ARCHITECTURE AERIENNE DE JEUNES PLANTS D’ESPECES LIGNEUSES SAHELIENNES

Ce mémoire est l’aboutissement de deux(2) années d’études approfondies réalisées dans le cadre des accords signés entre le département de Biologie végétale (U.C.A.D.) et le laboratoire d’Ecologie Végétale (Opération Acacia) de l’I.R.D (ex OROSTOM. Avant de présenter les résultats de nos recherches, qu’il nous soit permis d’adresser nos profonds re- merciements à toutes les personnes qui, de manière directe ou indirecte, ont participé à la réa- lisation de ce travail. Nous voulons citer : Monsieur Léonard Elie AKPO, Professeur Titulaire au Département de Biologie Vé- gétale, Responsable du Laboratoire d’Ecologie Végétale de l’U.C.A.D. et de l’I.R.D. Nous vous devons d’avoir guidé nos premiers pas en écologie végétale. Par votre vigueur et votre système de travail méthodique vous nous avez su inculquer les qualités inéluctables à un jeune chercheur. Vous avez pleinement joué votre rôle d’encadreur car votre disponibilité, vos suggestions remarquables et vos conseils nous ont toujours été utiles. Nous vous exprimons toute notre gratitude.

Dans les écosystèmes sahéliens, l’élevage est traditionnel, de type extensif et l’alimentation du bétail repose exclusivement sur la végétation naturelle. En saison des pluies, le pâturage herba- cé constitue l’essentiel de l’aliment alors qu’en saison sèche, la contribution du fourrage aérien peut atteindre 20% (Le Houérou, 1980). Avec le déficit pluviométrique persistant au Ferlo depuis 1970 (Akpo, 1993), on a assisté à une baisse de la densité des arbres (Vincke, 1995). Cette modifi- cation induit non seulement des capacités adaptatives des espèces mais aussi elle est associée à des potentialités fourragères différentes. De nombreux travaux ont été menés sur des sujets adultes des espèces autochtones : la phénologie en relation avec les variations des conditions écologiques (Nongonierma, 1979 ; Pou- pon, 1980 ; Grouzis et Sicot, 1980), l’évaluation de la productivité (Poupon, 1980 ; Van Praët, 1983), la fixation de l’azote par les légumineuses (Doumergues et Dreyfus, 1985) et le fonction- nement hydrique (Fournier, 1995 ; Diouf, 1996). Cela a constitué sans nul doute, une étape im- portante dans la compréhension de l’adaptation des espèces à la sécheresse dans les zones arides et semi-arides.

Le site d’étude

L’étude a été menée au Centre IRD/ISRA de Bel Air à Dakar, situé dans la presqu’île du Cap-Vert. Le quartier de Bel-Air appartient à la commune d’Arrondissement de Hann-Bel- Air qui s’étend sur 6,3 km du Nord au sud et sur 2,7 à moins de 1 km d’Est en Ouest de la ville de Dakar au Sénégal. Du point de vue géographique, Bel-Air est situé dans la partie orientale de la tête de la presqu’île du Cap-Vert et s’ouvre sur l’océan Atlantique par une côte échancrée de plus de 8 km de long (Sène, 1999). La saison sèche va d’octobre à juin et reste relativement fraîche au mois de janvier avec des températures moyennes variant entre 20° à 23°C. Elle voit s’installer un climat de type « tropi- cal d’alizé » soumis à l’influence de l’alizé maritime et de l’alizé continental. L’alizé maritime, de direction Nord-Ouest à Nord-Est, intéresse le littoral. Les courants d’air frais apportés par l’alizé maritime sont atténués lors de la saison sèche chaude (avril à juin) par l’alizé continental ; vent chaud et sec (Gueye, 1997). Cependant, l’influence de la mer régule le régime thermique à Dakar si bien que les températures atteignent rarement 27 °C (Cissé, 2000). Le rythme d’évolution des températures est comparable à celui des précipitations.

Les moyennes annuelles des précipitations à Dakar relevées par la direction Nationale de la Mé- téorologie de Dakar-Yoff, sur la période de janvier 1991 à janvier 2000, montrent que les mois de juillet, août et septembre sont humides, avec près de 46% des précipitations en 2002, août est le mois le plus pluvieux (Ngaryo ; 2003). L’instabilité et l’irrégularité des pluies notées en zone sa- hélienne (au Ferlo) lors de ces vingt dernières années sont observées entre 1991 et 2002 à Dakar. En dehors de la saison hivernale, des pluies appelées « Heug » sont également enregistrées entre décembre et février et sont irrégulières. Elles peuvent toute fois participer à la recharge de la nappe (Cissé, 2000). Depuis 1968, la température est relativement instable de même que la fré- quence des pluies (Olivery, 1983). Le courant froid des Canaries ainsi que l’alizé maritime ont une action modératrice sur la température (Diagne, 1988). Cependant des hausses de températures peuvent intervenir à des périodes considérées habituellement comme froides.

Conditions édaphiques Géologie et géomorphologie

La stratigraphie est connue grâce aux affleurements et aux forages pétroliers et d’exploitations des eaux. Le socle anté- mésozoïque se situerait à la verticale de Dakar à une pro- fondeur de 8000 m. Des dépôts marins continus allant du Lias à l’Oligocène sont connus. Un volcanisme et une altération latéritique se sont produits entre l’Eocène supérieur et le Quater- naire. Ces phénomènes ont eu lieu lors de la formation des cuirasses et des dépôts de sables du- naires (Cissé, 2000). Le paléocène est représenté par des marnes et des calcaires argileux constituant la forma- tion des Madeleines. Celle-ci affleure au niveau de l’Anse des Madeleines, à la plage des Enfants et aux alentours du Port Autonome de Dakar. La formation des Limons de l’Hôpital Principal constitue les falaises du sud de Dakar (Sarr, 1995). Les sols de Dakar sont essentiellement ferrugineux tropicaux non lessivés ou sols » dior » (Diagne, 1988). Ils se développent dans les régions tropicales à longue saison sèche avec des pluies annuelles faibles. Ce développement est favorisé par le substrat sédimentaire sableux. Le sol de Bel-Air contient 93% de sable (Brockwell, 1982). Les caractéristiques physico-chimiques du sol sont ainsi constituées :

En ce qui concerne l’hydrogéologie, la formation des sables du quaternaire, marine ou continentale, est un réservoir d’eau qui repose sur un substratum marneux d’origine tertiaire. Ce système aquifère s’étend sur tout le littoral nord sénégalais, depuis Dakar jusqu’à Saint-Louis sur une dizaine de kilomètres de largueur. Il est constitué de trois bassins hydrogéologiques : La végétation du centre expérimental de l’I.R.D.Bel-Air de Dakar est constituée par des dispositifs expérimentaux de jeunes plants d’espèces ligneuses piquetés de grands arbres et ar- bustes. Les arbres plantés sont dominants dans ce centre d’étude. Ce sont : Adansonia digitata, Eucalyptus camaldulensis, Mangifera indica, Balanites aegyptiaca, Azadirchta indica, Albizzia lebbeck, Termi- nalia mantaly, Casuarina equisetifolia et Acacia senegal.

Les semences, acquises au Centre National de Recherche Forestier (C.N.R F) de l’Institut Sénégalais de Recherches Agricoles (I.S.R.A) de Dakar, ont été soumises à différents prétraite- ments afin de réduire la durée et de regrouper les germinations. Les graines d’Acacia tortilis ont séjourné dans l’acide sulfurique concentré (1N) pendant 60 minutes puis trempées dans l’eau froide pendant 10 à 15 minutes. Celles de Balanites aegyptiaca ont été trempées dans l’eau froide pendant 24 heures après l’éclatement de l’endocarpe à l’aide d’un étau. Pour les graines de Zizy- phus mauritiana, l’endocarpe a été cassé à l’aide d’un marteau afin d’extraire l’amande, qui a subi un trempage de 5 minutes dans l’acide sulfurique puis une imbibition de 48 heures dans de l’eau froide.