Soutenance mémoire
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Les phases préliminaires.
Avant d’entamer la toute première étape de cette recherche nous avons adopté la démarche déductive. Le choix du thème a été induit par des raisonnements bien conçus. L’idée maîtresse qui dirige notre recherche est la suivante « Plus la couverture végétale se dégrade, plus l’érosion se développe ». C’est à partir de cette hypothèse que nous avons défini le thème et choisi la zone de recherche. Cette étape se termine par l’élaboration de la problématique du sujet d’étude.
Après cela, nous avons continué avec la recherche bibliographique. Cette documentation consiste à recueillir des informations, des connaissances relatives à notre thème de recherche.
Le choix des ouvrages à lire est dirigé par deux causes différentes. La première concerne les ouvrages axés sur le thème. La seconde consiste à consulter les documents traitants les applications du Système d’Information Géographique et de la télédétection à la science de la Terre. Pour ce faire, nous avons fréquenté plusieurs centres de documentation tels que :
la Bibliothèque du Département de Géographie.
la Bibliothèque de l’Université d’Antananarivo.
le centre de documentation de l’Institut de Recherche pour le Développement (IRD) à Ambatoroka.
le centre de documentation de l’Office Nationale pour l’Environnement (ONE) à Antaninarenina.
le centre de documentation de l’Institut National de la Statistique (INSTAT) à Anosy.
le centre de documentation de la géologie et des services des mines à Ampandrianomby.
le centre de documentation du service de la météorologie à Ampandrianomby.
le centre de documentation de la commune rurale de Merikanjaka et d’Antanandava.
les web qui n’ont pas été oubliée pendant cette phase de la documentation.
Voici un aperçu de quelques ouvrages de base qui sont classés selon leurs types ; la liste de tous les ouvrages lus se trouvant dans la page concernant la bibliographie. – Les ouvrages généraux : ce sont des livres qui donnent des informations générales sur la géographie physique ainsi que des méthodes de la géographie physique.
(M) Petit (1990) «Géographie Physique Tropicale : Approches Aux Etudes Des Milieux » Karthala :
« A 60 ans la forêt est reconstituée, la formation bien que secondaire acquiert un aspect physique comparables aux ensembles primaires mais possède toutefois une moindre richesse floristique. Stade de reconstruction ou série progressive. Stade de l’évolution régressive. La végétation constitue un des grands facteurs de stabilisation du milieu naturel. Le sol est l’un des milieux qui peut être perturbé en l’absence de la végétation. La transformation puis la destruction des constituants minéraux des roches laissent un résidu sablolimoneux qui lui-même évoluera par argilification. Sous climat tropical humide, la transformation étant à la fois rapide et profonde. Le matériel résiduel ou altérite présente une granulométrie plus fine de plus les minéraux primaire de la roche disparaissent progressivement.» Serge Fronticr, Denise Pichod-Viale, Alain Lepetre, Dominique Davoult, Christophe Luckzak : « Ecosystème : structure, fonctionnement, évolution » (2004) Dunod, Paris, 3tme édition 549 Pages. « Un paysage n’est pas une structure figée, déterminée une fois pour toutes et possédant seulement des capacités de « stabilisation ». Un paysage est à l’instar de tout être vivant, une structure qui naît, évolue, acquiert une complexité et des propriétés spécifiques. On reconnaît quatre grandes catégories de dynamique de paysage : Modification du milieu physique (érosion, sédimentation, induration d’un substrat meuble..,). Destruction de la biomasse en place : arrachement par un phénomène physique, incendie, pollution…). Surexploitation de la biomasse produite, soit par un niveau trophique localement et/ou temporairement excédentaire, sont par un écosystème adjacent soit par l’homme. Un arrivé massive de ressources nutritives, déséquilibrant les rapports entre les espèces préexistantes. » Alain Ruellan, Mireille Dosso (1993) «Regard sur le sol» Foucher, Paris, Collection Universités Francophones. «Le sol fait partie des paysages. Quand la végétation conserve le sol, il est discret, on ne le voit pas, c’est l’une des raisons qui font que le sol est souvent oublié, méconnu par ceux-là même qui utilisent le paysage. Mais ses contenus superficiels envahissent, dominent le paysage. Une forte érosion de sols limoneux (sols bruns lessivés, formés sur schistes) est la conséquence d’un aménagement mal conçu. La destruction des talus et des fossés, le développement de cultures, entraînent le tassement du sol, d’où sa dégradation morphologique, diminution de porosité superficielle. Le ruissellement des eaux de pluies devient de plus en plus abondant. Le sol se forme à partir de la roche, il est le produit de la transformation de la roche. Il est la partie supérieure de la lithosphère transformée par la présence et les actions conjuguées de l’hydrosphère, de l’atmosphère et de la biosphère. Le sol a une anatomie : c’est-à-dire une morphologie. Pour décrire sommairement un sol, on s’intéresse successivement aux trois ensembles de caractéristiques principales qui sont : Les couleurs Les structures : c’est-à-dire les agrégats et les vides. L’abondance des racines des plantes. Ces trois ensembles caractéristiques permettent de distinguer, du haut vers le bas, les couches appelées HORIZON. » Jean Chardonnet (1955J «Traité de morphologie : relief et structure. » Tome 1 Publication Techniques de l’Institut Géographiques National. Paris 339 pages « L’état actuel de l’abrupt de faille crée par la faille dépend de trois groupes de condition, dont les unes tendent au maintien de l’abrupt de valeur proche du rejet initial ou de la somme des rejets initiaux, d’autres à sa suppression, d’autres encore à la reconstitution d’un abrupt après nivellement de la faille. Pour qu’un abrupt d’élévation proche de l’abrupt originel soit conservé, il faut et il suffit que l’action de l’érosion sur lui soit très faible. Ce qui implique l’une des quatre conditions suivantes : Erosion en valeur absolue faible. Résistance lithologique importante du matériel de la lèvre soulevée Ampleur considérable du rejet de la faille. Formation récente de la faille ou réjeux fréquent de celle-ci. Les terrains de faible résistance, de grande plasticité, aptes au glissement, comme les argiles, les schistes, les sables conservent mal les abrupts de faille. Au contraire, les terrains massifs, à la fois très résistant et très cimentés peuvent conserver assez longtemps un abrupt de faille. Quand l’ampleur de la faille est très importante, l’abrupt de la faille a plus de chances de subsister. Il ne disparaît pas, il ne serait qu’atténué.».
Les collectes et traitements des données
Cette étape se divise en deux parties distinctes. La première concerne l’élaboration des croquis thématiques relatifs, aussi bien à notre zone d’étude qu’à notre sujet de recherche. Cela fait toujours référence à hypothèse de travail. La deuxième est les travaux sur le terrain. Il s’agit, dans cette dernière, de vérifier la conformité entre la réalité et notre hypothèse de travail. Pour l’élaboration des croquis, deux types de données ont été utilisés pour la réalisation de cette recherche. Ce sont des données images et des données vectorielles. Dans un premier temps, la présente étude vise essentiellement à démontrer les possibilités d’utilisation de la télédétection au niveau du couvert végétal. L’étude portera l’accent sur les possibilités d’images LANDSAT TM dans les travaux de cartographie des types forestiers par classification supervisée. Par la suite, on évaluera aussi les possibilités de mise à jour du territoire c’est à dire l’inventaire des activités qui affectent ou modifient les peuplements forestiers. Dans un deuxième temps, elle consiste à intégrer les résultats de la télédétection dans l’analyse spatiale du phénomène de l’érosion. Cet ouvrage ne se présente surtout pas comme un outil livrant les dernières percées de la télédétection dans le traitement de l’information forestière et d’érosion. Il est un exemple d’application concrète pour comprendre la portée de ce moyen technique dans des applications en géographie comme en foresterie, en agronomie et à la météorologie. Les données images que nous avons utilisées sont des images satellitaires provenant du capteur TM (Thématic Mapper) du satellite Landsat6 et Landsat6, acquise en 1990, 2000 et en 2005. Elles recouvrent une superficie de 185 km par 185 km. Il est donc nécessaire de couper une sous-image recouvrant notre zone d’étude. Le traitement de ces images consiste à classifier les niveaux de gris de chaque image. Dans le cas présent nous avons utilisé la classification supervisée. Cette classification est dite supervisée car c’est nous qui avons fait l’association entre les variations de gris de l’image composite et les types d’informations. La raison de ce choix vient du fait que le terrain nous est familier, de plus l’image Google Earth est utilisée pour faciliter la classification et l’interprétation des images. Chaque type d’occupation du sol est visible sur l’image composite et des signatures spectrales peuvent être générées. Ces signatures sont propres à chaque élément et elles constituent des mesures quantitatives des propriétés spectrales d’un objet dans une ou plusieurs bandes (Bonn et Rochon, 1992). Elles servent à réaliser la classification c’est à dire, à associer les pixels de l’image composite à un type d’occupation du sol. L’approche proposée ici intègre l’analyse des bandes spectrales et la sélection des scènes qui offrent un bon degré de discrimination des interventions de l’homme (feux de brousse, tavy etc.). Le degré de contraste est augmenté par accentuation c’est à dire, par mise en valeur de l’information pertinente (rehaussement). Dans une étude thématique, la technique du masque a été appliquée dans le but de cacher l’information non-pertinente. Pour l’étude de la couverture forestière, cette méthode consiste à masquer les surfaces non forestières et à apprécier seulement les surfaces boisées. Cette technique découle de la ressemblance spectrale entre les coupes forestières récentes et les champs. En effet, rien ne permet de bien discriminer les surfaces dénudées des champs ou des zones d’habitation. Il y a une trop grande similitude au niveau du rayonnement réfléchi de ces surfaces. Il est donc préférable de masquer toute information inutile et d’apprécier seulement les surfaces forestières. Les données vectorielles sont des fichiers vecteurs sous format « .shp » (shape). Ces fichiers sont une version numérique, que nous avons réalisée nous-même, de la carte de Madagascar Q47 et R47 à l’échelle de 1/100 000e. Les cartes, nous les avons achetés auprès de la FTM5. La première étape du traitement est le scan. Afin que l’image du scan soit bien lisible et facilite le traitement, nous avons utilisé la résolution 600ppm. Malgré la haute attention lors du scan, quelques retouches des images sont nécessaires. Les images ainsi obtenue sont alors importées dans le logiciel libre « Picture manager » de Microsoft office pour corriger les contrastes et luminosités et surtout le cadrage de l’image.
Les problèmes rencontrés lors de la recherche
Pendant la phase préliminaire, l’intégration de la télédétection dans l’étude de l’occupation du sol se voit comme un outil pouvant apporter un niveau supplémentaire d’information aux données déjà existantes. Cette technique représente le territoire sous forme d’images dont la résolution spatiale varie selon les pixels. Les propriétés optiques comme la réflectance et l’absorption des objets sont utilisées pour acquérir des informations sur la nature de ces objets. Le terme absorption signifie la quantité d’énergie qui est conservée par une surface quelconque. Les réponses spectrales d’une surface est donc la quantité d’énergie qui est absorbée ou réfléchie. Conformément à cette définition, on a constaté que les signatures spectrales des sols dénudés correspondent aux signatures des champs de cultures fraîchement labourés et aux zones d’habitations. Pourtant, du point de vue occupation du sol, les milieux identifiés sont fondamentalement différents. En effet, l’étude devient difficilement applicable à l’échelle de notre zone d’étude entière car elle n’est pas automatisable. A ce niveau, et dans l’état actuel de notre connaissance, la télédétection intègre les développements les plus récents de la recherche spatiale, de la physique et de l’informatique pour constituer aujourd’hui un outil puissant et flexible pour l’étude géographique d’un milieu donné. De plus, l’information acquise par ces moyens est intégrable aux Système d’Information Géographique et permet de combiner les données de la télédétection à toutes gammes de données diverses. Par contre, cette intégration n’est pas facile car les images satellitaires s’appuient sur des univers informatiques différents de celui des données matricielles, pour les images et de celui des données vectorielles, pour les cartes.
Lors des travaux sur le terrain, l’un des problèmes que nous avons rencontré, lors de cette recherche est l’accès limité aux sources documentaires concernant notre zone d’étude. Il nous a été difficile de trouver des documents relatifs à notre zone de recherche. Cette situation nous a mis beaucoup de peine et de doute, et attarde nos travaux sur terrain en quelque sorte.
L’absence des recensements systématique au niveau communale voire au niveau des fokontany nous a posé aussi quelques problèmes sur la statistique de la population. Nous n’avons pas de sources homogènes. Nous avons utilisé, à la fois, les statistiques des centres de santé de base niveau II6, les listes électorales, les listes des élèves auprès de certaines écoles.
La dynamique de l’occupation du sol.
La dynamique de l’occupation du sol se caractérise par des successions des activités anthropiques et des formations végétales à différentes échelles dans l’espace et dans le temps.
La dynamique des activités anthropiques correspond à la fois aux besoins sociaux et économiques des paysans. Ces besoins sont fonctions du nombre de population et des saisons. En d’autres termes, la dynamique des activités des paysans dans l’espace est dirigée par la pression démographique suivant le calendrier agricole. Pendant l’année, les préparatifs des terrains agricoles et les récoltes des produits se succèdent dans l’espace. D’une manière générale, la préparation des terrains de culture s’étend du mois de septembre au mois de décembre. Pour la riziculture, il s’agit de la préparation des rizières et les pépinières. Pour les cultures pluviales, les travaux concernent le défrichement des champs et des forêts. A cela s’ajoute la mise à feu du « tavy ».
Le repiquage commence vers mi-octobre et se termine vers la fin du mois de décembre. Les entretiens des cultures ont eu lieu aux mois de janvier et février. Pendant cette même période, que l’on appel autrement, la période de soudure, les paysans pratiquent des activités marchandes. Les activités les plus pratiquées sont la spéculation du riz et des produits de premières nécessité et la fabrication de rhum local.
La période de récolte s’étend du mois de mars au mois de juin. Durant les mois de juillet au mois de septembre, deux cas peuvent se présenter. Pour les paysans de la commune rurale de Merikanjaka, les paysans entament les cultures de contre saison. Ils cultivent des pommes de terre et/ou des haricots dans les rizières. Les champs sur les « tanety » entrent en friche. Les paysans de la commune rurale d’Antanandava, par contre, ils laissent les rizières se reposer. C’est la période la plus favorable, pour eux de produire le rhum local.
Du paysage forestier au paysage agricole
Quand le nombre de la population augmente, il semble que la surface des bas-fonds cultivables diminue. Les paysans doivent chercher des solutions pour résoudre ce problème. Le défrichement est la solution la plus facile à adopter. Le tavy constitue 40%9 des causes de la dégradation de la forêt dans notre zone d’étude.
Avant 1959, une forte couverture végétale faisait notre zone d’étude à un paysage de forêt naturelle luxuriante. La partie occidentale est une zone de savane herbeuse intercalée par des forêts primaires et secondaires tandis que la partie orientale est dominée par la forêt primaire. Suite à la déforestation de la population locale, la superficie de la forêt naturelle diminue progressivement jusqu’à disparaître totalement dans certains endroits. (Cf croquis 4a ; page 26).
L’évolution spatio-temporelle de la couverture forestière.
Dans l’étude de l’évolution de la couverture forestière, on parle de la structure verticale de la forêt et de sa dynamique horizontale. Quant à la structure verticale d’une forêt, il s’agit de distinguer les différents niveaux des plantes dans la forêt à partir des racines. Dans la commune rurale d’Antanandava, il s’agit d’une végétation climacique climatique de pente orientale de l’étage de moyenne altitude. La forêt se présente sous forme d’une futaie de transition entre les forêts denses humides sempervirentes de basse altitude du versant oriental et les forêts de montagnes sur les Hautes Terres malgaches, comportant trois strates. Comparées aux forêts ombrophiles, de l’Amérique du sud, et d’Asie, où la formation sempervirente possède plusieurs strates, avec des émergents qui peuvent atteindre jusqu’à 60m de hauteur. La forêt ombrophile de notre zone d’étude est de hauteur moyenne de 35m à 40m sans beaucoup d’arbres émergents, mais très riches en espèces. Elle est sempervirente et se développe entre 800m et 1650m d’altitude.
De la forêt naturelle aux forêts de reboisement.
Reboiser c’est créer un microclimat et reconstruire un écosystème perturbé. Les forêts sont des pièges à carbone cependant, la déforestation entraîne automatiquement une émission nette de Carbone (C) dans l’atmosphère ; une émission qui contribue directement à augmenter la pollution atmosphérique. Les arbres abritent les cultures contre l’évapotranspiration, les animaux contre les excès climatiques, les hommes contre diverses agressions. Elle est un patrimoine artistique et culturel. Les arbres font partie de notre patrimoine personnel et collectif. L’arbre est surtout signe de valeur. D’abord signe de la situation d’organisation sociale et un foncier, à la campagne. L’exploitation de l’arbre signifie le droit à l’exploitation du sol.
Une forêt rend des services tels que la fabrication de l’humus et du sol, la rétention et le stockage de l’eau, et le ralentissement des effets de fortes pluies, la régulation des débits des torrents et des rivières souterraines qui drainent et alimentent les aquifères. Tous les cours d’eau ont une tendance naturelle à se divaguer. Deux séries d’obstacles se dressent sur leurs chemin : les zones tampons et les formations arborées. Les arbres régulent l’action érosive de l’eau. C’est-à-dire la présence d’une forêt empêche la formation de torrents, par contre la destruction d’une forêt livre le sol en proie aux torrents.
L’observation, sur le terrain nous amène à dire que, lorsque la présence humaine dans le paysage s’accentue, la superficie de la forêt naturelle diminue. De temps en temps, elle est remplacée par la forêt de reboisement. Ce cas est très impressionnant dans la commune rurale de Merikanjaka. Pendant la période de défrichement massif, avant 1972, la commune perd ses arbres pieds par pieds. Vient ensuite la politique la de reboisement national en 1977, il semble que la couverture forestière réapparaît pendant les années 1990 jusqu’en 2013.
La déforestation engendre toujours des conséquences dramatiques. Consciente des conséquences négatives de celle-ci, la population de notre zone d’étude essaie de remédier la perte de la forêt naturelle. Des reboisements ont été fait à différents endroits et à temps distincts. La forêt de reboisement présente un contraste est-ouest dans notre zone d’étude. A l’ouest, elle occupe une plus grande superficie qu’à l’est. Ce phénomène s’explique par le fait que, la population de la commune de Merikanjaka a connu une déforestation plus avancée par rapport à la population de la commune d’Antanandava. De plus, on constate que la forêt artificielle est d’autant plus remarquable dans le paysage des zones plus peuplées que dans le paysage des zones faiblement peuplées.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
PARTIE I : METHODE ET TECHNIQUES DE RECHERCHE
CHAPITRE I : CHOIX DU THEME ET OBJECTIFS DE LA RECHERCHE.
1. Le choix de la zone d’étude et du thème.
2. Les objectifs de la recherche
3. Les limites de la recherche.
CHAPITRE II : LA DEMARCHE ET LES TECHNIQUES DE RECHERCHE UTILISEES.
4. Les phases préliminaires.
5. Les collectes et traitements des données
6. Les problèmes rencontrés lors de la recherche.
PARTIE II: LA DYNAMIQUE PROGRESSIVE DE LA COUVERTURE VEGETALE
CHAPITRE III : UN PAYSAGE NATUREL ANTHROPISE
7. La dynamique de la population et de ses activités
8. La dynamique de l’occupation du sol.
9. Du paysage forestier au paysage agricole.
CHAPITRE IV : LA FORET : UNE BIODIVERSITE EN FORTE DEGRADATION
10. Les principales causes de la dégradation de forêt
11. L’évolution spatio-temporelle de la couverture forestière.
12. De la forêt naturelle aux forêts de reboisement.
PARTIE III: LA DYNAMIQUE PROGRESSIVE DE L’EROSION
CHAPITRE V: UN MILIEU NATUREL PREDISPOSE A L’EROSION
13. Relief et sous-sol fragiles
14. Le Climat et le système hydrographique sont favorable à l’érosion
15. Localisation des zones sensible à l’érosion.
CHAPITRE VI : LA DYNAMIQUE SPATIO-TEMPORELLE DES FORMES D’EROSION
16. L’érosion linéaire
17. L’érosion aréolaire
18. Les formes de relief conséquentes de l’érosion.
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE
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