Etude du stock de carbone sur base de paramètres dendrométriques simples

Flore et végétation

D’après RAZAFY FARA (1991), la région d’Andasibe est située dans une zone où la forêt orientale passe insensiblement à la forêt du centre. La végétation climacique est du type forêt dense humide sempervirente avec un sous-bois herbacé (PERRIER de la BATHIE, 1921). Elle correspond à la série à Tambourissa et à Weinmannia de HUMBERT (1955) et aux « Forêt ombrophiles de montagnes » (Classification de Yangambi, 1956).
La flore présente plus de 90 familles et plus de deux centaines d’espèces dans une formation très hétérogène. Huit familles y couvrent 70 genres et 160 espèces. Ces familles sont : Euphorbiaceae, Rubiaceae, Lauraceae, Apocynaceae, Araliaceae, Sapindaceae, Moraceae et Guttifères (RANDRIAMANANTENASOA, 1996). Bien que les espèces à fût droit prédominent, on remarque immanquablement le caractère hétérogène de la flore accentué par la présence de plusieurs formes végétales : arbres, arbustes, lianes, buissons, épiphytes, herbacées. Les plantes présentent des strates bien définies par la qualité du sol, le climat, le relief et l’exposition et dont les unes dépendent des autres et où les vies des animaux et de la végétation sont interdépendantes. La canopée qui est composée principalement par Weinmannia, Tambourissa, Symphonia, Dalbergia, Ravensara et Vernonia représente près d’un quart des individus. La strate arbustive ligneuse est la plus représentée, à une hauteur variant de deux à dix mètres. La strate arborescente est particulièrement dense avec les Arecaceae, Acanthaceae, Lamiaceae, Balsaminaceae et Gesneraceae. Les genres typiques sont Cyathea (fougères arborescentes), Dypsis, Plantago, Smilax, Rubus, Alchemilla et Sanicula.

Méthode d’inventaire

Inventaire intégral : L’inventaire intégral ou inventaire pied par pied permet une mesure assez exacte pour le volume et le nombre de tiges par classes de diamètres (RAZAFINDRIANILANA, 2005).
Cette méthode est surtout valable pour des forêts jardinées comportant peu d’essences sur une surface qui n’est pas trop grande. L’inventaire intégral n’est pas réalisable vue l’étendue de la zone d’étude. Ainsi l’inventaire partiel par échantillonnage a été adopté.
Inventaire par échantillonnage : Pour des grandes surfaces, l’inventaire intégral est trop coûteux. Grâce au progrès de la statistique, les inventaires par échantillonnage ont été développés (RAZAFINDRIANILANA, 2005).
Les unités d’échantillonnage sont des éléments constitutifs individualisables de la population à étudier et peuvent être de plusieurs types selon les méthodes d’inventaire utilisées. Elles peuvent être à surface définie, à nombre d’arbre fixé, à nombre minimum de tige, à surface non définie. En inventaire forestier, selon les objectifs, plusieurs méthodes d’échantillonnage peuvent être choisies tel l’échantillonnage systématique, l’échantillonnage aléatoire, l’échantillonnage aléatoire stratifié…. Le principe commun étant la représentativité de l’ensemble de la forêt et le résultat obtenu extrapolé à la superficie forestière.
Dans la présente étude, l’échantillonnage aléatoire stratifié a été adoptée. Les formes habituelles des unités d’échantillonnage sont les placeaux circulaires ou carrés ou rectangulaires ou les bandes (transects).
Méthode d’inventaire par compartimentation : L’inventaire a été réalisée dans des placeaux carrés de 20mx20m, mis en place à l’aide d’une boussole pour avoir les angles droits, et un topofil pour les délimiter, dans lesquels tous les grands arbres (D >20cm) ont été mesurés selon la méthode par compartimentation (RAJOELISON, 1992). Dans le coin droit de chacun de ces placeaux, un carré de 10m x10m a été tracé dans lequel tous les jeunes arbres (5cm ≤ D ≤ 20 cm) ont été mesurés.

Conversion des quantités de biomasse en stocks de carbone

Les données sur la biomasse obtenue exprimées à l’état sec doivent être converties en carbone par multiplication des valeurs à l’état sec par la fraction de carbone de la biomasse sèche. Cette valeur varie légèrement selon les espèces et les composants de la biomasse étudiée (tronc, branches, racines, végétation de sous-étage…) (PENMAN et al., 2003a). Plusieurs études montrent que cette valeur varie de manière générale de 0,43 à 0,55. Une valeur de 0,50 pour la conversion est l’approximation la plus utilisée (PENMAN et al., 2003b ; EGGLESTON et al., 2006) . La variabilité de fraction carbone dans les différentes essences n’a pas encore fait l’objet d’étude à Madagascar (RAKOTO RATSIMBA, 2011)

Recherche Tarif de cubage

Pour estimer le volume d’un territoire forestier, on a eu recours aux tarifs de cubage. Le tarif de cubage général est un tableau ou une expression mathématique qui fournit le volume d’un arbre en fonction de deux caractéristiques relatives à l’arbre, soit le diamètre à hauteur de poitrine et la hauteur totale (CTFT, 1989).
Le cubage d’un arbre dépend de l’utilisation. Différents niveaux de découpe peuvent être considérés dans le cubage de l’arbre allant du volume du fût jusqu’ au volume total de la biomasse ligneuse sans ou avec écorce, la quantification du carbone devant correspondre à ce dernier. Des méthodes mathématiques et statistiques ont été mis en ouvre pour aboutir aux tarifs de cubage simples ou plus complexes donc plus précis, pour calculer le volume d’un peuplement forestier donné, monospécifique ou hétérogène.
Les étapes pour aboutir aux équations allométriques de même, simples ou complexes pour la quantification de la biomasse aérienne d’un site, sont à peu près analogues à ceux utilisés pour obtenir les tarifs de cubage, mais avec de considérations supplémentaires.

Estimation de la biomasse à partir d’une équation de régression allométrique

L’allométrie est la différence entre les proportions des différentes parties ou organes d’un organisme en fonction de la taille de cet organisme (GOULD, 1966 ; BASTIEN et al., 2008). Selon KING (1996), c’est l’étude des relations entre la taille et la forme des organismes.
Généralement, un modèle allométrique permet de convertir des mesures facilement disponibles, en quantités difficilement accessibles directement sur le terrain. Dans cette approche, la biomasse est estimée en appliquant des équations allométriques appropriées aux massifs forestiers concernés. La régression allométrique est une fonction mathématique établie à partir des mensurations des arbres échantillonnés : les poids de troncs des feuilles et autres sont reliés à des mesures linéaires comme le diamètre ou la hauteur de l’arbre pour déduire les premières valeurs des secondes, plus faciles à obtenir .

Table des matières

1. INTRODUCTION
2. PROBLEMATIQUE ET HYPOTHESES 
2.1 Contexte de l’étude
2.2 Hypothèses
3. ETAT DES CONNAISSANCES
3.1 Situation géographique et administrative de la RS d’Analamazaotra
3.2 Cadre historique
3.3 Milieu physique
3.3.1. Climat
3.3.2. Topographie
3.3.3. Hydrologie
3.3.4. Géologie et Sols
3.4. Milieu biotique 
3.4.1. Flore et végétation
3.4.2. Faune
3.5. Milieu humain 
3.5.1. Population
3.5.2. Activités
3.5.3. Les différentes actions au développement dans la région d’Andasibe
4. MATERIELS ET METHODES
4.1. Etude bibliographique 
4.2. Etude cartographique
4.3. Méthode d’inventaire 
4.3.1. Inventaire intégral
4.3.2. Inventaire par échantillonnage
4.3.3. Méthode d’inventaire par compartimentation
4.3.4. Estimation des paramètres sylvicoles
4.3.5. Taux d’échantillonnage
4.4. Méthodes de quantification de la biomasse aérienne
4.4.1 Méthode directe ou destructive
4.4.2 Méthode indirecte ou non destructive
4.4.2.1. Télédétection
4.4.2.2. Cubage des peuplements équiennes
4.4.2.3. Cubage des peuplements hétérogènes
4.4.2.4 Cubage d’arbre moyen
4.4.2.5. Méthode d’évaluation à partir de la mensuration du houppier
4.4.2.6. Utilisation de tables standards déjà existantes
4.4.2.7. Estimation de la biomasse à partir du volume
4.4.2.8. Estimation de la biomasse à partir d’une équation de régression allométrique
4.4.2.8.1. Recherche des équations adaptables aux conditions de la RS
4.4.2.8.2. Choix des équations
4.4.2.9. Recherche Tarif de cubage
4.4.2.9.1. Définition
4.4.2.9.2. Coefficient naturel de forme
4.4.2.9.3. Les différentes densités du bois
4.4.2.10. Les équations allométriques et le tarif de cubage retenus
4.4.2.10.1 Equations allométriques retenues
4.4.2.10.2. Tarif de cubage retenu
4.5. Conversion des quantités de biomasse en stocks de carbone
4.6. Traitements et analyses des données
4.6.1. Traitements des données
4.6.2. Analyses statistiques des données
5. RESULTATS 
5.1. Analyse sylvicole
5.2. Structure du peuplement
5.3. Valeurs moyennes de biomasse 
5.3.1. Premier groupe : Y=f (D)
5.3.2. Deuxième groupe d’équations Y=f(D, H)
5.3.3. Troisième groupe d’équations : Y=f(D, ρ)
5.3.4. Quatrième groupe d’équations : Y=f(D, H, ρ)
5.3.5. Moyenne des valeurs de biomasses et de stock de carbone par groupe d’équations
5.3.6. Comparaison intergroupe
5.3.7. Résultats obtenus à partir du tarif de cubage
5.3.8. Comparaison des valeurs de biomasse de chaque type d’équation par rapport au tarif de cubage
6. DISCUSSIONS ET RECOMMANDATIONS
6.1. Discussions sur la méthodologie
6.2. Analyses sylvicoles
6.3. Valeurs de biomasses obtenues par rapport à celles de Madagascar
6.4 Valeurs de stock de carbone obtenues comparées à l’échelle internationale
6.5. Les équations
6.6. Sources d’erreurs
6.7. Recommandations
7. CONCLUSION 
BIBLIOGRAPHIE 
ANNEXES 

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