Usages des sols et services é cosystémiques au sud-Bénin : Stocks de carbone et activités biologiques des sols ferrallitiques du plateau d’Allada
Thèse soutenue le 3 février 2023 - Université Abomey Calavi, Bénin
La dégradation des services écosystémiques et la perte de la biodiversité sont les conséquences de l’évolution de l’occupation des territoires. Pour gérer les services écosystémiques, il faut disposer des données de référence selon les modes d’occupation des terres ce qui n’est pas souvent le cas dans les pays de l'Afrique sub-saharienne, comme le Bénin. Au Bénin, le plateau d’Allada est une région dynamique où les modes d’occupation des sols sont en pleine évolution et donc probablement aussi les services écosystémiques et la biodiversité de la région. Cette thèse s’est focalisée sur l’évolution des stocks de carbone (C) dans la biomasse et les sols et sur la caractérisation du statut organique et biologiques des sols. Cinq principaux modes d’occupation des Ferralsols du plateau d’Allada ont été considérés : forêts, plantations d’arbres, palmeraies adultes, palmeraies jeunes et cultures. Quatre compartiments de C ont été quantifiés : biomasse (aérienne et racinaire), nécromasse, litières et sol (0-100 cm). Le stock C des biomasses a été évalué en utilisant les modèles allomériques utilisant le diamètre à 1,30 m du sol et la hauteur des arbres comme données d’entrée des modèles. Les pools de C du sol sont caractérisés par des mesures de biomasse microbienne, du carbone oxydable au permanganate de potassium et des fractions granulométriques du sol. Enfin, le modèle Random Forest utilisant les bandes spectrales des images LANDSAT et certains indices spectraux comme prédicteurs a été calibré pour faire la classification des occupations des terres. Les forêts ont les stocks de C les plus élevés avec 389 ± 54 Mg C ha-1 contre 222 ± 33, 154 ± 6, 105 ± 2, 77 ± 3 Mg C ha-1 dans les plantations d'arbres, les palmeraies adultes, les jeunes palmeraies et les terres cultivées, respectivement. La répartition du C entre la biomasse et le sol est modifié (72% du C total dans la biomasse sous forêt contre 54-98 % dans les sols dans les jeunes palmeraies et terres cultivées). Tous les pools de COS, microbiens, labiles ou stables sont plus élevés dans les sols de forêt que dans les autres sols. Les processus de stabilisation du C y sont plus importants avec une biomasse microbienne plus active qui favorise la décomposition des litières mais aussi la formation de pools de C stables. Les palmeraies et les terres cultivées favorisent les pools de COS labile mais réduisent l’activité biologique du sol (Tea bag et Bait lamina test). L’abondance et la diversité de la faune du sol sont plus importantes dans les occupations où la litière est disponible comme les forêts, les plantations d’arbres et les palmeraies adultes. L’utilisation et la classification d’images Landsat montrent que 61 % des Ferralsols étudiés ont connu des changements d'occupation entre 2000 et 2018. Cette forte dynamique affecte peu le stock global de C de la région (-218 Gg C avec une incertitude de 4%). Nos résultats vont contribuer à aider à la planification et au suivi des stocks de C au niveau du paysage dans les plans d'efforts d'atténuation des causes des changements climatiques. Il est urgent d’axer les plans et les politiques d'occupation des terres du plateau d’Allada sur la préservation des forêts et des ressources forestières, d’encourager le boisement avec une diversité d’espèces d’arbres.
Mots clés : Occupation des terres - Spatialisation - Stock de Carbone - Biomasse végétale - Ecologie du sol - Afrique de l'Ouest
