Evaluation du carbone des systèmes agroforestiers des pentes orientales des monts Bamboutos

Abstract

1. Objectif Principal Contribuer à l’évaluation des stocks de carbone et du maintien des bénéfices non-carbones des Systèmes Agroforestiers (SAFs) en milieu montagnard tropical humide. 2. Objectifs Spécifiques (OS) OS1 : Dresser un état des lieux des SAFs du versant oriental des monts Bamboutos ; OS2 : Evaluer les stocks de carbone ainsi que les bénéfices non-carbones des SAFs identifiés ; OS3 : Proposer une meilleure démarche pour l’élaboration des projets REDD en Afrique Centrale. 3. Hypothèses Les SAFs séquestrent le carbone, rétablissent la diversité biologique et maintiennent les bénéfices non-carbones. 4. Méthodologie La méthodologie utilisée dans le cadre de cette étude se réfère à celle préconisée par les lignes directrices du GIEC en matière d’évaluation du carbone dans le cadre du processus REDD. Elle a consistée en la détermination des données d’activités en termes d’étude de la dynamique spatiotemporelle du couvert végétal du versant oriental des monts Bamboutos sur les périodes 1980-2001 et 2001-2017. Il s’en est suivi la détermination des facteurs d’émissions en termes d’évaluation du carbone dans les formes d’occupation des terres issues des données d’activités. Par la suite, les aspects sociaux de la REDD ont été évalués en termes de bénéfices non-carbones qui découlent des pratiques paysagères sur les pentes Est des monts Bamboutos. Afin d’y parvenir, la méthodologie adoptée passe par cinq (5) étapes dont (i) l’exploitation des documents d’archives et échantillonnage, (ii) l’analyse des images satellitaires, (iii) les entretiens, les enquêtes de terrain et l’évaluation des bénéfices non-carbones, (iv) des relevés botaniques, dendrométriques et l’évaluation du carbone des différents systèmes agraires identifiés. - Exploitation des documents d’archives et échantillonnage Les bibliothèques virtuelles et physiques ont permis de documenter les périodes fortes relatives à l’occupation des terres sur les Hautes Terres de l’Ouest du Cameroun et spécifiquement sur le versant oriental des monts Bamboutos. Elles ont permis de ressortir les formes d’occupation de terres existantes, de comprendre leurs utilités agro-écologiques en ce qui concerne leur potentiel de séquestration de carbone et de bénéfices non-carbones. La méthode d’échantillonnage orienté (échantillonnage à choix raisonné) a été adoptée. Il a permis de calibrer le modèle agro-écologique existant et d’évaluer la structure spatiale sur la base d’une analyse diachronique des cartes satellitaires de la zone d’étude entre les années 1980-2001 et 2001-2017. 3 focus groups ont été organisés avec les chefs traditionnels, en présence de personnes ressources (Chefs de postes agricoles, Chefs de postes forestiers) dans les 3 localités (Fongo-Tongo, Nkong-Ni et Batcham) constitutives de la zone d’étude. Le but était d’avoir des informations sur les producteurs de caféiers, ainsi que sur les itinéraires techniques utilisés dans la caféiculture. Une enquête a été par la suite menée auprès de 117 paysans cultivateurs de café ou non (soit 39 par niveau d’altitude) au moyen d’un questionnaire semi-structuré permettant de recenser les activités du calendrier annuel de production et de ressortir les différents types de SAFCs (intensifié, maintenu, abandonné). Un premier niveau d’échantillonnage ayant pour base l’activité caféicole a permis d’orienter l’étude sur le versant oriental des monts Bamboutos. En effet, dans cette zone agro-écologique, cette façade des monts Bamboutos a été le second bassin de production du café après la plaine du Noun. A partir d’un second niveau d’échantillonnage, corrélé à l’orientation géographique et aux niveaux d’altitude, les arrondissements de Fongo-Tongo et de Nkong-Ni dans le Département de la Menoua, ainsi que l’arrondissement de Batcham dans le Département des Bamboutos ont été retenus comme zones expérimentales. Inspirés des études de Mbarga et al., (2013) sur la structure et la composition floristique des agroforêts à base de caféiers arabica (Coffea arabica L.) dans les hauts plateaux de l’Ouest du Cameroun, la zone d’étude a été stratifiée en trois Niveaux d’altitude (Na). Il s’agit de (i) la basse altitude qui va de 1 400 m à 1 600 m ou niveau Na1 situé au pied du mont; (ii) la moyenne altitude comprise entre1 600 m et 1800 m ou niveau Na2 situé sur le flanc du mont et (iii) la haute altitude au delà de 1 800 m ou niveau Na3 situé vers le sommet de la montagne. Il a été par ailleurs démontré par Gomadje et al. (2017) que l’altitude influence significativement sur la variation de la densité moyenne des végétaux associés dans les SAFs et d’autre part que le potentiel de séquestration de carbone par les arbres est fortement influencé par l’altitude. L’exploitation des cartes issues des traitements d’images a permis d’identifier quatre unités paysagères. Il s’agit de la classe forêt/agroforêt, la classe forêt claire, la classe non forêt et la classe culture. 24 points de repérages ont été identifiés sur le terrain suivant la topo-séquence pour la discrimination des unités paysagères observées, soit 6 points par classe de végétation. Une troisième étape d’échantillonnage a été réalisée pour la collecte des données dendrométriques. Les critères retenus ont été non seulement les trois topos séquences, mais aussi les trois formations végétales issues de la caféiculture (les formations caféicoles abandonnées ou SAFCs convertis, les formations caféicoles intensifiées ou SAFCs intensifiés et les formations caféicoles stabilisées ou SAFCs maintenus). 36 Parcelles Permanentes d’Observation (PPO) ont été mises en place à raison de 4 PPO par formation végétale, soit 12 PPO par topo séquence. Ce choix est basé sur l’importance de la superficie des SAFs, celle-ci devant avoir au moins 0,5 hectare, afin de faciliter l’installation des transects. Les placettes ont été mises en place suivant la méthode de Winrock International (2005). Elles ont consistées à ouvrir deux (2) layons principaux orientés Nord-Sud et Est-Ouest qui forment un repère orthonormé dont l’axe X-Y est central à la placette et sous-placettes et l’axe Y-Z la limite Est-Ouest. Huit (8) layons secondaires dont quatre (4) sont perpendiculaires à l’axe des abscisses et quatre (4) autres perpendiculaires à l’axe des ordonnées et équidistants de 10 m permettent de constituer la placette et les différentes sous-placettes. Il en résulte un total de 36 parcelles de 40m x 40 m, 36 sous-placettes de 20m x 20m et 180 quadrats de 1m x 1m dont au total 60 quadrats par niveau d’altitude et 20 par type de SAFCs. - Analyse des images satellitaires Une analyse plurichronique des formes d’occupation des terres entre les périodes de 1980 à 2001 et 2001 à 2017 est réalisée afin de ressortir le changements opérés sur les différentes formes d’occupation des terres du fait de l’activité anthropique. Les images LANDSAT de saison sèche et de saison pluvieuse pour chacune des trois dates ont servi de base pour l’analyse et le traitement à partir des logiciels Envi 5.3, ARCGIS 10.3 et Excel 2013. Le choix de l’imagerie LANDSAT s’explique par sa disponibilité sur toute la période d’étude. En effet, les satellites LANDSAT ont été mis en orbite à partir de 1972 et perfectionnés au fil du temps contrairement aux autres capteurs tels SPOT, Sentinel, Alos, etc, qui sont postérieurs à 1980, année de référence choisie pour la présente étude. Le choix de ces données spatiales s’appuie sur la méthodologie VCS VM0015 du GIEC qui exige une prise en compte des images sur de longue date (au moins 10 ans d’écarts) et une résolution comprise entre 30 m et 100 m. Une mosaïque des différentes feuilles a été ainsi faite et a permis d’extraire la zone d’étude. Six (6) feuilles d’images, soit deux (2) par date sont nécessaires pour couvrir le versant oriental des monts Bamboutos. Les changements observés (données d’activités) sont mis en évidence par croisement des différentes séries temporelles tout en prenant en compte la topo séquence. La caractérisation de la structure des systèmes a permis de faire une typologie des SAFs en fonction de critères appropriés définis dont la localisation géographique, le type de SAF, le degré d’intensification, l’évolution (complexification ou dégradation). L’objectif de ces enquêtes était de discriminer les informations obtenues de l’analyse des images. Ainsi, dix huit (18) sites correspondant à dix-neuf (19) localités/villages ont été échantillonnés à raison de six (6) sites par classe d’occupation du sol (forêts/agroforêts, forêt claire et cultures) répartis en deux (2) par gradient d’altitude sur la base des changements majeurs observés durant la période 2001-2017. - Entretiens, enquêtes de terrain et bénéfices non carbones Une étude socio économique a été réalisée sur la base d’un questionnaire administré à 117 caféiculteurs (soit 39 par niveau d’altitude) et des focus groups organisés dans dix-neuf (19) localités/villages de la zone d’études. C’est ainsi qu’une évaluation des stratégies d’intervention des acteurs face à l’évolution de la caféiculture et leur potentiel pour la REDD est fait. Il en va de même des déterminants des mutations engendrées ainsi que les bénéfices non carbones en termes de productivité des différentes catégories de systèmes agroforestiers issues de l’adaptation des caféiculteurs de la zone à la déprise caféier. Les régressions logistiques sont utilisées pour mieux caractériser les variables qui induisent ou non les différentes stratégies, ainsi que leurs forces et faiblesses. Il s’en est suivi une analyse des contraintes et opportunités des stratégies d’intervention suivant la méthode utilisée est adaptée de Sanchez, (2002). La caractérisation des nouvelles formes d’utilisation des terres issues des anciens SAFs Caféiers (SAFCs) met ainsi en exergue d’anciens SAFCs convertis-en d’autres formes d’utilisation, ainsi que les bénéfices non carbones qui y sont liés. Les principales informations collectées portent sur (i) la structure des nouvelles formes d’utilisation agricole des SAFCs, (ii) les contraintes et les motivations des acteurs pour la conversion des caféiers et (iii) la caractérisation structurale de ses SAFCs suivant les paramètres de Nair (1985). - Relevés botaniques et évaluation du carbone dans les SAFCs Ils se sont appuyés sur les techniques de placettes imbriquées. La méthode utilisée pour l’évaluation de la biodiversité est adaptée de Hairiah et al. (2010), Mbarga et al. (2013) et Ajonina et al. (2014). Un inventaire systématique est effectué dans le PPO et permet le positionnement des arbres sur la carte parcellaire. Les paramètres relevés sont (i) le Dhp mesuré sur écorce pour tout individu supérieur ou égal à 10 cm, afin d’estimer la surface terrière des arbres et de déterminer à terme leurs volumes et leurs biomasses. Le cas échéant, le Diamètre de référence (Dr) était relevé ; (ii) la hauteur (H) en mètre (m) pour déterminer le volume des arbres sur pieds, ainsi que la surface terrière (G) de tous les arbres dans la parcelle, au moyen de relations allométriques ; (iii) l’indice foliaire (m²/m²) estimé pour connaitre la structure du couvert végétal. La position géographique de chaque arbre de la parcelle était aussi relevée. Ces différentes données dendrométriques sont couplées à la méthode destructive pour l’évaluation de la biomasse caféière d’autant plus qu’une équation allométrique du caféier a été élaborée dans le cadre de l’étude. Cependant, le stock de carbone de l’ensemble du système est estimé suivant la méthode non destructive préconisée par le GIEC (2006). Pour le traitement et l’analyse des données dendrométriques, SPSS version 21.0 (DUNCAN) au seuil de signification α = 0,05 est utilisé pour comparer les moyennes. Le logiciel EXCEL 2013 a permis d’estimer la densité, la surface terrière, les biomasses des espèces associées dans les SAFs échantillonnés et de faire une statistique descriptive au moyen des tableaux et graphiques. Ces données sont par la suite transférées sous le logiciel SPSS, afin de déterminer si les variables étudiées sont statistiquement significatives ou non. Ces variables consistent en la population végétale (strate verticale, densité, surface terrière), les stocks de carbone entre les pools de séquestration, les facteurs de production et leurs productivités. L’analyse de variances est faite à partir de Kuskal-Walis Test, suivant les différents types de SAFCs (convertis, intensifiés, maintenus) et les Niveaux d’altitude (Na1, Na2 et Na3), le Test de Fischer a été utilisé pour montrer l’influence de l’altitude sur la répartition des groupes végétaux et celui Student-Newman-keuls (SNK) pour la comparaison des moyennes des différentes variables. La comparaison entre les différents paramètres est faite verticalement entre niveaux d’altitude et en fonction des catégories de systèmes. Cette comparaison permet de montrer l’influence de l’altitude sur la variable étudiée. La comparaison faite horizontalement entre les différentes catégories de systèmes à la même altitude permet de montrer l’évolution de la diversité et du stock de carbone des ligneux, en fonction des différentes catégories de systèmes. L’évaluation de la richesse spécifique (abondance relative, fréquence relative, dominance relative), l’analyse structurale des peuplements et l’estimation des stocks de carbone des ligneux est fonction des catégories de systèmes et leurs moyennes permettent d’obtenir une valeur relative suivant l’altitude. Par ailleurs, des tests de corrélation ont été également effectués et permettent d’observer l’influence d’un facteur sur le capital, la production, la main d’œuvre et la superficie des SAFCs afin de mieux adresser les bénéfices non carbones générés par les SAFs.