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CHAPITRE II : LES GENERALITES

Une clairière est un lieu ouvert dans une zone boisée (forêt, bois) où la lumière du soleil arrive jusqu'au sol. Elle est un élément de l'écosystème forestier et peut être une source de produits forestiers autres que le bois (http://fr.wikipedia.org/clairières).

II.1. Formation des clairières

Plusieurs causes (naturelles ou anthropiques) peuvent être identifiées à l’origine de la formation des clairières (http://fr.wikipedia.org/clairières):

  • Surfaces intensivement broutées par des mammifères herbivores ou écorçant les arbres, dans ce cas il y a généralement des réseaux de clairières qui peuvent évoluer dans l'espace et dans le temps ;
  • Séquelles d'incendie ;
  • Ouverture du milieu suite à la chute d'un grand arbre ou d'un groupe d'arbres (morts, malades, sénescents ou exposés à un aléa climatique exceptionnel (phénomène de chablis) ;
  • Une remontée ponctuelle et temporaire (ou durable) de la nappe superficielle qui a pu noyer des arbres ne supportant pas une inondation prolongée ;
  • Les petites coupes rases forestières ou une surexploitation pour le bois de chauffage sont à l'origine de certaines clairières ;
  • La surfréquentation et le surpiétinement par l'homme, et/ou le pâturage (moutons, chèvres en particulier) sont aussi parfois à l'origine de clairières ;
  • Invasions d’espèces exotiques ou indigènes (cas de Sericostachyus scandens GILG & LOPR au PNKB)

II.2. Les successions végétales : Cycle sylvigénetique

Dans toute formation forestière, il existe des cycles initiés par des perturbations. Les phénomènes perturbateurs sont nombreux, ils peuvent être des chablis, des tempêtes, des éruptions volcaniques, etc. L’importance des ces phénomènes détermine la taille des clairières et la taille des clairières détermine la composition floristique future de la forêt (Whitmore, 1989).

Il est classiquement admis que “le chablis est le point de départ de la sylvigenèse” (Oldeman 1974). Sauf en présence de sols toxiques (suite à une grave pollution), inondés et/ou humides et très acides et si la clairière n'est pas entretenue par des herbivores ou les hommes, les clairières finissent par être reconquises avec le temps par de nouvelles pousses (Oldeman, 1974, 1990 ; Whitmore, 1989 ; Denslow, 1980, 1987) et ont donc une durée d'existence limitée, évoluant en plusieurs stades vers un climax théorique (Clark, 1996 ; Corlett, 1994 ; Hubbell & Foster, 1986).

Différentes plantes des bois inféodées à ce milieu ou des plantes de lumière (plantes à fleurs, graminées) peuvent s'y répandre rapidement (ce sont les espèces pionnières) avant d'être remplacées par des plantes plus importantes qui les priveront de lumière telles que les arbrisseaux et les fougères. Avec le temps, les arbres finissent par repousser à partir de graines conservées dans le sol -apportées par des animaux (geais, oiseaux, etc.) ou venant des "semenciers" périphériques et masquer une grande partie de la lumière (Rameau, 2008 ; Alexandre, 1989 ; Whitmore, 1989 ; Denslow, 1987) : la clairière n'en est plus une.

Ce processus de remplacement d'arbres par d'autres espèces ligneuses se produit régulièrement dans la forêt mature (Oldeman, 1990), dès que la chute d'un arbre, ou un petit incendie, ouvre une clairière : des graminées et des petites plantes à fleurs en grand nombre apparaissent de nouveau, puis les bouleaux, les chênes, les hêtres. En fait, la forêt n'est pas un ensemble homogène ; elle est, au contraire, constituée d'un ensemble de taches de végétation d'âges divers. Elle présente une organisation spatiale horizontale : une mosaïque de stades de végétations différents, peuplés d'espèces différentes.

La forêt est considérée par Oldeman (1990) comme une mosaïque (silvatic mosaic) d’éco-unité. Une éco-unité est selon lui une unité de végétation ayant commencé son développement au même moment et sur la même surface à la suite d’une perturbation. Elle est un emboîtement d'états de croissance et de mélanges non fortuits d'espèces en continuel flux dans le temps. Le climax représente non pas un état statique de la forêt adulte, mais plutôt une mosaïque spatio-temporelle de phases sylvigenétiques, comme un équilibre dynamique ouvert dans l'espace et dans le temps est une entité qui possède une grande résilience face aux diverses perturbations qui peuvent se produire (Rameau, 2008)

Cette grande hétérogénéité horizontale a pour conséquence de maintenir un niveau élevé de diversité biologique dans la forêt ; à tout instant, toutes les espèces intervenant dans l'évolution de la forêt sont présentes quelque part, même si elles sont peu abondantes à l'échelle du massif forestier tout entier (Blondel, 1986 ; Blanc, 1998).

Quelle que soit l'échelle considérée, les essences forestières possèdent un certain nombre d'invariants à l'origine de logiques dynamiques identiques liés à la fois aux stratégies adaptatives des essences (et les groupes fonctionnels d'essences qui en découlent), et les potentiels de semences (Rameau, 2008). Par stratégie adaptative on entend des caractères héréditaires ayant valeur adaptative, favorisant telle ou telle espèce, à un moment de la succession. Les stratégies de reproduction, de compétition, le comportement juvénile des semis vis-à-vis de la lumière jouent un rôle considérable et expliquent en grande partie les modalités de la dynamique des populations des différentes essences et leur participation à une phase déterminée de la succession (Rameau, 2008 ; Bussmann et al, 1995; Lange et al, 1997).

Selon les espèces, l'investissement dans la reproduction (fourniture de semences) est plus ou moins important (Rameau, 2008 ; Bussmann et al, 1995; Lange et al, 1997). Selon ces auteurs interviennent également : la précocité de la maturité sexuelle, la longévité des arbres, de leur fécondité, la fréquence des bonnes années à fruits, le nombre de graines viables, les moyens de dissémination plus ou moins performants, les distances moyennes de dispersion, la durée de survie des semences dans le sol, les processus de levée de dormance.

Certaines essences sont dotées d'un fort pouvoir dynamique qui leur assure la dominance presque absolue dans la strate supérieure de la forêt, ceci lorsqu'elles se trouvent dans des conditions optimales pour leur développement (Bussmann et al, 1995; Lange et al, 1997).

L’étude de la succession dans les forêts tropicales n’est pas aisée. Bazzaz et Pickett (1980) reconnaissent qu’en région tropicale la succession est dynamique et probabiliste alors qu’elle est prévisible en zone tempérée où les processus sont linéaires. Ceci fait qu’il est très difficile de mesurer le temps de résilience de la forêt tropicale (Blanc, 1998). Cependant Riswan et al. (1985) fournissent quelques estimations en comparant des forêts mixtes à  Dipterocarpaceae matures et secondaires (35 ans) de Samarinda (Kalimantan est, Indonésie). A partir d’indices de similarité, de la biomasse, de la taille des chablis et de mesures de croissance, ils estiment à 70 ans la durée nécessaire pour obtenir un nombre stable d’espèces secondaires et à 150 ans pour les espèces caractéristiques des forêts primaires.

II.3. Séquestration du carbone

Les forêts contiennent environ 80% des stocks globaux de carbone ligneux aérien et 40% du carbone total (sol, feuille, racines) et elles jouent un rôle important dans le cycle du carbone global (Houghton, 2005 in Laporte et al, 2010). Les forêts tropicales sont aussi un puits de carbone important (Laporte et al, 2010). En Afrique, on estime que les forêts denses humides fixent environ 0.63 Mg C/ha/an  et que la déforestation tropicale mondiale contribue environ à un cinquième du total des émissions annuelles des gaz à effet de serre d'origine anthropique dans l'atmosphère (Houghton, 2007 in Laporte et al, 2010).

L'Afrique a le deuxième plus grand bloc de forêt tropicale dans le monde, après celui du bassin de l'Amazone, mais c'est un des moins connu en termes de stocks de carbone et des taux de conversion des forêts (Laporte et al, 2004). C’est en Afrique centrale que les blocs de forêts humides les plus importants s’étendent ; ils sont menacés par la dégradation associée à l'exploitation forestière industrielle (Laporte et al, 2010) et la déforestation pour l'agriculture.

Le déboisement est une importante source d'émissions de carbone par dégradation de la matière organique de la végétation et des sols. On estime que, dans les années 1980, les émissions nettes de carbone dues à un changement d'affectation des terres ont représenté entre 23 et 27 % des émissions anthropiques totales (Guéneau, 2006). Le déboisement des forêts tropicales représente la majorité des émissions de carbone résultant d'un changement dans l'utilisation des sols (Zapfack, 2005 ; Guéneau, 2006). Mais la transformation des écosystèmes forestiers, qui correspondent largement au passage de la forêt primaire à la forêt secondaire, représente aussi des émissions importantes (Guéneau, 2006). La conservation et la gestion durable des forêts tropicales représentent donc un enjeu important dans la lutte contre l’effet de serre.

Il est important de souligner dans cette section que le carbone n’est pas uniquement retenu par les plantes. En effet, le carbone est aussi fixé par le sol, les eaux (océans, mers, lacs). Les réservoirs qui interviennent directement dans le cycle du carbone sont l’atmosphère, l’hydrosphère, principalement les océans, et la biosphère (Robert et Saugier, 2003). Selon ces mêmes auteurs, le flux de carbone entre  les organismes vivants et l’atmosphère est réglementé par les mécanismes de la photosynthèse et de la respiration tandis que pour les océans par la différence de pression partielle de CO2 entre la surface de l’eau et l’atmosphère. A la figure 1, nous donnons le flux de carbone entre les différents compartiments. Pour la biosphère c’est la végétation qui nous intéresse.

Figure 1 : Flux global du carbone entre la biosphère et l’atmosphère (Kurz et al, 1997)

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