Impact du feu sur la démographie des Graminées de savane

Végétation de la savane de Lamto 

La végétation de Lamto est une mosaïque de forêt et de savane composée de forêts galeries le long des cours d’eau temporaires qui parcourent toute la réserve, de forêts denses le long du fleuve Bandama et de forêts semi-décidues sur les plateaux (Menaut & Abbadie 2006)(Figure 11). Le reste de la végétation se décrit comme une savane à Poacées (Graminées) parsemée de rôniers et de nombreux arbres et arbustes (Lamotte, 1967). Les Poacées et arbres coexistent sous l’effet de différentes contraintes telles que le feu, la disponibilité en eau et en nutriments, et les herbivores. La savane de Lamto est constituée de trois strates : la strate herbacée, la strate arbustive et la strate arborée (Monnier 1968; Menaut & Abbadie 2006). Figure 11. Carte de la végétation de la réserve scientifique de Lamto, Côte d’Ivoire (Source : Gautier (1990) digitalisé par Ouattara (2016)) 

 Strate arbustive et arborée de la savane de Lamto

La strate arbustive comprend une quarantaine d’espèces dont les plus abondantes sont: Crossopteryx febrifuga (Afzel. ex G.Don) Benth. (Rubiacée), Piliostigma thonningii Chapitre 2 Site d’étude et matériel et méthodes 33 (Schumach.) Milne-redhead (Césalpiniacée), Bridelia ferruginea Benth. (Euphorbiacée), Cussonia barteri A. Rich. (Araliacée), Annona senegalensis Pers. (Annonacée), Terminalia glaucescens Planch. (Combrétacées), Ficus capensis Thunb. (Moracées) et Vitex doniana (Menaut & Abbadie 2006). Elle constitue le type de végétation caractéristique de la réserve (Bonvallot & Dugerdil 1970), avec une taille comprise entre 2 et 8 m de hauteur. Quant à la strate arborée, elle dépasse les 8 m de hauteur et est constituée principalement du rônier Borassus aethiopum Mart. (Arecacée). Le recouvrement ligneux peut passer de 62% en haut de savane boisée à 7% de la surface totale en savane herbeuse.

Strate herbeuse de la savane de Lamto 

Le tapis herbacé avec 0-2 m de hauteur, est constitué essentiellement de Poacées (75 à 99% de la biomasse totale) et de petites Cypéracées (Lamotte, 1967). Sur les sols bien drainés, les espèces dominantes sont Andropogon schirensis Hochst. ex A.Rich., Hyparrhenia diplandra Stapf., H. smithiana Stapf. et Imperata cylindrica appartenant toutes à la famille des Andropogonées (Menaut & Abbadie 2006). Dans les bas-fonds sont rencontrées des formations à Loudetia simplex répandues surtout sur les sols les plus pauvres (Monnier, 1968; Lamote, 1967). Chaque année, la strate herbacée de la savane est détruite par le feu, mais elle se reconstitue rapidement et le taux de couverture du sol passe de 10% au début de la reprise à 90% en fin de cycle (Gillon 1970). A cette période, la charge de biomasse peut atteindre les 2 kg.m-2 (Roland, 1967). 

 Les Poacées pérennes de la savane de Lamto

 Comme dans presque toutes les savanes du monde, les Poacées pérennes dominent largement la strate herbacée (Williams et al. 2003). Ce sont des espèces de Poacées cespiteuses parce qu’elles poussent en touffes compactes, et les organes qui assurent leur survie pendant la mauvaise saison sont disposés à la base des chaumes sous la masse de feuilles mortes (Figure 12a). Ces touffes sont séparées par de larges zones de sol nu, où les densités racinaires sont beaucoup plus faibles (Figure 12b). Les Poacées pérennes sont des plantes apomictiques mais qui arrivent quand même à produire des graines viables issues de la fécondation (Garnier et al. 2002). Les modes de reproduction clonale les plus observés sont la fragmentation des touffes i.e. la touffe se divisant en plusieurs nouvelles touffes indépendantes (Lewis et al. 2001) et la reproduction à partir de graines produites sans événements sexuels (Garnier et al. 2002). Chapitre 2 Site d’étude et matériel et méthodes 34 Figure 12. Touffes de Poacées pérennes de la savane de Lamto au début du cycle 2 mois (a) et 1 mois (b) après le feu de janvier 2016 (photo © Koffi Kouamé Fulgence) 

 Importance des Poacées pérennes 

Les Poacées pérennes sont très importantes pour plusieurs raisons : elles constituent une source presque inépuisable d’aliment pour le bétail (Some et al. 2007; Cruz et al. 2010). Elles sont aussi utilisées pour lutter contre l’érosion hydrique (Dugue 1997). Elles constituent la plus grande partie de la biomasse aérienne totale des savanes (Walker et al. 1981; Long et al. 1989; Menaut & Abbadie 2006; Saatchi et al. 2007) et contribuent très fortement à la forte production primaire des savanes (Long et al. 1989; Menaut & Abbadie 2006; Titlyanova 2008; Boudsocq et al. 2009) en bloquant le cycle de l’azote par l’inhibition biologique de la nitrification, ce qui rend l’azote sous forme ammonium plus disponible (Lata et al. 2000; Lata et al. 2004; Srikanthasamy et al. 2018) et en recyclant les éléments minéraux issus de la décomposition des racines mortes (Yé et al. 2015). Les Poacées pérennes constituent la principale source de combustible durant les feux (Shea et al. 1996; Williams et al. 1998; Fournier & Yameogo 2009). Les caractéristiques du feu, telles que la vitesse de propagation des flammes, l’intensité et la hauteur des flammes, dépendent de la quantité et la qualité de la biomasse (Williams et al. 1998; Rissi et al. 2017; N’Dri et al. 2018). De par leur inflammabilité qui varie en fonction de l’espèce, les Poacées pérennes influencent la sévérité et l’intensité du feu (Simpson et al. 2016).

Feu à Lamto 

A Lamto, le feu est mis chaque année par les chercheurs à la mi-saison sèche en janvier (Figure 13) afin de préserver et standardiser ce facteur écologique qui joue un rôle important dans l’équilibre de la savane (Lamotte 1981). En dehors de la réserve de Lamto, l’homme allume le feu pour diverses raisons dont le nettoyage des voies pour faciliter les communications entre villages, la protection des villages (pare-feux) contre les feux accidentels, l’élevage, l’exploitation des rôniers pour le vin, la chasse et les activités agricoles (Andersen et al. 2003; Goldammer & De Ronde 2004; Ekblom & Gillson 2010). Figure 13. Feu de mi-saison à Lamto en janvier 2018 (photo © Koffi Kouamé Fulgence) 2.3 Matériel et méthodes 

 Dispositif expérimental

 Dans le cadre du projet Gestion Intégrée et Durable des Ecosystèmes de Savane (GIDES) de la Jeune Equipe Associée Internationale (JEAI), trois sites d’étude ont été choisis en savane arbustive afin d’expérimenter différents régimes de feu. Sur chaque site, quatre parcelles ont été délimitées à raison d’une parcelle par régime de feu en 2013. Ces régimes de feu sont le feu précoce, le feu de mi-saison, le feu tardif et l’absence de feu (Figure 14). En 2015, après deux cycles de feu, des sous-parcelles de 5×5 m ont été installées en feu précoce, feu tardif et sur les parcelles non brûlées, et une sous-parcelle de 5×10 m a été installée sur chaque parcelle soumise au feu de mi-saison (Figure 15). Chapitre 2 Site d’étude et matériel et méthodes 36 Figure 14. Localisation des parcelles d’étude (feu précoce : FP, feu de mi-saison : FM, feu tardif : FT et les parcelles non brûlées : NB) dans les trois sites de savane arbustive sur la réserve de Lamto (N’Dri et al. 2018) Figure 15. Dispositif expérimental (FP : Feu précoce en Novembre ; FM : Feu de mi-saison en Janvier ; FT : Feu tardif en Mars ; NB: Non brûlée) 

 Relevés démographiques 

Le recensement initial des Poacées pérennes sur les parcelles du dispositif a eu lieu en juin 2015. Il a consisté en un marquage systématique de chaque touffe présente sur les sousparcelles et ayant au moins 5 chaumes sur leur plateau de tallage. Les touffes ont été marquées de manière permanente à l’aide d’étiquettes en lame d’acier attachées à l’aide de fil de fer à des piquets métalliques de 15 cm. Ces étiquettes (résistantes au feu) portent ainsi chacune un numéro placé au pied de la touffe à environ 10 cm dans un même sens choisi arbitrairement sur chaque parcelle (Figure 16). Sur ces touffes marquées de Poacées pérennes, diverses caractéristiques démographiques ont ensuite été mesurées ainsi que l’espèce. La détermination de l’espèce a été possible grâce à l’herbier de la station d’écologie de la réserve de Lamt