Méthodes

Cartographie

L’objectif de cette méthode consiste en la localisation, la délimitation, et la stratification de la zone d’étude.
Pour la stratification, il s’agit d’effectuer un classement ou zonage du milieu d’étude en plusieurs unités plus ou moins homogènes. Le principe réside sur la visualisation et marquage des différents espaces verts de la capitale ainsi que l’élaboration des cartes analogiques au moyen du logiciel Google earth et Arcgis.

Observation

L’observation vise à vérifier sur le terrain les différentes informations obtenues lors des investigations bibliographiques.
Le principe consiste à visualiser les espaces boisés, les caractéristiques des espèces qui s’y trouvent, et d’examiner les types de station ainsi que la distribution spatiale sans oublier de discerner l’état actuel des plantations et des espaces verts si des pressions s’y exercent.

Inventaire forestier

L’inventaire a pour but de collecter des données sur l’état actuel des ressources et de connaître leurs potentialités. La finalité est l’obtention de bases de données écologiques du milieu. Il consiste à inventorier les arbres rencontrés dans les espaces boisés de la ville. Pour cela, les espaces verts ont été considérés comme des populations et les arbres plantés les individus.
L’inventaire a été effectué dans les espaces verts et avec les arbres plantés. A cet effet, deux types d’inventaire ont été réalisés :
-L’inventaire en plein dans chaque station qui consiste à compter et à mesurer tous les arbres dans un espace ou station donnée. Les localités inventoriées en plein sont tous les jardins publics, toutes les plantations au bord de route ainsi que toutes les plantations au bord de l’eau.
-L’inventaire par échantillonnage dans les massifs plus étendus. A cet effet, le taux d’échantillonnage adopté a été de 30% de la superficie totale de l’espace. Pour cela, des transects de 10m x 10m soit 100m² ont été installés. La surface du transect est ainsi variable et leur emplacement a été effectué de manière aléatoire. Ce type d’inventaire a été effectué avec les plantations forestières de Pinus spp et de Podocarpus latifolius.

Traitement et analyse des données

Il est à noter qu’il y a trois types de données : données cartographiques, données issues des observations et données écologiques issues des travaux d’inventaire. Ainsi, le type de traitement s’est effectué selon les types de données.

Données cartographiques

Sur le fond de la carte établie avec Google earth ont été mise en place les coordonnées géographiques de localisation collectées avec le GPS pour concrétiser la délimitation des sites d’études et la localisation des espaces de plantation. Les cartes issues de Google earth ont également servi de base pour la détermination de la superficie de chaque station.

Méthodologie

Données issues des observations

Les données issues des différentes observations ont été compilées afin d’en tirer une conclusion sur les aspects sociaux des plantations d’arbre dans la ville. Ces données ont été également utilisées pour soutenir et compléter les investigations bibliographiques et pour faciliter les interprétations des résultats. Egalement, elles ont été nécessaires pour la vérification et la discussion sur les hypothèses.

Données d’inventaire

Pour ce type de données, le traitement a été effectué comme suit :

Analyse structurale

Cette analyse a pour but d’étudier la structure floristique et la structure spatiale du peuplement afin d’obtenir respectivement une indication sur les caractéristiques des essences composantes le peuplement et sur son potentiel d’exploitabilité.

Analyse comparative

Afin de ressortir l’espèce qui stocke le plus de carbone, une analyse comparative a été réalisée. Cela requiert la maitrise des différentes bases statistiques et l’utilisation des outils statistiques. Elle a pour but de détecter les erreurs probables éventuelles ou potentielles pour une fiabilité et réalité des données. Mais également, de comparer les différences entre les paramètres ainsi que la comparaison des méthodes et la comparaison du stock de carbone par espèce.
D’une part l’analyse comparative a servi à comparer les données sur la structure spatiale de chaque station et le taux de carbone stocké par chaque arbre existant dans les espaces verts et boisés de la ville. Egalement la comparaison a été effectuée à la quantité de carbone s tocké par chaque station.
D’autre part, une analyse comparative a été également nécessaire pour vérifier les hypothèses de recherches. Pour y parvenir, Xlstat a été le logiciel utilisé.
Pour cela les tests utilisés ont été le test de comparaison de k proportions pour les échantillons de distribution normale et le test de Kruskal wallis pour ceux avec une distribution ne suivant pas la loi normale.

Résultats

Localisation des espaces boisés dans la ville d’Antananarivo

Les espaces boisés jouent un rôle primordial dans l’atténuation et l’adaptation aux changements climatiques. En effet, ils contribuent largement au piégeage de carbone, à la régulation des gaz à effet de serre (GES) ainsi qu’à la prévention des risques naturels (glissement des terrains, inondations, etc.)
Dans la ville d’Antananarivo, les espaces verts sont présentés par la carte 2.

Structure totale des principales essences

Pour représenter la structure totale, les principales ont été définies comme étant les espèces les plus abondantes dans chaque station. En effet, ces essences sont représentatives de leur station respective.
La structure totale est déterminée par la répartition du nombre des tiges par classe de diamètre. Elle traduit également le tempérament sylvicole des essences qui est défini comme étant leur comportement vis-à-vis de la lumière. Physiologiquement, la lumière constitue un facteur primordial dans le fonctionnement de la photosynthèse qui influe beaucoup sur la quantité de carbone séquestré. En fait, le phénomène de photosynthèse, dont seuls sont capables les végétaux, utilise l’énergie lumineuse pour convertir l’eau et le gaz carbonique en nourriture de base pour l’arbre (sucres) et en oxygène qui purifie l’air. Le pouvoir total de photosynthèse d’un arbre dépend: a) du taux de photosynthèse ou taux d’assimilation du gaz carbonique par la plante; b) de la surface foliaire totale qui participe à la photosynthèse.
L’énergie solaire est utilisée pour oxyder l’eau et réduire le gaz carbonique afin de synthétiser des substances organiques (glucides). Ce phénomène a lieu dans les choloroplastes, un organite spécifique des plantes, au niveau des membranes des thylacoïdes où se situent les photosystèmes I et II et les cytochromes. Il faut six molécules de dioxyde de carbone et six molécules d’eau pour synthétiser une molécule de glucose, relâchant six molécules de dioxygène, grâce à l’énergie lumineuse.

Sur les résultats

Localisation des espaces boisés

Les espaces verts de la ville d’Antananarivo ont été classés en quatre catégories lors de cette étude.
Ainsi, il a été révélé au cours des analyses que les espaces verts de la ville se situent entre les coordonnées 18°53’S à 18°56’ S et 47°31’ E à 47°33’E. Cependant la superficie des espaces boisés d’Antananarivo ne représente que 4% de sa surface totale. Ce résultat montre sa faible étendue par rapport à celle des espaces boisés urbains dans d’autre ville comme Strasbourg en France. Dans cette ville, les forêts urbaines constituent 27 % de sa superficie totale. Pour Strasbourg, les espaces boisés se groupent en 4 catégories : les plantations dans les zones institutionnelles, dans les zones résidentielles (arbre critère de requalification d’un quartier), espaces verts artificiels et les zones forestières semi naturelles. De ces faits, en foresterie urbaine, la ville d’Antananarivo expose un certain retard par rapport à la ville de Strasbourg. (SELMI, 2016). La faible superficie des espaces boisés de la ville d’Antananarivo est la conséquence de sa densification trop importante et trop vite.
Pour la ville d’Antananarivo, les espaces boisés ont été classés selon leur implantation et leur localisation. Cette classification a permis de faciliter le traitement et les analyses de données. En plus, elle englobe la plupart des espaces boisés de la ville, tout de même, il y a des sites ignorés par cette stratification à savoir, les jardins privés, les plantations dans les parkings. Par ailleurs, dans les pays Européens, la classification des espaces verts urbains peut être abordée d’une autre manière. Trois principaux critères de typologies peuvent être considérés :
– La typologie foncière est construite par rapport à la responsabilité foncière et juridique. Autrement dit les espaces verts sont distingués les uns des autres et regroupés en fonction du service chargé de sa gestion et en fonction du propriétaire foncier de l’espace.
– la typologie « gestion » qui prend essentiellement en compte les usages, l’esthétique du site (« jardins fleuris »), la conception et l’organisation spatiale des sites (« jardins structuré s »), parfois même la symbolique des espaces (espaces « champêtres », de « nature »). Le regroupement de la végétation se fait selon un gradient espace anthropisé/non anthropisé.
– la typologie paysagère, d’usages et de fonctions où la classification des types de végétation semble être liée à la dimension paysagère des sites, leurs usages par les habitants et leurs fonctions (écologiques, climatiques etc.)
La classification de la végétation urbaine s’articule autour de critères de description de la végétation à plusieurs échelles : l’échelle de l’individu, l’échelle de la configuration ou du site, l’échelle de l’agglomération ou de la région. Dans ce cas, les espaces urbain s de la ville peuvent être classés suivant certains critères: a) Caractéristiques fonctionnelles propres à la végétation b) Configuration de l’espace végétalisé c) Facteurs externes à l’espace végétalisé.
Ainsi, la classification des espaces verts dépend de la ville et de la finalité de l’étude. De nombreuses villes ont établi une classification de leurs espaces verts avec un nombre de classes allant de 3 à 7 allant jusqu’à 8. En général, les classifications adoptées passent d’espaces verts à caractère très horticole à des espaces verts plus naturels avec autant de classes intermédiaires si nécessaire (ANQUETIL, 2010).

Structure floristique

L’étude de la structure floristique a permis de recenser 42 espèces réparties dans 32 familles. La grande diversité des espaces urbains de la ville d’Antananarivo revient au fait que dans le jardin d’Ambohijatovo, plusieurs espèces sont rencontrées (20 espèces). Au total 3696 individus ont été recensés et étudiés. Cette étude a également montré que certaines espèces sont mal exploitées dans la ville à l’exemple de Liquidambar styraciflua (ALTINGACEAE) et Tamarindus indica (CESALPINACEAE). En effet, sur les quelques pieds rencontrés pendant les inventaires, il a été constaté que ces espèces se développent bien sur les conditions écologiques et climatiques de la ville.
Pourtant, elles y sont rarement rencontrées. Une autre observation concerne la forte potentialité des plantations forestières. Certes, ce type de station possède des paramètres élevés en ce qui concerne la structure floristique. Cependant, la ville possède peu de station de plantation forestière. La comparaison de la structure floristique et spatiale des peuplements urbains d’Antananarivo avec celle des espaces verts de la ville d’Abidjan (Commune du plateau et Cocody) en côte d’Ivoire a montré une grande différence. En effet, premièrement, les espaces verts à Abidjan sont généralisés en des plantations qui bordent les avenues et les boulevards. Deuxièmement, les forêts urbaines de la ville d’Antananarivo sont plus riches spécifiquement. Dans les plantations Ivoiriennes, seulement 20 espèces ont été inventoriés (presque la moitié du nombre d’espèce d’Antananarivo). Enfin, en termes d’abondance de peuplement, les espaces verts d’Antananarivo exposent beaucoup plus d’espèce (3696 pieds) par rapport à la plantation à Abidjan qui possède seulement 705 pieds. La densité moyenne calculée d’Abidjan s’élèvant à 130,76 à 147,95 tige/ha sur les avenues contre 37,35 à 20,70 tige/ha au niveau des boulevards est beaucoup plus faible par rapport à celle du peuplement au bord de route d’Antananarivo s’élève à 430 tiges/ha. Cependant, la distribution spatiale dans les deux villes est pareille. En effet, sur les bords de route d’Antananarivo, la dispersion des espèces s’effectue de manière régulière qui est également le cas des plantations à Abidjan (KOUADIO, 2016).
Les principales essences utilisées en foresterie urbaine dans les deux (2) villes sont très divergentes. Si dans la CUA, Fraxinus excelsior (OLEACEAE), Jacaranda mimosifolia (BIGNONIACEAE), Pinus kesya (PINACEAE), Podocarpus latifolius (PODOCARPACEAE), Eucalyptus spp. (MYRTACEAE) sont les principales essences rencontrées, à Abidjan, Albbizia lebbeck, Hevea brasilensis,  Terminalia mantaly Peltophorum pterocarpum sont les plus dominantes (KOUADIO, 2016).

Sur les hypothèses

La première hypothèse stipule que « Les stocks de carbone sont variables selon l’espèce. »
Pour la vérification de cette première hypothèse, plusieurs indicateurs relatifs aux caractéristiques des espèces devraient être pris en compte et également la quantité de carbone stocké. Les indicateurs relatifs aux caractéristiques des espèces prises comme indicateur sont le diamètre, la hauteur, l’infradensité. Le deuxième indicateur nécessaire est la physiologie et le tempérament des essences .
C’est la plus importante des caractéristiques car elle est très spécifique à chaque espèce. Enfin, le stock moyen de carbone des espèces est le dernier indicateur utile pour la vérification de cette hypothèse.
Ainsi, d’après les calculs et les analyses statistiques effectués, la différence entre la quantité de carbone stocké par les espèces est significative. Certes la quantité de carbone piégé est en fonction de ces différents indicateurs. Premièrement le diamètre et la hauteur influencent énormément la capacité des arbres à stocker du carbone. En effet, plus un arbre a de gros diamètre, plus le stock augmente car toutes les équations utilisées ont été calibrées sur les diamètres. Pourtant toutes les espèces n’atteignent pas les mêmes mensurations au même âge car leurs croissances sont différentes. C’est pourquoi, les espèces à croissance rapide stockent beaucoup plus de carbone. L’infradensité influence également la quantité de carbone stocké car pour avoir un bois plus dur les arbres accumulent beaucoup de carbone. Par ailleurs, la physiologie et le tempérament des espèces influent énormément la dimension des arbres (diamètre et hauteur). En effet, l’activité photosynthétique (Fixation de carbone) est variable suivant l’espèce, pourtant elle influe la quantité de carbone. Vu que ces différentes caractéristiques des espèces influent sur la quantité de carbone séquestré, ainsi, elle est variable selon les espèces.
Cette hypothèse est ainsi vérifiée.
La deuxième hypothèse énonce que : « Les stocks de carbone diffèrent suivant la station et selon la distribution spatiale. »
Pour cette deuxième hypothèse, les indicateurs qui s’y affèrent sont essentiellement les localisations des stations c’est-à-dire au bord de route, ou bien au bord de l’eau, d’un jardin public ou bien dans une plantation forestière, la structure floristique des stations, la quantité moyenne de carbone stocké par chaque type de station et enfin la distribution spatiale. La distribution spatiale des stations a été démontrée tout au long de l’étude que soit elle est régulière, soit agrégative. Les analyses statistiques effectuées sur la quantité de carbone piégé par chaque station, montre qu’aucune différence n’est significative. En effet, les plantations forestières à Ankatso-Ambohitsaina et les jardins publics sont tous en dispersion agrégative. Pourtant les plantations forestières stockent le plus de carbone et les jardins stockent peu de carbone. Néanmoins, l’écart entre les valeurs sur le stock de carbone résulte de l’inégalité de la structure floristique et des caractéristiques des individus rencontrés dans chaque station. De ces faits, l’hypothèse 2 est partiellement vérifiée.

Table des matières

1 Introduction
2 Méthodologie 
2.1 Problématique et hypothèses
2.1.1 Problématique
2.1.2 Hypothèses
2.2 Etat des connaissances
2.2.1 Notions générales
2.2.2 Milieu d’étude
2.3 Méthodes
2.3.1 Cartographie
2.3.2 Observation
2.3.3 Inventaire forestier
2.3.4 Traitement et analyse des données
2.3.5 Cadre opératoire
3 Résultats
3.1 Localisation des espaces boisés dans la ville d’Antananarivo
3.1.1 Situation géographique des sites d’études
3.1.2 Etendue des sites d’étude
3.2 Structure floristique des espaces et des espèces plantées
3.2.1 Structure floristique des espaces
3.2.2 Structure floristique des espèces
3.3 Stock de carbone pour chaque espèce
3.3.1 Stock de carbone par espèce
3.3.2 Stock de carbone dans les différents espaces
4 Discussions et recommandations 
4.1 Discussions
4.1.1 Sur la méthodologie
4.1.2 Sur les résultats
4.1.3 Sur les hypothèses
4.2 Recommandations
4.2.1 Sur les méthodes
4.2.2 Recommandations d’espèces
4.2.3 Recommandations pour les espaces
4.2.4 Gestion sylvicole recommandée pour l’atténuation de la pollution et du Changement climatique
4.2.5 Axes stratégiques
4.3 Plan d’action
5 Conclusion
Références bibliographiques
ANNEXES