de déblais miniers), compacité du sol (cas des routes) ; d'autrespossibles conditions drastiques du milieu (insolation excessive, mauvaise circulation de l'eau,fertilité réduite par manque de nutriments et de matière organique, absence de diaspores,etc... ) sont autant de facteurs inhibant la repousse.

C Les conditions et les mécanismes de la revégétalisation spontanée

1 Schéma général

Il est admis, depuis plusieurs dizaines d'années déjà, que l'évolution de la végétation dansune zone perturbée tend à reconstituer une formation végétale semblable à celle ayant existéavant le déboisement. On a d'abord parlé d'espèces nomades6, cicatricielles7 ou interrrédiai­res [49] avant de proposer un schéma se voulant universel [47, 48] et une interprétation glo­bale [122].

Cette théorie dite "de la composition floristique initiale"8 s'applique assez bien dans le casde perturbations de faible et moyenne intensité mais, comme on l'a vu aux paragraphes pré­cédents, elle peut souffrir de quelques exceptions. La revégétalisation spontanée peut êtreschématisée par le graphique 8.

2 Les changements du milieu

Les paramètres des conditions écologiques sont perturbés par l'ouverture du couvert fores­tier et le graphique 9 tend à en dresser un tableau synoptique. De nombreux facteurs sont al­térés et on en retiendra trois principaux qui entraînent des changements significatifs pour la vievégétale.

a Les changements liés à l'éclairement

La suppression de la végétation forestière permet au rayonnement direct d'atteindre le solet il en résulte une augmentation de l'éclairement de l'ordre de 70 % [250]. La répartition del'éclairement n'est pas uniforme à l'intérieur des chablis et des espèces différentes ocrupentles diverses zones de lumière [77].

L'augmentation du rayonnement incident va de pair avec une augmentation de l'amplitudedes écarts thermiques [131, 162, 250, 258]. Riera [250] trouve une plus grande fréquence degermination de Cecropia obtusa là où les écarts thermiques sont les plus grands (voir aussi[128]). On note aussi une diminution de l'humidité atmosphérique [131, 162, 250, 271 J. Lesconditions de vie pour les espèces sciaphiles se dégradent lors de l'ouverture du couvert fo­restier alors que les espèces adventices peuvent proliférer [131].

6 Mangenot G., 1955 . Etudes sur les forêts des plaines et plateaux de la Côte d'Ivoire. Etudes ébur­néennes, IFAN, 5-61.

7 Van Steenis C. G. G. J., 1956: BaSIC princlples of rain forest sociology. In "Study of tropical vegeta­tion". Actes du colloque de Kandy, UNESCO, 5p

S Terme proposé par Egler en 1954 (Vegetatio, 4, 412-417)

6

/Fixation d'azoteatmosphérique

~---::>-~(Stockage par ')

la végétation ~

\Mort

d'arbresPrélèvementChute de

par la litièrevégétation

\

Infiltration /Minéralisation

80% Stockage dans- !e sol superficiel

20%

Sous sol \' Pertes~,--

\ 1 Erosion

~ Dénitrification

~I 1nfiltrations'--_./

Graphique 10 : Cycle général des éléments minérauxD'après [131]

b Les perturbations du contenu en nutriments

Le cycle général des nutriments dans une forêt tropicale sempervirente peut être schémati­sé par le graphique 10. La plus grande partie de la réserve de nutriments de l'écosystème setrouve dans la végétation et son recyclage passe principalement par la chute de litière. La dé­forestation libère ce stock et les teneurs en nutriments du sol augmentent brutalement, surtoutsi la matière végétale est brûlée. Par exemple la concentration de phosphore du sol passe de3 ppm en forêt à 11 ppm immédiatement après le brûlis pour ensuite redescendre [113]. Aubout de 5 ans, on ne retrouve plus cet effet bénéfique du brûlis sur le contenu d'éléments mi­néraux du sol [292]. Les cendres permettent une augmentation du pH et des taux de Ca, Mg,K et P ainsi qu'une diminution de celui de l'aluminium échangeable [258].

La déforestation diminue également les teneurs d'azote et de matière organique du sol [131 ,162,258]. Lors de la reforestation naturelle des jachères, les retours au sol de matière organi­que et de nutriments atteignent, au bout d'une dizaine d'années, des valeurs comparables àcelles observées en forêt mature [95].

c Les altérations liées au compactage du sol

L'exposition du sol au soleil et à la pluie, ainsi que les passages de l'homme ou de machi­nes, provoquent une déstructuration des centimètres superficiels du sol qui perturbent les cir­culations normales de l'eau dans le sol. L'infiltration est réduite [162, 286] et le ruissellementaugmente. Le programme expérimental ECEREX a montré, lors du passage de la forêt à unpâturage, un accroissement du ruissellement par un facteur de 1,5 à 3,3 et de 34 pour l'érosion[260]. D'autres références [131, 162, 166, 258, 286] donnent des résultats comparables. Uneanalyse plus détaillée des effets pervers du compactage se trouve dans le grand chapitre sui­vant.

En raison des mauvaises conditions générales, certains auteurs signalent le rôle des micro­habitats à l'intérieur du chablis ou de la jachère. Riera [250] démontre l'importance des buttesde basculement des souches pour l'installation de germinations. Uhl [290] dit que, selon leurespèce, les germinations peuvent avoir une préférence pour l'un des 6 microsites qu'il décrit etdont il donne quelques caractéristiques microclimatiques ;dans un autre travail, le même auteurajoute que les andains sont un autre endroit utilisé par les germinations [289]. Bradshaw [38],Devoe [77] et Whitmore [117] mentionnent aussi l'effet positif de l'hétérogénéité du milieu, plusparticulièrement des microreliefs du sol, sur la colonisation.

3 L'origine des plantes

La revégétalisation spontanée se fait à partir de plusieurs sources dont les apports varientselon l'intensité de la perturbation du milieu originel.

a Potentiel végétatif

Il est constitué par les rejets de souche et de racine ainsi que par les germinations. Cesdernières sont nombreuses à être déjà en place dans le sous bois, mais souvent leur crois­sance dépend d'un éclairement plus intense et elles ne grandiront qu'à la faveur d'une trouéede la voûte forestière [8, 9, 56, 104].

L'aptitude à rejeter de la souche varie selon les espèces [154, 56, 293, 23, 117]. SelonBasnet [23] le diamètre de la souche n'interviendrait pas dans cette aptitude alors que Gor­chov [117] la trouve plus développée pour les souches d'arbres de petits diamètres. L'effica­dté de ce mode de revégétalisation est dirTinuée par le feu [290], l'usage agricole intensif duterrain (emploi d'herbicides, surpâturage, nettoyage répété des parcelles) [289, 293]. L1hl [292]trouve 25 espèces forestières avec des rejets lorsque l'usage du terrain est peu intensif maisseulement 18 s'il devient intensif.

Un traitement mécanique n'est pas forcément néfaste à ce type de revégétalisation, car lafragmentation des racines peut y stimuler l'émission de rejets; seul l'enlèvement des soucheset des racines garantit l'absence de rejets [293]. Les nombreux rejets observés à court terme(de l'ordre de l'année) disparaîtront à un stade très jeune et, à 6 ans d'âge, le recru forestier dela parcelle ARBOCEL ne comprenait plus que 1,2 % de plantes produites par ce mode [56].

7

Nombre de graines viables par m2

100

1

J-Forêt Chablisnaturelle petit

Chablisgrand

• Arbres de la forêt pnmalre

LJ Arbres de la forêt secondaire

• Espèces des stades Initiaux

Graphique 11 . DenSité de graines en forêt etchablis et selon les formationsvégétales d'angine.D'après [55]

Dans la référence [292] on reléve aussi une diminution de l'importance des rejets dans les re­crus entre 3 et 5 ans d'âge.

Ce potentiel végétatif s'exprime surtout si le déboisement est naturel (chablis spontané oupar tornade) ; dans le cas de déboisement anthropique, il participera à la revégétalisation si onmaintient des souches pouvant rejeter (défrichement manuel [56, 293] ou, à la grande rigueur,par lame ROME qui coupe net les arbres au niveau du sol sans les déraciner).

b Potentiel séminal

La revégétalisation spontanée se fait essentiellement avec des plants issus de graines[56]. Il est usuel de séparer les graines présentes dans le sol avant le déboisement (potentielséminal édaphique, "sail seed bank") des graines arrivant sur les lieux après la déforestation(potentiel séminal advectif, "seed rain") [305].

Dans les chablis et les formations secondaires, il est parfois difficile de faire cette distinction.Par exemple, Chandrashekara [55] suit la densité de graines viables dans des chablis de tail­les et d'âges différents en s'intéressant aux formations d'origine des espèces mais sans re­d'lercher quand et comment ces graines sont arrivées; il montre qu'elle est importante en forêtnaturelle, qu'elle augmente brutalement avec l'ouverture de la voûte forestière, qu'elle diminuefortement lors de la première année et qu'elle augmente ensuite avec l'âge du chablis; la den­sité augmente aussi avec la taille du chablis (voir graphique 11).

- graines d'origine édaphique

Skoglund [272] cite plusieurs travaux où ce stock varie entre 25 et plus de 9000 grainespar mètre carré dans le sol des forêts tropicales humides, la moyenne étant de l'ordre de quel­ques centaines; cette valeur est jugée relativement faible par rapport à des formations tropi­cales plus sèches et aux écosystèmes de la zone tempérée. Whitmore [305] donne une four­chette plus étroite, de 60 à 500 graines/m2. Le brûlis souvent utilisé avant la mise en culturediminue fortement le stock édaphique de graines [243], de 752/m2 à 157/m2 dans le cas étudiépar Uhl [288, 290].

Le stock de graines présentes dans le sol forestier avant le déboisement comporte aussibien des espèces de la forêt primaire que des espèces propres aux formations secondaires([55, 272] et graphique 11 - colonne de gauche]. Holthuizen [128] trouve, dans un m2 et enforêt non perturbée, plus de 70 graines de Cecropia, espèce nettement secondaire, dans les 2premiers centimètres du sol et jusqu'à 150 dans les 20 premiers cm.

Les espèces de la forêt primaire ne sont pas les plus aptes à enrichir le stock de graines dusol car elles manquent souvent de dormance [77].

Le contenu en graines du sol forestier superficiel rend ce matériel recommandable pour desopérations de revégétalisation ; son épandage sur des surfaces stériles y apporterait desgraines aptes à germer ainsi que le milieu qui leur convient [272].

Le stock de graines du sol semble demander des conditions particulières pour s'exprimer.Charles-Dominique [56] dit qu'il ne se développera qu'en absence de la couche superficiellede la litière alors que Holthuizen [128] démontre que les graines de Cecropia germent abon­damment avec des températures fluctuantes. D'autres auteurs [8, 77, 305] attribuent à cesgraines une dormance photolabile qui ne peut être levée que dans des trouées relativementgrandes [55, 56, 128,272]. Par contre, Williams-Linera [306] montre que l'éclairement en lisièrede forêt suffirait pour augmenter significativement la germination des graines du stock éda­phique. Dans une forêt à Diptérocarpacées, Kennedy [153] admet que la taille de l'ouverturen'affecte en rien les taux de germinations, mais attribue un effet positif à la mise à découvert età la perturbation du sol.

- graines de provenance extérieure

Les apports de graines depuis l'extérieur ne sont que rarement quanti'fiés et on trouve mê­me des contradictions quant à l'effet de l'ouverture sur ce flux de diaspores. Selon certains au­teurs, l'ouverture du couvert forestier attire des animaux capables de transporter des graineset leur densité dans le sol augmente fortement (depuis 177 à 9 000 par m2 [55, 289]). Par con-

8

Potentiel végétatif Potentiel séminal

crOissance rejets édaphlque advectlfde plantules de souche

Chablispetit

Chablisgrand

Culture

r-sur brûlis

AgricultureIntensive

![Travaux

de géniecivil

Graphique 12 Les modes de la revégétalisation spontanéePartiellement d'aprés [288]

tre, Gorchov [117] a mesuré des pluies annuelles de graines de 7 500/m2 à 13 000/m2 sousforêt et de seulement 900/m2 au milieu de défrichements en couloirs de 30 m de large.

Une étude détaillée réalisée en Guyane [56] décrit 3 groupes d'animaux responsables del'introduction de graines depuis l'extérieur. La trouée est d'abord fréquentée par des oiseaux àrégime mixte attirés par la prolifération d'invertébrés; ils y défèquent des graines provenantessentiellement d'espèces des formations secondaires. Vers 4 à 7 ans d'âge, le recru attiredes animaux plus gros capables d'y introduire des graines plus volumineuses provenant dela forêt voisine. Les chauves souris survolent les trouées comme le reste du paysage et ellessèment de 1 à 10 graines par 10m2 par nuit; elles peuvent aussi disséminer, en nombremdndre, des graines plus grosses. Ce transport se fait essentiellement à 150-300 m de lasource, mais les chauves souris peuvent disperser des graines à plusieurs kilomètres de laplante mère. Les conclusions d'autres auteurs sont similaires [117,264,290,305].

A Puerto Rico, Devoe [77] remarque que dans les ouvertures du couvert forestier, les grai­nes légères originaires des formations secondaires arrivent en nombre bien supérieur à celuides graines plus grosses originaires des formations forestières matures. Dans les trouées ap­paraissent aussi des espèces, souvent herbacées, à dispersion anémochore [264, 290].Dans son analyse de la pluie de graines sous forêt, Martinez-Ramos [191] trouve légèrementplus d'espèces "immigrantes", (provenant de formations végétales autres que la forêt), qued'espèces "locales" (originaires de la forêt), 48 contre 40.

Mais si l'ouverture favorise l'entrée de graines, elle attire aussi de nombreux prédateurs(rongeurs) qui s'attaqueront de préférence aux plus grosses graines des espèces forestièreset aux germinations [264,289,293].

Le graphique 12 tente de synthétiser la part d'intervention des différentes origines de plan­tes suivant un gradient croissant d'intensité de perturbation du milieu forestier. Il est importantde noter que pour les degrés les plus poussés de dégradation, il n'existe plus qu'un seul mé­canisme de revégétalisation et il s'agit en plus du moins efficace. Cette faible efficacité est en­core diminuée par les déplorables conditions pédologiques et microclimatiques règnant habi­tuellement dans ces sites.

4 L'évolution de la richesse floristigue

L'évolution du nombre d'espèces ligneuses est assez lente dans les jachéres. Les stadespionniers sont souvent dominés par une ou un petit nombre d'espèces qui les caractérisent:stade à Cecropia, Macaranga, etc... Au Costa-Rica on a dénombré 36 espècesarborescentes dans des recrus de 3 ans d'âge et 52 dans des parcelles de 5 ans [106]. Surdes parcelles coupées et brûlées en Amazonie, ce nombre est de 30 à 2 ans, 56 à 5 ans alorsqu'il est de 100 en forêt naturelle (pour la même superficie inventoriée) [292]. Dans lespâturages, cette évolution est encore plus lente, au bout de 20 années, seulement 21espéces arborescentes de la forêt ont réussi à s'y établir.

D Conclusions sur la revégétalisation spontanée

Dans la zone tropicale humide, la revégétalisation spontanée conduit à la reconstitutiond'une couverture forestière. Si l'aspect et la structure de la nouvelle forêt est assez rapidement(quelques décennies) comparable avec ceux de la forêt originelle, sa composition floristiqueévolue plus lentement (quelques siècles).

L'e"fficacité de la revégétalisation spontanée diminue fortement lorsqu'augmente le degré deperturbation du milieu forestier. La formation du couvert forestier peut en être ralentie et, en casde dégradations sévère, elle peut être bloquée. Les altérations freinant ou interrompant la re­végétalisation peuvent être imputées aussi bien à l'absence de diaspores qu'à des conditionsadverses à leur implantation.

Si le milieu à revégétaliser comprend des hétérogénéités (micro-reliefs), il sera plus fadle­ment envahi par la végétation; celle-ci sera également plus diversi'fiée.

9

Type de forêt Causes de dégradation Mesures de revégétallsationdégradée

Terrain nu Compactage de surface, matériaux Végétation de stabilisation (espècestoxiques, excès minéraux (par ex. salini- exotiques pouvant être utiles), travailsatlon) , changement du pH, manque de du sol, protection contre le feu, lnstaila-nutriments, pollution tion d'arbres

Formations Déforestation à des fins agricoles ou Plantation d'arbres, agroforesterie avecherbacées brûliS pour pâturages notamant des légumineuses fixatrices

d'azote et à enracinement profond

Forêt secon- Forêt primaire détruite par des facteurs Plantations mixtes d'essences suscep-daire basse naturels (feux. tremblements de terre) tibles d'améliorer les sols et de fournir

ou exploitation forestière ou surpâturage des récoltes, agroforesterie

Forêt Dommages aux sols par l'utilisation Plantations d'enrichissement forestier etexploitée d'engins lourds, mauvaises techniques re-Installation rapide d'une couverture

de coupe et mauvais choIX de sites végétale sur les sites déforestésd'exploitation forestière (pentes)

Tableau 1 : Dégradations des forêts: causes et remèdes.Elaboré d'après [182]

Catégorie Problème ActionsImmédiate à long terme

PhysiqueStructure Sol compact Griffage ou scarification Végétation adaptée

Sol meuble Compactage, apport Végétation adaptéede terre fine

Stabilité Sol instable Mulch organique, stabili- Aménagement des pentes,sateur végétation

Humidité Sol sec Mulch organique Végétation adaptéeSol humide Drainage Drainage

ChimiqueNutriments DéfiCit général Engrais, amendements Engrais, amendements et

plantation de légumineusespH pH acide Chaulage ChaulageMétaux lourds Forte concentration, Mulch organique ou Couverture inerte, cultivars

toxicité cultivars tolérants tolérantsPlantes

Végétation Colonisation lente Ensemencement, Améliorer les conditions dunaturelle ou nulle épandage de sol riche milieu

en diaspores

Tableau 2 : Les facteurs limitants et leur amélioration.Elaboré d'après [38]

Il. Revégétalisation assistée

A Définition, principes et buts

Il s'agit d'exposer et d'analyser les opérations entreprises par l'homme pour reconstituerune couverture forestière. Outre la plantation d'espèces choisies, la revégétalisation, au sensoù elle est comprise ici, inclut souvent des actions visant à améliorer les aptitudes du sol.

Les stades initiaux sont très diversifiés allant depuis des coupes forestières à des situa­tions extrêmes comme des déblais miniers ou des gravats de constructions; les potentialitésdu milieu pour recevoir une couverture végétale varient ainsi depuis très favorables à totale­ment adverses. Les actions de revégétalisation occupent donc tout un éventail allant depuis laplantation d'arbres dans des jachères ou même en forêt jusqu'à la création ex nihilo d'écosys­tèmes sur des substrats artificiels. Lovejoy (tableau 1 et [182]) propose une classification desconditions de perturbation des milieux forestiers, des facteurs limitants et des actions à entre­prendre pour reconstituer une forêt. Bradshaw (tableau 2 et [38]) donne un tableau plus cen­tré sur la rectification des facteurs adverses à la revégétalisation.

Les buts de la revégétalisation sont évidents pour les plantations agricoles et forestières.Dans les chapitres traitant de ces interventions, il sera fait état d'objectifs ou d'effets secondai­res ; le contrôle de l'érosion est le but secondaire le plus fréquent. La plupart des référencesanalysées ont pour objet des systèmes orientés vers la production (d'aliments, d'énergie, debiens commercialisables). Pratiquement toutes les informations sur les effets des travaux dusol sont tirées de recherches sur des cultures, parfois de cycle court. Rares sont les exemplesd'installation de formations arborées sans vocation productive; ils concernent des situationsextrêmes où l'on recherche à reconstituer une couverture végétale d'abord pour des raisonsesthétiques et parfois pour contrôler l'érosion; une forte incitation légale n'est pas étrangère àces préoccupations.

B Quelques modes de revégétalisation assistée

1 Plantations forestières

Dans ce paragraphe ne seront considérées que les plantations forestières destinées àfournir du bois, les plantations mixtes (bois/autres productions) étant incluses dans le para­graphe suivant.

a Généralités

Elles sont plus fréquentes en zone sèche qu'en zone humide; dans ce dernier cas, oncherche à obtenir aussi bien du bois de chauffe que du bois d'oeuvre. Les plantations fores­tières, qui étaient d'abord de type industriel (production de bois pour scierie, déroulage, pan­neaux de particules, pâte à bois), ont progressivement été complétées par des plantations detype "social" ; dans ce type de projet, de dimensions plus réduites que les planations indus­trielles, les planteurs sont les bénéficiaires et ils recherchent plus souvent les productions se­condaires plutôt que le bois [93, 129, 225].

Dans la région tropicale, les surfaces annuellement plantées en forêt étaient de l'ordre de 1million d'hectares durant la décennie '80 [93]. La zone de la forêt dense sempervirente occupe600 à 700 x 106 ha dont 203 x 106 ha pourraient recevoir une reforestation [210]. Même si lacréation de nouvelles plantations a doublé depuis la décennie '70 à celle des '80, le rapportdéforestation/plantations forestières reste très élevé, de l'ordre de 10/1 [93]. Dans un ensem­ble des pays du SE asiatique, Hirsch [126] publie des taux de reforestation de a à 0,7 %alors que la déforestation va de 0,3 à 2,6 %.

b Modes de plantation

Il faut séparer les plantations en forêt de celles réalisées sur sites déboisés. Les travauxsous forêt sont souvent assez complexes et visent à aider les jeunes brins issus de régéné­ration naturelle (Malayan Uniform System) ou à provoquer celle-ci (Tropical Shelterwood Sy s­tem) ; on peut encore distinguer des méthodes intensives (enrichissement en layons, déliana­ge, dégagement des plants d'avenir) et celles plus extensives (ouverture du couvert) [21,

10

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Graphique 13 Variations des teneurs du sol en matière organiqueet nutrimentsSource [258]

209, 262]. Actuellement on parle de régénération naturelle assistée qui consiste à ouvrir le cou­vert par une coupe forestière normale pour favoriser la croissance des jeunes plants [21, 85,161, 262]. Cette pratique convient plus particulièrement aux espèces à longue révolution etelle fait bénéficier les jeunes plants d'une certaine protection [76, 209] ; elle s'emploie beau­coup avec des espèces locales. Dans certaines conditions (souches attaquées par les ter­mites et à cépées peu vigoureuses), l'effet de l'ouverture du couvert sur la croissance desrejets est faible ou nul [99].

Les plantations denses à découvert utilisent souvent des espèces introduites. Parmi lesessences couramment utilisées en dehors de leur aire d'origine, trois genres fournissent la plusgrande partie des espèces plantées: Acada [3,28, 51, 58, 87, 132, 184, 185, 209, 214, 263,275,299], Eucalyptus [28, 51, 54, 214, 256, 275], Pinus [11, 149, 184, 185, 256, 263, 275].Ce sont des especes à croissance rapide, très utiles dans les programmes de reboisement oude restauration de sols [51, 79, 87, 132, 184, 185, 299]. Elles ne produisent souvent qu'unbois médiocre parfois transformable en pâte à papier (Pinus, Gmelina [209, 256, 275]). Tec­tona grandis [275], producteur d'un bois d'oeuvre apprécié, est une autre espèce utilisée àgrande échelle en plantations pures.

c Avantages et inconvénients des différents modes de plantation

Tout le monde est d'accord pour accorder aux plantations forestières l'avantage de freiner ladéforestation (voir en [15] l'avertissement d'Aubréville). Spears [275] voudrait voir des planta­tions communautaires satisfaire les besoins locaux, de grandes plantations fournir la matièrepremière industrielle et mettre en réserve les écosystèmes naturels. Mais les spécialistes dé­battent encore du meilleur moyen de les réaliser. On peut d'abord opposer le recru naturel à laplantation; le recru a l'avantage d'un moindre coût [17] et d'une couverture s'installant plus ra­pidement que dans les plantations [258]. Le choix devrait se faire en fonction des besoins ex­primés par les populations avoisinantes [17]

Les grandes plantations sont des opérations lourdes, coûteuses et difficiles à conduire [51,84]. Si elles sont intégrées dans un système de production agricole, elles permettent de fixerla main d'oeuvre nécessaire pour les travaux forestiers [265], en particulier les désherbagesprécoces [183]. Après avoir été une lourde charge financière, les nombreuses recherches surles espèces les plus adaptées [3, 67, 180, 237, 261, 256, 299] ainsi que sur les techniquesparfois sophistiquées de préparation du matériel végétal [37, 103, 178, 297] sont maintenantun gage de réussite des plantations avec les espèces sélectionnées.

Une autre controverse oppose les tenants des espèces locales à ceux prônant les espè­ces exotiques. Celles-ci ont habituellement une croissance très rapide (on trouve des valeursjusqu'à 60 m3Jha/an [3]), mais elles produisent souvent une litière difficilement dégradée par lamicroflore locale; par effet allélopathique, elles peuvent former des "déserts biologiques" [49].11est recommandé de les planter en mélange avec d'autres espèces [28, 214, 275, 302]. Laplantation d'espèces natives en sous bois de Pinus ou d'Eucalyptus active la décompositionde la litière, réduit les attaques sur Toona (Méliacée) et optimise l'utilisation de l'espace [173].Même dans les forêts naturelles d'Eucalyptus, la présence spontanée, en sous bois, d'Acadapulchella améliore les teneurs en nutriments de la litière [214]. Les conditions pédologiquessont également améliorées par les plantations mixtes et elles permettent plus facilement l'ins­tallation spontanée d'arbres autochtones [64], malheureusement les plantations multispédfi­ques sont encore trop rares, en dehors de certains systèmes agroforestiers, pour offrir un ter­rain d'observation valable [49]. On a testé avec succès (au moins dans un premier temps)des plantations mixtes simples associant une essence de lumière à une essence d'ombre[54].

Le bois produit par les plantations forestières étant destiné à être coupé et utilisé, on peutcraindre que l'exportation de nutriments majeurs comme K, Ca, P n'occasionne un appauvris­sementencore plus poussé de l'écosystème. C'est ce que prévoit le schéma de Lundgreencité par Sanchez (graphique 13 et [258]).

d Les productions secondaires

On récapitulera ici quelques bénéfices autres que la production de bois. Les effets d'amé­lioration du sol seront traités plus loin au chapitre des "plantations améliorantes".

11

- bilan hydrique

L'amélioration des caractéristiques hydriques des bassins versants est une des raisonspour reboiser les parties les plus hautes [1, 51, 123]. Certains auteurs parlent alors de pro­duction ou de récolte d'eau.

- diminution du C02 atmosphérique

L'inexorable augmentation des teneurs en C02 de l'atmosphère a conduit certains auteursà s'interroger sur la possibilité de blocage du carbone excédentaire dans du bois produit, sousles tropiques, par des essences à croissance rapide. Suivant les espèces et les conditions dumilieu, le stockage annuel de carbone varie entre 1 et 8 tlha [263]. En appliquant des modèlescx:mplexes de libération et de fixation de C02, différents auteurs en arrivent à n'accorder à cesplantations qu'un impact direct tout à fait secondaire [25, 263]. Elles n'agissent sur les teneursde C02 que par l'intermédiaire de leur effet ralentisseur sur le déboisement.

Par ailleurs le bois produit par ces plantations pourrait être une source potentielle de C02et un effet positif ne saurait être dégagé que s'il est utilisé en remplacement du carbone fossile,principale cause de l'augmentation du C02 atmosphérique [119,130]. A l'échelle de la Thaï­lande, la stabilisation du taux de C 02 demanderait le maintien du tiers du pays sous forêt[277]. Pour Grantham [119], les plantations n'ont de sens que comprises dans un ensembled'efforts allant de la conservation (aussi prônée par Bekkering [25]) à l'intensification de l'agri­culture y compris la récupération de terres non utilisées.

- augmentation de la biodiversité

Les plantations forestières peuvent avoir un effet secondaire intéressant, l'invasion d'ad­ventices ligneuses appartenant à lal:lore locale; l'amélioration du sol et des conditionsmicrocli­matiques seraient responsables de cette évolution vers une plus grande richesse floristique[185]. Un groupe de travail [147, 222] s'est formé autour de Parrotta et il collecte les donnéesexistantes et lance un vaste projet d'étude de l'effet catalytique des plantations forestières surla restauration de la biodiversité.

Les premiers résultats indiquent une absence d'influence de l'espèce plantée sur le nombred'espèces s'installant spontanément [185] (observation qui ne doit pas se vérifier sous Euca­lyptus... ). Des plantations d'Albizia de 6-7 ans contiennent 22 espèces ligneuses natives;elles ne semblent pas pouvoir s'installer au-delà de 200 m des formations arborées naturelles[221]. A Puerto Rico, diverses espèces en plantations allant de 23 à 54 ans ont, dans leursous bois, entre 17 et 31 espèces locales [184]. Sur un plus grand nombre de plantations ontrouve une apparition d'espèce locale par an jusqu'à 30 ans d'âge [185].

On note un effet négatif des travaux d'entretien des plantations qui tendent à diminuer lenombre de pieds et d'espèces s'installant spontanément [184, 185], néanmoins ces pratiquessont indispensables pour assurer la réussite de la plantation [183]. Pour augmenter l'introduc­tion de graines depuis l'extérieur, on peut planter des espèces attractives pour les oiseaux etles chauves souris [22, 56].

L'enrichissement naturel en espèces des plantations forestières ne se fera que si les condi­tions du milieu ne sont pas trop dégradées; leur mélange avec l'espèce exotique plantée con­tribue à accélérer encore la restauration du sol [220]. Si, au départ, les conditions ne permet­tent pas l'envahissement d'espèces locales, la plantation tendra à former un système pauvreen espèces, stable c'est-à-dire non évolutif [184].

e Conclusions sur les plantations forestières

Les plantations forestières traditionnelles supposent une technologie et un financementéle­vés. La préférence donnée à des espèces à croissance rapide limite l'éventail d'espèces utili­sables; la recherche en vue d'une plus grande diversification ne semble pas dégager de nou­velles possibilités: Ochroma, Cavanillesia, Trema, Zanthoxylum et Vochysia, champions decroissance au Panama, n'augmentent leur diamètre que de 2 cm/an alors que Gmelina, Leu­caena, Acada ou Pinus croissent de 3 à 5 cm/an [67]. Par ailleurs, les espèces aux croissan­ces les plus rapides ne comptent pas une espèce miracle, adaptable à toutes les conditions[256].

12

L'aménagement des recrus secondaires permet une reforestation plus équilibrée sur le planbiologique et à un moindre coût [256]. Il aurait aussi un effet bénéfique sur le sol plus importantque les espèces introduites [132].

La recherche des produits secondaires est souvent plus importante que la production debois et les projets de reforestation en tiennent de plus en plus compte dans le choix des es­pèces et des techniques mises en oeuvre.

2 Agriculture

Ce thème, marginal dans le cadre de cette étude, n'a pas reçu ici toute l'attention qu'il méri­terait par ailleurs. Les nombreuses références concernant des cultures seront plutôt utiliséespour leur apport à d'autres thèmes comme les effets du compactage ou ceux d'un apport dermtière organique par exemple (voir plus loin dans le texte).

a Généralités

L'exploitation agricole de la zone tropicale humide est fortement diversifiée. Souvent on lesclasse selon leur vocation principale [172] : culture pérenne ou annuelle ou bétail. La taille dela propriété semble être un facteur discriminant plus important [116]. La grande taille de l'exploi­tation va de pair avec la présence de capitaux et la recherche de profits financiers, un défri­chement mécanique, l'accès à la technologie et aux grands marchés. Les systèmes culturauxles plus courants sont:- petites exploitations

* agriculture itinérante (défrichement-mise en culture-jachère) - tous les autres modes d'agri­culture sont de type sédentaire.

* agriculture sédentaire= tendance à la monoculture

+ cultures annuelles en rotation+ plantations pérennes (café ou cacao sous couvert forestier)+ élevage intensif

= tendance à la polyculture+ mélange de cultures annuelles et/ou pérennes (y compris agroforesterie)

= exploitations mixtes agriculture-élevage- grandes exploitations

* monocultures (élevage extensif; cultures intensives: ananas, canne à sucre, banane, riz,maïs, soja)

* cultures associées (arboriculture sur couverture herbacée: palmier à huile, hévéa; planta­tions sous couvert arboré: cacao)

* exploitations mixtes

b Types d'agriculture

Dans la littérature scientifique, le terme "agroforesterie" revient de plus en plus fréquem­ment. La définition réclame la présence conjointe de cultures et d'éléments arborés; à l'extrê­me, le terme a même été appliqué lorsque l'on prélève la litière de plantations forestières pourpailler des cultures d'autres parcelles [282]. Les modes d'association des éléments permettentdes variations qui doivent être considérées séparément. Dans les descriptions données à lasuite, le terme d'agroforesterie peut être appliqué à l'ensemble des rubriques à l'exdusion de lapremière et de la dernière. On trouvera dans les comptes-rendus de l'atelier d'Ibadan, référen­ces [6, 50, 76, 90, 110, 160, 186, 216, 301] un bon aperçu de l'agroforesterie en Afrique. Unepublication plus récente [236] propose une synthèse bibliographique sur "L'arbre dans lessystèmes culturaux du tropique humide". Les techniques agroforestières sont souvent pré­sentées comme des méthodes de restauration de sols appauvris. Ces systèmes sont habi­tuellement présentés comme une façon élégante de reconstituer un couvert de type forestier etde diminuer la pression sur la forêt naturelle (demande de nouvelles terres [194], de bois dechauffe et d'oeuvre) : ils sont aussi une réponse à l'échec de la "révolution verte" dans la zo­ne tropicale humide [156] et permettent d'intensifier et de sédentariser l'agriculture sans intrantsillportants.

13

Pour décrire les modes de mise en culture on suivra la classification physionomique utiliséepar Puig [236]. On trouvera également en [27, 172, 206, 256, 302, 303] une description critiquedes principaux modes d'utilisation agricole du sol.

- Agriculture itinérante

Les parcelles déboisées, habituellement à la main (hache, machette ou tronçonneuse),puis brûlées et mises en culture pour 1 à 3 années sont abandonnées à une jachère fo­restière. Cette revégétalisation spontanée est décrite plus haut (page 3).

C'est le mode d'agriculture le plus répandu dans la zone tropicale humide (360 x 106 1m2 àla fin décennie '70 [301,302]) ainsi que la principale cause de déforestation [162]. Longtempsla tendance fut de la considérer comme un système primitif et peu productif [13"1] mais l'obser­vation des parcelles des indiens d'Amazonie rend compte de leur grande richesse spécifique-avec une gestion des espèces narurelles utiles- ainsi que de leur haute rentabilité énergéti­que [127,232]. On leur reproche encore leur manque d'aptitude à se transformer en systèmesplus intensifs [286].

Pour beaucoup de régions, Wood [309] donne des évidences d'anciennes extensions del'agriculture itinérante et propose que ces territoires soient de nouveau exploités de cette fa­çon, ce qui n'a pas manqué de déclencher une controverse [97, 125].

L'augmentation de la rentabilité de ces systèmes a été tentée par plusieurs voies:+ faire produire la jachère. Lors de la phase agricole, on installe des plants d'espèces arbores­

centes utiles qui peuvent être améliorantes du sol, fruitières ou à bois utilisable [27, 110,135,224].

+ sédentariser la culture. Les gros efforts avec mécanisation poussée et emploi massif d'en­grais et de pesticides semblent être voués à l'échec [172] ; l'extension de pâturages pourl'élevage pose aussi des problèmes quant à la stabilité du milieu et de la production [172].Des actions plus raisonnables peuvent permettre d'espérer maintenir à terme uneproduction agricole rentable avec des cultures de cycle court [181 ,21"1] ; la rotation avec unecouverture améliorante est un autre moyen de restaurer la fertilité du sol [181, 226]. Latransformation en système agroforestier est la solution la plus souvent recommandée.

- Systèmes vivriers à composante forestière (Taungya)

Ce système, originaire d'Asie du SE se propose de régénérer aussi bien les caractéristi­ques du sol qu'un couvert forestier exploitable. Dans des systèmes d'agriculture itinérante, dejeunes plants d'essences commercialisables sont mis en place en même temps que les cultu­res. Ils profiteront des soins (essentiellement désherbage) apportés aux cultures et doiventdorriner le recru forestier de la jachère [90, 160]. Il s'agit en fait des jachères améliorées déjàmentionnées au paragraphe précédent.

Si on reconnait à ce système d'évidents avantages sur la production d'aliments et la con­servation du milieu, sa mise en oeuvre et sa rentabilté peuvent se heurter aux habitudes loca­les, au manque d'infrastructure et à l'absence de marché [90].

- Cultures en bandes alternées (Halley cropping")

La succession dans le temps de phases herbacée et ligneuse de l'agriculture itinérante estremplacée ici par une juxtapposition spatiale de cultures vivrières et de bandes boisées. Laproduction des arbres a plusieurs destinations: bois de chauffe, fourrage, matériel de paillagepour les bandes cultivées, ombrage, éventuellement fruits [110, 207]. Si, sur les pentes, lesarbres sont plantés selon les courbes de niveau, ils contribueront à la diminution du ruisselle­ment et de l'érosion [172]. La plantation de haies ou d'abres utiles en lignes autour des parcel­les est une forme simplifiée de ce système.

Le principal inconvénient de cette technique est la mise en compétition de deux modesd'utilisation du sol; la bande arborée peut diminuer la production de la culture par compétitionpour la lumière, l'eau et les nutriments [172]. Un effet allélopathique de la litière sur la culturepeut aussi se manifester [60, 172, 204]. Ce système, imaginé et testé en conditionsexpérimentales, n'est pas entièrement opérationnel à cause de ces problèmes [236].

14

Augmentation dUji:/peu ou pas derayonndemtent transpiration

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Déboisement et 1

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de la régénérationdu sol

Faible crOissancedes plantes

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1 rétention d'eau

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Graphique 14 : Effets du déboisement et d'une agriculture mal conduite.Élaboré d'après [92]

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1

1

1.

1

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l1.J1

- Cultures commerciales pérennes

Les grandes plantations industrielles, partiellement copiées dans des exploitations pluspetites, présentent plusieurs physionomies:* plantations pures. Ce cas relativement répandu concerne les plantations industrielles de

canne à sucre, de thé ou de banane.* plantations sur couverture herbacée. C'est le cas usuel des plantations de palmier à huile et

d'hévéa. Les superficies à planter sont d'abord ensemencées avec une plante à dévelop­pement rapide, presque toujours une légumineuse, habituellement de forme volubile. La pro­tection du sol est rapide et la légumineuse fournit un apport non négligeable d'azote au sol(voir plus loin "Plantations").

* plantations sous couvert arboré. Pour des plantes plus basses et qUI demandent un ombra­ge, la culture est établie sous un couvert arborescent relativement ouvert. Celui-ci peut êtrede type améliorant (Erythrina pour caféier [113]) ou rentable (Cardia pour caféier [113], ba­nanier pour cacaoyer [142]).

* plantations avec cultures intercalaires ("intercropping"). La plupart des cultures industriellesarborées peuvent s'associer avec des cultures de cycle court dans les interlignes. On ob­serve donc une situation similaire à celle du système taungya où l'essence forestière estremplacée par une culture ligneuse. C'est une pratique courante sous cocotier (à conditionde choisir une spéculation secondaire qui ne soit pas dommageable pour les cocotiers[313]). Elle est facilement transposable aux plantations de palmier à huile et d'hévéa; cettepratique doit être limitée aux premières années de la plantation et aux exploitations de petitetaille [301].

Dans le premier cas, la production ne peut être maintenue que par des apports périodiquesde nutriments; des techniques de récupération de la matière organique améliorent la production[86]. Dans les deux situations suivantes, la couverture concourt à une protection rapide dusol, à une meilleure circulation des nutriments et à une production secondaire (parfois occultedans le cas de légumineuses fixatrices d'azote). La dernière variante permet d'obtenir uneproduction en attente de celle de la plantation.

- Jardins de case aux villages-forêts

C'est l'expression la plus sophistiquée de l'agroforesterie avec des cultures étagées enplusieurs strates. Les jardins de case sont de petites parcelles alors que les villages-forêtssemblent former, par la juxtaposition des parcelles individuelles, un couvert comparable à uneforêt naturelle. La première situation se trouve dans toute la zone tropicale humide alors que ladeuxième est particulièrement développée en Asie, les combinaisons les plus riches se ren­contrant au Sri Lanka; seules les cultures de riz n'y sont pas incluses [1,301].

La protecüon du sol est semblable à celle offerte par la forêt. La production est diversifiéeentre productions d'aliments et de bois, entre cultures alimentaires et de rente et, dans les meil­leurs cas, les productions sont étalées tout au long de l'année [30, 301]. Budowski [50] dresseune longue liste des avantages et inconvénients de ces systèmes; il est difficile d'en tirer unbilan mais on peut simplement dire que l'âge des systèmes plaide en faveur de leur adapta­tion. Par ailleurs, ce modèle semblait suffisamment intéressant pour susciter une expérimenta­tion en Afrique [201].

- Autres alternatives

Dans les parcelles exploitées ou expérimentales, d'autres améliorations de systèmes d'uti­lisation du sol tendent à accroître la production tout en veillant à conserver ou optimiser les ca­ractéristiques du sol. Ces actions vont depuis des interventions simples comme la plantationd'arbres dans des pâturages [206, 224, 244] jusqu'à la conception de systèmes intégrantl'élevage [135, 233].

c Leurs effets

La déforestation et le remplacement par des systèmes agricoles occasionnent une énormeperte de richesse floristique et de nutriments [88]. Les autres effets peuvent être résumés se­lon Espig [92] par le graphique 14 (voir aussi graphique 9). A ces effets, il convient d'ajouterdes impacts biologiques pervers: envahissement par des adventices et d'autres organismesindésirables [131].

15

Nombre d'espèces et complexité

ECOSYSTEME DEGRADEou SITUATION D'ORIGINE Structure

:>

­=

ECOSYSTEMEORIGINEL

> Développementnaturel del'écosystème

Remplacement

Graphique 16 Les niveaux de récupération d'unécosystème.D'après [38]

FonctionnementBiomasse etstock denutrrments

3000 5000 mmPréCIpitations

Graphique 15 Érosion sUivant les pratiques culturales.D'après [188]

1 Méthode de déboisement 1 RUissellement 1Erosion

1

1 mm/an 1

tIan

1 Traditionnel (hache ou machette)1 sans labour , 3

10,01

1 1 1

1 Manuel (tronçonneuse)1

1

16 1 0,41 sans labour ,

1

1 Manuel (tronçonneuse) 1 1

[labour 54 4,6

1 Machine avec lame d'abattage86 3,8

1 (Rome) sans labour

1 Dessouchage (tracteur avec flèched'abattage + rateau défricheur)

1 sans labour 153 15,4

1

Dessouchage (tracteur avec flèched'abattage + rateau défrrcheur)labour 250 19,6

Tableau 3 . Impact des modes de déboisement sur l'érosionÉlaboré d'après [162]

111111111111111111111

L'érosion est le plus visible des dégâts dus à la déforestation. Les indices de ruissellementet de pertes de terre sont très variables selon plusieurs facteurs dont quelques uns sont résu­més par le graphique 15 :

- Climat. Les superficies dénudées sont plus sensibles à l'érosion dans les régions soumi­ses à une saison sèche que dans les zones humides en permanence [88, 157]. Les caracté­ristiques des pluies (taille des gouttes d'eau, intensité de la pluie) ont également un rôle sur larestructuration de la superficie [271].

- Sols. La pente, la texture ainsi que la proportion de cailloux, la teneur de matière organi­que influent sur l'érodibilité du sol [253]. Une bonne structure diminue fortement l'érosion, mêmesur de fortes pentes et sous des précipitations fortes [158].

- Types de culture. Les cultures couvrant parfaitement le sol (palmier à huile, hévéa ouverger sur couverture de Pueraria) sont beaucoup moins sensibles à l'érosion que des cultu­res laissant le sol partiellement à découvert (manioc, maïs) [295]. La géometrie de plantationsur les pentes a un impact très fort sur l'érosion [179, 188,256].

- Pratiques culturales. Le mode de défrichement a un impact tout particulier sur l'érosion (voirtableau 3 ainsi que [199]). Les effets négatifs du défrichement mécanique, souvent employépour les grandes plantations industrielles, peuvent être compensés par l'installation rapided'une couverture végétale. Le tableau 3 montre aussi que le défrichement mécanique peut êtreconduit de diverses manières qui font varier t'érosion d'un facteur de 1 à 4.

L'agriculture itinérante est le mode d'utilisation des terres qui provoquerait les pertes parérosion les plus importantes. Hurni [134] admet des pertes de l'ordre de 50 à 100 tlha/an quiseraient compensées par une jachère de 5 à 10 ans, les vrais problèmes ne se posant que sicette période de jachère diminue.

d Conclusions sur les cultures

Ce n'est que dans les rares cas de villages-forêts que le système agricole reconstitue unecouverture comparable à une forêt. (en termes de diversité floristique et d'efficacité du recycla­ge des nutriments et de la protection du sol). Malgré une composition f10ristique minimum et unestratification incomplète, d'autres systèmes incorporant une importante phase arborée peu­vent mimer plus imparfaitement la forêt. Ces systèmes, recouvrant les grandes plantations in­dustrielles, ont l'avantage d'être parfaitement connus et de pouvoir se prêter, au moins sur lespetites parcelles, à des pratiques fournissant quelques récoltes de cultures vivrières.

Dans les sytèmes agroforestiers, la culture mélangée de plusieurs espèces est une des rai­sons de l'intérêt de ces systèmes, néanmoins ce mélange doit être fait avec précaution, certai­nes combinaisons pouvant conduire à une diminution de production des composants. Le choixdes espèces arborées est souvent centré sur les espèces locales.

3 Reconstruction d'écosystèmes

Dans ce dernier cas d'actions de revégétalisation, on a regroupé des références traitant detravaux ayant conduit à installer une couverture végétale sur un substrat entièrement dépour­vu de plantes; la reconstitution du tapis végétal peut être le seul but de ces travaux maisparfois on recherche la stabilisation des terrains ainsi traités.

a Généralités

Les références rencontrées sur ce thème sont assez peu nombreuses et certaines relatentplus des considérations générales ou théoriques que des réalisations effectives. Ce genre detravaux peut aussi avoir mauvaise réputation dans les milieux scientifiques intransigeants oùon les qualifie parfois d'actions de "bureaux d'étude" ; Bradshaw [39] relève cette opinion maispour dire que ces opérations sont aussi la meilleure expression et application de notre con­naissance de l'écosystème; il va jusqu'à mettre directement en relation cette connaissanceavec le coût de la revégétalisation "Cheapness also depends on unterstanding". Ewel [96]considère même que savoir reconstruire une communauté vivante serait le seul moyend'éprouver cette connaissance. Pour sa part, Harper [124] accorde à ces travaux une indénia­ble valeur heuristique et dresse une liste de questions auxquelles ils peuvent répondre.

L'art de revégétaliser ne s'occupe jamais de la reconstitution intégrale de l'écosystème danstous ses éléments et Bradshaw (graphique 16 et [38]) résume bien cette distinction. On admet

16

Étatinitiai

Décapage etstockage deshorizonssuperficiels du sol

Décapage etstockage deshOrizonsprofonds du sol

Décapage etstockage del'horizonstérile

Exportation dela couche debauxite

Déplacementdes matériauxsténles

Exportation dela couche debauxite

Étalementdes matériauxstériles

Étalement deshOrizonsprofonds du sol

Étalement deshOrizonssuperficiels du sol

­=

• Honzons superficielsdu sol

I!! :: X,! Horizons profonds.,.."", du sol

Couches stériles

Couche debauxite

Graphique 17 . Schéma d'exploitation d'une mine de bauxite à ciel ouvert.D'après [245]

t:il yt:neralque la iaune el la microflore ont des moyens de dispersion suffisamment efficacespour envahir un milieu leur convenant [96]. En réalité, les actions visent à recréer les conditionsfavorables à une reprise de l'activité biologique (actions sur le milieu) et à apporter les pre­miers éléments de cette activité (plantation).

Ewel [96] donne les critères de réussite de constitution d'une communauté reconstruite: cel­le-ci doit pouvoir se perpétuer, résister aux invasions biotiques, avoir la productivité de laa:mmunauté originelle, ne pas perdre plus de nutriments que la communauté originelle et main­tenir les interactions biotiques nécessaires à leur survie.

b Les cas rencontrés

Depuis les travaux déjà anciens dans la région tempérée9 (voir aussi la référence 144), despublications plus récentes traitant de la zone tropicale humide peuvent être analysées. Lesexemples proviennent prindpalement de travaux de revégétalisation de déchets miniers etquelques rares cas de reboisement de gravats de construction ou de glissements de terrain.Dans nos fichiers restent de nombreux titres qui semblent très intéressants mais qui n'ont puêtre obtenus à ce jour; il s'agit souvent de rapports préliminaires de travaux ou de publica­tions dans des revues peu diffusées et difficiles à localiser. Les travaux portant sur les dé­chets miniers sont souvent faits par des chercheurs associés à des sociétés d'exploitation mi­nière, ce qui peut restreindre la circulation des résultats.

Pour les déchets miniers, les publications dont on dispose portent sur des travaux au Bré­sil [1, 22, 100, 159, 245], aux Philippines [68], en Nouvelle Calédonie [139, 140, 141], en Inde[145, 243, 273, 276]. Les autres substrats sont des glissements de terrain en Haïti [196], desterrains nus après aménagements urbains au Japon et en Asie du sud-est [203, 108].

Deux tec~lniques particulières sont présentées ici pour rendre compte de la diversité dessolutions utilisables pour obtenir une correcte revégétalisation de sites fortement dégradés.

Le premier cas provient d'une publication de Ranzani [245] sur l'extraction de bauxite enAmazonie brésilienne. La couche exploitable se trouve en dessous d'une couche stérile, elle­même surmontée par le sol. Celui-ci est très acide, avec des teneurs en aluminium échangea­ble très élevées; les autres cations échangeables ne se trouvent en quantités appréciablesque dans l'horizon humifère et il importe de ne pas gaspiller ce maigre capital de fertilité. Le gra­phique 17 donne le mode d'exploitation de la couche de bauxite et de reconstitution d'un solrelativement apte à recevoir une plantation de remplacement de la forêt. Cette méthode deconservation et étalement des horizons superficiels du sol est utilisée par 50 % des minesbrésiliennes visitées par une mission d'évaluation des pratiques de revégétalisation [22].Néanmoins cette pratique est onéreuse; dans la région amazonienne, son coût est estimé à1 500 US $ par hectare alors que toutes les opérations de plantation ne reviennent qu'à 1 000US $ par hectare [1]. Si la revégétalisation des sites exploités est envisagée, le stockage deshorizons superficiels doit être prévu dès le début des travaux d'exploitation [44].

Le second cas est tiré des travaux de Miyawaki résumés dans la publication [203]. Les ter­rains revégétalisés par cet auteur sont des substrats nus des périmètres urbains au Japon.les résultats présentés se basent sur près de 300 cas traités au Japon depuis 1973 et surun vaste programme, plus récent, en Asie du sud-est. Le but est de recréer des formations ar­borées similaires aux formations climaciques de la région. \1 faut donc en premier lieu identifierles formations végétales de la région, reconnaître la formation climacique pour y sélectionnerles espèces les plus représentatives et les plus aptes à être multipliées rapidement. On apréféré la multiplication à partir de graines collectées dans la nature; elles sont mises à germeret à développer sous ombrière en pots (deux ans au Japon, 6 mois en Asie du sud-est) ; lesjeunes plants de 30 à 50 cm de hauteur sont progressivement habitués au découvert avantd'être plantés à raison de 2-3 pieds par m2 (espèces en mélange). Auparavant on s'occupede réaliser un substrat plus favorable que les gravats de construction; on s'efforce de prévoirle décapage et le stockage du sol superficiel des endroits en chantier pour pouvoir l'utiliser lorsdes opérations de revégétalisation ; sinon l'auteur recomande d'utiliser les horizons superficielsprovenant d'un chantier proche. Et en l'absence de sol, il en reconstitue un à partir de paille de

9 On peut mentionner les terrils des mines de charbon en Europe ou aux États Unis ainsi que le casdes gravats urbainS de la deuxIème guerre mondiale qui furent mis en tas, recouverts de terre et boi­sés à Berlin ("Trümmelberg")

17

­=( Espèces forestière;-\

tolérantes(Herbacées annuelles :-J'1 Communautés à Ageratum~ou à Crassocephalum

/.:_u 1 _~~lro~-10 ans

( Herbacées pérennes \

lcommunautés à Ischaemum 1

et Melastoma

[(Forêt sempervirent~, ex' forêts à Merantl /......._-----.---_./

~ Actions humames~ (déboisement, culture Itinérante)

~------'--------~

( Végétation de remplacement,\ vOire sol nu

~ 20 cm de sol superficiel

~ Jeunes plants des principales~ espèces forestières

~ Plantation mélangée dense

environ 10-15 ans

(Formations arbustives.Communautés à Oll/enta

environ 40-50 ans

environ 15-50 ans

IÊspèces forestières. \1 mtolérantes. Communautés j\ à Macaranga et Ficus ./

Théorie classiquede la succession

Nouvelle théoriede la succession

environ 200-300 ans

I

/ÊsPèces forestières

1

tolérantes. Forêt

1

semperVlrente àMerantl

\ Forêt cllmaclque......._------~

rEspèces forestièrestolérantes. Forêtsempervlrente àMerantiForêt quasi chmaclqueavec une pédofaunebien développée

Graphique 18 Méthode de revégétalisation de Mlyawaki (exemple de Sarawak)D'après [203]

% des superficiesaffectées'

70

60

50

40

30

20

10O-L."-----'--L..~l.._L~..L._L_--'---.L----'---'-------L---L-----l.___'_~L

• le total est supérieur à 100 car plusieurs facteurs peuvent affecter la même zone

Graphique 19 Contraintes pédologiques dans la zone tropicale humideElaboré d'après Sanchez cité par [258]

IlL el LI 'âiJlÎe5 Jecliei:5 ûrganiques. Le sûl est ennchi de fumier, sa superficie est paillee et, Si lapente le demande, garnie de fascines. Après plantation, les taux de reprise et les croissancessont très satisfaisantes (80 'Yo de reprise à Sarawak, croissances de 1 rn/an au Japon et 1,5m/an en Asie du sud-est). L'évolution biologique des placettes traitées est suivie par l'analysede la microfaune du sol. La forte densité initiale de plantation permet une rapide couverture dusol et un bon contrôle des espèces adventices10 mais aussi par un manque de germinationsd'espèces appartenant au cortège des arbres piantés. Le graphique 18 montre les stades etle temps économisés par rapport à une revégétalisation spontanée.

c Les principales limitations signalées

Tous ces matériaux ont en commun une texture déséquilibrée (souvent grossière), une fer­tilité chimique et une teneur en matière organique faibles à nulles. Ils sont normalement dépour­vus de tout stock de graines.

Dans les conditions naturelles, les sols de la zone tropicale humide souffrent déjà de plu­sieurs facteurs Iimitants dont certains affectent d'amples secteurs de la région (graphique 19 et[258]). La faible fertilité et les niveaux toxiques d'aluminium sont les plus répandus. Ces deuxlimitations sont aggravées par le décapage des horizons superficiels. L'absence de matière or­ganique, en plus de son influence sur la fertilité, agit sur d'autres paramètres du sol tels que lastabilité structurale11 , la capacité de rétention d'eau et l'activité biologique.

La fragile stabilité structurale de sols sans protection d'un couvert végétal conduit rapide­ment au compactage des centimètres superficiels donc une perte de la macro-porosité avecdeux inconvénients qui en découlent: difficulté de pénétration par les racines et mauvaise in­filtration de l'eau (dessèchement des horizons sous-jacents, ruissellement et érosion).

Dans le cas des déchets miniers, une toxicité chimique des produits exploités (aluminium,métaux lourds, acidité libérée par la décomposition de pyrites, etc.) peut venir s'y ajouter. Ceslimitations chimiques restreignent fortement la gamme d'espèces pouvant être plantées avecsuccès.

d Les solution préconisées

La présentation et la discussion des actions menées dans de telles opérations de revégé­talisation font l'objet du chapitre suivant et on se limitera ici à en donner les lignes générales.

Le graphique 20 [44] replace la revégétalisation des terres nues dans une échelle des dé­gradations de la forêt sempervirente et indique leurs répercussions sur la revégétalisation quidoit y être menée. La bibliographie permet de donner quelques exemples pour chaque thèmeretenu par Brown [44] :- Nécessité de recherches préliminaires. Si on désire reconstituer un écosystème le plus pro­

che possible de la végétation climacique, il faut utiliser des espèces locales dont la biologien'est souvent qu'imparfaitement connue [159, 19,203, 278]. Si on se trouve sur des solsparticuliers (à métaux lourds, par exemple), on ne peut planter que des espèces tolérantes àces conditions particulières [139, 140, 276]. ,

- Type de succession et actions à entreprendre. A une dégradation de plus en plus pousséedoit correspondre un effort de plus en plus important pour atteindre la revégétalisation. Si,dans le cas de perturbations faibles en forêt mature, les phénomènes naturels sont suffi­sants pour reconstituer la forêt originelle, il faut une intervention humaine pour revégétaliserdes terres nues. Les intrants peuvent être de tout type, chimique (engrais organique et/ouminéral), physique (ombre, eau), mécanique (travaux de la terre), biologique (graines ouplants).

- Espèces à favoriser. S'il est vrai que les espèces locales sont les seules à participer à la re­constitution des chablis, l'opinion de Brown pour l'emploi systématique d'espèces exotiquespour les dégradations les plus sévères peut être contesté. Au thème de la nécessité de re-

10 Communément appelées "mauvaises herbes", les plantes visées par ce terme comprendraienttoutes celles qUI ne sont pas plantées et qUI apparaissent spontanément dans une culture ou uneplantation

11 La structure se réfère à l'arrangement spatial des éléments constitutifs du sol Selon la taille desagrégats on parle de structure particulaire, en agrégats fins, en grumeaux ou nuclforme , la forme desagrégats permet d'Identifier des structures grenues, polyédriques, prismatiques, en plaquettes, etc.

18

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Terres boisées faible faible G> C Ct! locales forte faible:s 0-0- coForêts matures co t5 o,Forêts secondaires perturbées z _Ct! '0)

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par diminution de biomasse 0) 0)en-o

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Terres non boisées0 :a3 "0 0) > - ..~

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Erodées (1) "- ::::J C ·eu >

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Pauvres en nutnments ..c (1) .(1j CIl û) "-Ü "0

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Terres sans végétation ü5 ~ ÜCIlPentes fortement érodées (1)

1

0) .ëiü ,05Terres polluées '(J) eu

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déchets industriels i!:! l0) .- n...

G> -021

élevé~pollution atmosphérique Ü en 0)

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Ravages par guerres.;::: C '0)

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ExplOitation minière à ciel ouvert fort forte ~-o éxotlques faiblec~

- 0)

Graphique 20 . Degrés de dégradation et caractéristiques de la revégétalisatlon.Elaboré d'après [44]

Nombre de pieds(milliers par hectare)

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500~

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100~o

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A B c D Forêt

Plantes herbacées(graphique du haut)

Plantées 1::· .'1Spontanées l<h\]

Plantes ligneuses(graphique du bas)Plantées t§]JSpontanées ~

Graphique 21 . Densités des végétaux plantés et spontanés, herbacés et ligneux(quatre traitements A, B, C, D et témoin forestier)Élaboré d'après [273]

cherches préliminaires (deux paragraphes plus haut) on peut trouver des arguments contrecette assertion.

- La probabilité de réussite ainsi que le coût de la revégétalisation découlent logiquement desthèmes précédants.

Lugo [184] formule les 4 impératifs à respecter pour permettre la réinstallation d'un écosys­tème ; il faut 1- cesser les causes de dégradation, 2- apporter des éléments, 3- modifier la vi­tesse des processus dans l'écosystème en voie de reconstitution et 4- changer les conditionsdu milieu. Là aussi il convient de détailler ces points, en dehors du premier qui est évident:- Apporter des éléments. On peut confondre cet impératif avec le thème "Actions à entrepren­

dre de Brown (graphique 18 et [100]).- Modifier la vitesse des processus. L'auteur ne mentionne comme exemple que la plantationd'espèce~ attirant les chauves souris afin d'accroître le flux de graines vers la zone à revé­gétaliser. A la lecture d'autres références, on pourrait dire que l'accélération la plus significati­ve consiste à planter des espèces de la formation climacique plutôt que celles des formationssecondaires; on pourrait ainsi court-circuiter tous les stades intermédiaires ce qui correspondà une modification tout à fait sensible de la vitesse d'un processus ([13, 124], voir aussi legraphique 18).

- Changer les conditions du milieu. L'auteur mentionne des actions sur la topographie, des tra­vaux de drainage et la réduction de l'ensoleillement par un ombrage.

Pour le chapitre suivant qui traite des actions entreprises pour revégétaliser, on garde unplan plus opérationnel et on discutera les interventions dans leur ordre de réalisation sur leterrain.

e Évolution de la composition floristique

La plantation ne porte que sur un nombre limité d'espèces et on a cherché des informationssur l'apparition spontanée d'autres espèces propres de l'écosystème. Lugo [184] proposeune règle générale: si le milieu a été très dégradé et insuffisamment restauré, la communautévégétale installée tendra, au mieux, à se maintenir et se perpétuer telle quelle; ce n'est quelorsque les conditions du milieu sont plus favorables que d'autres espèces pourront s'installer.

On a déjà mentionné Miyawaki qui signale la faible tolérance de sa revégétalisation à d'au­tres espèces [203]. Costales [68] mentionne l'apparition de pieds isolés de quelques espècessecondaires arborées (Trema) ou herbacées sans en don ner l'importance relative par rapportaux espèces plantées. Sur les déchets d'une mine de magnésite, Raman [243] observe, deuxans après la plantation de Casuarina equisitifo/ia et d'Eucalyptus globulus, 14 espèces spon­tanées dont 9 espèces arborescentes. Sur les déchets d'une mine de phosphate, Soni [273]suit, dans des plantations variées de 3-4 ans d'âge, le nombre d'espèces et leur densité. Se­lon les sites et les traitements, le nombre d'espèces s'installant spontanément est de 2-3 pourles espèces herbacées et de 5-7 pour les ligneuses; les introductions spontanées seraient,dans ce cas, plus importantes que celles rapportées dans les plantations forestières [185].Les variations de densité sont représentées par le graphique 21. De ces résultats on peut no­ter que la densité des plantes spontanées est inversement proportionnelle à la densité deplantation.

Dans tous les cas, il serait vain d'espérer retrouver la totalité de la diversité biologique del'écosystème d'origine [1].

f Conclusions sur la reconstruction d'écosystèmes

La revégétalisation de sites fortement dégradés est possible mais seulement à l'aide d'in­trants et d'énergie. La constitution d'un écosystème proche de l'originel peut être accélérée caril n'est pas indispensable de respecter la succession de stades intermédiaires. Dans le cas dedégradations très poussées, la revégétalisation ne peut être envisagée en termes de rentabi­lité économique [64].

L'apparition spontanée d'autres espèces dépend des conditions du milieu mais aussi destravaux réalisés: une trop forte densité de revégétalisation peut freiner l'enrichissement floris­tique de la parcelle traitée. Dans tous les cas, la diversité biologique du système reconstituésera toujours inférieure à celle de l'écosystème originel.

19

Cl 0 L Sol non compactè

_ •• Sol compacté

65 85 105Temps (minutes)

25 45o

05

o Parcelle sans traitement

() Compactage en saison sèche

• Compactage en saison humide

x Dérapages des roues lors du compactage

bO

Iniiltratlon cumulée(cm)100

1,2

n _ Porosité totaleo • Macro-porositéL • Micro-porosité

1,0

Densitéapparente

~-~------'-----'I~~-~ --~-~---,---o0,8

Graphique 22 Porosité dans deux parcelles.compactée et non compactéeÉlaboré d'après [2671 Graphique 23 . Infiltration selon les traitements

D'après [80]

4 passages 6 passagesde rouleau de rouleau

[;iii:hli abour à 10 cm

• Labour à 15 cm

Sans 2 passagescompactage de rouleau

[J Sans labour

LJ Labour à 5 cm

o

10

20

Production de riz(grains en q/ha)

80

Densité1~8 apparente

Graphique 24 . Production selon la compacitédu solD'après [151J

Graphique 25 : Production de riz selon le compactageet le labourÉlaboré d'après [31]

C Actions entreprises pour revégétaliser

Les exemples donnés ici sont choisis en fonction des limitations signalées plus haut. Ilssont tirés de travaux réalisés essentiellement sur des cultures; on admet que leurs effets bé­néfiques, mesurés principalement par une augmentation de la production végétale, se réperQJ­tent aussi sur la couverture de revégétalisation. Les différentes actions sont présentées sépa­rément et dans la section suivante du rapport, "Synthèse", on proposera un assemblage desactions recommandables au cas particulier des plates formes de forage au Gabon.

Les paragraphes suivants sont quelque peu artificiels car il existe des interrelations entreles différentes actions par exemple un apport de matière organique améliore les caractéristi­ques mécaniques du sol, la plantation fournit également des apports au sol.

1 Actions mécaniques sur le sol

a Les raisons d'une intervention

Il s'agit surtout de diminuer la compacité du sol, facteur physique le plus préoccupant dansles cas de dégradation sévère du milieu. Dans les références disponibles, la principale causede compactage est le passage de machines agricoles [65, 78,80, 151,239,267, 287, 310].L'emploi de machines agricoles n'est pas nécessaire pour produire le compactage du sol; en 4années de culture, Lai [170] a mesuré des augmentations de densité apparente de 1,02 à 1,43entre a et 5 cm de profondeur et de 1,16 à 1,65 dans l'horizon 5-10 cm ; après 5 années decultures, Wilson [308] reporte une augmentation similaire, de 1,0 à 1,5. On reporte même desdégradations dues uniquement au piétinement des visiteurs dans un parc national [148].

Dans le sol, le compactage se traduit par une diminution de la porosité ou, en d'autres ter­mes, une augmentation de la densité apparente avec une redistribution des proportions despores selon leur taille; la macroporosité diminue alors que la microporosité augmente (graphi­que 22 et [267]). La diminution de la macroporosité porosité limite l'infiltration de l'eau en profon­deur [70, 80, 70, 239] (voir aussi graphique 23) ; Wilson [308] a mesuré une infiltration de 9cm/h à une densité apparente de 1,5 alors qu'elle était de 100 cm/h pour la densité initiale de1,0. Le blocage de la circulation de l'eau peut même favoriser l'accroissement en épaisseur del'horizon compacté [65]. L'augmentation des pores de faible diamètre [267,70] permet une ex­tension de la gamme d'eau utile du sol [70]. On peut aussi estimer le compactage par la résis­tance mécanique à la pénétration [65, 80, 105, 170, 200, 287] ; cette donnée de la mécaniquedes sols peut donner une idée de la résistance de l'horizon considéré à sa pénétration par lesracines.

Les effets biologiques du compactage dépendent du type de sol. Dans les sols sableuxun compactage volontaire peut être un facteur d'augmentation de la production [44] ; le com­pactage peut aussi améliorer le rendement de l'irrigation sans affecter négativement la produc­tion végétale [7, 31]. Dans des sols à texture plus fine [197, 239], le compactage freine lacroissance des racines, surtout leur progression en profondeur [192, 197, 235, 240]. Il existedes valeurs critiques de densité apparente qui agissent sur l'alimentation minérale [241], laproductivité (1,5 pour la canne à sucre [242]). McGarry [197] signale des malformations rad­naires, des stagnations d'eau dues à la presence d'un horizon sub-superficiel compacté.Kayambo (graphique 24 et [151]) montre des réductions de plus de 50 % de la productiondans des parcelles compactées ; Caliman [65] attribue au développelTlent d'un horizon arn­pact des baisses de production de 20 à 30 % chez le palmier à huile. A l'inverse, le compac­tage est recommandé pour la culture du riz irrigué (graphique 25 et [12,31]).

b Avantages et inconvénients des modes d'intervention

Dans la région tropicale humide le décompactage naturel existe et il est réalisé par des versde terre et des termites [168, 308] ; il est donc lié à des sols ayant déjà de la matière organiqueainsi qu'une activité biologique et on ne saurait compter sur ce mécanisme dans la revégétali­sation de périmètres fortement dégradés. La référence [132] est la seule parmi celles à notredisposition à mentionner un décompactage spontané sans intervention mécanique ni une ac­tion visible des vers de terre; d'après l'auteur, la récupération de la porosité serait due unique­ment à l'arrêt de l'emploi de machines agricoles lourdes.

20

Graphique 26 . Densités apparentes selon les traitements.Élaboré d'après [54]

Charrue lourdeCharrue à disquesCharrue légèreScarificateur à 3 dentsScarificateur à 5 dents

Infiltration (mm/heure)-

200

!100

1o+1--.----------,---.,---.------,~----,--._,-,-------,-,-

o 1a 30 50 70 90Temps (minutes)

Graphique 27 . Infiltration suivant les traitements.D'après [73]

DenSité apparente1,8

]

â:···l:i. Sans traitement

0--0 Deux labours, hersageet nivellement

1,0

0-3 1

i

1

10-1~

i20-23~

Profondeur (cm)

D--O Labour, hersage etnivellement

:>E-~ Labour ctnivellement

Ruissellement (mm/an)40 l

1

Ruissellement (mm/an)

11----------

?OO , ~

li: ..:j ::t!1 1,;::::::,1 ~o ," " ...

ÉïûSlon (tihaian)'1----------

Éïûslon (tihaian)4 1

Production (qralns t/ha/an)6l -

l'~, k//~ bTIij"',',"-1· . '-1:'11 ::"/:::O II· ·····1 [;0] '.))Jr--,~'~"~I ····1

Production (qrains t/ha/an)4 1 ., -

'f "1.- .... ",1·.· ··1 .;~:/:. ~,l2 , 1... ' %'7~ 1"::::::'11 •

1 ~'.':! ;',&1 :::x:A 1 ~,:: .:i r/f:J Ir,h'--'~I--' 1 1

[ ::-: ::1 SCarlflCaleur à 5 dents (W·] SCariflcaleur à 3 dents !: ;).':;1 Charrue légère

~ Charrue à disques • Charrue lourde

Graphique 28 Érosion et production de ma'is dans deux sols, ferrailltlque à gauchepodzolique à droite (moyennes de 5 années)Élaboré d'après [73]

Le travail mécanique du sol est la seule façon de fragmenter rapidement un horizon compac­té ou induré [1,4,22]. Si l'on désire travailler sur une certaine profondeur et s'il faut s'attaquer àdes horizons assez compacts ou durs, il est nécessaire de disposer d'importantes puissances(de plus de 100 ch), donc de faire appel à la mécanisation agricole, les engins à traction anirm­le n'ayant que des potentialités réduites [177]. Ainsi, les travaux de décompactage en vien­nent à utiliser le principal facteur de compactage, contradiction demandant à n'utiliser de cesengins qu'avec précautions et à combiner les actions mécaniques avec d'autres opérations. Etil faut rappeler que la première intervention possible est d'arrêter la cause de la dégradation[184] ainsi Hulugalle [132] trouve que le traitement le plus efficace est d'interdire l'entrée dansla parcelle aux machines agricoles.

Il existe une farouche controverse entre les adeptes et les adversaires du labour12 en zonetropicale humide. On lui reproche essentiellement de faire remonter vers la surface des hori­zons profonds peu fertiles, voire riches en aluminium échangeable toxique. Le deuxième re­proche est la sensibilisation à l'érosion hydrique par désagrégation de la superficie du sol;mais le labour peut aussi avoir un effet réducteur de l'érosion : des éléments grossiers, égaIe­ment remontés à la superficie [170], diminuent, par leur présence, l'énergie de l'impact desgouttes d'eau sur la terre [253]. Finalement on peut aussi craindre la création d'une semelle delabour, nouvelle discontinuité dans le profil.

En dehors du décompactage (amélioration de la porosité et de la circulation de l'eau), lesbénéfices d'un travail mécanique du sol sont l'incorporation des horizons superficiels et le con­trôle des adventices.

Le travail mécanique du sol peut se faire de différentes façons selon les outils utilisés et laprofondeur d'opération. Les outils de travail superficiel (herses, disques, houes rotatives, pul­vérisateurs) ne sont pas pris en compte ici car il s'agit de travailler sur des profondeurs supé­rieures à celles atteintes par ces machines. Les fraises sont éliminées à cause de leur actionde pulvérisation de la terre. Les deux modes de travail de la terre que l'on retiendra sont le la­bour proprement dit et certaines variantes de pseudolabour13.

Le labour retourne la terre sur une profondeur pouvant aller jusqu'à 35 cm (des profondeurssupérieures et pouvant aller jusqu'à 80 cm demandent des charrues particulières dites défon­ceuses). Parmi les travaux de pseudolabour (sans retournement de la terre) on retient deuxtypes d'outils, la sous-soleuse et le scarificateur (ou cultivateur à griffes). Le sous-solage estfait par le passage d'une ou de deux dents pouvant travailler jusqu'à 60 cm de profondeur.Les passages, ou les dents, sont espacés d'une distance double de la valeur de la profon­deur travaillée. Les dents provoquent l'éclatement du sol sur la hauteur travaillée. Le scarifica­teur (ou le cultivateur à griffes) travaille à des profondeurs moindres Uusqu'à 15 cm) et avecdes densités de dents (ou chisels) plus élevées (écarts entre dents de l'ordre de 20 cm) ; cetoutil est surtout signalé ici à cause de l'usage que l'on prévoit d'en faire (voir 3° partie "Syn­thèse").

Avant de donner les quelques résultats de travaux mécaniques trouvés dans la bibliogra­phie, il est bon d'accorder une place séparée à l'avis de Adeoye [5] qui avertit que les résul­tats d'un labour ne peuvent pas être prévus à partir des résultats obtenus en d'autres en­droits. Si les effets varient selon le mode de travail, le type de sol et la culture employée com­me plante test, il n'en reste pas moins vrai que tout travail du sol apporte une augmentation dela porosité, une amélioration de la circulation de l'eau dans le sol et une plus forte croissancedes racines en profondeur; malgré la grande variabilité des résultats trouvés dans les réfé­rences consultées, aucune ne prétend le contraire.

Lai [170] donne le résultat le moins probant en constatant que, après des essais sur 5 an­nées de culture, la densité apparente augmente aussi bien dans les parcelles labourées quedans celles qui ne le sont pas; tout au plus note-t-il que l'augmentation est légèrement supé­rieure dans les champs non labourés. De même, Centurion [54] observe le compactage enprofondeur dans tous les cas de traitement mécanique (graphique 26) mais il relève que la pro-

12 Dans ce paragraphe, le mot labour est utiliSé dans le sens global de travail mécanique de la terresans faire de discnmination entre les différentes modalités conSidérées plus loin.

13 La claSSification et les termes sont ceux retenus par "Mémento de l'agronome". Ministère de laCoopération et du Développement. Coliection"Techniques rurales en Afnque". 4° édition, 1984,1635 P

21

RUissellement (%)

Ruissellement (mm)

~Labouré - sans cultureni paillis

Culture de mais[ill Labouré sans paillis

Culture sans labour1 10 pailliso Paillis 1 t/ha

D Paillis 2 t/ha

I;J Paillis 3 t/ha

1"':<:1 Paillis 4 t/ha

Graphique 30: Effets du paillis sur le ruissellement etl'érosion dans une culture de maisÉlaboré d'après [165]

Érosion (t/ha)

o

100

~Paillage à 60 %

Érosion (t/ha)

A Sans traitementB Sous-salage (35 cm)C Labour (18 cm)D Discage (15 cm)E SCarification et discage (15 cm)F Sous-salage et dlscage (35 et 15 cm)G Labour et discage (18 ct 15 cm)H Deux discages (15 cm)

20

10

50 r-: n1:: [.

1 .. CC .. ' 1 1. ~

o Il" fjlj : ~ II ~ ~S ~

Il ~ ÛABC D E F G H

LJSans couverture organique

Graphique 29 . Effets des traitements sur lerUissellement et l'érOSion.Élaboré d'après [29J

100

200

RUissellement (mm)

300 1

1.,../ Érosion (t/ha)

//./

/ 10./

/

o-l---~=========:::::;:::::;;:::;:;;;====i-o024 6

Tonnes de paillis par hectare

Graphique 31 : Effet du paillis sur l'érOSion et le ruissellement.Élaboré d'après [256]

ductlon de maïs est améliorée de l'ordre de 30 % par le travail du sol quel que soit la méthodeemployée.

Les effets du travail mécanique du sol peuvent être différents suivant la saison à laquelleils sont réalisés. Dias [80] recommande des travaux en saison sèche car à cette période le solest moins sensible au compactage et que la réhumectation en devient plus facile; à l'opposé,Forsythe [105] relève que le sol sous-solé lorsqu'il est très humide garde mieux son eau que sil'opération est effectuée en saison sèche. Les effets du travail du sol peuvent n'être que decourte durée, fugaces avant la fin du premier cycle de cultures [5], de 6 semaines si travail ensaison humide ou de 14 semaines si opération en saison sèche [105].

La profondeur de labour ou de sous-solage a un effet direct sur l'épaisseur de sol ameubliet, pour favoriser au mieux le développement des plantes, un travail profond est recommandé[65] ; Adeoye [5] note un accroissement de la production de 10 à 29% lorsque la profondeurde labour passe de 5 à 30 cm. On obtient un meilleur décompactage en garnissant les dentsde la sous-soleuse d'ailettes latérales [65].

L'infiltration (ou une des valeurs liées, le ruissellement ou l'érosion) est le paramètre que l'oncherche à améliorer avec les travaux du sol et le traitement est efficace. Les résultats de DeCastro [73] semblent indiquer qu'un travail de fragmentation poussé de la terre des horizonssuperficiels, passages de disques, scarificateur, serait plus efficace que le retournement deterre par le labour (graphique 27). La même publication semble indiquer que les travaux lesplus lourds auraient les effets les plus pervers sur le ruissellement, l'érosion et la productionvégétale (grap~lique 28). Sur ce même graphique on trouvera en plus un exemple de la varia­bilité des résultats selon le type de sol (attention aux changements d'échelles entre les graphi­ques représentant les deux sols). Bertol (graphique 29 et [29]) fournit une autre illustration decette variabilité. Les différentes interventions réduisent le ruissellement14 à des valeurs de 56à 99 % de la parcelle non traitée; cette fois-ci les meilleurs résultats sont obtenus par la scari­fication et le labour. L'effet sur l'érosion est variable allant depuis un accroissement de 143 %(passage de disques) à une réduction à 28 % (passage du scarificateur) ; une fragmentationplus poussée correspond à une plus grande sensibilité à l'érosion.

La croissance des végétaux est également affectée par le travail du sol. Même en planta­tion forestière, un sous-solage à 40 ou 60 cm de profondeur améliore la croissance en hauteurde Bombacopsis quinata de 14 et 20 % respectivement [200]. On se reportera au graphiq ue24 et à la référence [151] pour avoir des productions en fonction de la densité apparente dusol; une graminée, avec un système racinaire superficiellement dense comme le maïs, sembleplus sensible à ce facteur que des légumineuses à système racinaire pivotant et profond. Legraphique 28 montre encore une fois la variabilité des résultats suivant la technique employéeet le type de sol [73].

c Conclusions sur le travail mécanique du sol

En l'absence de sol forestier, le travail mécanique du sol est inévitable pour lui redonnerdes caractéristiques physiques propres à maintenir une vie végétale. Les modes d'interven­tion sont nombreux et il convient de choisir celui qui donnera les résultats les plus significatifset les plus durables; il faut aussi veiller à réduire les potentialités d'érosion crées par le travail.Les travaux profonds, sans retournement de la terre et sans fragmentation poussée du solsemblent présenter le meilleur compromis; il faudrait donc privilégier l'emploi d'outils tels que lescarificateur et la sous-soleuse.

Ces travaux, entrepris sans autres actions de récupération du sol, n'ont qu'un effet transi­toire et il convient de les combiner avec des apports pouvant stabiliser une structure adéqua­te, ce qui fait l'objet des paragraphes suivants.

Bradshaw [38] recommande, lors des travaux mécaniques, de garder (ou créer) une super­ficie du sol irrégulière qui résistera mieux aux facteurs de l'érosion; cette recommandation éga­Iement formulée par Roose [253] ou Barth [22] vient renforcer des conseils similaires relevésdans le chapitre "Revégétalisation spontanée".

14 Pour l'instant on ne consldèrera que les résultats obtenus sans paillage, colonnes avec tramepOintillée

22

Paillis Compost

Ongine âes Déchets agricoles Ordures ménagèresmatériaux Cultures spéciales Déchets agricoles

Mode d'épandage À la surface du sol Mélangé à l'horizon superficiel

Doses usuelles 2 - 8 tlha 20 - 250 tlha

Contrôle des adventices ++ 0

Réduction de latempérature de surface ++ 0

Régulation desmouvements de l'eau ++ +

Réduction de l'érosion ++ 0, +

Incorporation dematière organique Très superficiel ++

Amélioration dela structure du sol Très superficiel ++

Amélioration dela fertilité Effet très fugace vOire nul ++

Rémanence des effets Très faible +

Tableau 4 : Comparaison du paillis et du compost.

:2 Apports au sol

a Les apports possibles

Les amendements du sol tendant à en améliorer la fertilité sont trés variés. Les conditionsgénérales de la zone tropicale humide font que les apports correctifs de la texture tels que mar­ne ou sable sont rarement pratiqués et ne sont que cités ici. Il en est de même du chaulage quirecherche une augmentation du pH de sols trop acides.

Les apports d'engrais minéraux sont fréquemment utilisés pour accroître les productionsvégétales. La bibliographie agronomique regorge de références sur ce thème négligé dans cerapport.

Les apports de matière organique sont les plus utiles dans les tentatives de reconstitutiond'écosystèmes dans les conditions d'extrême dégradation. Ils peuvent se classer en deuxgrandes catégories, les paillis ("mulch") et les composts. Ces deux apports diffèrent aussibien par la nature de la matière organique, brute pour le paillis et décomposée pour le com­post, que par le mode d'épandage, superficiel pour le paillis ou habituellement incorporé pourle compost. Les sources sont également différentes: le paillis se fait avec des résidus agrico­les [86, 189, 190, 195, 215, 230] soit avec des végétaux cultivés à cet usage [282] ; le com­post peut s'élaborer avec de tels résidus [109, 234, 279] mais bien plus souvent à partir d'or­dures ménagères [14, 32, 62, 109, 254]. Le tableau 4 récapitule les principaux effets et carac­téristiques de ces deux types d'apport de la matière organique.

Deux modes d'apport de matière organique présentent des caractéristiques originales quiles font signaler à part. Il s'agit du paillis sur place ("live mulch") qui consiste en une cultured'une plante herbacée de couverture (souvent légumineuse) que l'on traite à l'herbicide avantl'installation de la culture, souvent maraîchère [181, 207, 307, 308]. L'emploi d'une plante an­nuelle (Mucuna pruriens ou Canavalia ensiformis dans les conditions du Gabon [94] pourraitobtenir le même effet. La jachère améliorante d'une couverture de légumineuse est un cas par­ticulier du paillis sur place; en plus des effets bénéfiques sur le sol et la production de la cultu­re suivante, il aurait également l'avantage de diminuer les temps de travail, essentiellement parla réduction des travaux de désherbage (voir plus loin et [181]). La seconde méthode est celledite de l'engrais vert qui est l'enfouissement par labour d'une couverture végétale vivante, ad­ventices ou cultivées à cet effet, souvent des légumineuses [32, 256, 270, 312].

b Les apports organiques et leurs effets (voir aussi le tableau 4)

-le paillis

C'est l'apport de matière organique le plus aisé: on utilise des doses relativement modé­rées de matériaux bruts et ceci sans les enfouir.

Le contrôle de l'érosion est le principal avantage recherché, surtout dans les cultures an­nuelles ; il s'agit d'un simple effet mécanique de diminution de l'énergie d'impact des gouttes depluie sur le sol et de rétention des particules de terre: il peut être aussi obtenu par un simplegrillage métallique qui peut ramener les pertes de terre de 154-567 à 0-5 t/ha/an [256]. Le gra­phique 29 met en évidence l'effet de réduction du ruissellement et de l'érosion obtenu avec unpaillis de paille hachée qui ne couvre que 60 % de la superficie des parcelles; dans tous lescas de travail de la terre, ce paillis léger est suffisant pour réduire l'érosion dans des propor­tions hautement significatives bien que le ruissellement soit moins affecté [29]. Le graphique30 illustre le cas d'une culture où le paillis permet des réductions similaires d,u ruissellement etde l'érosion. On y perçoit l'effet de l'importance du paillis sur ces phénorrènès et le graphique31 le montre plus nettement; à partir de valeurs de l'ordre de 2 tlha, on peut déjà espérer unenette réduction de l'érosion (voir tableau 5 et les références [16, 29, 165, 215, 219, 256]) ; engénéral, il faudra des quantités moindres sur des sols non labourés et on peut également dimi­nuer l'importance de la couverture si la culture mise en place couvre rapidement le sol [165]. Lepaillis superficiel est plus efficace pour la réduction de l'érosion que la même matière enfouie[179]. Dans certains cas, la pose de fascines permet de retenir le matériel de paillage [68,203].Rappelons que la présence de cailloux à la superficie du sol a également un effet "mulch" deréduction de l'érosion [253].

23

Adventices Érosion - terre Production deproduction/ha arrachéelha fruits/ha

Sans paillage 100 100 100

Balles de riz 55-58 62-72 118-166

Sciure 38-50 44-61 148-166

Copeaux 25-42 12-16 164-187

Tableau 5 : Effets de différents paillis sur les adventices, l'érosion et laproduction d'une plantation d'ananas (résultats exprimés en% de la parcelle sans paillage).Élaboré d'après [215]

Culture Paillis Augmentation de Référencela production ou de

la croissance *

Ananas (fruits) Balles de nz 118-166 215SCiure 148-166 215Copeaux 164-187 215

Banane (frUits) Stipes et feuillesde bananier 258 86

Coton (graines) ? 400 16

Giroflier (hauteur) Bourres de nOIxde coco 135 189

Stipes et feuillesde bananier 123 189

Ma'ls (grains) ? 120-170 16Leucaena

leucocephala 125 282Eucalyptus hybnde 122 282Shorea robusta 141 282Pueraria hirsuta 113 282Broussonetla

papynfera 123 282Balles de riz 107 195Jachère de

graminées 0-177 308Jachère de

légumineuses 70-667 308

Manioc (tubercules) ? 123-144 16Jachère de

graminées 0-103 308Jachère de

légumineuses 40-1090 308

Nlébé (grains) Jachère degraminées 0-470 308

Jachère delégumineuses 161-437 308

Tableau 6 : Augmentation des productions avec le paillis.* exprimée en % du témoin sans paillis.

Élaboré d'après les références mentionnées

Ld 1~YUjéU l;jatlon et le ralentissement des mouvements de l'eau favonse l'infiltration; par ail­leurs, l'évaporation est réduite, partiellement grâce à la diminution des températures maxima(voir plus loin). On observe donc une meilleure conservation de l'eau sous un paillis que dansun sol qui en serait dépourvu [16, 189, 215, 256, 282, 308].

Un autre effet physique du paillage est la diminution de l'amplitude thermique au niveau dusol. Ayanaba [16] ainsi que Martin [189] reportent des températures maxima inférieures de 8°dans les parcelles paillées par rapport à celles sans couverture organique; les taux de surviedes jeunes plants en sont significativement améliorés [189, 190].

Le dernier effet physique du paillis que l'on présentera est la limitation de la prolifération desadventices. Le tableau 5 donne les résultats d'un essai de paillis sur culture d'ananas [215] ;le paillis avec les éléments les plus gros et les plus durables semble avoir un effet plus mar­qué sur les adventices. Dans une plantation de girofliers, Martin [189] trouve des pourcenta­ges de superficie envahie par les adventices de 57, 40 et 20 % sur des parcelles sans paillis,avec paillis de bourre de noix de coco et de stipe de bananier respectivement; là encore, lematériau le plus grossier et le plus résistant a donné les meilleurs résultats. On trouvera desexemples similaires dans les références [16,256]. Une jachère de légumineuses traitée à l'her­bicide donne un terrain de plantation qui demandera des temps de travail bien inférieurs queles parcelles de jachère traditionnelle (moins 20 % pour la préparation des champs et moins30 % pour le désherbage [181 D.

Le paillis a également des effets chimiques sur le sol. Par sa décomposition, le matériel depaillage libère des éléments minéraux et accroit la teneur en matière organique des premierscentimètres du sol. En raison de la rapide minéralisation de la matière organique dans les oondi­tions de la zone tropicale humide et en raison des apports assez réduits de matière par le pail­lis -une forêt sempervirente a une production annuelle de litière de l'ordre de 1Otlha-, cettetechnique arriverait au mieux à compenser les pertes [16, 195, 230, 282] et on peut même ob­server une baisse du pH [282].

Les effets biologiques sont divers et peuvent probablement varier selon les matériaux utili­sés. Ayanaba [16] passe en revue tous les effets tels que l'activation de la microflore et fau­ne, la stimulation de la nodulation et de la fixation non symbiotique de l'azote, la réduction despopulations de nématodes et de champignons parasites. L'effet biologique le plus intéressantest l'augmentation de la production; les références lues donnent des valeurs récapituléesdans le tableau 6 [215, 86, 16, 189, 282, 195, 308]. Les augmentations de production vont de­puis des valeurs de l'ordre de 10 % [282] jusqu'à des chiffres surprenants de multiplication par4 à 10 ; mais du propre aveu de Wilson [308], les résultats obtenus sur le manioc sont diffid­les à interpréter. Le paillis est également utilisé dans les projets de reconstruction d'écosystè­mes où ils contrôlent les adventices et fournissent de la matière organique au sol [4, 64, 108,203].

Il est bon de signaler que les effets bénéfiques du paillis ont une durée très réduite car lerrntériau, apporté à doses faibles, se décompose rapidement. Tomar [282] observe qu'aubout de 5 mois il ne subsiste plus que 10 % d'un paillis de légumineuses de 4 t/ha (30 % pourun paillis de non légumineuses) ; un matériau résistant, bourres de noix de coco, protège pluslongtemps le sol qu'un matériau facilement détruit, stipes et feuilles de bananiers [189]. DultraCintra [86] n'obtient l'augmentation de 257 % de bananes que par le maintien d'un paillis de 10cm sous la plantation ; la masse de matière nécessaire ne peut être fournie par la plantation etdoit être apportée de l'extérieur. Le paillis sur place évite cet inconvénient en faisant pousserdans la parcelle à protéger la plante qui fournira le matériau [181,307,308].

-le compost

Le compost est une matière organique déjà décomposée et qui est incorporée au sol de rrn­nière à en augmenter tant les contenus en carbone et azote que les concentrations en autresnutriments minéraux.

La fabrication d'un compost nécessite une matière première et une technique. La matièrepremière la plus courante est les déchets des agglomérations urbaines [14, 32, 109, 254] ; lesrésidus agricoles, le plus souvent d'agro-industries, sont é~alement utilisables [32, 109, 279].Les techniques varient selon la matière première, la premiere opération étant l'obtention, parcriblage et tri, d'un produit apte au compostage [14,254] ; les étapes suivantes consistent en

24

Carbone organique

Après la 3°récolte

Après la 2°récolte

Après la 1°récolte

~1

1

0+1-----f------+---------j

Production (grains t/ha)

4L__-~""

Somme des bases échangeables

10

10

O+-----+-----+---------iAvant

traitement

2

20

o1-------+-----~----11Première Deuxième TroIsièmerécolte récolte récolte *

FE

tm\!Im Fruits

_Tubercules

oc8A

CJ Avant la culture

~ Après la récolte

....

5 ..

pH

o ...Matière organique (%)j

50 j1

o -I=:>:zzIl..;.L.:.o.

Azote total (%)4 1

3 ~

21l

o2:rct,on (gl

'0]

A Terre sans apports D Compost indien traditionnelB Compost industriel (USA) E Bouse de vache et sol (2.1)C Compost chinois traditionnel F Résidu de digesteur à blogaz

Graphique 32 . pH, teneurs en matière organique etazote avant et après une culture depOIS carré (Psophocarpus)Élaboré d'après [14]

Production d'aubergine (g pOids sec)80~1

· ..· .. ..- ..

o-p-----'--+-

x Témoin sans compost

o Compost 30 t/ha avant la première et troisième culture

• Compost 120 t/ha avant la premIère culture

Graphique 33 : Évolution de la fertilité du sol et de laproduction de mais avec des apportsde compost.

* la troisième culture a été affectée par un cycloneÉlaboré d'après [62]

Production de laitue (g pOids sec)

2°l

· ..· .

D Témoin sans traitement

• Fumier de chèvre 60 t/ha

f::::: lCompost 60 t!ha

1«<1 Compost 240 t/ha

• Compost 480 t/ha

Graphique 34 Effets des traitements sur laproduction d'aubergine et de laitueÉlaboré d'après [63J

loi i-'; f-.;rrnentatlon par mise en tas ou en andains ou en fosses avec arrosage, retournement etparfois couverture du matériel. Des techniques plus sophistiquées, comme l'inoculation demicro-organismes cellulolytiques permet d'accélérer le processus et l'adjonction de bactériesfixatrices d'azote et solubilisatrices du phosphore, améliorent la fertilité du produit final [109]. Lafabrication de composts a en outre l'intérêt de consommer des déchets potentiellement insalu­bres et de réduire les importations d'engrais minéraux [32,279].

L'effet principal de l'incorporation d'un compost est l'amélioration de la fertilité du sol avecl'augmentation correspondante de la production végétale. Un essai comparant la production dePsophocarpus sur des composts purs avec celle sur un sol sans amendement est représentéau graphique 32 [14]. Les teneurs en matière organique augmentent d'abord significativement,diminuent après une première récolte et restent toujours nettement supérieures à celles d'unsol sans traitement. La concentration de l'azote est augmentée mais, dans ce cas, la cultureelle-même a un effet conservatoire voire améliorant de ces teneurs. Dans une autre expérience(graphique 33 et [62]), les caractéristiques du sol ne sont améliorées que par les apports lesplus importants. Les composts inoculés [109] ont en plus la particularité de présenter desrapports CIN bas, aux environs de 10.

Les accroissements de la production imputables au compost sont de 20 à 44 % pour la pa­tate douce [234], de 50 à 130 % pour le pois carré (graphique 32 et [14]), de 15 % pour lepois d'Angole [202], de 10% pour le maïs [195], de 10 à 51 % pour l'aubergine et de 44 à137 % pour la laitue (graphique 34 et [63]). En Nouvelle Guinée, et pour diverses cultures,l'application de fumures organiques avec des déchets végétaux apporte une augmentation dela production de 6 à 69 % [279]. Les composts enrichis proposés par Gaur [109] triplent lesrendements du blé. Les gains de production sont comparables ou supérieurs à ceux obtenuspar une fumure traditionnelle [63] ou minérale [202, 234].

Les doses utilisées dans les expériences relatées sont élevées: 50 à 60 tonnes par hec­tare semble être un minimum [63, 195, 234], 100 à 150 t/ha [62, 254] paraissent être des va­leurs communes et des chiffres très élevés n'apparaissent que rarement [63]. Pour des ap­ports plus faibles (10 t/ha [98]), l'augmentation de la teneur en matière organique est très fu­gace et les effets d'un apport de 50 t/ha tendent à s'estomper après la troisième récolte [195].Ces introductions massives de matière organique font que leurs effets perdurent plus long­temps que dans le cas du paillis (voir graphique 33).

On reporte d'autres effets du compost comme l'accélération et l'augmentation de la germina­tion [14], la nodulation de Cajanus [202], le contrôle de champignons parasites [234]. Le com­post, en améliorant la texture et la structure de la superficie du sol, réduit la sensibilité à l'éro­sion mais cet effet est bien moindre que pour un épandage superficiel [179]. Roose [253] cal­cule qu'une augmentation de 1 % de la matière organique du sol ne réduit l'érodibilité du solque de 2 à 5 %. Un possible inconvénient des composts élaborés à partir d'ordures ménagè­res est le risque d'y concentrer des métaux lourds qui contamineront irrémédiablement le sol[62].

c Conclusions sur les apports au sol

Le paillis est une technique facile à mettre en oeuvre; elle est surtout adaptée à la lutteanti-érosive et au contrôle des adventices, l'amélioration des caractéristiques chimiques du solétant très limitée. Les effets bénéfiques sont fugaces et, pour en assurer la continuité, il fautmaintenir l'importance de la couverture par des apports périodiques.

Le compostage est une opération plus complexe; il faut d'abord élaborer le compost, en­suite en épandre des quantités importantes et finalement le mélanger au sol. Il s'agit en faitd'une fumure de fonds qui améliore fortement et durablement la fertilité du sol et la productionvégétale.

3 Plantations

Pour reconstruire un écosystème en l'absence de végétation initiale et de sol forestier avecson stock de graines, il est indispensable d'installer une couverture végétale d'abord pour évi­ter l'érosion, ensuite pour constituer un milieu apte à recevoir des graines de l'extérieur. Il fautrappeler que cette plantation ne peut s'envisager, dans la plupart des cas, que sur un sol pré-

25

Porosité Infiltration ProductionTraitement ~/o mm/3h de Mucuna

t/ha (MS)

Défrichement manuel+ cultures annuelles 55 607+ couverture de Mucuna 59 1422 8,5

Défnchement Lame Rome+ cultures annuelles 54 492+ couverture de Mucuna 57 764 6,3

Défnchement flèche d'abattage+ cultures annuelles 57 193+ couverture de Mucuna 59 557 5,1

Défnchement flèche d'abattageet râteau défncheur

+ cultures annuelles 53 193+ couverture de Mucuna 52 557 3,8

Tableau 7 : Porosité et infiltration suivant les traitements.Élaboré d'après [133]

Plantation Témoin

BIomasse aénenne •Alblzla 45,0 0Autres 1,6 4,2

Biomasse racines· 27,2 1,3litière· 3,5 3,1Biomasse totale • 77,3 8,6

Matière organique du sol •• 1,70 1,44

Nombre d'espècesArbres 11 0Lianes 11 1Graminées 4 3Autres herbacées 16 12

Total 42 16

Teneurs moyennesen azote ••

Litière 3,34 1,90Plantes herbacées 2,04 0,97Sol 0,095 0,074

Teneurs moyennesen phosphore ••

Litière 0,072 0,066Plantes herbacées 0,094 0,047Sol 0,0061 0,0052

• tonnes de matière sèche par hectare•• en % du poids sec

Tableau 8: Performances d'une plantation de 4,5 ans d'Albizia lebbeckÉlaboré d'après [220]

Jçll~dlll UII I11i11i111U111 de (;ùllditions favorables. Dans la Lone tropicale humide, c'est habituelle­ment vers un couvert arboré que s'orientent les travaux de revégétalisation.

a Les deux grandes orientations de plantation

On peut distinguer deux grandes tendances pour le choix des espèces et des méthodes.Lorsque l'on cherche à obtenir rapidement une amélioration des conditions physiques (dimi­nution de l'érosion, augmentation de la fertilité du sol) on choisira des espèces à croissancerapide en plantations de peu ou d'une seule espèce. Par contre, si l'on désire obtenir uncouvert végétal comparable à la végétation naturelle, il faudra privilégier les espèces autoch­tones et en planter plusieurs espèces différentes. Le choix entre les deux méthodes dépen­drait du degré de dégradation du milieu (voir graphique 20 et [44]) mais se fait surtout en fonc­tion du désir du "revégétaliseur". Elles ont toutes deux des avantages et inconvénients qui nepermettent de préconiser l'une ou l'autre.

-les espèces exotiques à croissance rapide

Leurs espèces sont celles déjà mentionnées en Il B 1 b. Tous les auteurs leur reconnais­sent l'avantage d'être bien connues sur le plan sylvicole [1, 22, 159, 184, 193, 278]. Leursproductions sont souvent remarquables [3, 184, 1861 et plusieurs d'entre elles, comme Acadamangium [231, 299} et certaines espèces de Leucaena [137J, peuvent être plantées avecsuccès sur des sols très dégradés; elles sont aussi employées pour régénérer des culturessur des sols épuisés [87, 231}. La production très élevée leur permet de répondre à deux descritères d'Ewel [96} : accumulation de biomasse et bonne conservation de nutriments.

Le couvert arboré une fois installé élimine rapidement les adventices héliophiles15. Les tra­vaux du groupe Parrotta [147,220,221, 222} corroborés par les résultats d'autres chercheurs[44, 184, 243} montrent que les espèces locales peuvent s'installer dans ces plantations;mais, si l'espèce exotique est plantée trop densément, cet envahissement ne pourra se faire[44}. Une fois le couvert végétal fermé, la plantation monospécifique peut également être enri­chie volontairement par l'introduction d'espèces locales sciaphiles16, sensibles aux attaquesd'insectes ou exigeantes en nutriments, particulièrement en azote [173] ; on obtiendra ainsiune formation à plusieurs espèces et strates.

- les espèces autochtones

Les espèces locales présentent l'avantage de constituer plus rapidement un couvert sem­blable à celui de la forêt originelle, Elles ont l'inconvénient d'être cultivées plus difficilement etleur emploi dans les projets de revégétalisation suppose la réalisation de lourds travaux préli­minaires : identification des formations végétales et des espèces les plus représentatives [4,22, 141, 159, 228J, conditions de stockage des graines et de germination [139, 140, 159,261 J,physiologie des stades juvéniles [193}. Ces travaux de longue haleine sont difficiles à menerdans les conditions économiques des pays en voie de développement [278}. Lorsque lesconditions édaphiques sont extrêmes (présence de métaux lourds par exemple), les espècesà planter doivent être sélectionnées soit en les recherchant dans des milieux semblables [141]soit en les soumettant à des essais de culture en conditions contrôlées [276}.

La multiplication à partir de graines ramassées en forêt est la source habituelle du matérielvégétal utilisé. Pour certaines espèces, la multiplication végétative peut être une solution pourobtenir plus rapidement des plants utilisables [178, 216, 301], Dans le cas de projets moinsinportants, la collecte de jeunes pieds spontanés dans la forêt peut être L1ne solution [159}.

La croissance étant plus lente, le couvert mettra plus de temps à se fermer et, pourdiminuer les travaux de remplacement des plants morts et de désherbage, la densité deplantation est élevée, 3 par mètre carré [4, 203J, voire 6-9/m2 lorsque les conditions du milieusont particulièrement défavorables [108]. Cette forte densité permet de répondre à un autrecritère d'Ewel [96} : résister aux invasions biologiques, mais l'enrichissement naturel de laformation végétale en devient impossible [4}. Ceci peut devenir gênant car la revégétalisation

15 Héliophlle se dit des organismes se développant mieux en pleine lumière qu'à l'ombre, contrai­re = sciaphlle.

16 Sciaphlle se dIt des organismes se développant mieux à l'ombre qu'en pleine lumière, contraire= héllophlle

26

Infiltration cumulée (cm d'eau)

140l

oNombre de racines dans 150 cm2

2 4 6 8

....:;n:;'f Aire des courbes des couvertures de graminées

Aire des courbes des couvertures de légumineuses

100

o 100

Temps (minutes)

180

10-15 -

17,5-22,5

25-30

32.5-37,5

Prof (cm)

o Couverture naturelle

• Couverture de légumineuses

Graphique 35 Taux d'infiltration après deux annéesde couvertures herbacées.D'après [308]

Graphique 36 : Influence de la couverture surl'enracinement de l'hévéaD'après [187]

Poids sec tlha LAI" Azote

(histogramme) (courbe) kg/ha

8 200 l4

6

4 1002

2

0 0 04 6 8 10 Àge en mOIs 4 6 8 10

" Pueraria seulement • Feuilles de Pueraria t~ Adventices, ,

• Tiges de Pueraria !!! Litière

Graphique 37 : Croissance et accumulation d'azote dans une plantation de couverture (Puerana)D'après [136]

--:, ~e t31! QU avec un nombre redult d'espèces [4,100,108, 203J et on nsque ainsi de n'obtenirqu '[ ln écos y stèmc appauvri mais auto-régénérahle [184].

La plantation de plusieurs espèces ne peut se faire de n'importe quelle manière. Toutd'abord, la reconstitution d'une forêt demande à la fOiS une superficie minimum (condition nonnécessaire si la parcelle est déjà incluse dans une forêt) et un nombre minimum d'espèces[13]. Les relations entre les espèces se faisant classiquement dans trois directions (facilitation,tolérance et inhibition t120]), le choix des espèces et leur ordre d'introduction doit tenir comptede ces interrelations [112]. Par exemple, pour son bon développement, Aucournea klaineanademande la protection de son tronc par un recru forestier [76]. De même, l'installationd'espèces sciaphiles ne se fera que sous un couvert d'arbres héliophiles plus âgés.

b Cas particulier des légumineuses

Les légumineuses de tous ports sont particulièrement prisées pour leur aptitude à fixerl'azote atmosphérique et enrichir le sol par le biais de leur litière Elles ont habituellement descroissances rapides et forment rapidement un couvert fermé Elles comptent un grand nombred'espèces à emplois multiples dont des arbres à croissance rapide ainsi que des herbacéespouvant former des couvertures protectrices et améliorantes [3].

La fixation d'azote est réalisée par un Rhizobium symbiotique. L'inoculation des racines dela légumineuse se fait spontanément si le Rhizobium est présent dans le sol sinon il faut l'in­troduire soit avec de la terre déjà contaminée soit en l'inoculant Cette précaution permet d'aug­menter très significativement la production de la légumineuse: des cultures de pois, de niébéou de pois d'Angole non inoculés ajoutent 8 à 36 kglha d'azote au sol alors que ces apportssont de 40 à 134 kglha pour des graines inoculées [256] ; la croissance d'Acaciamangiumpeut être augmentée de 40 % par l'inoculation [180}. Une infestation efficace des racines deslégumineuses demande usuellement des teneurs satisfaisantes de phosphore assimilabledans le sol, facteur souvent limitant dans la 70ne tropica.le humide (voir graphique 19) Cetobstacle peut être levé soit par l'utilisation de souches tolérantes de Rhizobium (qui sontaussi tolérantes à de fortes teneurs d'aluminium échangeable [256]), soit par des apportsd'engrais phosphorés (voire sous forme de compost [202]).

Les légumineuses n'ont pas l'exc!usivité de !a fixation symbiotique de l'azote atmosphéri­que; parmi les genres arborés Iltilisés dans les projets de revégétalisation, on peut citer A/nus[68] et Casuarina [243]

Les légumineuses ont souvent un système racinaire pivotant. Dans les conditions norma­les, son développement est meilleur dans les horizons superficiels, relativement fertiles et aé­rés, mais il croit aussi de façon normale dans les horizons profonds plus compacts [121]. Onverra également sur le graphique 24 que /a production de légumineuses est moins affectée parla compacité du sol que celle d'une graminée. L'augmentation de la porosité est plusimportante sous une couverture de légumineuse que sous un tapis graminéen (graphique 35et [308]). Cet effet se fait sentir quel que soit le mode de défrichement employé (tableau 7 et[133]). La porosité ainsi crée est à son tau r favorable à la croissance des racines des autresespèces (graphique 36 et [187, 274]) Dans le cas des plantations d'hévéas sur unecouverture herbacée de légumineuses, l'augmentation de production de latex due à la cou­verture est de 20 % [187] ; 96 % de cette augmentation peut être attribuée au meilleur enrad­nement des arbres et 4 % aux apports d'azote [258].

Il existe une relation directe entre la quantité de litière produite et les effets sur le sol (fertilitéet structure) [274] ; la forte production des légumineuses a très rapidement des effets bénéfi­ques. Dans une plantation de Puerariaphaseoloides, la litière atteint 20 cm d'épaisseur en 10mois; au bout de la même période, le LAI17 atteint une valeur au-delà de 7 et la quantité d'azo­te de la couverture végétale dépasse 150 kglha (graphique 37 et [136]). L'ensemble des ac­tions améliorantes d'une couverture de légumineuses peut être représenté par les données ti­rées de Parrotta ([220] et tableau 8). On trouvera également une comparaison de deux cou­vertures, de graminées et de légumineuses, dans le tableau 6 et dans la référence [308].

17 LAI = "Leaf Area Index" = Indice de surface foliaire: nombre d"unités de surface de feuilles parunité de surface de salau encore nombre moyen de feUilles à la verticale d"un pOint.

'?7

l'roduction (t matière sèche)

ot-4 5 6 7 pH

x Lablab purpureus 0 Mucuna spo Crotalaria juncea <> Zea mays

Graphique 38 Production de légumineuses et maïs enfonction du pH du sol.Élaboré d'apès [312]

111111111111111111111

Une couverture de légumineuses peut avoir des avantages supplémentaires tels que lapossibilité de contrôler Imperatacylindrica [35,81] ou d'autres adventices [101]. On cite aussila limitation de populations de nématodes parasites [207]. Néanmoins les espèces de cettefamille présentent l'inconvénient d'avoir une production plus sensible aux pH bas que les gra­minées (graphique 38 et [312]). Plus que le pH ou même les fortes concentrations d'aluminiuméchangeable, ce sont les faibles teneurs en phosphore et en calcium (en particulier du rapportCa/AI) qui seraient responsables des mauvais résultats à des pH bas [121]. Un amendementcalcique ou, mieux encore, le choix d'espèces ou de cultivars tolérants permettent d'éviter cetécueil [137].

Il n'y a pas d'autre endroit dans le plan de ce rapport pour parler d'un phénomène qui peutêtre bénéfique pour les végétaux plantés dans des conditions limites de fertilité. Les racinesde nombreuses espèces sont déformées, épaissies avec des ramifications courtes. " s'agit demycorhizes vésiculaires ramifiées18 provoquées par des champignons du sol; elles existenten forêt naturelle, dans les repousses naturelles et même sur les végétaux sur déchetsminiers [243]. La superficie des racines en est augmentée, l'absorption de phosphoreaméliorée et la croissance meilleure [61]. Un apport de terre forestière peut favoriser lamycorhization des plantes dans les travaux de revégétalisation [184].

c Avantages et inconvénients des différentes formes biologiques

Les formes biologiques à utiliser comme premières plantes à installer sur le terrain àrevégétaliser sont variées mais on privilégie habituellement les arbres à croissance rapide etles herbacées et, parmi elles, celles à tiges volubiles ou traçantes. Là encore le choix de laforme à employer doit se faire en fonction du principal effet recherché et des avantages etinconvénients inhérents à chaque forme.

Les plantes herbacées, premiers végétaux d'une succession naturelle de formations végé­tales, ont l'avantage de former rapidement une couverture complète du sol; elles sontrecommendables là où la stabilisation des terres doit être obtenue rapidement comme sur destalus par exemple [41]. S'il s'agit d'espèces pérennes, elles se maintiennent jusqu'à ce qu'uneautre formation végétale les ombrage. Leur inconvénient est de former, lorsqu'elles sont bieninstallées, un milieu difficilementcolonisable par d'autres espèces, tant par le peu d'ombrequ'elles procurent aux sciaphiles que par leur aptitude à une forte compétition; des travaux dedésherbage sont souvent nécessaires pour permettre le développement d'espècesarborescentes. Une couverture herbacée est également sensible aux périodes sèches quipeuvent la diminuer fortement.

Les espèces à tiges traçantes sont très efficaces pour diminuer l'érosion et stabiliser lesterres sur les pentes. Les espèces à tiges volubiles forment un véritable matelas végétalpouvant atteindre 2 mètres d'epaisseur. La protection du sol est alors bien assurée mais au­cune autre espèce ne pourra s'y installer.

Les couvertures arborées couvrent le sol plus lentement mais leur action sur le sol est toutà fait comparable à celui obtenu par les herbacées. Selon les espèces utilisées, la longévitéest très variable, Acacia confusa par exemple meurt au bout d'une quinzaine d'années en lais­sant la place aux espèces ayant germé à son ombre [44] alors que Leucaena leucocephalarejette de souche même en étant soumis à l'abattage [299]. Si leur densité n'est pas trop éle­vée, elles permettent l'installation spontanée d'espèces sciaphiles autochtones.

On ne trouve que des données fragmentaires sur les performances d'espèces arbustives(Ca/liandra [14], Cajanus [11 0, 196],Crotalaria [114], Flemingia [114], Lespedeza, Gliricidia [6,110], Sesbania [14], Tephrosia [11 0]). Leur production de matière organique semble tout à faitcompatible avec une amélioration rapide du sol. La vitesse de formation d'un couvert doit êtreintermédiaire entre celles de herbacées et des arborescentes; un espacement correct devraitpermettre l'installation des espèces héliophiles de la succession naturelle.

d Conclusions sur les plantations

La plantation de terres nues doit non seulement y apporter les premiers éléments d'unebiocénose mais aussi y créer les conditions pour y accueillir d'autres espèces. Pour leur forteproduction, leur capacité à enrichir et aérer le sol, les légumineuses doivent être favorisées. Il

18 Usuellement appelées VAM de l'anglais "Vesicular Arbuscular Mycorrhiza"

28

Actions derevégétalisallon

Actions dedégradation

Dégradationpoussée

Plantation Systèmeforestière Miyawaki

Jachèretradltonnelle

Forêt sempervirente

" / 1 Te~éCapage des hori-MIse en culture 1 bruts zons superficiels

1

1 ; ;

Plantation Apports de matière organiqueMise en d'espèces et plantationsdéfens arborescentes a~borées mél~ngées

t ~ t ~ ~0.,..,~,........,r----r----'-----':::r----.--- -r-""""0'7"""""""""" --'

50

10

100

200 ...........~----'--~années

1: : :":::1 Plantes herbacées

~ Plantes arbustives

~ Arbres pionniers ou héliophiles

• Arbres secondaires ou sClaphiles

Graphique 39 : Les systèmes de revégétallsatlon

convient d'en éviter les inconvénients en veillant à une bonne infestation par Rhizobium, enfavorisant les couverts légers, arborés voire arbustifs, qui permettront l'apparition spontanéed'espèces locales.

En guise de résumé général on peut proposer le graphique 39 qui schématise l'évolutiondes couvertures végétales selon divers modes de revégétalisation. Les trois premiers repré­sentent des modes de revégétalisation décrits dans les chapitres précédents; le dernier est laproposition la plus raisonnable que l'on puisse tirer de cette étude bibliographique et de laconnaissance partielle des conditions de terrain des plates formes de forage de la compagnieELF au Gabon. L'ensemble des actions à entreprendre sur ces sites est discuté dans la partiesuivante "Synthèse".

29

Synthèse

Ce texte tente de synthétiser l'information retirée de l'analyse bibliographique en présen­tant les diverses actions pouvant conduire à une revégétalisation des plates-formes pétroliè­res abandonnées. On y tiendra compte des conditions particulières de ce genre de site en sebasant sur l'information actuellement obtenue.

Après une rapide caractérisation des conditions actuelles des sites, on passera en revueles interventions; les avantages et inconvénients de chacune d'entre elles seront dégagés etles choix faits a priori seront justifiés. Ceux-ci sont basés sur l'image subjective et incomplèteque l'on a des sites; l'information disponible à ce jour consiste en documents photographi­ques, divers rapports à l'exclusion d'une quelconque analyse pédologique, élément primordialpour un diagnostic et l'élaboration d'une stratégie. Il a ainsi été admis que l'aluminiuméchan­geable n'atteint pas de niveaux toxiques.

Les interventions décrites s'adressent uniquement aux parties relativement planes, les pla­tes-formes de forage et les routes. Les talus, autres situations qui devraient être revégétali­sées, demanderaient un autre type d'intervention à commencer par des ouvrages de stabilisa­tion dès la construction du talus; en raison de la pente, la récupération ne peut se faire quemanuellement.

Une mission préliminaire sur le terrain est indispensable pour mieux appréhender les condi­tions régnant sur les sites, pour estimer les possibilités de réalisation des gros travaux et pourprendre des contacts avec des organismes locaux de recherche ayant une expérience dansles domaines liés à la révégétalisation. Il sera alors possible de mieux définir un programme derecherches et de travaux adaptés aux désirs d'ELF et de l'OR8TOM ainsi qu'à l'enveloppebudgétaire disponible; et donc de rédiger un complément opérationnel à ce rapport.

L'analyse bibliographique a permis de voir que toutes les actions recommandables pour fa­voriser la reprise de la végétation ont déjà été imaginées et testées par les auteurs. L'apportoriginal d'essais sur le terrain concerne deux thèmes, la recherche de plantes localement adap­tées et la combinaison des actions, en particulier dans le choix des formes biologiques à plan­ter.

SITUATION ACTUELLE

Les travaux pour l'établissement des plates-formes ne provoquent pas seulement la pertede la couverture végétale, mais infligent aussi de sévères dégradations au sol. Les horizonssuperficiels sont décapés, poussés sur les bords du défrichement ou bien utilisés comme ma­tériau de remblai.

Actuellement, les plates-formes présentent une surface plane d'épandage de "latérite" re­couvrant des sols tronqués. Les obstacles à l'installation de la végétation y sont nombreux:- la couche de "latérite" plus ou moins gravillonnaire est un substrat stérile, incapable de retenir

l'eau et les nutriments.- les horizons pédologiques qui subsistent sont des horizons profonds, sans réserve minérale

et à très faible porosité (et peut-être riches en aluminium échangeable).-le matériel est compacté pour constituer une surface carrossable par tous temps, mais l'infil­

tration des eaux y est fortement ralentie voire empêchée. Les racines peuvent difficilements'ancrer dans un tel substrat.

- les surfaces sont planes et lisses. L'absence de micro-reliefs ou de rugosité d'échelle multi­centimétrique en font un milieu uniforme où aucun obstacle ne crée des lieux à conditionscontrastées.

- les surfaces sont exposées au soleil et les températures de surface atteignent des valeursincompatibles avec la survie de germinations issues de graines déposées sur cette surface(et non enfouies).

30

---------- ---------~----

superficIelleprofonde

Sous-saleuse

LtiDOUr

Disque

Herse

Me!ange

+

++

t-'oroslte

++

++

+

++

::îurrace

+

+

-'- ~.. .+

sans effet ou effet négatif + effet pas!t!f faible ++ t>fft>t nn",tlf nnt"lhlt>..-, ,... _ --

Tab!eau 9 : Effets escomptés de d:fférents traitements mécaniques

Stablilté Âméiioration C_o_~t~~i.~_~~s 1 Protectionst'-UCÎliïai8

-1 _ 1 _ ./. _ •....1. I ..... .!..

iTlécanlqu8ut: let 1t:llIlIlt: etUVt:IIl1L;t:::> 1

Apport de SOl11

superficiel + ++ 1

1 Apport de 1

1c~:~z'~~i~i81 ++ 1

r'\n+c... r '; ~ . t . 1l "--'Ill "...., -r-, .1

1 1

1 Paillage + + ++ 1 ++1

1 Engrais vert ++ +

11'""'1 ' '1 r- aille ue1l"ouv~r+1 'r- + . var. \/ar....., ~I"U ...., T

. ~a.ns ettet ou eHet négatif + effet pOSltl! !alb!e + + effet notable var vanable

Tableau 10 : Effets probables de divers modes d'apport de matière organique au sol.

Teneur mûvenne 1 Épaisseur de sûl travaillée(% PS) 1

1 10cm 1Scm 20cm 30cm 40cm1

SOcm 60 cm11 1,.., 1 ." (5) 24 (8) 31 (10) 47 (1 ô) ô3 (21 ) 1 79 (2ô) 95 (32)ù 1 101 1

41

21 (7) 31 (10) 42 (14) 63 (21) 84 (28) 1105 (35) 126 (42)1

115

126 (9) 39 (13) 52 (17) 78 (26)

1

105 (35)1

131 (44) 157 (52)

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Tahleau 11 . Estimation du ooids {kairnL' ooids humidp.\ p.f dp.I'Ânaissp.1Ir {Anfrp.parenthèses et en crn"de compost à étaler. . ,

Par rapport au sol forestier, il manque:- des éléments minéraux assimilables- de la matière organique- de la porosité- de la microflore et microfaune.

POSSIBLES ACTIONS DE RÉCUPÉRATION DU SOL

Il faut tenter de redonner au sol quelques caractéristiques qui lui permettront d'être à nou­veau un substrat apte à porter des plantes. Il serait très lourd de vouloir enlever la couche de"latérite" (et puis qu'en faire ?), il faut donc l'utiliser pour améliorer la texture des horizons sous­jacents, compacts et formés d'éléments très fins. Il faudra aussi recréer une porosité et re­donner une fertilité à ces nouveaux horizons superficiels. Les actions envisageables sont dé­crites séparément et, dans le paragraphe "Discussion" on envisagera les combinaisons quiparaissent les plus favorables.

ACTIONS MÉCANIQUES

La présence d'un horizon rapporté et le compactage du sol réclame en priorité une action dece genre. Le tableau 9 présente les actions envisageables avec leurs probables effets béné­fiques.

Le passage de disques ou d'une herse ne fournira qu'un travail très superficiel; il produiraitun émiettement assez poussé du sol et une surface très lisse. Le labour classique est à écar­ter car le retournement de la terre ne conduira qu'à enterrer les horizons superficiels sans lesrrélanger ; la superficie serait très rugueuse mais formée de mottes compactes.

Le sous-solage permet un décompactage profond et un mélange partiel des horizons. lesdents étant très espacées, le fractionnement ne se fera qu'en mottes grossières et le passaged'un deuxième engin devrait être prévu; un griffage moyennement profond pourrait parache­ver le décompactage et l'incorporation des horizons superficiels.

APPORTS DE MATIÈRE ORGANIQUE

La restauration de la fertilité et de la vie dans le sol ne saurait être confiée uniquement autemps qui passe. Des apports sont indispensables pour permettre au sol d'acquérir rapide­ment des caractéristiques d'horizon superficiel organique: corriger la texture afin de reconstitueret maintenir une structure, reformer un stock d'éléments minéraux assimilables par les plantes.Les modes d'apport de matière organique au sol ont des effets secondaires qui peuvent êtreintéressants. Les modes qui ont été identifiés figurent, avec quelques caractéristiques. dans Jetableau 10.

L'apport de sol forestier doit être prévu dès le début des travaux d'aménagement afin deprofiter d'un site en voie d'ouverture pour en transférer les horizons superficiels vers un siteen voie de fermeture. Il a l'avantage d'apporter sur le site, en plus de diaspores de plantes fo­restières, des éléments vivants activant la reprise des cycles normaux (microfaune et microflo­re, organismes symbiotiques et décomposeurs). Même dans le cas d'apport d'autres types dematière organique, les effets d'un "ensemencement" avec du sol forestier devrait être testés.

Un engrais vert, enfouissement d'une couverture végétale plantée à cet effet, ne serait réa­lisable que si le milieu est déjà apte à permettre le développement végétal. Par son importanteffet de contrôle des adventices, le paillage n'est pas recommandable si l'on désire favoriserl'apparition de plantes spontanées.

L'installation d'une plante de couverture à croissance rapide et à forte productivité est sou­haitable non seulement pour sa production de matière organique (voir le paragraphe suivant).Mais un apport initial de compost, de préférence mélangé au sol minéral, semble nécessairepour permettre le rapide développement de la plante choisie. Ce choix pose le problème de lasource de compost; en l'absence d'une agglomération équipée, la proximité d'une agro-indus­trie ou d'une scierie peut permettre l'accès à la matière première. Le cas échéant, des déchets

31

++intmductiûn de

1biodiversité

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1 il'! 1 1 1

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. sans effet ou eHet négatif + effet posit:f fllible T T effet notable +++ effet tl-ès notable

Tableau 12 _Effets probables de diverses cOü'v'ertures végétales sur le sol et la végétation

longuB,aféatûire

io~\gu~,aleatOire

incnnvénipntAvnntagp.

<:l.UCU!1 coûtnatureHe

OriginB rip. inrepousse fmestière

RevéClétaiisatlonspontanée

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1P!3nte de id protection et ,('(lI Jvertllre ::lme!ioration du soi

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............v \Jù v\Jvo,J

Tableau 13 . Les modes de revégétaiisation des sites

broyés de déforestation peuvent être utilisés. En ultime recours, il faudrait trouver un espacepropre à la culture d'une plante dont la production sera employée à la fabrication du compost.

Ce point est assez important car, même à l'échelle expérimentale, les masses et volumesmis en oeuvre sont importants. Le tableau 11 donne les poids et les épaisseurs de compostnécessaire pour enrichir une gamme de profondeurs de sol en fonction d'une gamme de te­neurs en matière organique recherchées. Ces estimations ont été faites à l'aide des valeurs dedensité sèche de 0,1 et de densité humide de 0,3. Pour simplifier on peut admettre les valeursextrêmes de 10 et 50 cm de compost à incorporer; pour traiter un hectare, les poids corres­pondants seraient de 310 et 1 550 t de matière humide qui occuperaient respectivement desvolumes de 1 000 et 5 000 m3 !

PLANTATIONS AMÉLIORANTES

Les plantes utilisables peuvent se classer de plusieurs façons selon leurs effets. Le ta­bleau 121es récapitule.

La première distinction se fait entre les légumineuses et les autres plantes. On reconnaîtaux légumineuses le pouvoir de fixation de l'azote atmosphérique; leur litière et leur apport ausol sont plus riches que ceux des non légumineuses. Mais ceci n'est vrai que lorsque la sym­biose avec le Rhizobium fonctionne efficacement. Il faut donc veiller à la bonne micorhizationdes plants ce qui demande habituellement un sol relativement riche en phosphore.

La deuxième distinction se fait sur le type de croissance de la plante de couverture.Un peuplement exclusivement arboré demande un certain temps avant d'atteindre un cou­

vert apte à donner une protection efficace au sol. Grâce à son ombrage, il peut favoriser l'ins­tallation d'espèces sciaphiles ; par contre, si cet ombrage est trop léger, un envahissementincontrôlé par des adventices est à craindre.

Une couverture herbacée s'installera plus rapidement et, dans les plantations industriellesd'espèces arborées (hévéa, palmier à huile), elle couvre le sol au bout de quelques semaines.Une plante volubile ou à tiges traçantes couvrira et protégera le sol plus rapidement qu'uneespèce ayant un autre type de port.

Les espèces arbustives ont des caractéristiques intermédiaires entre celles des couvertu­res arborées et herbacées.

PLANTATION

Lorsque les conditions édaphiques seront suffisamment améliorées pour permettre l'installa­tion de la végétation, il sera préférable de procéder à la plantation d'espèces choisies en re­cherchant à maintenir voire améliorer les caractéristiques du sol, à contrôler l'invasion par desadventices indésirables, à réduire les écarts thermiques et à orienter la dynamique du couvertvégétal. Il est exclus d'introduire artificiellement un trop grand nombre d'espèces de la forêt na­turelle et on adoptera un compromis entre planter et favoriser l'émergeance spontanée d'espè­ces autochtones.

Quelques caractéristiques des différents modes de revégétalisation identifiés lors de l'ana­lyse bibliographique sont données dans le tableau 13.

La revégétalisation spontanée, telle qu'elle est observée dans les jachères, ne peut sedévelopper dans les conditions des plates-formes de forage d'ELF ; elle pourrait se produireune fois le sol amélioré mais il s'agit d'un processus long qui peut ne pas aller jusqu'à un cou­vert forestier. Les plantations forestières répondent surtout à une demande économique et lareconstitution d'un couvert multispécifique stable et apte à s'autorégénérer n'est qu'un effetsecondaire (non garanti par ailleurs).

L'installation d'une plante de couverture et la plantation directe des espèces que l'on désirevoir se développer doivent être combinées de manière à cumuler leurs avantages et à évitercertains de leurs inconvénients.

Les plantes de couverture les plus efficaces pour le sol (les légumineuses à tiges volubi­les) empêchent l'installation spontanée d'autres espèces et les pieds qui y seraient plantésdoivent être protégés de l'envahissement. Un couvert arboré est plus long à se former mais il

32

33

LES OPÉRATIONS

LES PARCELLES PRÉVUES

Le choix des combinaisons énumérées ci-dessous vise à inclure autant les solutions idéa­les que des options moins lourdes mais dont le résultat ne saurait être facilement prévu. Cetteample gamme des traitements servira également pour estimer le coût de la revégétalisation afinde le comparer aux résultats. Certaines combinaisons n'ont pas été retenues car elles ne sem­blaient pas propres à donner ni une revégétalisation ni des éléments pour la recherche.

Treize combinaisons ont été sélectionnées. Si la superficie disponible n'est pas suffisantepour pouvoir y installer des parcelles de taille compatible avec les interventions prévues, ilfaudra définir des combinaisons prioritaires. La meilleure connaissance des plantes de couver­ture utilisables avec succès dans la zone peut changer cette liste.

Traitement mécanique

Épandage sur toute la superficie et mélange superficielid + ensemencement avec de la terre forestièreCompost dans des trous de plantationid + ensemencement avec de la terre forestièreApport de sol forestier

Plantation de légumineuses arborescentesPlantation de légumineuses arbustivesPlantation d'espèces forestières

Les différents traitements retenus sont les suivants:

Témoin sans traitement

Le décompactage profond à la sous-saleuse est la première opération à réaliser. Elle de­mande un tracteur puissant et lourd. Les opérations suivantes devront être faites avec desmachines à faible pression au salau manuellement. Si la taille des mottes demande un travailadditionnel, on préférera un griffage croisé; un essai d'attelage mixte, sous-saleuse et griffe,est à étudier si la réduction du nombre de passages d'engins est impérative.

Il est prévu de réaliser l'incorporation du compost de deux manières: la première par épan­dage sur toute la superficie de la parcelle avant le décompactage et mélange par le travail mé­canique, la deuxième par préparation manuelle de trous de plantation avec un mélange deterre et de compost. La première méthode serait plus particulièrement adaptée à la plantationrelativement dense d'espèces arbustives tandis que la seconde s'adresserait plutôt à laplantation d'espèces arborescentes dont la litière améliorera progressivement les conditionsédaphiques entre les trous. Dans les deux cas, on testera les effets d'un "ensemencement"avec des quantités réduites de terre forestière.

reste perméable à l'entrée d'autres espèces. Deux voies de compromis sont à explorer; lapremière est d'utiliser comme couverture des légumineuses annuelles qui sont moins envahis­santes et dont les germinations seraient progressivement éliminées par l'ombre croissante d'uncouvert plus haut; la deuxième est d'utiliser des légumineuses arbustives dont le dévelop­pement latéral plus réduit peut laisser l'espace à d'autres espèces.

Les plantes autochtones à privilégier peuvent être sélectionnées selon différents critères:vitesse de croissance, comportement par rapport à la lumière, facilité d'implantation. Comme iln'est pas possible de réaliser de longues études préliminaires sur les conditions de germina­tion des espèces forestières, on se limitera à des actions simples; introduction de graines ra­massées en forêt, transplantation de germinations ou jeunes plants collectés dans la forêt,bouturage sur des espèces de familles se prêtant bien à ce mode de multiplication (moracéespar exemple).

aM

CECEf

CTcnCF

POPUPF

111111111111111111111

34

Intervention mécanique et plantation (sans apport de matière organique)

Intervention mécanique. apport de matière organique et plantation

Intervention mécanique et apport de matière organique (sans plantation)

Traitement mécanique

Témoin de la superficie initiale

Traitement mécanique +compost mélangéTraitement mécanique + apport sol forestier

Traitement mécanique + trous de plantation + légumineuses arborescentes etespèces forestièresTraitement mécanique + compost mélangé + légumineuses arbustivesTraitement mécanique + compost mélangé + légumineuses arborescentesTraitement mécanique + compost mélangé + légumineuses arbustives etespèces forestières (héliophiles)id + terre forestièreTraitement mécanique + compost mélangé + légumineuses arborescentes +espèces forestières (sciaphiles)id + terre forestière

Sans aucune intervention

Intervention uniquement mécanique (sans apport de matière organIque ni plantation)

M

M CEMCF

MPU

o

M, CTf, PO.PF

M,CE,PUM,CE, POM, CE, PU.PF

M, CEf, PU.PFM, CE, PO.PF

M, CEf, PO.PF

M POPU

Traitement mécanique et plantation de légumineuses arbustives (sansapport de matière organique)Traitement mécanique et plantation de légumineuses arborescentes etarbustives (sans apport de matière organique)

Là encore le but est de tenter d'éviter la lourde tâche de fabrication de compost. Par rapportau paragraphe précédent, l'introduction de plants sans fertilisation préliminaire représente unetentative qui, si les résultats sont positifs, diminuerait fortement les dépenses. La plantationd'espèces locales n'est pas tentée dans cette combinaison pour pouvoir estimer leur capacitéd'invasion.

Dans ces parcelles, dont la taille peut être réduite, l'évolution de la porosité et des profilshydriques permettront d'évaluer l'effet physique du seul traitement mécanique. Des observa­tions sur la possible accumulation de litière et de diaspores provenant de l'extérieur donnerontdes indications sur la possibilité de revégétalisation sans apport de matière organique; rapel­Ions que ce dernier apport constitue probablement l'opération la plus lourde du projet.

Ces combinaisons d'actions sont destinées à tester les capacités naturelles de la végéta­tion à coloniser un milieu à nouveau rendu favorable. Les parcelles avec apport de sol fores­tier (M CF) devraient donner de bons résultats.

Ce genre de parcelle sert à la fois de référence des conditions initiales et de terrain d'étudedes conditions physiques et biotiques empêchant la revégétalisation spontanée.

De ces associations des trois interventions devraient sortir les meilleurs résultats. Lescoûts de réalisation de chacune d'entre elles sont comparables. C'est pourquoi un grand nom­bre de combinaisons a été délibérément retenu afin d'être sûr de trouver celle qui donnera leplus rapidement possible les résultats les plus probants.

Les différents traitements doivent occuper une superficie minimale qui peut être estimée enfonction du type de travail du sol et du type de plantation qui doivent y être réalisés.

Les traitements sans plantations, 0, M, M CE et M CF devraient occuper une superficieassez grande car les phénomènes que l'on désire y observer risquent d'avoir une fréquencetrès faible. Ces parcelles doivent aussi avoir une forme et un environnement permettantd'évaluer les apports de diaspores à partir de la végétation naturelle. Pour les traitements 0 et

111111111111111111111

11Superficie totale

1Tïâitement mécâiiiqüe dü sol

1 Épandage de compost

1:pand~ge de ter~e forestière

1rous ae plamatlon

L6gun;incusc~ arbLJstivc~

1 Léaumineuses arborées1 ~

1 Espèces forestières

Vaieur basses

9750

Î1II'-"o f-:JV

5225

500

9ûû

':: 1L::nv I.,JV

3150

2340

Valeurs hautes

21375

8525

2000

i 225

4475

4290

4290

Tableau 14 •Superfices intéressées par les différentes actions (mètres carrés)

M, l'idéal serait une longueur de 100 à 200 m avec une largeur de 10-20 m ; un petit côté doitêtre adossé à la forêt intacte et les grands côtés être loin de la forêt. Les parcelles M CE et MCF peuvent être moins larges mais garder les mêmes forme et disposition.

L'ensemble des parcelles recevant un traitement mécanique du sol peuvent être regroupésafin de faciliter les mouvements des machines.

Les parcelles recevant une plantation devraient avoir une forme assez massive (descarrés par exemple) afin de réduire au minimum les effets de bordures. La densité deplantation des espèces arborescentes peut être de l'ordre de 1 000 pieds par hectare et lesobservations devraient être faites sur une centaine d'individus; la taille des parcelles avecdes plantations arborescentes devrait donc être entre 30 x 30 et 35 x 35 m. Les plantationsarbustives seront plus denses et la taille des parcelles peut être comprise entre 15 x 15 et 20x20m.

Les valeurs des fourchettes données pour les différents traitements permettent de calculerla fourchette de la superficie totale ainsi que celles des diverses actions à entreprendre (ta­bleau 14).

35

Annexes

[n anneX6 sont fournis des dOi:uments se référant cl ce rapport maiS qUI n'ont pa;:;leur p13C8 d3ns le te:,:!::,.

l_tl premièr6 annexe donne la liste bibliographique complète des ouvrages utilisésrc~~r cc tra\'3il. ~n réJ. lité, If s'3git d'un fDnds documentJ.lre que 13. dIVISion Cn'.llfonr:ementriFI F ;l\I;~it r'nrmIlP[1Cp Ù crJn"titllPr ; il q 8t~ C(lIt1pi r:'i f:' [l<\f rllll-'lrlUP~ ;~('h;lt<:: rpf~f:![lt'3 ! f:'~

rérerences sont classées par mdre atpnabétioue dauteur et les numéros qUi leur ont étéattl ibUl:S $ont C8UX utilisés dans le texte.

La deuxième annexe donne la répartition des références selon les chapitres du rap­port; un dernIer paJ3gr3phe récapitule les titres qUI :!'ont P3S servI peur la. rédactior dur~pp(~rt

La troisième annexe est un produit du dépouillement des articles et oU·v'rages. [Iledonne une versIon Slmplltlée des espèces qUI V sont mentionnées CllnSI que quelquesIHl' rit' if:'l.H~ r_~<1r~dprp,-;rf:'II\<Hquahl~u.;

La quatrième annexe est une liste d'actions de recherche qui semblent intéressantesà mener sur les o!ates formes de toraae au GabrJn. ! '.Jut comrne ia oart!e Svntt~0:.:·=·· .=~-

rtiDPort. ce texte aevra etre reVlse <lores une mISSIon orellrnmaire sur ie rerrain e~ ~ c-::::ten!lon (leS ïesultats Cl ecnant!IIOf!::> Ue svi 4ue 1 VII 1a~~V' leI â.

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R

Répartition des références selon les chapitres du rapport

Introduction

4 38 44 45 64 100 108 147173 193 203 221 222 278

1. Revégétalisation spontanée

B Observation de quelques cas de revégétaiisation spontanée

8 21 23 36 41 52 56 85104 106 117 118 122 139 141 145150 161 210 228 262 291 292 293294 298 302 311 315

C Les conditions et les mécanismes de la revégétalisation

8 9 23 38 47 48 55 5677 95 104 106 117 122 128 131

153 154 162 166 191 210 228 250258 260 264 271 272 286 288 289290 292 293 305 306

II. Revégétalisalion assistée

ADéfinition, principes et buts

38 182

B Quelques rnodes de revégélalisalion assistée

1 Plantations forestières

1 3 11 15 17 21 22 2528 ':27 49 1::1 I::t:: 58 64 67vi JI JU

76 79 84 85 87 93 99 103119 1"" 126 129 130 132 147 149L0

161 173 178 180 183 184 185 209210 214 220 221 222 225 237 256258 261 262 263 265 275 277 297299 302

2AgricuitUïe

1 6 27 .... r- r-,., 76 86,.,,.,

JU ou 0090 (Yl 97 110 113 116 1'11:: 1'17

>:JL ILJ ILl

131 134 135 142 156 157 158 160162 1--''' 179 181 186 188 194 199IL

201 204 206 207 211 216 224 226232 233 236 244 253 256 271 282286 295 301 302 303 309 313

3 Reconstruction d'écosystèmes

1 ~,., 22 38 39 44 64 681,)

96 1f"1f"1 108 124 139 140 141 144IUU

145 159 184 185 193 196 203 243245 258 276 278

,....;)

•...C Adiolls entreprises pour revégétaliser

1 Actions mécaniques sur le sol

1 4 5 7 12 22 29 3138 54 65 70 73 78 80 105

132 148 151 168 170 177 184 192197 200 235 239 240 241 242 253267 287 308 310

2 Apports au sol1

L 14 16 29 32 62 63 68 8694 98 109 165 179 181 189 190

195 202 203 207 215 219 230 234253 254 256 270 279 282 307 308312

i . 3 Plantations

1 3 4 6 13 14 22 3541 44 61 68 76 81 87 96

100 101 108 110 112 114 120 1211"" 136 137 139 140 141 147 159.:>.:>

173 178 180 184 186 187 193 196202 203 207 216 220 221 222 231

1 .243 256 258 261 274 276 278 299301 308 312

Références non citées dans le texte2 10 18 20 24 26 30 33

34 40 42 43 46 53 57 5966 69 71 72 74 75 82 83

( , 89 91 102 107 111 115 138 143'1 146 152 155 163 164 167 169 171

174 175 176 198 205 208 212 213217 218 223 227 229 238 246 248

1 249 251 252 255 257 259 266 268.1 269 280 281 283 284 285 296 304

314 316

.1

f

J011

T

11

•

,

J

l

1 :

,

.1

.!

1

Jo1111

Espèces rencontrées dans ies pubiications

Cette liste est simplifiée et les espèces sont présentées avec quelques unes deleurs caractéristiques trouvées dans ces publications; à l'intérieur de chaque grandgroupe biologique, elles sont classées par ordre alphabétique. Lors de la simplificationdes données originelles, on a privilégié les espèces dites locales, ensuite les autresespèces africaines et finalement celles souvent mentionnées pour l'un ou l'autre de leursemplois.

Les colonnes donnent:1- grand type biologique

A = arbre AB = arbuste H = herbacée HL = herbacée Iianescente LL = lianeligneuse2- nom latin de l'espèce3- + =légumineuse4- + = espèce améliorante des sols5- + = espèce de couvertu re6- + =espèce pour reboisement7- + =espèce pionnière8- + =espèce locale (signalée dans la zone d'Avocette)9- numéros des références où sont mentionnées les espèces

Un sigle entre parenthèse (+) indique que la caractéristique ne s'applique pas à toutesles espèces de la ligne.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

A Acaciaauriculiformis + + + 3,87,131,132,174,231,243,299A Acaciamangium + + + + 3,28,87,100,131,174,209,231,299A Acacia autres. sp. + + + 15,37,44,62,89,105,115,169,229,

236,237,250,259,265,305,A Acioa barteri + + 110,172A Afzelia div. sp. + + + + 36,172,178,216A Albizia falcataria + + + 3,87,131,186,231,256,275,302A Albizia lebbeck + + + 3,87,186,207,220,221,273A Albizia autres. sp. + + + 3,178,184,207,275A Alnus div. sp. + 49,68,106,218,275,302A Anopyxis klaineana + 36A Anthocephalus div. sp. + + 131,184,185,209,256A Anthonota sp. + + 36,110,172A Aucoumea klaineana + + + + 36,76,275A Beischmeidia div. sp. + 36A Berlinia grandifolia + + 172A Bridelia sp. + 36A Caesalpinia div. sp. + + 149,178A Calliandra sp + + + 3,172,207,299,302A Casuarina sp. + + + 87,139,184,185,243,263,275A Cecropia div. sp. + + + 149,256A Cedrela div. sp. + + 49,149,178,209,210,224,302,303A Ceiba pentandra + + 178,216A Chimarrhis glabriflora + + 224,274A Chlorophora excelsa + + 178A Chrysiphyllum albidum + + 216,301,302A Cleistopholis glauca + 36A Coelocaryon preussii + 36A Cola digitata + 172A Copaifera religiosa + + 36A Cardia alliodora + + 27,106,113,178,224,244,274,302A Cordia autres sp. + + 298,303

u

11111111111~

1i~

~

d11i1

~.- --- ..,.. ~----

A Coula edulis + 36A Ctenolophon englerianus + 36A Cupressus lusitanica + 263,275,302A Cyclodiscus gabunensis + + 36A Dacryodes div. sp. + 36,216A Dalbergia div. sp. + + 3, 178, 185,303A Daniella sp. + + 36A Desbordesia glaucescens + + 36A Dialium div. sp. + (+) + 36,172,216A Diospyros sp. + 36A Drypetes sp. + 36A Enanthia chlorantha + 36A Endospermum div. sp. + + + 209A Eriocoelum sp. + 36A Erysmadelphus exsul + 36A Erythrina div. sp. + + + 3,27,49,113,172,207,302,303A Erythrophleum ivorense + + 36A Eucalyptus div. sp. (+) + 27,28,51,64,79,131,149,184,214,

243,252,256,275,303A Fagara heitzii + 36A Ficus div. sp. + + 172,256A Fillaeopsis discophora + 36A Ganophyllum giganteum + 36A Garcinia sp. + + 36,172A Gilbertiodendron klainei + + 36A Gleiditsia tricanthos + + + 3,51A Gmelina arborea + + 27,90,131,178,209,256,275,302A Grewia coriacea + 36A Guibourtia tessmannii + 36A Hexalobus sp. + 36A Homalium sp. + 36A Huertea glandulosa + + 224,274A Inga div. sp. + + + 27,172,196,207,224,233,303A Irvingia div. sp. + 36,216,301A Jacaranda copaia + 106, 209 224, 274A Khaya div. sp. + + 184,185,209A Klainedoxa gabonensis + 36A Lecomtedoxa biraudii + 36A Leucaena leucocephala + + + + 3,49,87,170,201,207,256,299,302A Leucaena autres. sp. + + + + 3,27,131,201,256,263,275,303A Librevillea klainei + 36A Lophira alata + 36A Lovoa trichilioides + 36A Macaranga sp. + + 256A Maranthes chrysophylla + 36A Milicia excelsa + 36A Mimosa scabrella + + + 3,149A Mitragyna ciliata + 36A Nauclea div. sp. + + 36,172,178A Nesogordonia kabingaensis + 36A Newtonia leucocarpa + + 36A Odyendyea gabonensis + 36A Pachyelasma tessmannii + + 36A Pachypodianthum staudtii + 36A Parinari hypochrysea + + 36A Parkia div. sp. + + 36,216,224A Pausinystalia johimbe + 36A Pentaclethra macrophylla + + + 36, 216,301, 302A Pinus caribaea + + 27,149,183,256,263,275A Pinus autres sp. + + 45,64,68,91,149,184,185,218,275,302A Piptadeniastrumafricanum + + 36

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A Prosopis div. sp. + + 3,178,275,A Pterocarpus div. sp. + + + + 3,36,172,186,209,216A Pycnanthus angolensis + 36A Saccoglottis gabonensis + + 36A Samanea saman + + + 3,87,172,231,303A Schizoloblum parahybum + + + 3,106,149,224A Scyphopetalum div sp + 36A Sindora klalneana + 36A Staudtia gabonensis + 36A Strombosiopsis sp. + 36A Swietenia div. sp. + + 178,184,185,209,210,263A Symphonia globulifera + 36A Terminalia div. sp. + + 131,160,178,185,275A Tieghemella africana + 36A Triplochiton scleroxylon + 178,275,297,302A Vitex div. sp. + + 36,224,273,274A Warneckea cauliflora + 36A Xylopia div. sp. + 36

AB Cajanus cajan + + + + 27,110,132,168,172,196,202,256AB Cassia div sp. + + + 87,132,207,231,243,263AB Crotalariajuncea + + 3,226,312AB Desmodium div. sp. + + + (+) 3,27,226AB Flemingia div. sp. + + (+) (+) 6,87,94,110,114,172,207,231AB Gliricidia sepium + + + 6,27,110,170,172,207,256,303AB Indigofera div. sp. + (+) + 207,208AB Lespedeza div. sp. + (+) (+) (+) (+) 3,207,208,275AB Maesobotrya bipendensis + 36AB Memecylon sp. + 36AB Sesbania div. sp. + + + 3,87,207,231,256,299,312

H Aframomum sp. + 36H Arachis prostrata + + 175,207H Aristida div. sp. + 111H Astragalus div. sp. + + 206,208H Axonopus div. sp. + + 49,274H Brachiaria div. sp. (+) (+) 83,132,226,244,308H Centrosema div. sp. + + + 3,27,41,68,132,207,231,274,308H Crotalaria div. sp. + + 3,114,231,256H Cynodon div. sp. (+) 49,308H Desmodium div. sp. + + + 27,51,207,244H Panicum div. sp. + + 41,68,83,132,168,179,226,274,308H Pennisetum div. sp. + + 41,49,68,83,218,273H Stylosanthes div. sp. + + + 27,114,115,132,207,226,308

HL Calopogonium mucunioides + + + 207,224,274HL Canavalia ensiformis + + 86,226HL Clitoria ternata + + + 226,231HL Lablab purpureus + + + 132,312HL Macroptilium div. sp. + + + 51,226HL Mucuna div. sp. + + + 27,121,132,133,207,226,231,312HL Phaseolus div. sp. + + 231,235,256HL Psophocarpus div. sp. + + + 132,207,308,312HL Pueraria div. sp. + + + 27,115,132,136,207,229,231,274,

302,308HL Vjgna sp. + + 51,79,256

LL Strychnos sp. + 36LL Tetracera alnifolia + 36

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ËLÉMENTS DU PROGRAMME DE RECHERCHE

Le programme comprend de nombreuses actions qUI peuvent être réparties en tllé­mes eux-mêmes regroupés sous deux titres. Le premier, nommé "Recherches de base",regroupe toutes les observations concernant les milieux tels qu'ils se présentent sansintervention de la part des chercheurs; le second, appelé "Les essais", concerne le vo­let expérimental du projet; les observations de recherche de base sont également ap­pliquées aux différents traitements. Finalement, les actions de recherche sont rapidementdécrites; elles justifient l'achat du matériel indiqué dans le projet de budget.

Les actions propres à l'implantation des essais (traitements mécaniques, fabricationde compost, obtention de plants) ne sont pas mentionnées ici. Un texte particulier leurest consacré.

Recherches de base

L'absence de végétation sur les plates formes de forage pétrolier est due à une sériede facteurs dont on n'a pas la connaissance ni qualitative ni quantitative -quels facteursinterviennent et quels sont leurs poids respectifs.

La régénération forestière est un phénomène qui prend place soit à l'intérieur même dela forêt soit après un cycle de défrichement et de mise en culture. Ce dernier mode dereconstitution de la forêt est plus proche de ce qui devrait avoir lieu sur les plates­formes (déboisement sur des superficies relativement grandes). L'étude sur ce sujet nedevrait pas constituer l'essentiel de l'effort de recherche car il ne devra donner que deséléments de référence permettant la comparaison avec l'évolution de la végétation desplates fonnes.

Les actions à conduire dans ce type de milieu sont:- recherche de jachères d'âges différents- composition floristique- structure de la végétation- caractéristiques du sol

Les conditions offertes à la régénération sur les plates formes de forage pétrolier sontsuffisamment particulières pour empêcher tout développement de la végétation. Leurconnaissance doit permettre de mettre en évidence les facteurs limitants. A priori sont re­tenus les facteurs suivants:-conditions microclimatiques- paramètres pédologiques

Les potentialités de la régénération, qui ne s'expriment pas dans les conditions nor­males des plates formes de forage pétrolier, doivent être estimées afin de savoir si unchangement des conditions peut induire une régénération spontanée.

Il s'agit de rechercher si des diaspores viables sont présentes sur les terrains desplates formes. Il sera également nécessaire de connaître leur distribution spatiale (re­cherche d'un effet de proximité de la forêt).Cette tâche assez lourde comprend plusieursactions:- collecte des diaspores- mise en germination des diaspores- détermination des plants

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Les essais

Cc:; trD.'v'Ûüx devraient normalement être fondés sur les résultats de l'étape précé­dente mais le temps prévu pour !'ensemble de l'étude est très court et, pour en tirer lesflrf'!miArp.s Ip.çons, il convip.nt rie mp.ttre p.n plnCp. trAs rnpirlement ces essais 1es trnite­ments à appliquer sur des parcelles à l'intérieur des plates formes font l'objet d'un choixraisonné dans un document séparé. Ce choix ne se base, pour l'instant, que sur desdonnees bibliographiques, la connaIssance du milieu et des contraintes locales pouvantmudifier ces choix.

En dehors de l'important effort de mise cn place des essais, d'autres actions doiventêtre y menées:- évolution de la composition floristique- évolution de la structure de la végétation- évolution des conditions microclimatiques- évolution des paramètres pédologiques

Description des actions

Composition floristigue

Dans des parcelles délimitées et de surface connue on procède à l'inventaire, piedpar pied, des végétaux présents; on prend des échantillons d'herbier et on marque lesinrlividlls non irlp.ntifirlhlp.s pour attendrp. un starie ph~nologique permettant la détermina­tion. Les arbres seront inventoriés sur des surfaces plus grandes que pour les espècesplus petites. Ces relevés permettent d'estimer la diversité floristique et de situer la cou­verture végétale dans la suite des stades de régénération menant à la forét. Ils permet­tront, sur les parcelles des plates formes, de suivre l'installation spontanée d'élémentsde la flore locale.

Structure de la végétation

Comme pour la composition floristique, on mesure tous les plants présents dans unesurface connue; ces relevés se font en même temps que celui de la composition floris­tique. Les pieds sont comptés, mesurés (hauteur, circonférence pour les arbres). Onpourra en tirer la densité de la végétation par strate, l'aire basale, la hauteur moyenne, larépartition des arbres en classes de circonférence, la relation circonférence/hauteur, ladistribution spatiale des individus par catégories ou par espèces. Le développementdes systèmes racinaires sera suivi.

L'évolution de la densité totale peut aussi être suivie par des mesures de l'éclaire­ment au sol.

Caractéristigues des sols

Les analyses devant être réalisées peuvent se classer en deux catégories, cellesqui peuvent ou doivent se faire sur place et celles qui doivent être confiées à un labora­toire spécialisé. Lors du prélèvement de l'échantillon, on fera les observations habituel­les sur la structure, la couleur, la présence de racines et d'éléments grossiers, etc...

Il est prévu de faire sur place les mesures de pH, celles d'humidité et de porosité.Ces analyses ne demandent que l'achat d'un pH-métre, d'un densitomètre à membraneet d'une étuve. Ce sont des analyses faciles, devant être répétées et ne permettantparfois pas le stockage et le transport des échantillons. Des contacts sont pris pourmettre au point une méthode d'estimation de l'activité biologique des sols, manipulationqui devrait aussi être réalisée sur place et qui ne demande que du matériel de titrimétrie.Une autre série d'analyses sur les formes de l'azote minéral, nitrique et ammoniacal, se­rait utile et doit être réalisée sur du sol frais; mais ces dosages demandent une installa­tion particulière qu'il n'est pas prévu d'implanter sur place.

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Les analyses réclamant du matériel spécialisé et un savoir faire particulier serontconfiées au laboratoire des formations superficielles de l'OR8TOM à Bondy. Certainesanalyses doivent être répétées (+ ou ++ dans la liste suivante) pour suivre l'évolutiondes sols selon les traitements et d'autres ne servent qu'à caractériser le sol en début detravail. Les analyses retenues sont:- teneur en eau à pf 2,5 et 4,2. Ces valeurs permettent d'estimer la gamme d'eau utili­

sable par les plantes (+).- texture. L'analyse granulométrique donne le spectre des tailles des éléments constitu­

tifs du sol.- bases échangeables et complexe absorbant du sol. Il s'agit d'une estimation de la fer­

tilité minérale du sol. Elle compare la capacité du sol à adsorber des cations à la quanti­té de cations effectivement adsorbés; ces cations sont également déterminés et do­sés (++).

- aluminium échangeable. Les valeurs données par cette analyse particulière sont con­frontées aux résultats de l'analyse précédente pour juger du niveau de toxicité del'aluminium (+).

- carbone total. Ce dosage permet de calculer la quantité de matière organique présentedans le sol. En rapport avec le taux d'azote total, le taux de carbone donne des indi­cations sur le degré d'évolution de la matière organique (++).

- azote total. Il fait partie de la fertilité du sol (++).

Conditions microclimatiques

Parmi les paramètres climatiques, seuls quelques uns sont retenus. Les conditionsdimatiques générales de la zone seront relevées par une station climatique standard,tandis que les conditions microclimatiques se limiteront à des mesures de températuresextrêmes sur les différents essais et témoins.

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