CHAP I : REVUE DE LA LITTERATURE

I.1.  Généralité sur les plantations forestières

• Définitions du concept « plantations forestières »

Selon la FAO (2010), les plantations forestières sont des peuplements ayant une superficie  d’au moins 0,5 ha  avec des arbres atteignant cinq mètres de haut et un couvert arboré de plus de 10%, ou avec des arbres capables d’atteindre ces seuils in situ sur au moins un demihectare. Les programmes de plantations forestières ont été établis dans certains cas pour lutter contre la désertification. Les plantations ont été installées avec les espèces à croissance rapide dont l’Eucalyptus spp, Cassia spp., Acacia peregrina, etc.  pour réduire les pressions exercées sur les forêts naturelles.

• Rôles des plantations forestières dans l’environnement

Les forêts contribuent pour une très grande part aux ressources et revenus de 350 millions de personne (Lewis et al., 2015). Les plantations forestières fournis des services dont l’amélioration de régions du captage d’eau, épuration/ maintien de la qualité de l’air, régulation de la température et du climat, séquestration du carbone, protection contre l’érosion du sol ainsi que la biodiversité. Les forêts ont aussi un rôle social, économique et environnemental important. Elles ont été mises en place pour : la production d’énergie, pour fournir les matières premières dans l’industrie du bois et des services écosystémiques comme la séquestration de carbone et pour contribuer à la préservation des forêts naturelles. 

De même, Locatelli (2013) affirme que les plantations forestières jouent à la fois le rôle d’adaptation et d’atténuation des effets du changement du climat. Bref, les plantations forestières en zone tropicale, et en particulier dans le bassin du Congo, peuvent donc constituer un des outils forestiers efficaces participant à la restauration et à la réhabilitation des forêts naturelles dégradées et secondaires, comme à la fourniture de bois et services induits (MarienMallet, 2004). 

• Caractérisation des plantations étudiées

L’installation des plantations forestières dépend de l’intérêt qu’on y tire ou des services qu’elles fournissent aux communautés locales (Tassin et al., 2011). Les forêts présentent aussi, de nombreux avantages pour la recherche s’agissant des espèces à croissance rapide ou celles ayant de grandes ampleurs. Les caractéristiques des plantations étudiées se présentent dans le tableau 1.

Tableau 1:Types de plantations forestières étudiées

I.2. Changement climatique

Le climat n’a jamais cessé de changer et certains de ces changements sont issus des diverses activités humaines. Les gaz à effet de serre sont les responsables de ce réchauffement et causent divers dégâts (Dale et al., 2000). Plusieurs gaz à effet de serre voient leur concentration augmentée, mais le dioxyde de carbone (CO₂) est de loin le plus important. 

L’atténuation et l’adaptation sont deux stratégies pour faire face au problème du changement climatique (Tableau 2). L’adaptation du secteur au changement climatique vise un ajustement des systèmes naturels ou humains afin d’atténuer les effets néfastes (Locatelli, 2013). En termes d’atténuation, les actions sont menées dans le boisement, le reboisement, la restauration des forêts et les changements dans les pratiques de gestion des forêts. Le Bassin du Congo représente 15% du stock de carbone forestier mondial. Cependant, les écosystèmes forestiers de cette partie restent les moins connus en termes des stocks de carbone, de leur biodiversité, de leur potentielle en biomasse. 

Tableau 2 : Principales différences entre l’atténuation et l’adaptation.

Source : Locatelli  et al., 2013

I.3. Séquestration de carbone dans les forêts plantées 

Pour Nasi et al. (2009), les forêts tropicales sont au cœur des enjeux internationaux sur le changement climatique. Le carbone est échangé entre écosystèmes terrestres et l’atmosphère à travers la photosynthèse, la respiration, la décomposition et la combustion (Bhatti et al., 2006 ; Campagna,1996).

Les stocks de carbone varient selon les compartiments de l’écosystème (sol, biomasse aérienne, bois mort, litière, végétation du sous-bois), mais aussi entre différents types d’écosystèmes forestiers. Les plantations forestières sont moins étudiées en ce qui concerne la diversité de leur sous-bois et les stocks de carbone dans la biomasse des arbres (Sun et al.,

2017). Les études de carbone réalisées dans les plantations confirment qu’elles sont, tout de même, des puits de carbone (Razakamanarivo et al., 2010, Guo  Ren, 2014). Ainsi, le déboisement est une importante source d’émissions de carbone par dégradation de la matière organique de la végétation et des sols. Les chercheurs devraient démontrer, comme cela a été fait pour les forêts naturelles, le pattern de variation de carbone dans les plantations forestières. On estime que l’âge de la plantation, le type d’espèce utilisée, la densité d’arbres  à l’hectare et la structure des arbres sont des facteurs importants qui expliquent la biomasse des plantations (Saint-André et al., 2005; António et al., 2007) contrairement à l’altitude, la latitude, le climat et les conditions du sol  (Zhang et al., 2015). 

I.4. Estimation de la biomasse ligneuse et stocks de carbone des arbres 

La biomasse d’un arbre signifie le poids ou la masse de son tissu vivant de la plante et elle est généralement exprimée en unités de tonnes métriques (t). Une biomasse vivante peut être séparée en composantes aérienne (feuilles, branches et tiges) et en sous-sol (racines) (Picard et al., 2012). Les équations de la biomasse sont devenues un outil important d’estimation vitale et une condition préalable pour les études sur la productivité des forêts, cyclisme nutritif et séquestration du carbone (Chave et al., 2005, 2014). Les plus utilisées sont celles reposant sur trois paramètres : la hauteur, le diamètre et la densité anatomique du bois. Même si, il n’existe pas encore d’équations locales de régions de montagne, sauf les équations hauteur diamètre (Imani et al., 2017), les équations allométriques de Chave et al. (2005 et 2014)  sont recommandées pour les forêts naturelles. 

D’autres équations spécifiques à certaines espèces peuvent être utilisées lorsqu’elles sont disponibles comme pour le cas des Eucalyptus et d’autres espèces des plantations forestières (Saint-André et al., 2005, Zewdie et al., 2009). D’autres approches par télédétection et utilisation de Lidar sont de plus en plus utilisées dans les régions tropicales pour estimer le carbone au même moment que les données des équations allométriques (Saatchi et al., 2011, Mitchard et al., 2013).

I.5. Les espèces de sous-bois

La présence des espèces de sous-bois au sein des forêts naturelles et même des plantations forestières peut-être dues à des combinaisons des facteurs avec les types de formation végétales, l’humidité, la température et les caractéristiques du sol (Djego et al., 2015).

L’humidité relative de l’air dans le sous-bois est élevée en forêts naturelles qu’en plantations forestières, ce qui pourrait influencer le nombre et le type des espèces du sous-bois. Les groupements végétaux de sous-bois ne sont pas les mêmes. (Djego et al.,  2015).