Principes et intérêts du semis direct

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Dans un écosystème naturel comme la forêt, le sol n’est jamais perturbé et il est protégé en permanence par
un couvert végétal très diversifié, qui crée des conditions favorables (humidité, aération, température, substrat
nutritif, etc.) pour une forte activité biologique.
Plantes et organismes du sol très divers vivent en interactions, assurent une forte production de biomasse et
remplissent diverses fonctions écosystémiques comme:

  • la production de matière organique par photosynthèse, à partir de l’eau et du gaz carbonique;
  • la protection du sol et la réduction du ruissellement par le couvert végétal permanent;
  • le recyclage des élé ments nutritifs et de l’eau par les racines profondes;
  • la fixation d’azote atmosphérique par les bactéries associées aux plantes (dans les nodosités des racines de
    légumineuses ou dans la rhizosphère);
  • la minéralisation et la solubilisation des éléments nutritifs par les organismes vivants permettant une
    alimentation régulière des plantes;
  • l’enrichissement du sol en matière organique stable et la séquestration de carbone;
  • l’aération du sol par les systèmes racinaires puissants;
  • la régulation de la température du sol; et
  • l’ensemble des processus de pédogenèse avec:
  • altération de la roche mère en argiles (plus ou moins
    rapide en fonction du climat et du type de roche), par
    les systèmes racinaires puissants et leurs exsudats, les
    champignons, les micro-organismes du sol, etc.
  • fractionnement progressif par la faune des débris
    végétaux de grosse taille (ce qui les rend accessibles
    à la microflore), sous l’intervention d’une grande
    diversité trophique: gros collemboles, diptères,
    macro-arthropodes, enchytrées, petits collemboles,
    oribates, etc.
  • humification sous l’action des bactéries, la vitesse et
    les produits de cette humification variant en fonction
    de la végétation, du climat et de la microflore;
  • bioturbation (fonction indispensable à la pédogenèse,
    mixant ainsi matières minérales et matières
    organiques, permettant la formation du complexe
    argilo-humique et les processus d’agrégation du sol)
    par la faune du sol: vers de terre, fourmis, termites,
    larves de coléoptères, etc.
  • agrégation et stabilisation des agrégats par la
    faune (bioturbation, activation de la microflore), les
    champignons (par les mycélium/hyphes), les colonies
    de bactéries, les exsudats racinaires, polysaccharides,
    etc.
    Ces diverses fonctions, remplies par les plantes et
    les organismes vivants du sol, permettent d’assurer
    une pédogenèse active, et de maintenir un sol qui se
    renouvelle régulièrement. Le turnover important de la
    matière organique et des éléments nutritifs, et l’absence
    de pertes par lessivage, permettent d’entretenir de
    manière durable une forte production, même sur des sols
    à fertilité réduite. Cette production de biomasse permet
    quant à elle d’entretenir la pédogenèse. L’écosystème est
    stable et résilient.

Le sol vivant
La macrofaune et les micro-organismes jouent un rôle
fondamental dans la vie d’un sol. Ils sont indispensables à
sa formation: altération de la roche mère, décomposition
de la matière organique, processus de minéralisation et
de formation d’humus, bioturbation, etc.
Ils jouent également un rôle clef dans la formation et la
stabilité des agrégats du sol et donc de sa structure.
La microflore (bactéries, mycorhizes, trichodermes,
etc.) est aussi fondamentale pour les processus assurant
l’alimentation des plantes:

  • minéralisation de la matière organique;
  • fixation d’azote atmosphérique;
  • solubilisation des éléments minéraux par oxydation
    ou chélation, ce qui les rend assimilables par les
    plantes;
    extraction d’éléments nutritifs du sol peu mobilisables
    (modification du pH et du potentiel redox,
  • augmentation de la surface d’interception par les
    mycorhizes, etc.).
    Ils sont si importants pour les plantes qu’elles les
    stimulent par leurs exsudats racinaires, allant jusqu’à
    «relacher» par rhizodéposition 20 à 50% du carbone
    capté par photosynthèse. Certaines plantes carencées
    en phosphore par exemple peuvent, par leurs sécrétions,
    favoriser de manière préférentielle le développement de
    bactéries qui extraient le phosphore fixé dans le sol et
    le solubilisent.

Trois principes fondamentaux

  1. Minimiser la perturbation du sol et de la litière
    (pas de travail mécanique du sol).
  2. maintenir le sol couvert en permanence.
  3. Produire et restituer au sol une forte biomasse
    par associations/successions d’une diversité de
    plantes aux fonctions multiples.
  • Production et restitution au sol d’une forte biomasse.
    La biomasse est renouvelée annuellement (ce qui permet de maintenir la couverture du sol malgré la minéralisation)
    par diverses plantes (cultures et plantes de couverture) multifonctionnelles, conduites en association et/ou en
    succession et qui remplissent des fonctions éco systémiques diverses.
    L’écosystème cultivé en SCV est cependant intensifié par rapport à un écosystème naturel, pour permettre la
    production de cultures et/ou de fourrages qui sont exportés (ce qui implique en retour des apports pour restituer
    les éléments nutritifs prélevés par le système).
    Ces trois principes permettent de construire trois “piliers”:

Les trois “piliers” du semis direct sur couverture végétale

  1. Le premier “pilier” des SCV, est donc la couverture
    végétale permanente du sol (alimentée par une forte
    production de biomasse, et non perturbée en l’absence
    de travail du sol). L’épaisse litière ainsi constituée protège
    le sol et modifie la dynamique de la matière organique, de
    l’eau et des éléments nutritifs;
  2. Le deuxième “pilier” des SCV est constitué par la
    diversité des plantes (associées ou en succession dans les
    systèmes SCV selon le troisième principe) qui remplissent
    de multiples fonctions. Elles assurent en particulier la
    production de biomasse aérienne (alimentation de la
    litière) et racinaire (exploration d’un important volume de
    sol, production de biomasse souterraine, restructuration
    du sol, mobilisation et recyclage des éléments nutritifs,
    etc.)
  3. Le troisième “pilier” des SCV est la forte activité
    biologique du sol (faune et microflore), rendue possible
    par les deux premiers “piliers” qui alimentent le sol en
    matière organique et favorisent le développement des
    organismes, en:
  • restructurant et aérant le sol par les systèmes
    racinaires puissants;
  • maintenant l’humidité (faible ruissellement,
    forte infiltration et stockage, évaporation limitée)
    et tamponnant les températures par la couverture
    végétale;
  • fournissant un substrat énergétique: la matière organique fraîche (au niveau de la litière en décomposition
    et des racines après la mort des plantes) et les exsudats (sucres, hormones, enzymes, etc.) émis par les
    jeunes racines.
    En retour, cette forte activité biologique contribue à améliorer et stabiliser la structure du sol (structuration et
    stabilisation des agrégats du sol par la macrofaune, les champignons du sol, les colonies de bactéries, etc.).
    Elle est essentielle dans la genèse des sols et joue un rôle fondamental dans les cycles des éléments nutritifs,
    aussi bien au niveau de la litière (cycle de la matière organique: minéralisation, humification et séquestration
    de carbone, accumulation d’azote organique ; solubilisation des éléments nutritifs par oxydation ou chélation)
    que du complexe absorbant (nature des bases et rétention). Elle renforce le deuxième “pilier” (les plantes
    multifonctionnelles) qui alimente le premier (la litière). Ces trois “piliers” (couverture végétale/litière + plantes
    multifonctionnelles/racines + activité biologique associée) se renforcent mutuellement. Ils permettent aux SCV,
    par leur nature et leur quantité sans cesse renouvelées (biodiversité fonctionnelle), de remplir des fonctions
    multiples et complémentaires, communes à tous les SCV mais d’intensité variable en fonction des systèmes et de
    leurs conditions de réalisation (qualité et quantité de la biomasse produite et restituée au sol).

La couverture végétale / litière
La couverture végétale du sol/litière est fondamentale
pour le bon fonctionnement des SCV.
Elle doit être maintenue aussi totale que possible, de
manière aussi continue que possible.
Elle est composée des résidus de récolte auxquels
s’ajoute la matière sèche, souvent prépondérante en
quantité et en biodiversité, provenant des plantes
associées à la culture principale ou pratiquées en
succession annuelle.
Elle peut être difficile à maintenir dans des conditions
climatiques exceptionnelles, qui peuvent limiter
fortement la croissance des plantes.
Elle peut à l’inverse être très épaisse, composée parfois
des résidus de biomasse issus de plusieurs années
successives, en fonction de la quantité et de la qualité
de la biomasse et des conditions climatiques.
Cet approvisionnement régulier et ce maintien
en permanence d’une couverture végétale, sans
perturbation du sol, distinguent les SCV de la plupart
des techniques parfois regroupées sous le vocable
d’agriculture de conservation, dont les Techniques
Culturales Simplifiées (TCS).

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Piéger le carbone dans le sol : ce que peut l’agriculture

REGARD D’EXPERT 8 novembre 2023

Il est là, sous nos pieds : le sol. On le regarde à peine, pourtant c’est sous la terre que sont stockées les plus grandes quantités de carbone des écosystèmes terrestres. Les sols peuvent jouer un rôle substantiel pour réduire les concentrations de gaz à effets de serre dans l’atmosphère. Via la préservation des stocks importants de carbone souterrain, d’une part, mais aussi par la restauration des terres dégradées notamment grâce à certaines pratiques agricoles, qui permettent de piéger davantage de carbone sous la terre, voici comment.

On trouve trois fois plus de carbone dans les sols que dans l'atmosphère © Cirad, R. Cardinael
On trouve trois fois plus de carbone dans les sols que dans l’atmosphère © Cirad, R. CardinaelOn trouve trois fois plus de carbone dans les sols que dans l’atmosphère © Cirad, R. Cardinael

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Rémi Cardinael
Cirad, Zimbabwe
​​​​​

Dans notre vie quotidienne on le regarde à peine, et pourtant, il ne s’agit rien de moins que du plus grand stock de carbone des écosystèmes terrestres. Ce palmarès ne revient en effet pas aux forêts, ni à l’atmosphère, mais bel et bien aux sols. On trouve environ 2400 milliards de tonnes de carbone dans les deux premiers mètres de profondeur sous la terre, soit trois fois plus que ce que l’on trouve dans l’atmosphère.

À l’heure du dérèglement climatique et de la nécessité absolue de réduire les émissions de gaz à effet de serre, cette impressionnante capacité des sols à stocker du carbone laisse songeur. Si les sols ne pourront bien entendu pas à eux seuls faire baisser drastiquement les concentrations de gaz à effets de serre dans l’atmosphère qui sont responsables du réchauffement climatique, ils peuvent néanmoins jouer un rôle substantiel, via la préservation des stocks importants de carbone souterrain, mais aussi via la restauration des terres dégradées notamment grâce à certaines pratiques agricoles, qui permettent de piéger davantage de carbone sous la terre.

Comment le carbone entre dans les sols

Tout commence par la photosynthèse : au cours de celle-ci, les plantes fixent du dioxide de carbone (CO2) atmosphérique au sein de chloroplastes, de petits organites cellulaires riches en chlorophylle. Le CO2 est associé à des molécules d’eau (H20) grâce à l’énergie solaire, et produit ainsi des glucides (molécules riches en carbone) et de l’oxygène (O2). Une partie de ce carbone capté par la plante arrive directement dans le sol via les racines des végétaux, à la fois par l’exsudation racinaire et par le renouvellement des racines fines.

Du carbone peut également entrer dans les sols lorsque les feuilles mortes d’une plante tombent, ou quand les résidus de culture sont laissés sur le champ. Une fois tombées, ces feuilles mortes riches en carbone tapissent le sol, se décomposent, sont ingérées par des bactéries, champignons ou vers de terre et finissent par se transformer en matières organiques des sols. Des animaux peuvent également accélérer ce processus de transfert du carbone dans le sol par exemple, les termites champignonnistes, qui transportent des résidus de végétaux dans leurs termitières où une symbiose avec des champignons leur permet de les rendre plus assimilables pour celles-ci.

Certaines régions et écosystèmes possèdent des stocks de carbone des sols très importants. C’est le cas par exemple des régions boréales, où des stocks énormes sont préservés dans le permafrost mais aujourd’hui menacés par le réchauffement climatique. Dans les régions tropicales, la productivité importante des écosystèmes notamment forestiers, ainsi que des sols très profonds, expliquent aussi les stocks importants observés.

L’enjeu principal pour tous ces écosystèmes riches en carbone tels que les forêts, les zones humides, les mangroves ou encore les prairies permanentes est le maintien de ces stocks plus que leur augmentation, car ce carbone est considéré comme irrécouvrable à l’échelle humaine. Cela passe par un arrêt de la déforestation et de la conversion des écosystèmes en terres cultivées. En moyenne, 25 % du carbone du sol est perdu lorsque des forêts ou des zones humides sont converties en terres cultivées, parfois plus. Sur les terres agricoles, certaines pratiques permettent de séquestrer plus de carbone dans les sols. Généraliser leur utilisation est un des objectifs de l’initiative baptisée « 4 pour 1000 » lancée à l’occasion de la COP21.

Quelles pratiques agricoles augmentent le stock de carbone des sols ?

De nombreuses pratiques permettent d’augmenter les stocks de carbone des sols agricoles, comme l’agroforesterie, les couverts intermédiaires, ou encore les amendements organiques. Parmi les solutions souvent mises en avant, trois reviennent régulièrement. La première est le non-labour ou la réduction du travail du sol. Cette technique consiste à semer les cultures sans que l’intégralité du champ n’ait été travaillée ou labourée, au préalable. Cette pratique permet de réduire l’érosion du sol, de ralentir la décomposition des matières organiques par une moindre oxygénation du sol, de préserver sa biodiversité (notamment les vers de terre).

Prélèvement de sol au Zimbabwe dans une parcelle agricole avec des résidus de maïs (paillis) appliqués à la surface après la récolte © Cirad, R. Cardinael
Prélèvement de sol au Zimbabwe dans une parcelle agricole avec des résidus de maïs (paillis) appliqués à la surface après la récolte © Cirad, R. Cardinael

La deuxième pratique promue est celle de la couverture permanente des sols, soit avec des paillis issus des résidus de culture laissés sur le champ, soit par des couverts végétaux vivants entre les différentes cultures. Cette couverture des sols les protège contre l’érosion notamment hydrique, permet de fixer du carbone tout en étant bénéfique pour la faune du sol (bactéries, champignons, lombrics…).

La troisième technique promue est celle de la diversification des cultures, soit en rotation, soit en association. Cette diversification permet de limiter le développement des bioagresseurs et maladies des plantes, mais aussi d’augmenter la productivité des parcelles cultivées notamment grâce à des effets précédents des cultures. Par exemple, une légumineuse (pois, haricot, arachide, féverole, luzerne…) dans la rotation va fixer de l’azote de l’air et le rendre disponible dans le sol pour la culture suivante, favorisant ainsi sa croissance. Une meilleure productivité des cultures permet d’avoir plus de carbone fixé sur la parcelle, et donc plus de carbone dans les sols, notamment via les racines des cultures.

Ces trois pratiques correspondent aux trois piliers de ce que l’on appelle « l’agriculture de conservation ». Ces pratiques deviennent réellement efficaces pour augmenter le carbone des sols lorsqu’elles sont associées. Pratiquées seules, elles n’ont parfois que peu ou pas d’impact. C’est notamment le cas du non-labour seul, qui peut avoir un effet positif sur le carbone des sols dans certains contextes mais pas dans d’autres. La communauté scientifique a mis du temps à s’en rendre compte car les travaux se sont d’abord surtout focalisés sur les premiers centimètres du sol qui, sous l’effet du non-labour, avaient effectivement une plus forte teneur en carbone.

Mais cela s’accompagnait parfois d’une réduction du carbone du sol dans les couches plus profondes par rapport à des systèmes labourés où le carbone du sol est homogénéisé sur 20 ou 30 cm de profondeur. Le non-labour a donc, dans certains cas, surtout un effet sur la redistribution du carbone dans le profil de sol, sans nécessairement conduire à une augmentation nette du stock sur son ensemble, ce qui est nécessaire quand on s’intéresse à l’atténuation du changement climatique. Une synthèse récente de travaux menés en Afrique subsaharienne suggère que seule la combinaison des trois piliers de l’agriculture de conservation permet d’augmenter significativement les stocks de carbone des sols, la réduction du travail du sol seule étant inefficace.

Quels résultats au Zimbabwe et au Cambodge ?

Pour bien comprendre les bénéfices de ces trois pratiques quand elles sont associées, il est crucial d’avoir des expérimentations sur le long cours. Il faut en effet compter en moyenne 5 à 10 ans pour qu’une variation de stock de carbone du sol soit détectée de façon significative.

Au Cambodge, le Cirad et le ministère de l’agriculture du Cambodge ont démarré des expérimentations il y a quatorze ans, sur des systèmes à base de manioc, une culture couvrant près de 700 000 hectares dans le pays et principalement destinée à l’exportation pour produire de la farine pour l’alimentation animale.

En couplant le non-travail du sol et du semis direct, la couverture permanente des sols avec des couverts végétaux, et la rotation des cultures avec du maïs, nous avons pu noter une hausse importante de carbone dans les sols, avec des taux d’accumulation du carbone de l’ordre de 0,7 à 0,8 tonnes de carbone par hectare et par an jusqu’à 40 cm de profondeur. Le climat chaud et humide de la région permet en effet une couverture permanente des sols avec des couverts végétaux très productifs incluant des légumineuses (crotalaire, niébé) et des graminées (mil) entre la culture du manioc et du maïs, sur lesquels on sème le maïs.

Ce faisant, du carbone est fixé toute l’année par la photosynthèse, et un système racinaire très profond se développe permettant d’augmenter les stocks de carbone au-delà des premières strates du sol. Ce stockage de carbone additionnel dans le sol va continuer jusqu’à ce qu’un nouvel équilibre du système soit atteint. Cet essai a vocation à être maintenu dans la durée pour estimer pendant combien de décennies un tel système permet de stocker du carbone. Une fois l’équilibre atteint, l’enjeu sera alors la préservation de ces stocks de carbone par le maintien des bonnes pratiques de gestion des sols. Bien gérer les sols suppose une gestion sur la durée plutôt que par à-coup.

Au Zimbabwe, dans un contexte totalement différent, avec une saison sèche de sept mois et une saison des pluies de cinq mois, nous avons voulu également mesurer l’efficacité de ces pratiques couplées sur le long terme. Nous disposons pour cela d’un essai mis en place par nos collègues du Centre International d’Amélioration du Maïs et du Blé il y a dix ans dans un système bas-intrant avec pour culture principale le maïs. Nous avons pu mesurer les stocks de carbone du sol des différentes pratiques, seules ou associées : des champs avec du travail du sol, des champs sans travail du sol, avec ou sans résidu de culture du maïs (paillis), et avec ou sans rotation avec le niébé, une légumineuse.

Encore une fois, les résultats montrent que le non-travail du sol seul ne peut pas grand chose, il induit même une légère perte de carbone du sol par rapport à un travail du sol. Cela est expliqué sur ce site par la plus forte compaction du sol quand celui-ci n’est pas travaillé, les racines donc ont du mal à se développer. De plus, la pluie pénètre moins bien et ruisselle sur le sol, ce qui entraîne des stress hydriques sur le maïs. Au final, le maïs se développe beaucoup moins bien dans ces systèmes, il y a donc moins d’apport de carbone au sol par les racines, ce qui se traduit par une perte de carbone des sols.

En revanche, les champs sans travail du sol avec un paillis de résidus de culture de maïs de la saison précédente et une rotation des cultures permettent eux d’augmenter les stocks de carbone, avec, cependant, un effet limité à l’horizon de surface. On observe cependant une augmentation nette du stock de carbone car aucune perte de carbone en profondeur n’a été observée.

Quels obstacles au développement de ces pratiques ?

Carottage de sol au Zimbabwe dans un essai de longue durée en agriculture de conservation des sols afin de quantifier les stocks de carbone organique © Cirad, R. Cardinael
Carottage de sol au Zimbabwe dans un essai de longue durée en agriculture de conservation des sols afin de quantifier les stocks de carbone organique © Cirad, R. Cardinael

Si ces résultats sont prometteurs, ces pratiques ne sont pour autant pas toujours faciles à mettre en place. Au Zimbabwe, par exemple, une contrainte majeure apparaît. Les systèmes agricoles sont des systèmes de polyculture-élevage à bas-intrant (peu de fertilisation minérale, peu ou pas de mécanisation). À la récolte, seuls les épis de maïs sont récoltés, à la main, et les tiges de maïs restent debout dans le champ. Celles-ci serviront de nourriture au bétail pendant la saison sèche où les vaches viennent pâturer directement dans les champs, après avoir vagabondé dans les forêts et zones communales pendant la saison humide.

Il y a donc une compétition d’usage pour les résidus de maïs, pour nourrir le bétail ou pour couvrir les sols. Certains agriculteurs installent des clôtures afin que le bétail ne vienne pas manger les résidus durant la saison sèche, ce qui a un coût. D’autres les récoltent et les entreposent en hauteur, à l’abri des bêtes, et apportent le paillis à l’approche de la saison humide. Cela suppose toute une organisation, du temps et de l’énergie supplémentaires. Dans les deux cas, il faut également trouver une source d’alimentation alternative pour le bétail.

Sur ces terrains comme sur d’autres, l’intérêt de ces pratiques pour les agriculteurs ne réside donc pas dans la séquestration de carbone dans les sols et de son impact sur l’atténuation du changement climatique. Ces techniques sont surtout plébiscitées pour leur impact positif sur la fertilité des sols et la productivité des cultures qui en découle, en réduisant le risque d’érosion, en améliorant la disponibilité des nutriments mais aussi en permettant de s’adapter au changement climatique à travers par exemple une meilleure conservation de l’eau. Ces bénéfices sont cruciaux et bien souvent prioritaires pour les agriculteurs du Sud Global, qui sont parmi les plus impactés par le changement climatique.

https://www.cirad.fr/les-actualites-du-cirad/actualites/2023/pieger-le-carbone-dans-le-sol-par-l-agriculture

Non-travail & couverture permanente du sol, diversité des espèces cultivées : les 3 grands principes de l’agriculture de conservation présentés par @FrancoisMandin , agriculteur en Vendée, président réseau @apad_contact #ACS

Christophe NAUDIN sur twitter

Influence de la forêt sur la pluviométrie

Luc Descroix, Jose Luis Gonzalez Barrios et Raul Solis

https://books.openedition.org/irdeditions/5495?lang=fr#bibliography

« Les forêts précèdent les peuples, les déserts les suivent »
François René de Chateaubriand

1Pluie et forêt ! ces éléments sont sans conteste liés puisque plus il pleut et plus la végétation naturelle est dense. Et les zones de forêts sont souvent associées aux montagnes ; les unes et les autres sont souvent liées, et ont pu paraître répulsives ou effrayantes même à diverses époques (Corbin, 2001). Aujourd’hui où l’on cherche des endroits « sauvages », ce qu’il reste de milieux « moins anthropisés » en Europe, c’est vers la forêt et la montagne qu’on se dirige naturellement, donc vers les zones de pluie. La pluie elle-même a fait l’objet de perceptions différentes à travers les âges : il y a eu des périodes (l’âge romantique) où la pluie était bien accueillie, comme bienfaitrice et purificatrice ; or, aux dires d’Alain Corbin, la pluie a été conspuée dans les années 1950-1960, et alors « personne n’osait avouer qu’une averse fine pouvait être très agréable à certains moments de l’année ». La perception de la pluie varie plus encore dans l’espace, elle est parfois honnie en Europe quand il fait gris et pluvieux plusieurs semaines de suite et arrive à provoquer des inondations en plaine ; elle est unanimement saluée au Sahel, où les enfants se précipitent pour courir sous les gouttes, ou au nord du Mexique, où, que ce soit dans le désert de Chihuahua ou la Sierra Madre occidentale, elle apporte les bonnes nouvelles.

2Mais qu’en est-il plus scientifiquement, c’est une des questions que se posent les sociétés et les savants depuis longtemps, à travers les âges comme dans des milieux très différents : les forêts peuvent-elles faire pleuvoir ?

3Les relations entre la distribution spatiale des pluies et la localisation des formations végétales font l’objet de débats historiques, qui ne sont pas sans rappeler ceux qui avaient animé les spécialistes sur le rôle de la forêt dans la formation des écoulements et les causes de l’érosion actuelle dans les Alpes du Sud, entre le milieu du xixe siècle et la fin du siècle suivant.

4La présidence du Mexique elle-même a lancé une grande « Croisade pour l’eau et la forêt », (Cruzada Nacional para el Agua y el Bosque), ce qui montre que le débat n’est pas clos. Avant d’analyser, par une étude bibliographique puis par un exemple, les résultats des travaux menés sur le rôle de la forêt sur la localisation des pluies, on propose dans ce qui suit de partir de réflexions ou slogans lancés par des responsables mexicains de la gestion des eaux et/ou des forêts ; ces réflexions proviennent :

  • d’un discours du gouverneur de l’État de México, qui en janvier 2002, a déclaré qu’il fallait arrêter d’abattre inconsidérément des arbres car chaque arbre adulte « produisait » 8 000 I d’eau par an ; dans le même temps, le ministre de l’Environnement du Mexique, Mr Lichtinguer, semble convaincu qu’il va trouver de l’eau pour remplir les aquifères et les barrages en reboisant les montagnes.
  • d’une enquête réalisée par la journaliste Sandra Gambino en 2000 dans la Sierra Madre occidentale, intitulée « La sierra se está secando » (la Sierra se dessèche). On peut y lire les impressions des habitants de la sierra et des responsables politiques :
  • un habitant du village de La Ciudad (sur la route de Durango à Mazatlán) : « l’intense sécheresse que connaît la Sierra Madre occidentale est occasionnée par la coupe inconsidérée des forêts ; il sort un camion de grumes toutes les trois minutes, on est en train d’achever la forêt et l’avenir de nos enfants est mis en péril, car les pins génèrent de l’eau » ;
  • un chauffeur de grumier : « on continue à extraire le bois comme auparavant, sans aucun contrôle, car il n’y a pas de policiers au cœur de la sierra, et dans la plupart des cas, les formulaires sont trafiqués » et plus loin « maintenant il fait plus chaud, il ne pleut plus et les arbres sont plus secs que jamais » ;
  • un gérant de scierie : « on nous livre du bois chaque jour, mais cela ne nous regarde pas de savoir d’où il vient ; nous, ce qu’on veut, c’est produire des planches tous les jours pour répondre à la demande » ; et plus tard, « le prix du bois livré aux scieries est très bas, il n’est que de 40 % du prix pratiqué sur le marché déclaré » ;
  • le représentant du ministère de l’Agriculture et du Développement rural pour l’État de Durango : « la forêt étant vitale pour générer de l’eau, les volumes de pluie tombés dans la sierra ont diminué drastiquement, provoquant une grave sécheresse » et « le premier facteur qui provoque la sécheresse est la coupe immodérée du bois, qui n’a jamais été régulée », puis « la diminution des pluies dans le haut bassin du Nazas a des conséquences directes sur la Laguna, et cela s’est aggravé ces dernières années », ou encore « les conditions de sécheresse de la sierra sont catastrophiques, le paysage qui autrefois était vert jusqu’en avril, est aujourd’hui sec et sans vie, le vert a disparu, et à sa place, tout est jaune, marron ou ocre » ;
  • la femme d’un paysan : « il fait chaque fois plus chaud, l’éclaircissement de la forêt a provoqué qu’il ne pleuve plus ».

5Et la journaliste de conclure, « le panorama est désolant, la coupe immodérée, l’absence de programme de reboisement et d’une culture de patrimoine, font que le principal poumon du Nord-Mexique est en train de se dégonfler, mettant en péril des régions comme la Laguna, mais aussi les États de Sinaloa et Nayarit, qui dépendent des eaux générées dans la sierra de Durango ».

6La liaison entre une baisse des pluies et une hausse des températures du fait du déboisement est une idée bien partagée du Mexique à l’Afrique ; ainsi, on entend exactement les mêmes réflexions en pays sérère au Sénégal, là où la savane arborée est devenue, sur 60 km de profondeur, une steppe très pauvre quand aux années de sécheresse s’est ajoutée en 1992, la décision du FMI d’interdire les subventions au gaz : la consommation de charbon de bois a monté en flèche, provoquant un recul de 60 km de la végétation arbustive et arborée.

7Les relations entre la forêt et l’eau ont fait l’objet d’une étude très intéressante et très complète effectuée par Andréassian (2002). Il commence par présenter un historique de la perception du lien entre la forêt et l’hydrologie en général et des recherches scientifiques menées, il analyse également les relations entre la végétation et la pluie.

La vision historique de la rétroaction végétation-pluie

8Le vaste panorama historique tracé par Andréassian (2002) commence à l’Antiquité, mais nous nous contenterons d’y puiser quelques remarques un peu plus récentes. Ainsi Bernardin de Saint Pierre (1787) note au sujet de l’île de France (l’île Maurice) : « L’attraction végétale des forêts est si bien d’accord avec l’attraction métallique des pitons de ses montagnes, qu’un champ situé en lieu découvert, dans le voisinage, manque souvent de pluie, tandis qu’il pleut presque toute l’année dans les bois qui n’en sont pas à une portée de fusil ». Peu d’années après, Rauch (1801) déclare que « l’on sait, à ne plus pouvoir en douter, que les bruissantes forêts qui forment le plus bel ornement de la nature, exercent le plus puissant empire sur tous les météores aqueux ». En 1819, le préfet des Basses-Alpes (aujourd’hui Alpes-de-Haute-Provence) propage l’idée suivante : « les hautes montagnes exercent une attraction sur les nuages, et cette attraction est la plus grande possible lorsque les sommets sont boisés ; alors les nuages sont non seulement attirés, mais retenus » (Dugied, 1819). Et pour justifier la nécessité de reboiser les montagnes, le forestier Baudrillart (1823) affirme que « la quantité d’eau qui tombait autrefois en France était beaucoup plus considérable qu’elle ne l’est en ce moment », cette diminution étant due « à l’abaissement des montagnes et à la destruction des bois qui en couvraient les sommets » ; et plus loin : « la destruction des forêts, notamment sur les montagnes, est considérée comme ayant eu pour résultat la diminution des eaux, l’irrégularité des pluies et le changement de température ». Quelques années plus tard, un agronome, Boussingault (1837), conclut de ses travaux que « les grands défrichements diminuent la quantité des eaux vives qui coulent à la surface d’un pays, et qu’il est impossible de dire si cette diminution est due à une moindre quantité annuelle de pluie, à une plus grande évaporation des eaux pluviales, ou à ces deux effets combinés ».

9Formé à l’école des Ponts et Chaussées comme Saint Pierre et Rauch, Dausse (1842) est convaincu que « l’homme a le pouvoir de changer en quelques années, par le déboisement, un climat humide en un climat sec ». Plus sceptique, Becquerel (1865) pose une série de questions qui d’après lui restent à éclaircir, parmi lesquelles celle-ci : « les forêts exercent-elles une influence sur les quantités d’eau tombées et sur la répartition des pluies dans le cours de l’année, ainsi que sur les régimes des eaux vives et des eaux de source ? ». Il renforce ainsi le point de vue de Surell, ingénieur des Ponts et Chaussées qui affirmait en 1841 : « cette influence de la forêt sur le climat n’est pas rigoureusement démontrée, et on l’appuie sur des présomptions plutôt que sur des observations positives ». Toutefois, en 1878, le forestier Matthieu, étudiant les données pluviométriques de trois stations situées l’une en forêt de Haye, près de Nancy, la deuxième en lisière et la dernière à 20 km en plein champ, montre « que la station située dans la zone agricole ne reçoit que 80 % des précipitations des deux stations forestières. Pour les forestiers, cette différence est la preuve irréfutable que la forêt attire la pluie (Andréassian, 2002). Ce chercheur note une nette différence de perception entre une école « forestière » et un clan d’ingénieurs. Ce fait, que la forêt fait pleuvoir, est corroboré, dans l’école des forestiers, en 1909 par Jacquot, qui signale que « ce qui a été établi à Nancy, est indubitablement corroboré par toutes les observations consignées en Russie, en Allemagne, Autriche, Suisse et jusque dans les Indes ». Il avait été par contre complètement réfuté par Valles (1857) qui affirme : « c’est sur les terrains dénudés, plutôt que sur les forêts, que la pluie tombe en plus grande abondance ». Entre ces deux dates, Cézanne (1872) avait déjà départagé les deux contradicteurs : « les forêts sont impuissantes à modifier sensiblement la quantité d’eau pluviale qui tombe dans le bassin d’un fleuve ».

L’évolution récente de cette question

10Plus récemment, l’utilisation de nouveaux moyens de calcul a permis d’élaborer des modèles capables de tenir compte d’éventuelles rétroactions de la végétation sur les pluies. Mais des observations continuent à se faire, chaque jour plus nombreuses ; les références sont en général euro-africaines plus que mexicaines ou américaines, mais montrent que la question est au cœur des préoccupations scientifiques.

11À nouveau les forestiers insistent sur le rôle « pluviogène » des masifs forestiers ; ainsi Martin (1950) a montré, pour une petite commune des Landes de Gascogne au cœur du plus grand massif forestier européen de constitution récente, qu’entre les périodes d’observations de 1782-1818 et de 1891-1900, encadrant à peu près la constitution du massif forestier, la pluviométrie moyenne annuelle serait passée de 709 mm à 938 mm, alors qu’elle ne changeait pas à Toulouse et n’augmentait que de 6 % à Paris. L’augmentation de la pluviosité sur la région landaise reboisée serait donc de l’ordre d’au moins 25 %. Cela pose toutefois le problème de fiabilité des pluviomètres utilisés dans les deux cas. Plus au nord, le Jutland était encore boisé au xvie siècle mais des guerres éliminèrent les forêts de chêne ; au xixe siècle, la sécheresse des printemps compromettait les cultures, et une « société des landes » se constitua en 1866 pour reboiser le pays en pins, dans l’espoir d’humidifier le climat printanier (Bavier et Bourquin, 1957). La société et l’État reboisèrent 118 000 ha de landes et 40 000 ha de dunes ; après cela, les précipitations enregistrées pour les mois d’avril, mai et juin seraient passées de 100 mm en 25 jours de pluie vers 1870 à 150 mm en 35 jours de pluie, mieux répartis et moins orageux.

12Plus récemment, Poncet (1981) conclut que « les massifs forestiers ralentissent les vents jusqu’à une hauteur au-dessus du sol correspondant à la couche limite de turbulence de la circulation atmosphérique, accrue par la rugosité aérodynamique des hautes frondaisons. Ce puissant freinage agit en premier lieu sur l’évapotranspiration réelle des peuplements forestiers et sur le régime thermique. Ce freinage des vents, favorable à leurs échanges thermiques avec la couverture du sol, favorise aussi les condensations et facilite les précipitations ». Mais cet auteur est par ailleurs un des rares à citer des études dans lesquelles il est démontré que les zones boisées ont des coefficients d’écoulement annuels supérieurs aux zones déboisées alentour, toutes choses étant égales par ailleurs.

13Les universitaires ont apporté leur contribution à ces recherches. Ainsi, pour l’historien Thompson (1980), « L’idée selon laquelle la forêt augmenterait les pluies n’est pas nouvelle. Si l’on en croit son fils Ferdinand, Christophe Colomb savait « par expérience » que la disparition de la forêt qui recouvrait à l’origine les Canaries, Madère et les Açores avait réduit les brouillards et les pluies. De même, il pensait que les pluies de l’après-midi qui se produisent en Jamaïque et dans les Antilles étaient la conséquence de la luxuriante forêt des îles ». Par ailleurs, le passage d’une masse d’air d’un plateau dénudé à une forêt entraîne selon Escourrou (1981) un ralentissement de la vitesse du vent et par suite une ascendance de l’air qui renforce l’intensité des pluies. « La reforestation a permis, dans certains endroits, d’augmenter les pluies de plus de 6 % et cette action est surtout sensible pendant les années sèches. La destruction de la forêt dense en Afrique peut avoir des conséquences incalculables quand on sait que les pluies sont plus fortes de 30 %, l’humidité relative de 15 % et les températures plus faibles de 1°5 dans les partie forestières ».

14Dans les Alpes du Sud (Descroix, 1994), la pluviométrie des mois d’été (juin à août compris) a diminué de 0,5 à 8 % suivant les postes entre 1881 et 2000. Cette tendance ne s’observe pas dans les postes des massifs ayant connu les plus forts reboisement (Ventoux-Lure, Préalpes de Digne).

15Dans les régions tropicales, la déforestation a pu jouer un rôle important. La Côte d’Ivoire connaît une forte pression sur ses ressources forestières depuis une trentaine d’années ; or la forêt tropicale humide présente une évapotranspiration annuelle proche de celle des océans tropicaux (1 500 à 2 500 mm). Cette destruction de la forêt n’équivaut-t-elle pas à éloigner le Sahel des zones de fourniture de vapeur d’eau ? Concernant les sécheresses sahéliennes post 1968, Labeyrie estimait en 1985 que « le surpâturage, qui va croissant à mesure que la population sahélienne augmente, contribue sans doute à les rendre de plus en plus prononcées, de plus en plus meurtrières ».

16Il revient à Charney (1975) d’avoir montré, toujours dans le contexte sahélien, le rôle de la végétation dans le déclenchement de la convection, par l’intermédiaire de l’albédo : « Une augmentation de l’albédo de 14 à 35 % au nord de la Zone de convergence intertropicale (ZCIT) provoque un déplacement de cette ZCIT de plusieurs degrés vers le sud, et une diminution de 40 % de la pluviométrie au Sahel durant la saison des pluies ». Quelques années plus tard, Anthes (1984) (cité par Diongue, 2001) a passé en revue les observations et les études théoriques sur les capacités de la végétation à renforcer les précipitations convectives. Il dénombre trois principaux mécanismes : i) l’augmentation de l’énergie statique humide liée à une diminution de l’albédo ; ii) la création de circulations de mésoéchelle associées aux inhomogénéités ; iii) le renforcement de l’humidité atmosphérique dû à une augmentation de l’évaporation.

17Ces deux auteurs sont physiciens de l’atmosphère, et travaillent à l’échelle zonale ; à l’échelle locale, on insiste sur le rôle des microclimats. On peut lire ainsi dans un manuel d’hydrologie et d’irrigation dédié aux régions tropicales : « L’homme ne peut pas agir directement sur les macroclimats. Par contre, il peut chercher à organiser ses terroirs en vue d’y modifier, d’y créer ou d’y maintenir des microclimats » (Dupriez et De Leener, 1990). La figure 44 met en évidence les effets positifs que peut avoir le couvert végétal sur le microclimat d’un terroir. Il semblerait que le rôle des haies, des bosquets et des arbres isolés dans la régulation des températures soit très important, tant à la surface du sol que sur la couche limite. Par contre, les effets à méso ou macro-échelle sont presque impossibles à prouver. C’est ce qui fait dire à Bruijnzeel (1990), chercheur à l’Unesco : « De nombreux travaux menés dans les climats tropicaux humides et tempérés ont pourtant généralement conduit à la conclusion que la forêt n’a pas de conséquence sur la pluviométrie locale et les résultats contraires qui ont pu être avancés pèchent presque tous par la faiblesse des données sur lesquelles ils reposent ».

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Fig. 44 – Effets positifs de la végétation sur le microclimat d’un terroir (d’après Dupriez et De Leener, 1990).

18Et ici, il faut remarquer que les travaux les plus marquants sur les rétroactions végétation/pluie concernent les grands massifs forestiers tropicaux, et les secteurs les plus pluvieux de la Planète. En effet, l’impact de la végétation est plus marqué et de fait, plus étudié dans ces régions que dans les zones moins pluvieuses.

Quelques données observées

19Les liens avec la végétation étaient, on l’a vu, ancrés dans la mémoire des scientifiques comme une question récurrente basée sur des intuitions. Certaines observations ont toutefois aiguillé les chercheurs vers l’existence d’une telle rétroaction. Il a été constaté (Rabin et al., 1990), en utilisant l’imagerie satellitaire et des informations in situ, que la convection se formait d’abord sur une zone avec un sol plus chaud, comme par exemple un champ de blé, plutôt que sur des secteurs adjacents recouverts de végétation « verte ». Les gradients de flux induits par les contrastes de surface peuvent être atténués dans la couche limite par turbulence si les régions hétérogènes ont des dimensions faibles ou peuvent être diluées dans l’écoulement synoptique. Taylor et Lebel (1998) ont démontré que « sous certaines conditions de surface, il s’établit une corrélation positive entre les précipitations du jour et les précipitations antérieures. Ces circonstances apparaissent quand les combinaisons d’averses précédentes ont modifié les taux d’évaporation locale. Les gradients de pluie lors des événements subséquents tendent à persister, renforçant la configuration d’humidité des sols ». Cela indique le poids important des conditions de surface. De plus, Philippon et Fontaine (2002) ont établi que les saisons des pluies humides sur le Sahel étaient précédées d’hivers (boréaux) où la teneur en eau des sols était anormalement élevée sur les régions soudano-sahéliennes.

20Quoi qu’il en soit, le doute persiste, et Lavabre et Andréassian (2000) affirment : « La forêt a un impact significatif sur le climat local (albédo plus faible, évapotranspiration plus forte). À l’échelle régionale, malgré quelques résultats de recherche dans le sens d’un effet positif sur la pluviosité, il est néanmoins difficile de conclure à un effet quelconque de la couverture forestière ».

Beaucoup de conclusions basées sur les résultats des modèles

21Les rétroactions végétation-climat étant bien difficiles à déterminer, on fait de plus en plus appel aux modèles (avec le risque que l’on construise un modèle pour répondre à une question scientifique et que du coup, on le mette au point dès le départ pour répondre dans le sens recherché). Au sujet du recyclage de l’eau, Cosandey et Robinson (2000) concluent « les estimations varient beaucoup d’un modèle à l’autre. Henderson-Sellers (1987) compare les résultats de quatre d’entre eux : la modification des précipitations qui résulteraient de la déforestation de l’Amazonie varierait d’une augmentation de 75 mm (Lettau et al., 1979) à une réduction de 200 à 230 mm (Henderson-Sellers et Gornitz, 1984) ou de 100 à 800 mm selon les endroits (Wilson, 1984 cité par Henderson-Sellers, 1987). Lean et Warrilow (1989) propose que la pluie diminuerait de 20,3 %, les débits de 11,9 % et l’évapotranspiration réelle (ETR) de 27,2 %. Dickinson ef al. (1986) trouvent aussi une réduction de l’évaporation (jusque 50 %) et des précipitations (20 %). Un modèle proposé par Shukla ef al. (1990) aboutit à des estimations voisines ». Dans le même massif forestier, on a déterminé que « l’effet de la déforestation est un réchauffement du sol et une augmentation de la convergence d’humidité induite par un renforcement de la ZCIT » (Polcher et Laval, 1994). D’autres modèles ont permis de définir que « l’évaporation à partir de l’océan Atlantique tropical, de l’Afrique de l’Ouest et de l’Afrique centrale contribue pour 23, 27 et 17 % respectivement, des pluies sur l’Afrique de l’Ouest » ; d’autres auteurs font varier cette proportion de 10 à 90 %, en utilisant des modèles différents (Gong et Eltahir, 1996). Zeng ef al. (1999) ont montré comment la prise en compte d’une rétroaction de l’humidité du sol et de la végétation reproduisait bien mieux les valeurs de précipitations que la seule prise en compte de ces éléments sans rétroaction de leur part. Par ailleurs, la même équipe a remarqué que « quand le modèle (couplé atmosphère-terre-végétation) est forcé par des températures de surface de la mer (SST : sea surface temperatures) observées, un feedback positif des changements végétaux conduit à une augmentation du gradient spatial entre les régions désertiques et les régions forestières aux dépens des zones de savanes. Quand la variation interannuelle des SST est prise en compte, la variabilité climatique tend à réduire la pluviométrie et la végétation des régions les plus humides et à les accroître dans les zones les plus sèches, amortissant la transition désert-forêt » (Zeng et Neelin, 2000). Et, toujours en Afrique de l’Ouest, il a été constaté que « des changements de la circulation générale jouent un rôle important dans le déclenchement de la sécheresse au Sahel (1968-1995), mais d’autres mécanismes peuvent être responsables de la persistance des conditions sèches. Une ACP centrée sur la vitesse verticale des vents indique un changement important dans la circulation générale avant la sécheresse, durant les années soixante. De semblables changements de circulation générale dans les années 1970 n’ont pas été accompagnés d’un retour aux conditions humides » (Long et al., 2000).

22Enfin, Shinoda et Gamo (2000) et Shinoda (2000) ont mis en évidence une corrélation entre une végétation plus fournie que la normale (c’est-à-dire de hautes valeurs de NDVI) et des valeurs de température au-dessus de la couche limite de convection inférieures à la normale ; ce dernier point conduit à un gradient de température altitudinal supérieur et donc à une convection améliorée et une pluviométrie supérieure ; ils montrent que les « pluies des mangues », qui se produisent au Sahel parfois quelques mois avant la saison des pluies, peuvent aussi provoquer cette amélioration de la convection. Cette rétroaction végétation-pluviométrie explique en grande partie le mécanisme de la désertification.

Un exemple de recherche de relation rugosité-pluviométrie dans la Sierra Madre

23On déjà montré que la relation pluie-végétation est très forte du fait de l’étagement des formations végétales en fonction de la pluviométrie annuelle moyenne. Cette très forte relation empêche de trouver, par analyse factorielle, une quelconque relation inverse qui montrerait une rétroaction de la végétation sur la distribution spatiale des pluies. On va tenter ici d’interpréter les résultats de travaux de terrain effectués lors d’une mission réalisée en novembre 2002 sur les sites d’un grand nombre de stations pluviométriques de la Sierra Madre occidentale.

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Fig. 45 – Relief de la zone étudiée (d’après le modèle numérique de terrain mexicain à maille de 90 m) et localisation des postes.

24On a sélectionné pour cela une trentaine de stations réparties sur plus de 400 km du nord au sud, et où les conditions par ailleurs (c’est-à-dire en dehors du taux de boisement) étaient à peu près les mêmes.

25Il faut préciser que le nombre de stations s’est considérablement réduit, passant de 312 à une trentaine, et ce chiffre est en général considéré comme le plancher d’une population statistiquement représentative. Mais il a été impossible de trouver davantage de stations en situation homogène : on n’a en effet considéré que les postes pluviométriques situés à l’étage de la forêt et dans le plateau sommital de la Sierra Madre occidentale de manière à ce que le relief, l’altitude, la rugosité et le type de formation végétale soient les plus proches possibles ; on est donc uniformément dans la forêt de pins, entre 2 200 et 3 000 m d’altitude et sur les plateaux rhyolitiques de la sierra. La liste des stations, localisées aussi sur la figure 45, est portée dans le tableau XXV.

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Tabl. XXV – Liste des stations utilisées pour l’analyse de la relation pluviométrie/densité végétale.

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Aire de stockage de troncs de pins sur la piste de Buenos Aires (Sierra La Concepción, au-dessus de Tepehuanes).

Hypothèses initiales

26On a considéré que les éléments de paysage qui avaient le plus de chances d’avoir une influence sur la répartition spatiale des précipitations étaient les suivants ; les sigles signalés entre parenthèses sont ceux du tableau XXVI tels qu’utilisés pour l’analyse en composantes principales :

27– la pluviométrie moyenne (PMO) qui est ici la principale variable dépendante, mais l’on a aussi introduit l’écart-type des pluies annuelles (PET) et le coefficient de variation (PCV) ;

28– le relief :

29• l’altitude (ALT) de la station ; par ailleurs, on a considéré l’altitude moyenne autour de la station. Pour ce faire, on a pris en compte, grâce au MNT (modèle numérique de terrain), un carré de 36 km2 autour du poste, pour lequel on a calculé, non seulement cette altitude moyenne (AMO), mais aussi l’écart-type de ses altitudes (AET) et leur coefficient de variation, que l’on considérera comme la rugosité de ce carré (ACV).

30– les masses végétales :

31• la densité : (IDF et IDC sous forêt et clairière respectivement) et la rugosité (IRF et IRC).

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Tabl. XXVI – Liste des variables considérées dans l’analyse en composantes principales (ACP).

32La plupart des stations étant situées dans des clairières (il n’est pas conseillé d’installer un pluviomètre au cœur d’une forêt), on a considéré les densités et rugosités de la masse végétale dans les clairières et dans les forêts autour de la clairière.

  • la surface de la clairière (SUPC).
  • on a aussi pris en compte la distance à l’océan Pacifique (DIO), la latitude (LAT) et la longitude (LONG) de la station ainsi que la rugosité du sol autour du poste (écart-type et CV de la topographie numérisée).

Classification des variables par ACP

33On a procédé après avoir dressé la matrice de corrélation (tabl. XXVII) à une ACP (Analyse en composantes principales) de manière à classifier les variables et à entrevoir les redondances qu’elles pouvaient comporter entre elles.

34On a considéré quatre composantes principales et leurs valeurs propres respectives sont signalées dans le tableau XXVIII. Elles expliquent en tout 73,4 % de la variance de la population.

35La classification des variables apparaît dans les figures 46 (axes 1 et 2) et 47 (axes 3 et 4).

36Le premier espace des variables représente plus de 51 % de la variance expliquée.

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Fig. 46 – Espace des variables suivant les deux premières composantes de l’ACP.

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Fig. 47 – Espace des variables suivant les 3e et 4e composantes.

37Le premier axe est avant tout déterminé par la rugosité du relief (ACV), son écart-type (AET), l’indice de rugosité des clairières (IRC), la superficie des clairières (SUPC) et l’écart-type des pluies annuelles (PET). La superficie de la clairière corrélée négativement avec la pluie moyenne conduit à penser que les grandes clairières pourraient constituer des zones où la rugosité diminue, entraînant une diminution relative des précipitations.

38Le deuxième axe est défini avant tout par la distance à l’Océan (DIO), le coefficient de variation interannuelle des précipitations (PCV) et l’indice de rugosité de la forêt (IRF).

39Les deux premiers sont corrélés négativement avec la pluie (PMO).

40Par contre, la pluie est corrélée positivement avec l’indice de densité et l’indice de rugosité de la forêt (et à un moindre degré avec ceux des clairières) ; ceci semble confirmer le rôle « pluviogène » de la rugosité de la cime des formations végétales.

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(Les valeurs en gras sont celles qui sont statistiquement significatives.)
Tabl. XXVII – Matrice de corrélation des variables.

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Tabl. XXVIII – Valeurs propres des quatre premières composantes de l’ACP.

41Le deuxième espace des variables représente encore 22 % de variance expliquée supplémentaire (axes 3 et 4, fig. 47).

42L’axe 3 est très nettement déterminé par la précipitation moyenne (PMO) qui est, bizarrement, corrélée négativement avec tous les indices de rugosité (IRF et IRC) et de densité (IDF et IDC) au premier rang desquels l’indice de rugosité de la forêt. Cela relativise d’autant plus les observations antérieures que la matrice de corrélation (tabl. XXVII) montre qu’il n’y a pas de corrélation pluie-rugosité du couvert. Cela va à l’encontre des résultats acquis précédemment (Descroix et al. 2001) où l’on observait une corrélation évidente entre pluie et masse végétale (alors exprimée en valeur de NDVI : indice normalisé de végétation sur des carrés de surface différente autour du poste). Mais cette étude sur le lien pluie-NDVI était entachée du problème de la relation inverse bien plus puissante qui fait que la végétation d’une région dépend bien sûr de la précipitation qu’elle reçoit.

43L’axe 4 n’apporte presqu’aucune information concernant la pluie, celle-ci étant trop près de l’axe 3 pour déterminer une corrélation avec la 4e composante. Il est défini essentiellement par la rugosité du relief (ACV et AET).

44La contradiction de l’information fournie par les axes 2 et 3 montre bien les problèmes d’interprétation des analyses en composantes principales. On peut obtenir des corrélations inverses suivant les variables considérées, du fait du rôle complémentaire que joue chaque variable vis-à-vis de chacune des autres.

Classification des stations par ACP

45Les individus considérés dans notre population statistique sont ici les stations pluviométriques prises en compte pour cette analyse.

46Leur intercorrélation est décrite par la figure 48, qui représente les composantes 1 et 2. Les valeurs propres et pourcentage de variance expliquée sont les mêmes que pour les variables.

47On constate dans la figure 48 que les stations se regroupent en trois sous-ensembles assez dissemblables :

  • le groupe 1 des stations situées le plus bas en altitude (2 000 à 2 250 m), surtout comprises dan l’État de Durango (sauf Balleza – 8005 – et Llanitos – 8320 –) et qui de ce fait ont une pluviométrie annuelle moyenne modérée (550 à 700 mm) ;
  • le groupe 2 de stations, essentiellement situées dans l’État de Chihuahua, à haute altitude (de 2 400 à 3 000 m) mais où la pluviométrie est également modérée (600 à 800 mm) du fait de la continentalité ; ce sont les stations les plus éloignées de la côte, et surtout les plus septentrionales, donc les plus éloignées du flux de la mousson américaine ;
  • enfin le groupe 3 rassemble les stations les plus pluvieuses, celles situées à assez haute altitude (2 300 à 2 600 m) et sur les zones de plateaux les plus proches du Pacifique et également les plus méridionales, plus exposées à la mousson.

48En conclusion, cette étude portant sur un nombre réduit de stations permet de montrer que si la rugosité du relief et de la végétation, facteurs locaux, jouent un rôle sur la répartition des précipitations, ce rôle est mineur par rapport aux facteurs régionaux et globaux, tels que altitude, coordonnées géographiques et éloignement par rapport au littoral.

Fig. 48 – Espace des individus (stations) suivant les deux premières composantes.

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BIBLIOGRAPHIE

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Références

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TABLE DES ILLUSTRATIONS

TitreFig. 48 – Espace des individus (stations) suivant les deux premières composantes.
URLhttp://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/5495/img-10.jpg
Fichierimage/jpeg, 206k

AUTEURS

Luc Descroix

Géographe et hydrologue, chargé de recherches à l’IRD, actuellement en poste à Niamey (Niger).

Du même auteur

Jose Luis Gonzalez Barrios

Gonzalez Barrios, hydro-pédologue, directeur de recherche au Cenid Raspa (Inifap) de Gômez Palacio.

Du même auteur

Raul Solis

Enseignant à l’École forestière de Durango, thésard de l’Universidad Autónoma de Nuevo León (Linares, Mexique).

© IRD Éditions, 2005

Licence OpenEdition Books

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4pour 1000

https://4p1000.org/

Stéphane Lefoll , en proposant le 4 pour 1000 avait quelque peu gentiment « énervé » Lucien Séguy qui nous expliquait souvent qu’en SCV on visait plutôt les 25 pour 1000 ….

Les activités humaines émettent d’énormes quantité de dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère, ce qui renforce l’effet de serre et accélère le changement climatique. Les sols mondiaux contiennent 2 à 3 fois plus de carbone que l’atmosphère. Augmenter ce stock de carbone de 4 pour 1000 (0.4%) par an dans les 30-40 premiers centimètres du sol, permettrait de stopper l’augmentation de la quantité de CO2 dans l’atmosphère. C’est ce que propose l’initiative 4 pour 1000, les sols pour la sécurité alimentaire et le climat.