Etude palynologique et reconstitution paleoenvironnementale du site D’AMBOHIMANGA-BETAFO

Madagascar a été séparé du continent africain, il y a environ 160 millions d’années et complètement isolée dans l’Océan Indien depuis 90 millions d’années. C’est la quatrième plus grande île du monde, divisé en trois régions phytogéographiques (et climatiques): l’Est humide avec la région orientale couverte par la forêt vierge ombrophile (tout au moins dans le passé), l’Ouest et surtout le Sud-Ouest où le climat est aride et où des forêts claires à plantes xérophiles dominent, et la région des Hautes Montagnes au-dessus de 1800 à 2000 m d’altitude (STRAKA, 1957). Elle présente quatre bassins sédimentaires : le bassin de Morondava, le bassin de Mahajanga, le bassin d’Ambilobe (anciennement dénommé bassin d’Antsiranana) et le bassin d’Antsirabe. Ce dernier est le plus récent d’âge quaternaire. Il se trouve dans la Haute Terre Centrale et occupe une superficie de 991 km2 environ (RAZAFIMAHEFA RASOARIMANANA et al, 2010). Ce bassin est le résultat d’un mouvement tectonique expliquant l’occurrence de deux semi-grabens et ensuite il subit une forte érosion suivie d’un remplissage des sédiments avec des faunes subfossiles d’âge Pléistocène (LENOBLE, 1949). Les études des séries sédimentaires: stratigraphique, lithologique et palynologique permettent d’appréhender le changement de l’environnement, de reconstruire le paléoenvironnement, l’histoire de la conquête terrestre et le changement écologique au cours des temps géologiques. Les données palynologiques de l’île est assez riche pour faire des recherches à des fins paléoclimatique et paléoenvironnementale. Ce changement environnemental avait eu lieu avant la colonisation de l’île par l’homme il y a près de 2300ans (BURNEY et al, 2004). Cette dynamique environnementale est-elle marquée dans le dépôt sédimentaire de la région de Betafo ? L’intitulé de ce mémoire est l’étude palynologique et reconstitution paléoenvironnementale du site d’Ambohimanga.

GENERALITES

La région volcanique d’Antsirabe est caractérisée par des sols eutrophes en relation avec des forêts claires sclérophylles et située dans les zones bioclimatiques subhumides (GUILLAUMET et al, 2008).

Parmi les différents fossiles qui permettent d’étudier l’histoire des écosystèmes, le grain de pollen est un fossile très remarquable de par sa taille, son aspect et sa préservation. Ils sont conservés dans les dépôts lacustres et les tourbières et permettent d’identifier les espèces floristiques présentes et par là-même, de procéder à la reconstitution paléoenvironnementale du milieu environnant. Les tourbières sont les plus indiquées pour réaliser des analyses polliniques à différents niveaux correspondants aux différentes couches successives, et chaque niveau de cette tourbe équivaut indubitablement une signification paléoclimatique lors de sa formation, comme l’ont montré les analyses palynologiques antérieures (RAKOTONDRAZAFY, 1992, STRAKA et al, 1996).

L’enveloppe externe très résistante, permet au pollen de se conserver pendant des milliers voir des millions d’années. Les proportions des grains de pollen de différentes espèces d’un niveau de profondeur permettent de dresser un spectre pollinique. L’ensemble des spectres aboutit à la construction d’un diagramme pollinique pour la totalité des différents niveaux. La réalisation du diagramme pollinique nécessite l’extraction préalable des grains de pollen par un traitement physique et chimique.

Situation et limite géographique

Le bassin d’Antsirabe est une cuvette. Il est limité à l’Est par la falaise de Mandray couronnée de petits volcans, au Sud par des plateaux bas aboutissant eux même sur les hauteurs quartzo-micaschisteuses de Zafingidina dans le coin SW, avec les quartzites supérieurs se dressent les hauteurs de Tongafeno (2200m). A l’Ouest, nous voyons apparaître des hauts plateaux de Farihimena zone migmatito granitique dominée d’une part par les aiguilles granitiques de Vavavato, d’autre part par quelques appareils volcaniques. Enfin dans la zone Nord, le domaine des pitons volcaniques et trachytiques du Famoizankova et d’Antsofimbato (Alsac, 1963).

Contexte géographique

La genèse du bassin d’Antsirabe est liée à la formation du grand massif d’Ankaratra. Ce bassin offre des paysages contrastés entre de remarquables escarpements de faille rectiligne et des zones planes, toutefois fréquemment disséquées par les cours d’eaux. (RAZAFIMAHEFA RASOANIMANANA, 2010). Les reliefs plans sont spectaculaires dans le paysage avec l’horizontalité presque parfaite de Vinaninkarena au Sud, de Sambaina au Nord selon la surface d’accumulation des sédiments lacustres (LENOBLE et al, 1948) et une surface d’aplatissement (MOTTET, 1980). Ce bassin présente trois types de formation: le socle, les terrains volcaniques et les sédiments du pliocène et pléistocène. La pédologie est caractérisée par des andosols développés sur les matériaux basiques récents, et une épaisse couverture pyroclastique recouvre l’ensemble du bassin. Cette couverture fossilise les alluvions de vastes plaines alluviales qui accompagnaient le réseau hydrographique ancré sur le substratum rocheux.

Des coulées de basanites et de basanitoides ont formé le volcanisme quaternaire et subactuel de la région de Betafo et Antsirabe que MOTTET, 1980 subdivise en trois générations :
❥ quaternaire ancien, d’âge -700 000 et -50 000 ans BP, située en grande partie sur l’escarpement du Mandray.
❥ autour d’Antsirabe, avec les cônes volcaniques d’Ivohitra, d’Amboniloha, d’Ambohitsokina et d’Ampasamihaiky de la zone de Betafo.
❥ le plus récent situé au Sud-est de Betafo avec -6 000 et -2 000 ans BP.

Le Paléoenvironnement Quaternaire à Madagascar

Recherches effectuées sur différents sites
● En 1928, HUMBERT a fait des études sur les végétations des hautes montagnes de Madagascar.
● En 1987, RAKOTONDRAZAFY a axé son mémoire de DEA sur le dépôt vulcano-lacustre d’Ampasambazimba,
● En 1991, en plus de l’analyse des diatomées, il a effectué une investigation palynologique de plusieurs sites Holocènes aussi bien dans la partie sédimentaire occidentale que celle orientale, et éventuellement sur les hautes terres centrales.
● RAFAMANTANANTSOA, 1987, travaillait sur la micropaléontologie végétale de la tourbière de Marotampona près de BETAFO
● STRAKA H., 1996 a fait des recherches sur l’histoire de la végétation et l’occupation des malagasy des hautes terres centrales par le sondage des marécages et les couches de tourbières.
● ANDRIAMBELOMANANA, 2017 a fait une étude palynologique et une reconstitution paléoenvironnementale du site subfossilifère de Tsaramody.

Historiques des travaux de recherche dans le bassin d’Antsirabe
Plusieurs chercheurs avaient fait des études dans cette région.
● En 1938, LENOBLE a fait des études sur la chronologie des éruptions volcaniques du massif de l’Ankaratra.
● Puis en 1949, il a travaillé sur les dépôts lacustres pliocène-pléistocène de l’Ankaratra.
● En 1992, RAKOTONDRAZAFY, en plus de l’analyse des diatomées, a effectué une investigation palynologique du site Holocène de Tritrivakely Betafo.
● RAFAMANTANANTSOA, J. G. 1991, 1995 travaillait sur la micropaléontologie végétale de la haute terre centrale, ayant comme thème la paléoécologie, palynologie et la valorisation énergétique.
● BURNEY (D.A.), 1987, 1988, 1992 a fait l’étude palynologique dans le lac Tritrivakely, en évoquant des changements climatiques au Quaternaire, l’histoire des feux naturels avant les feux d’origine humaine et l’installation des premiers habitants dans ce milieu.
● En 2010, l’équipe de SAMONDS a mené une prospection dans la région en suivant les subdivisions cartographiées par Lenoble. Cette reconnaissance a permis d’identifier un nouveau site subfossile : Site de Tsaramody, Sambaina.
● En 2014, dans le cadre d’un « fieldschool » et la préparation du DEA (SANDIARISATA, 2014) la même équipe est descendue sur le site, et a collecté plus d’une centaine de restes subfossiles.
● Depuis 2015, plusieurs mémoires de recherche ont suivi RASOLOFOMANANA 2015, ANDRIAMBELOMANANA 2017, NOMENJANAHARY 2017, et RASOLONJATOVO 2018.

DISCUSSIONS ET INTERPRETATIONS

Dans le site d’Ambohimanga, la plupart des taxons se rencontrent dans les végétations montagnardes qui caractérisent la région des hautes montagnes de l’île.

Pour le niveau 1 (BTF001S1) :
C’est le niveau le plus bas de la couche tourbeuse composé des grains fins de couleur noir avec des bois pétrifié en dessous. Il fait 96cm d’épaisseur. La forme fortuite des Ericaceae (0.83%) peut être rencontrée dans les endroits secs et bien éclairés, les sables, rochers, savokas de la région du Centre de Madagascar surtout dans les montagnes. La présence de forme compagne d’Acanthaceae (17.45%) dans ce niveau caractérise la variation d’un milieu humide à sec, les fougères (16.77%) et les Poaceae (13.88%) montrent aussi la dégradation du climat. Le taxon aquatique Cyperaceae (22.53%) marque la présence d’humidité et la fortuite d’Alismataceae (0.08%) montre le taux important d’eau qui confirme l’abondance, la fréquence et la durée de la présence d’eau dans ce milieu.

Pour le niveau 2 (BTF002S2) :
Ce niveau est une tourbe de couleur noir rouillée avec des débris de végétaux et des empreintes, de 73 cm d’épaisseur. Le taux des Mimosaceae est très remarquable de 23.75% caractérise la présence de l’activité humaine pour la culture vivrière et les Fougères de 19.80%. Les formes aquatiques sont les Cyperaceae (23.76%) et les Podostemonaceae (14.85%) marquent aussi la présence des eaux courantes pendant cette période. La famille de l’Apocynaceae est un taxon indiquant l’adaptation à la sècheresse donc il y avait une variation du climat plus sèche pendant cette période.

Pour le niveau 3 (BTF003S1) :
Il est caractérisé par une couche tourbeuse de couleur gris avec l’abondance des débris des végétaux et d’empreintes. Il mesure 41cm d’épaisseur. La fortuite des familles des Mimosaceae (4.74%), des Poaceae (7.33%) et des Polygonaceae (9.05%) de la végétation terrestre marqueraient la présence des forêts claires et en relation avec le climat tempéré du milieu. La campagne des Podostemonaceae (15.95%) indiquent la présence des eaux courantes et le rapport entre AP et NAP*100 est 17.10% caractérise la dominance de la végétation herbeuse .

Pour le niveau 4 (BTF004S1) :
Ce niveau est composé des grains fin d’argile de couleur orange claire avec des teintes rouges et noir et de 44cm d’épaisseur. Les formes dominantes d’Acanthaceae (75%) et campagnes des Poaceae (10.71%) sont des taxons caractériseraient la variation du climat. Ce sont des formations herbeuses qui marque le climat tropical tempéré, sèches à humides et des végétations montagnardes.

Les rapports NAP/AP*100 pour les niveaux 1, 3 et 4 sont inférieurs à 80% et caractérisent la dominance de la végétation herbeuse. Ce type de végétation savanicole se rencontre un peu partout sur les hautes terres centrales témoignant d’une dégradation la plus poussée de la végétation climacique de la grande Île. Les rares taxons arbres et arbustes sont accidentels ou accessoires. Pour le niveau 2, ce taux est entre 120 et 80% caractérise la végétation hétérogène en équilibre : présence d’une végétation «forestière» de type savane boisée ou savane arborée. La succession paléoenvironnementale pendant ces niveaux est une savane herbeuse pour le niveau 1 (N1) et après savane arbustive (N2), mais avant le niveau 3, il y aurait un passage des feux marqué par l’abondance des microcharbons dans ce niveau et le paysage redevient une savane arborée et le niveau 4 montre la savane herbeuse. Jusqu’au niveau trois les fougères étaient toujours présentes et s’étaient fortement régressées en niveau 4. Elles indiquaient une humidité conséquente. Ainsi, l’endroit étudié était plus humide à ce moment-là par rapport à la période suivante correspondant au niveau 4. La présence des Gramineae prouve la dégradation du climat plus sec ou plus froide par rapport au climat du précédent (T. RAKOTONDRAZAFY, 1992). Pendant cette période la couverture végétale est marquée par des savanes secondaires.

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Table des matières

INTRODUCTION
1ère partie : GENERALITES
1.1-Situation et limite géographique
1.1.1- Site d’étude
1.1.2- Contexte géographique
1.2. Le Paléoenvironnement Quaternaire à Madagascar
1.2.1. Recherches effectuées sur différents sites
1.2.2-Historiques des travaux de recherche dans le bassin d’Antsirabe
2è partie : METHODOLOGIE
2.1-Matériels
2.1.1- Matériels utilisés sur terrain
2.1.2- Matériels de laboratoire
2.1.3- Matériels d’étude
2.2- Méthodes
2.2.1-Méthode sur terrain
2.2.2-Méthode au laboratoire
2.2.3- Observation et détermination
2.2.4- Classification
2.2.5- Analyse quantitative
3è partie : RESULTATS
3.1-Lithologie et stratigraphie
3.2-Spores et Pollens observés
3.2.1-Classifications des différents types taxonomiques rencontrés
3.2.2- Pourcentages et diagrammes polliniques des formes observées
4è partie : DISCUSSIONS ET INTERPRETATIONS
Pour le niveau 1 (BTF001S1)
Pour le niveau 2 (BTF002S2)
Pour le niveau 3 (BTF003S1)
Pour le niveau 4 (BTF004S1)
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES

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