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L’avenir des forêts tropicales

Cirad


L’avenir des forêts tropicales  Compétences et savoir faire du Cirad   Ce document rassemble 20 fiches couvrant divers aspects des compétences du Cirad sur les forêts, de  la forêt naturelle à l’arbre planté. Elles abordent les questions liées tant à l’exploitation raisonnée  qu’à la préservation et à la surveillance de ces écosystèmes précieux, sur lesquels reposent en grande  partie l’avenir de la biodiversité et  celui de notre climat.   

Plaquette introductive  Des recherches au cœur d’enjeux mondiaux L’avenir des forêts tropicales 

Forêts naturelles  Mesurer l’état des forêts tropicales Observation par satellite  Phyto‐afri  Un atlas forestier interactif en ligne   Connaître les arbres  pour mieux gérer l’environnement  Dynamique des forêts du bassin du Congo Harmoniser et fédérer les dispositifs de suivi à long terme  Aménager les forêts tropicales de production Quelques outils d’aide à la décision 

Plantations et agroforesterie  Gérer durablement les plantations forestières  Des critères et des indicateurs  Caractériser les services environnementaux des forêts plantées L’écologie fonctionnelle  Améliorer les systèmes agroforestiers en zone tropicale humide Le cas des cacaoyers et des caféiers  Amélioration génétique d’espèces forestières Créer des variétés adaptées aux demandes   des partenaires  Domestication d’arbres à usages multiples  Techniques de multiplication végétative à faible coût 

Espaces cultivés  Retour des arbres dans les espaces cultivés tropicaux La régénération naturelle assistée  Paysages multifonctionnels Intégrer la biodiversité et les services écosystémiques dans des espaces  ruraux en mosaïque  Production durable de charbon de bois en République démocratique du Congo Les jachères arborées  enrichies  Nouvelles forêts tropicales Valoriser des écosystèmes inédits 

Valorisation des produits de la forêt  La forêt source d’énergie Des filières et des procédés utiles au développement  Développer les utilisations des bois tropicaux Caractérisation de la diversité des essences  Améliorer la durée de vie des produits en bois Durabilité naturelle et traitement de préservation à  faible impact environnemental  Caractérisation non invasive des propriétés des bois Conception de méthodes d’analyse vibratoire  La viande de chasse en Afrique centrale Une production forestière à valoriser 

Bibliographie Literature 


Des recherches au cœur d’enjeux mondiaux

Une production diversifiée d’excellence • Les chercheurs du Cirad publient dans des revues de référence comme Conservation Biology, Global Change Biology, Forest Ecology and Management, Annals of Forest Science, Tree Physiology ou Fuel. • Le Cirad mène une étude prospective sur les forêts d'Afrique centrale en 2040, avec l'appui du cabinet Futuribles. • Les chercheurs animent régulièrement des sessions lors de grands congrès mondiaux comme celui de l'Union internationale des instituts de recherches forestières (IUFRO), à Séoul en 2010, le 8e Congrès forestier mondial en 2009 à Buenos Aires, ou le deuxième congrès mondial d’agroforesterie en 2009 à Nairobi. • Le Cirad fait partie de groupes d'experts mondiaux sur des espèces majeures de plantation comme l'eucalyptus ou le teck. • Il publie régulièrement des notes d’orientation qui contribuent aux débats mondiaux comme la REDD+ et les paiements pour services environnementaux.

• Le Cirad est précurseur dans le domaine de l’exploitation forestière à faible impact. • Il possède une expertise unique en matière de caractérisation des bois tropicaux. • Le Cirad travaille en partenariat avec de nombreux centres de recherche internationaux comme l'IUFRO, le Cifor, l’Icraf, etc. • Les chercheurs publient régulièrement des ouvrages de référence, comme Arbres, arbustes et lianes des zones sèches d’Afrique de l’Ouest (Michel Arbonnier, Coed. MNHN-Quae, 2009), le Manuel de référence pour l’installation de dispositifs permanents en forêt de production dans le Bassin du Congo (Nicolas Picard et Sylvie Gourlet-Fleury, Comifac, MAE), ou Utilisation des bois de Guyane dans la construction (Michel Vernay et Sylvie Mouras, Quae, 2009). • Le Cirad édite Bois et Forêts des Tropiques, revue scientifique et technique référencée dans le Web of Knowledge (http://bft.cirad.fr/).

La recherche sur les forêts tropicales au Cirad c'est : • Plus de 50 ans d'expérience

Contacts • UR Biens et services des écosystèmes forestiers tropicaux alain.billand@cirad.fr

• 13 unités de recherches

pays, dont les trois …grands bassins forestiers tropicaux de la planète

• UR Production et valorisation des bois tropicaux jean.gerard@cirad.fr

• Plus de 100 projets en cours concernant les forêts

• UMR Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et agroécosystèmes jean-michel.harmand@cirad.fr

• Des agents dans plus de

50

• UR Biomasse-énergie sylvie.mouras@cirad.fr

www.cirad.fr

© Cirad, février 2011

• UR Diversité génétique et amélioration des espèces forestières jean-marc.bouvet@cirad.fr

• Près de 150 chercheurs

Clairière marécageuse dans le nord du Congo © C. Doumenge, Cirad

L’avenir des forêts tropicales Des écosystèmes à préserver et à valoriser pour le développement Loin de l'illusion d'une jungle vierge à protéger sans autre considération, les recherches du Cirad sur les forêts tropicales confirment chaque jour les fonctions sociale, économique et écologique essentielles de ces écosystèmes. La vie quotidienne de près d'un milliard d'êtres humains en dépend.

Une approche variée et interdisciplinaire Les recherches menées au Cirad sur les forêts tropicales sont variées et complémentaires, aussi bien dans les thèmes et les disciplines que dans la présence géographique et les types d'actions. Les chercheurs travaillent avec les petits exploitants, le secteur privé, les pouvoirs publics et jusque dans les instances de gouvernance internationale. Cette approche globale donne une légitimité à leur présence dans les grands débats mondiaux.

Des intérêts contradictoires à concilier Les forêts concernent de nombreux acteurs, aux intérêts et aux perceptions souvent contradictoires. Les recherches du Cirad visent à concilier développement humain et respect des écosystèmes. Il joue ainsi souvent un rôle de médiateur entre les différents opérateurs. La programmation scientifique est toujours construite avec les partenaires. Ce principe d’action place le Cirad au cœur des problématiques des pays partenaires.


De la forêt naturelle à l’arbre planté, les recherches du Cirad au cœur d’enjeux mondiaux Concilier production et conservation des écosystèmes Les besoins en biens et services issus des écosystèmes forestiers tropicaux augmentent. Pour répondre au mieux à cette demande, les chercheurs du Cirad travaillent à améliorer les modes de gestion concertée des forêts, qu’elles soient naturelles ou plantées. • Aménager durablement les forêts naturelles • Mettre à profit ces nouveaux écosystèmes que ...sont les forêts dégradées • Promouvoir une intensification écologique ...des forêts plantées • Gérer les interactions entre forêts et agricultuture, organiser les paysages • Développer l’agroforesterie dans les espaces ....agricoles Projet Makala Afrique centrale Il s’agit de tester différentes techniques pour approvisionner durablement en bois-énergie les 10 millions d’habitants des villes de Kinshasa et Kisangani, tout en limitant l’impact sur les forêts (Europ Aid). jean-noel.marien@cirad.fr makala.cirad.fr/

© R. Peltier

Rivière et forêt humide au Kivu, République démocratique du Congo. © C. Doumenge, Cirad

Valoriser les produits de la forêt pour améliorer les niveaux de vie au Sud Le Cirad développe plusieurs axes de recherche visant à optimiser l’utilisation du bois. Les scientifiques s’intéressent aussi aux produits forestiers non ligneux (protéines animales, résines, fruits, latex...) qui constituent un levier de développement économique et social pour les populations locales. • Caractériser les bois tropicaux et valoriser …les essences peu utilisées • Consolider les filières de produits non-ligneux

Projet Floresta Em Pé - Brésil Au cœur de l'Amazonie brésilienne, ce projet analyse l’impact de l’exploitation sur le renouvellement de la forêt et évalue d’un point de vue social et économique les partenariats entre entreprises forestières et communautés d’agriculteurs (FFEM). plinio.sist@cirad.fr www.florestaempe.com.br/

© P. Sist

Projet CoForChange Bassin du Congo Comment les forêts du bassin du Congo vont-elles évoluer sous l'effet du changement climatique et de la pression humaine ? Les réponses obtenues grâce à ce projet devraient permettre d’améliorer l'efficacité des politiques publiques et des programmes de conservation de la biodiversité (Era-Net BiodivERsA, ANR, NERC). sylvie.gourlet-fleury@cirad.fr. www.coforchange.eu/fr/

© C. Doumenge


De la forêt naturelle à l’arbre planté, les recherches du Cirad au cœur d’enjeux mondiaux Concilier production et conservation des écosystèmes Les besoins en biens et services issus des écosystèmes forestiers tropicaux augmentent. Pour répondre au mieux à cette demande, les chercheurs du Cirad travaillent à améliorer les modes de gestion concertée des forêts, qu’elles soient naturelles ou plantées. • Aménager durablement les forêts naturelles • Mettre à profit ces nouveaux écosystèmes que ...sont les forêts dégradées • Promouvoir une intensification écologique ...des forêts plantées • Gérer les interactions entre forêts et agricultuture, organiser les paysages • Développer l’agroforesterie dans les espaces ....agricoles Projet Makala Afrique centrale Il s’agit de tester différentes techniques pour approvisionner durablement en bois-énergie les 10 millions d’habitants des villes de Kinshasa et Kisangani, tout en limitant l’impact sur les forêts (Europ Aid). jean-noel.marien@cirad.fr makala.cirad.fr/

© R. Peltier

Rivière et forêt humide au Kivu, République démocratique du Congo. © C. Doumenge, Cirad

Valoriser les produits de la forêt pour améliorer les niveaux de vie au Sud Le Cirad développe plusieurs axes de recherche visant à optimiser l’utilisation du bois. Les scientifiques s’intéressent aussi aux produits forestiers non ligneux (protéines animales, résines, fruits, latex...) qui constituent un levier de développement économique et social pour les populations locales.

Mieux satisfaire les besoins locaux en énergie renouvelable

Outre le carbone stocké par les arbres, les forêts remplissent quantité de services contribuant à réduire la vulnérabilité des populations au changement climatique. Le Cirad étudie le rôle crucial des forêts pour faire face à l’un des plus grands défis de notre siècle.

Charbon de bois, agrocarburants, électricité produite à partir de biomasse, le bois est une source d’énergie renouvelable et d’avenir pour toutes les sociétés du monde. Mais c’est d’ores et déjà la première ressource énergétique dans les pays du Sud. L’organisation locale durable de cette filière au bénéfice des populations est un des axes prioritaires du Cirad.

• Imaginer les moyens d’adaptation des sociétés ...et des politiques publiques • Comprendre et anticiper les dynamiques……… ...des écosystèmes face au changement climatique • Mieux quantifier le carbone stocké par les forêts, les plantations et les systèmes agroforestiers, analyser la mise en œuvre d’outils économiques (REDD+, PSE, MDP) et concevoir de nouveaux instruments, plus efficaces et équitables

Ce projet cherche à limiter la déforestation en développant des plans d’aménagement et de gestion des ressources naturelles collaboratifs et équitables. Ces objectifs impliquent une réorganisation institutionnelle des questions foncières et des politiques environnementales (Europ Aid). yves.laumonier@cirad.fr

Au cœur de l'Amazonie brésilienne, ce projet analyse l’impact de l’exploitation sur le renouvellement de la forêt et évalue d’un point de vue social et économique les partenariats entre entreprises forestières et communautés d’agriculteurs (FFEM). plinio.sist@cirad.fr www.florestaempe.com.br/

Projet Guyafor - France, Guyane

Projet CoForChange Bassin du Congo Comment les forêts du bassin du Congo vont-elles évoluer sous l'effet du changement climatique et de la pression humaine ? Les réponses obtenues grâce à ce projet devraient permettre d’améliorer l'efficacité des politiques publiques et des programmes de conservation de la biodiversité (Era-Net BiodivERsA, ANR, NERC). sylvie.gourlet-fleury@cirad.fr. www.coforchange.eu/fr/

© C. Doumenge

• Améliorer l’approvisionnement des populations ...du Sud en bois-énergie • Optimiser, adapter les procédés de conversion • Concevoir les agrocarburants du futur

Projet CoLUPSIA - Indonésie

• Caractériser les bois tropicaux et valoriser …les essences peu utilisées • Consolider les filières de produits non-ligneux

Projet Floresta Em Pé - Brésil

© P. Sist

Renforcer les services rendus par les forêts face au changement climatique

Projet PES-MIX Madagascar, Mexique Les objectifs de ce projet sont l’évaluation de l’efficacité et de l’équité de différents dispositifs de paiements pour services environnementaux (PSE) et l’analyse de leurs interactions avec d’autres instruments de gestion des territoires (ANR). alain.karsenty@cirad.fr

© C. Cornu

Il s’agit de construire un réseau de dispositifs permanents destinés notamment à l’estimation précise du stockage de carbone des forêts guyanaises. Il permettra à la Guyane et à toute la région de se doter d’un outil précieux pour la surveillance des forêts, les actions en faveur de l’adaptation aux changements climatiques et l‘aménagement territorial (Contrat de plan Etat-Région). lilian.blanc@cirad.fr. www.ecofog.gf/fr/labos/Guyafor.htm

© Cirad

Projet CAFNET – Amérique centrale, Afrique de l’Est, Inde Ce projet vise à promouvoir les systèmes agroforestiers à base de caféiers en proposant des méthodes d’évaluation des services écosystémiques et des voies de valorisation de ces services au bénéfice des producteurs (Europ Aid). philippe.vaast@cirad.fr www.ifpindia.org/Managing-Biodiversityin-Mountain-Landscapes.html

© D. Hubert


Une production diversifiée d’excellence • Les chercheurs du Cirad publient dans des revues de référence comme Conservation Biology, Global Change Biology, Forest Ecology and Management, Annals of Forest Science, Tree Physiology ou Fuel. • Le Cirad mène une étude prospective sur les forêts d'Afrique centrale en 2040, avec l'appui du cabinet Futuribles. • Les chercheurs animent régulièrement des sessions lors de grands congrès mondiaux comme celui de l'Union internationale des instituts de recherches forestières (IUFRO), à Séoul en 2010, le 8e Congrès forestier mondial en 2009 à Buenos Aires, ou le deuxième congrès mondial d’agroforesterie en 2009 à Nairobi. • Le Cirad fait partie de groupes d'experts mondiaux sur des espèces majeures de plantation comme l'eucalyptus ou le teck. • Il publie régulièrement des notes d’orientation qui contribuent aux débats mondiaux comme la REDD+ et les paiements pour services environnementaux.

• Le Cirad est précurseur dans le domaine de l’exploitation forestière à faible impact. • Il possède une expertise unique en matière de caractérisation des bois tropicaux. • Le Cirad travaille en partenariat avec de nombreux centres de recherche internationaux comme l'IUFRO, le Cifor, l’Icraf, etc. • Les chercheurs publient régulièrement des ouvrages de référence, comme Arbres, arbustes et lianes des zones sèches d’Afrique de l’Ouest (Michel Arbonnier, Coed. MNHN-Quae, 2009), le Manuel de référence pour l’installation de dispositifs permanents en forêt de production dans le Bassin du Congo (Nicolas Picard et Sylvie Gourlet-Fleury, Comifac, MAE), ou Utilisation des bois de Guyane dans la construction (Michel Vernay et Sylvie Mouras, Quae, 2009). • Le Cirad édite Bois et Forêts des Tropiques, revue scientifique et technique référencée dans le Web of Knowledge (http://bft.cirad.fr/).

La recherche sur les forêts tropicales au Cirad c'est : • Plus de 50 ans d'expérience

Contacts • UR Biens et services des écosystèmes forestiers tropicaux alain.billand@cirad.fr

• Près de 150 chercheurs • 13 unités de recherches

pays, dont les trois …grands bassins forestiers tropicaux de la planète

• UR Production et valorisation des bois tropicaux jean.gerard@cirad.fr

• Plus de 100 projets en cours concernant les forêts

• UMR Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et agroécosystèmes jean-michel.harmand@cirad.fr

• Des agents dans plus de

50

• UR Biomasse-énergie sylvie.mouras@cirad.fr

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© Cirad, février 2011

• UR Diversité génétique et amélioration des espèces forestières jean-marc.bouvet@cirad.fr


Mesurer l’état des forêts tropicales Observation par satellite n des outils utilisés au Cirad pour caractériser la forêt est la télédétection. A partir d’images satellite, l’activité photosynthétique est mesurée continuellement. De nombreuses informations peuvent être déduites de l’analyse de cette activité. Ici, ce sont les caractéristiques spatiales et temporelles des paysages forestiers qui sont cartographiées. En parallèle, les impacts humains sur la forêt sont mesurés afin d’évaluer les dégâts occasionnés lors des travaux miniers ou forestiers.

© V. Gond, Cirad

U

© V. Gond, Cirad

Cartographier les forêts du monde © CNES

A

mérique du Sud (nord de l’Amazonie). Une année de mesure quotidienne du Aperçu de la forêt nord-amazonienne en Guyane. © V. Gond, Cirad satellite SPOT-VEGETATION a permis de déceler dans la forêt amazonienne une organisation spatiale reliée à la qualité de la forêt (structure et composition différentes, illustrées ici par les tons de vert). Les paysages non forestiers sont représentés en jauneorange (savane), en brun (agriculture) et en bleu (marécage, rivière). Ces données ont permis de reconnaître des profils marquant les stades de développement végétal. Ces stades constituent la phénologie (chute et mise en place des cohortes de feuilles par exemple), qui est ainsi documentée. On comprend alors un aspect du fonctionnement des paysages forestiers nord-amazoniens. Cette compréhension est fondamentale dans l’estimation de l’assimilation du carbone atmosphérique, par exemple.

Contact Valéry Gond Cirad, UR Biens et services des écosystèmes forestiers tropicaux Campus International de Baillarguet 34398 Montpellier Cedex 5 France valery.gond@cirad.fr


© CNES, J. Betbeder, Ecole supérieure d’agriculture d’Angers.

Afrique (forêts inondées du bassin du Congo). En s’appuyant sur le même principe de mesure, les forêts inondées de la cuvette du bassin du Congo sont ici analysées. Les tons de vert marquent des variations entre des forêts constamment, temporairement ou occasionnellement inondées. Ces mesures combinées avec des données radar permettent d’avoir de plus amples informations sur l’altitude et la hauteur des peuplements. On accède ainsi à une information capitale dans la compréhension de l’organisation spatiale forestière d’une région inaccessible (éloignement, trouble politique).

© CNES

Mesurer les impacts des activités humaines en forêt tropicale Reconstruire la dynamique des paysages agricoles. Au Brésil, la dynamique des fronts pionniers est très rapide. Son observation minutieuse avec des données à haute résolution (pixel de 20 ou 30 m de côté) permet de mesurer les changements des pratiques agricoles (déforestation, jachères, friches, etc.). Surveiller les pratiques forestières. La détection des pistes forestières lors de l’exploitation des forêts en Afrique centrale est un outil important dans l’estimation des dégâts causés par les forestiers. On cartographie les impacts liés à la création des Aspect d’un front pionnier, Brésil. © V. Gond, Cirad pistes d’accès, mais aussi les impacts d’abattage des arbres (identification et évaluation des trouées d’abattage). Ces techniques sont des outils potentiels dans la surveillance des pratiques forestières liées à la certification des bois. Impact de l’activité minière (plateau des Guyanes). Sur le plateau des Guyanes, dans le nord de l’Amazonie, l’impact des activités d’orpaillage a des conséquences importantes sur l’environnement et la société. Les pollutions par le mercure et par la turbidité des cours d’eau entraînent des dysfonctionnements dans l’écosystème forestier, mais aussi des perturbations sur la santé des populations riveraines. Cette action est menée sous la houlette du WWF en partenariat avec l’ONF.

Vue de la forêt sur le site expérimental de la forêt de Yoko, République démocratique du Congo. © V. Gond, Cirad

Partenaires • Amazonie : Guyane : ONF, Office national des forêts WWF, Fonds mondial pour la nature World Wide Fund for Nature IRD, Institut de recherche pour le développement Brésil : Embrapa université du Para. • International : ATBC, Association for Tropical Biology and Conservation.

© Cirad, février 2011

• Afrique : réseaux scientifiques de l’Ofac, Observatoire des forêts d’Afrique centrale Centre commun de recherche de la Commission européenne. Vue aérienne d’un site d’orpaillage illégal en Guyane. © S. Linarés

© CNES

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Phyto-afri Un atlas forestier interactif en ligne a gestion durable des forêts nécessite une connaissance améliorée des ressources. Dans ce but, l’atlas Phyto-afri rassemble, sur un site web, l’ensemble des données scientifiques concernant les espèces forestières d'Afrique tropicale humide. Il constitue un support clé pour des stratégies de protection d’espèces et d’exploitation raisonnée des ressources en bois.

© Ch. Doumenge, Cirad

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Gérer durablement la biodiversité forestière

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Fleur de Fernandoa ferdinandi (Bignoniaceae), parc national de l’Ivindo, Gabon. © C. Doumenge, Cirad

’exploitation raisonnée des bois d'œuvre tropicaux en Afrique occidentale et centrale requiert la mise en œuvre de politiques d’exploitation et de conservation des ressources naturelles. Leur application fait appel à des connaissances scientifiques et techniques 1) pour le développement de plans d’aménagement forestier, 2) pour la régénération assistée des forêts exploitées ou dégradées, 3) pour le contrôle et la régulation de l’exploitation des espèces, 4) pour la traçabilité des grumes et l’identification de leur origine ou 5) pour l’évaluation des statuts de conservation des espèces. Les acteurs en charge de la gestion des forêts et de la biodiversité ont donc besoin d’outils informatifs regroupant l’ensemble de ces données.

Des connaissances accessibles gratuitement De nombreuses informations sur les arbres exploités pour leur bois ont été collectées par les botanistes, écologistes et forestiers (herbiers, relevés floristiques, inventaires forestiers à différentes époques…). Malheureusement, ces connaissances, hétérogènes et souvent dispersées, restaient difficilement accessibles aux gestionnaires et décideurs.

Contacts Charles Doumenge Cirad UR Biens et services des écosystèmes forestiers tropicaux Campus international de Baillarguet 34398 Montpellier Cedex 5 France charles.doumenge@cirad.fr Hervé Chevillotte IRD UMR Origine, structure et évolution de la biodiversité herve.chevillotte@ird.fr http://phyto-afri.ird.fr/


Pour valoriser ces informations, notamment sur les arbres exploités dans les forêts d’Afrique occidentale et centrale, le Cirad a développé des bases de données. Ces bases concernent des dispositifs de recherche forestière, des inventaires forestiers, ou des traits de vie des espèces forestières. Pour faciliter la diffusion de ces connaissances, le Cirad et l’IRD, en collaboration avec le Muséum national d’histoire naturelle et plusieurs institutions africaines, ont créé Phyto-afri, un atlas forestier en ligne. Ce projet a été financé par le ministère français des Affaires étrangères et européennes et par le projet Sud Expert Plantes.

La responsable de pépinière d’une société forestière près de jeunes plants de moabi, région de Kribi, Cameroun. © C. Doumenge, Cirad

Phyto-afri est un site web, interactif et convivial, dédié aux arbres des forêts d’Afrique tropicale humide. Il regroupe des informations sur une centaine d’espèces botaniques dans plus d’une vingtaine de pays africains. Il offre la possibilité aux utilisateurs de réaliser des cartes adaptées à leurs besoins, à différentes échelles. Il permet, par exemple, de croiser les données sur les espèces avec diverses couches thématiques (végétation, altitude, climat…). Il fournit aussi d’autres données complémentaires : référentiel taxonomique, fiches de synthèse des traits de vie par espèce, illustrations in situ ou d’échantillons d’herbiers, cartes complémentaires (variation de l’abondance numérique dans certaines régions où les données sont disponibles, modélisation des enveloppes climatiques, cartes de répartition complémentaires), flores numérisées, références bibliographiques, glossaire.

Partenaires • MNHN, Muséum national d’histoire naturelle, France • The Royal Botanic Gardens, Royaume-Uni • Institut de recherche agricole pour le développement, Herbier national du Cameroun

Des usages diversifiés Le site Phyto-afri permet en particulier : • de vérifier facilement l’origine géographique d’espèces proches ; • de comparer les cartes de répartition de plusieurs espèces et de calculer leurs aires de répartition respectives ; • d’analyser au cours du temps les changements d’aires de répartition des espèces en fonction de l’impact humain (exploitation) ou des changements climatiques ; • d’étudier les relations phytogéographiques entre les espèces et d’en identifier les déterminants environnementaux ; • d’évaluer les statuts de conservation des espèces sur la base d’un ensemble de données complémentaires rarement mobilisées dans les évaluations ; • d’identifier des espèces adaptées dans le cadre de projets de reforestation... Les données présentées sont améliorées et étendues en permanence (numérisation de nouvelles données, intégration de données et d’iconographies de nouveaux partenaires, rédaction en cours de fiches de synthèse sur les traits écologiques des espèces, etc.).

© Cirad, février 2011

Page d’accueil du site Phyto-afri.

Phyto-afri est donc un atlas forestier en constante évolution, à l’écoute des besoins des utilisateurs. Il constitue un outil au service des politiques d’exploitation et de conservation des ressources naturelles en Afrique occidentale et centrale.

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• Direction générale de la recherche scientifique et technique, Herbier national du Congo • Centre national de la recherche scientifique et technologique, Gabon • Université de Bangui, laboratoire de botanique, République centrafricaine • Université de Dakar, Herbier de l’Institut fondamental d’Afrique noire, Sénégal • Université de Lomé, Herbier national du Togo • Université d’Abidjan, Centre national de floristique, Côte d’Ivoire


© D. Louppe, Cirad

Connaître les arbres pour mieux gérer l’environnement es arbres font partie de notre vie. Ils fournissent du bois pour construire nos maisons, fabriquer nos meubles, nous chauffer ou imprimer livres et journaux. Ils offrent des fruits et des feuilles pour nous nourrir, des fibres pour les tissus et cordages, des extraits pour teindre les vêtements ou tanner les cuirs, des substances médicamenteuses, etc. Ils structurent aussi nos lieux de vie en fournissant de l’ombre, en clôturant nos terres, en nous protégeant des vents et de l’érosion. Ils favorisent l’infiltration dans le sol des eaux de pluie qui alimentent les sources de nos rivières et nos nappes phréatiques.

L

D

ans la forêt équatoriale, on trouve fréquemment plus d’une centaine d’espèces d’arbres sur un même hectare. Or tous ces arbres n’ont pas le même comportement et n’offrent pas les mêmes services. Il est donc prioritaire de bien les connaître, d’appréhender leur diversité et la diversité de leurs propriétés pour mieux les utiliser et mieux gérer les forêts pour l’avenir.

Profil d’identification d’un baobab. © Ligneux du Sahel

Le Cirad attache une grande importance à la reconnaissance des espèces et à la connaissance de leurs usages. Voici quelques exemples.

Un logiciel simple de reconnaissance botanique En conclusion d’une quinzaine d’années de travail sur le terrain, Michel Arbonnier a publié un guide pratique sur les « Arbres, arbustes et lianes des zones sèches d’Afrique de l’Ouest ». Mais l’identification précise des 361 espèces traitées dans ce guide s’avère difficile pour les non botanistes, surtout quand les arbres ne sont pas en fleurs. Une équipe du Cirad a mis au point un logiciel d’aide à l’identification des arbres sahéliens : le cédérom « Ligneux du Sahel ». Son système graphique permet de construire un portrait robot de l’arbre à partir de caractères facilement observables même en l’absence de fleurs ou de feuilles. En fin de parcours, il propose une ou plusieurs espèces correspondant aux critères observés. Des photographies et les descriptions botaniques permettent alors d’identifier précisément la plante récoltée. Contact : M. Arbonnier

Contacts Michel Arbonnier Dominique Louppe Cirad UR Biens et services des écosystèmes forestiers tropicaux Campus international de Baillarguet 34398 Montpellier Cedex 5 michel.arbonnier@cirad.fr dominique.louppe@cirad.fr Pierre Détienne Cirad UR Bois tropicaux 73 rue Jean-François Breton 34398 Montpellier Cedex 5 pierre.detienne@cirad.fr


Une encyclopédie sur les plantes utiles d’Afrique Un programme international regroupant des centres de recherche africains et européens, Prota, rassemble les données éparses sur les quelques 8 000 plantes utilisées en Afrique pour les rendre accessibles dans une encyclopédie. Au sein d’Agropolis international, le Cirad est partenaire du programme Prota (Ressources végétales d’Afrique tropicale) pour les arbres de la forêt dense. A la différence des publications classiques, les entrées principales de l’encyclopédie sont les usages des plantes et leurs propriétés. Viennent seulement ensuite leur description, leur croissance, leur écologie, la manière de les cultiver, de transformer les produits et leurs perspectives d’utilisation pour l’avenir. Cette encyclopédie est accessible à http://www.prota.org Contact : Dominique Louppe

Présentation des usages médicinaux de l’arbre à pain sur un sentier botanique en Guadeloupe. © D. Louppe, Cirad

Reconnaissance des bois

Aspidosperma album jacq.

Aspidosperma cylindrocarpon Muell Arg.

Coupes anatomiques du bois de deux espèces de Aspidosperma (forêt amazonienne). © Cirad

Le commerce des bois tropicaux est en pleine mutation : le bois provient de plus en plus de forêts gérées rationnellement et certaines espèces fragiles sont interdites d’exploitation et de commercialisation. Comment reconnaître le bois des espèces protégées ? Grâce à l’anatomie des bois. Le bois est constitué de fibres, de vaisseaux et de parenchyme dont les arrangements, la taille et les caractéristiques varient d’une espèce à l’autre, ce qui permet de reconnaître l’espèce botanique dont provient le bois. Le Cirad s’attache depuis de nombreuses années, au sein d’Atlas, à décrire précisément l’anatomie des bois tropicaux des différents continents. L’anatomie des bois permet aussi de déterminer, à partir de restes anciens, quelles espèces étaient utilisées par l’homme il y a plusieurs centaines ou milliers d’années. Pour ces identifications, le Cirad s’appuie sur une collection de bois (xylothèque) riche de plus de 34 000 échantillons venants de toutes les régions tropicales du globe. Contact : Pierre Détienne

Fruits de Sterculia, un genre qui produit du bois de qualité. © C. Doumenge, Cirad

Partenaires • World Agroforestry Centre (ICRAF), Kenya • Makerere University, Ouganda • National Herbarium and Botanic Gardens of Malawi Parc botanique et zoologique de Tsimbazaza, Madagascar • Centre national de la recherche scientifique et technologique, Gabon • Centre national de semences forestières, Burkina Faso • Forestry Research Institute of Ghana • Agropolis International, France • Royal Botanic Gardens, Kew, Royaume-Uni • Wageningen University, Pays-Bas

© Cirad, février 2011

• PROSEA Association, Indonésie • MNHN, Muséum national d’histoire naturelle, France

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Dynamique des forêts du bassin du Congo

© S. Gourlet-Fleury, Cirad

Harmoniser et fédérer les dispositifs de suivi à long terme

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fin de préserver les forêts à long terme, la réforme des codes forestiers des Etats d’Afrique centrale (1994-2002) a rendu obligatoire l'élaboration de plans d’aménagement. Ces plans définissent des règles de prélèvement durable de la ressource en bois en s’appuyant sur une double connaissance : l’état de la ressource à exploiter et sa dynamique prévisionnelle, l’enjeu étant de ne pas prélever davantage que ce qui peut être produit. Les dispositifs bien adaptés à la détermination des paramètres de dynamique forestière sont très peu nombreux dans le bassin du Congo. Le Cirad propose son appui pour harmoniser les protocoles, en collaboration étroite avec les opérateurs.

L’enjeu des aménagements

A

vec 220 millions d’hectares de forêt tropicale, le bassin du Congo est le deuxième massif forestier tropical du monde et le plus grand réservoir de biodiversité en Afrique. Partagé entre six pays, il compte actuellement 80 millions d’habitants. Le développement éconoEntandrophragma angolense (Tiama des forestiers). © S. Gourlet-Fleury, Cirad mique des pays africains ne peut se concevoir sans l’exploitation de leur forêt naturelle, l’une de leurs richesses majeures. Le défi consiste donc à concilier développement économique et préservation des biens et des services fournis par les forêts, en assurant leur gestion durable. Début 2011, sur environ 50 millions d’hectares de forêts concédés à des compagnies forestières, une trentaine de millions sont engagés dans une dynamique d’aménagement durable.

Contacts Sylvie Gourlet-Fleury Cirad UR Biens et services des écosystèmes forestiers tropicaux Campus international de Baillarguet 34398 Montpellier Cedex 5 France sylvie.gourlet-fleury@cirad.fr Nicolas Picard Cirad/Cenarest BP 4035, Libreville Gabon nicolas.picard@cirad.fr


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a généralisation des plans d’aménagement nécessite la mise en place de dispositifs de suivi de long terme, dans lesquels les arbres sont inventoriés et mesurés individuellement à intervalles de temps réguliers. Les protocoles actuellement utilisés par les compagnies forestières sont souvent mal adaptés aux objectifs poursuivis et souffrent d’un manque de normalisation qui rend très difficiles les comparaisons nationales et Rivière et forêt humide au Kivu, République démocratique du Congo. régionales. Une harmonisation des © C. Doumenge, Cirad pratiques de mise en place et de suivi des dispositifs bénéficierait pourtant à l’ensemble des opérateurs de la gestion forestière. Sur la base des données recueillies et analysées depuis 1982 sur le dispositif sylvicole expérimental de M’Baïki, en République centrafricaine, dispositif classique de « première génération », le Cirad a conçu, à la demande de la Comifac, un référentiel scientifique et technique. Il propose des systèmes « de seconde génération », adaptés aux besoins des utilisateurs et au contexte de chaque concession forestière.

Choisir les types de dispositifs

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’état de la ressource est établi à partir d’inventaires systématiques à grande échelle, alors que sa dynamique est extrapolée à partir du suivi de dispositifs de long terme, de taille limitée. La taille et la forme des dispositifs dépendent des objectifs visés, et de la précision que l’on souhaite obtenir sur le résultat des analyses. Les exigences sont d’autant plus élevées que les opérateurs souhaitent s’engager dans une démarche de certification. Plusieurs options sont possibles, qui sous-tendent des investissements humains et financiers différents. Le dispositif « idéal » comprend : • des sentiers permettant de suivre certaines espèces d’arbres jugées prioritaires – intérêt commercial ou patrimonial -, à raison de 200 individus par espèce ; les informations recueillies permettent d’effectuer des prédictions à court terme (une trentaine d’années) sur leur évolution ;

Nombre d’arbres / ha de diamètre supérieur à 50 cm

• des parcelles de taille réduite, au total une vingtaine d’hectares, dans chaque grand type de formation forestière identifié à l’échelle nationale, dont tous les arbres sont inventoriés et mesurés ; les informations recueillies permettent d’effectuer des prédictions à court, moyen et long terme de l’évolution des espèces les plus abondantes, prioritaires ou non, mais aussi d’autres caractéristiques importantes comme la richesse et la diversité spécifiques et le stock de carbone aérien ;

Années Reconstitution du stock exploitable de Sapelli après exploitation à M’Baïki. La zone grisée représente l’intervalle de confiance autour de la prédiction. (d’après Picard et al., 2008)

• des parcelles de très grande taille (plusieurs centaines d’hectares), permettant d’inventorier à intervalle régulier (quelques années) les espèces prioritaires lorsqu’elles sont peu abondantes ; les informations recueillies permettent d’effectuer des prédictions à moyen et long terme sur leur évolution.

Forêt expérimentale de la réserve forestière de Yoko dans la région de Kisangani en République démocratique du Congo. Les croix blanches localisent les arbres faisant l’objet de mesures. © CNES et V. Gond, Cirad


Selon une option minimale, les arbres des espèces exploitées sont suivis à court terme, le long de sentiers parcourus tous les deux ans. Dans une option intermédiaire, les sentiers sont complétés par des parcelles en plein inventoriées au même rythme. L'option idéale leur ajoute un inventaire en plein des espèces exploitées, tous les 5 ans, sur environ 400 ha. Elle suppose des investissements plus lourds, envisageables pour la recherche, ou la mise en commun d’intérêts régionaux…

M’Baïki : un dispositif de référence

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e dispositif sylvicole expérimental de M’Baïki a été mis en place en 1982 par le ministère centrafricain des Entandrophragma utile (Sipo des forestiers). Eaux et forêts, en association avec le Cirad, © S. Gourlet-Fleury, Cirad dans les forêts classées de Boukoko et de La Lolé. Constitué de 10 parcelles permanentes de 4 hectares, il permet d’étudier la dynamique – croissance, mortalité, recruPlan des parcelles de Boukoko, tement – des peuplements forestiers à proximité de M’Baïki, République centrafricaine. © V. Freycon, Ciradd soumis à différents régimes de perturbation : perturbations naturelles (parcelles témoins), exploitation forestière, exploitation forestière suivie d’éclaircie. Il est ainsi possible de quantifier la dynamique de renouvellement des stocks d’espèces commerciales ou fournissant des produits forestiers non ligneux (chenilles, écorces…), de la diversité floristique et des stocks de carbone, en fonction de ces différents régimes. Ce dispositif constitue un patrimoine et un référentiel utiles à tous les opérateurs de la gestion forestière. Il a permis d’attirer l’attention sur la faiblesse de reconstitution des effectifs de certaines espèces majeures comme l’Ayous ou le Sapelli. Il a également permis de réfléchir aux meilleures méthodes d’estimation de la dynamique des espèces et des peuplements dans la région.

Vers un observatoire régional de la dynamique forestière

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e Cirad mobilise actuellement ses partenaires scientifiques, institutionnels et financiers autour du projet DynAfFor, qui propose de mettre en place, à l'échelle du bassin du Congo, un outil global de suivi de l'impact de l'exploitation sur la dynamique des forêts denses humides. Il reposera sur un réseau cohérent de dispositifs permanents adaptés aux capacités techniques et financières des compagnies forestières et aux besoins des administrations. Il rendra possibles les comparaisons régionales indispensables au suivi scientifique des effets, sur les forêts, des principaux facteurs de l'environnement (sol, climat, réserve en eau …) et de leurs interactions avec l’exploitation forestière.

Prospecteurs forestiers au pied d’un grand Entandrophragma angolense (Tiama des forestiers), au Sud-Cameroun. © C. Doumenge, Cirad

Ce réseau impliquera les principaux acteurs de la gestion et de la recherche forestière des pays concernés du bassin du Congo.


Piptadeniastrum africanum (Dabéma des forestiers). © S. Gourlet-Fleury, Cirad

Pose d’un trait de peinture pour le suivi du diamètre du tronc. © R. Peltier, Cirad

Partenaires Les trouées dans la canopée stimulent la régénération et la croissance des arbres. © S. Gourlet-Fleury, Cirad

• AFD, Agence française de développement • ATIBT, Association technique internationale des bois tropicaux • Bureaux d'études (FRM, Terea, ONFI…) et sociétés forestières • CIFOR, Center for International Forestry Research • COMIFAC, Commission des Ministres des forêts d’Afrique centrale

Raphiales en forêt camerounaise. © S. Gourlet-Fleury, Cirad

Picard N., Gourlet-Fleury S. 2008. Manuel de référence

• SCAC, Service d’action culturelle et de coopération

pour l'installation de dispositifs permanents en forêt de

• Partenaires privés et publics du projet européen CoForChange financé par l’ANR, le NERC et l’ERA-Net BiodivERsA (www.coforchange.eu)

production dans le Bassin du

00339816/fr/

© Cirad, février 2011

Congo. Yaoundé, COMIFAC, http://hal.cirad.fr/cirad-

• GxABT, Gembloux AgroBioTech, Belgique • Ministères des Eaux et forêts, universités et centres de recherche des pays concernés (Cameroun, Congo, Gabon, RCA, RDC)

Pour en savoir plus

265 p. Téléchargeable à :

• FFEM, Fonds français pour l’environnement mondial

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Aménager les forêts tropicales de production

©P. Sist,, Cirad

Quelques logiciels d’aide à la décision

util privilégié de la gestion durable, le plan d’aménagement cherche le plus souvent à concilier la production de bois et la conservation des multiples services rendus par la forêt. Le Cirad a développé une expertise unique en la matière. Il propose des méthodes et des outils d’aide à l’aménagement, fondés sur des scénarios comparatifs et des itinéraires techniques adaptés au cadre législatif et réglementaire de chaque pays. Ces outils offrent aux acteurs concernés, publics ou privés, les moyens de faire les choix de gestion les plus pertinents face aux enjeux actuels.

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Concilier production et conservation

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u cœur des négociations sur le climat et sur la biodiversité, la gestion durable des ressources forestières revêt aujourd’hui une importance capitale. Les plans d’aménagement forestier cherchent à concilier la production de bois, la valorisation des produits forestiers non ligneux, la conservation de la biodiversité, les pratiques, et les attentes des populations locales. L’expertise du Cirad dans la conception et la mise en œuvre de méthodes de gestion durable des Numérisation des inventaires pour forêts est largement reconnue. Il intervient auprès l’aménagement, République centrafricaine. © D. Hubert, Cirad des Etats pour les accompagner lors de l’élaboration de leurs normes nationales en matière d’aménagement et d’exploitation. Il participe à l’élaboration d’itinéraires techniques adaptés qui s’adressent à l’administration forestière, aux bureaux d’études prestataires de services ou aux entreprises devant aménager leurs concessions. Plus particulièrement destiné aux entreprises forestières, un ensemble de solutions informatiques permet d'analyser les données afin d’en dégager des informations qualitatives nouvelles qui serviront de base aux décisions tactiques et stratégiques.

Contacts Guillaume Cornu UR Biens et services des écosystèmes forestiers tropicaux Campus international de Baillarguet 34398 Montpellier Cedex 5 France guillaume.cornu@cirad.fr Jean-Marc Roda Cirad, UR Bois tropicaux Forest Research Institute Malaysia Techno-economics Program 52109 Kepong-Selangor Darul Ehsan –Malaisie jean-marc.roda@cirad.fr


Elaborer le plan d’aménagement avec TF Suite La suite logicielle TF Suite prend en compte les normes d’inventaires et d’aménagement des forêts d’Afrique centrale. Elle se fonde aussi sur des modèles qui, couplés à des systèmes d’information géographique, permettent de raisonner les plans d’aménagement sur des bases biologiques. Ses différents modules aident à effectuer les opérations suivantes : • saisie et apurement des données d’inventaires, traitement statistique ; • analyse spatiale des données et aide au découpage en unités forestière de gestion ; • prédiction de l’évolution des peuplements et de la reconstitution de la ressource forestière en fonction des choix d’aménagement. © G. Cornu, Cirad

Evaluer la valeur de la ressource forestière avec Foreco Foreco est un logiciel de calcul de rentabilité d’un peuplement forestier, naturel ou artificiel. A partir d’un échéancier, des recettes et des dépenses passées, observées et prévues pour un peuplement quelconque, il permet de calculer le taux interne de rentabilité et le bénéfice net actualisé. Il permet d’estimer la valeur du fonds et celle du peuplement à n’importe quel âge, selon les méthodes de la valeur d’avenir, de coût de revient, de Vinçonneau, ou de la méthode combinée (versions française, anglaise, espagnole et portugaise).

Planifier le réseau d’évacuation des bois avec Pistes Le logiciel Pistes est dédié à la planification d’un réseau optimisé de pistes de débardage. L’objectif est de réduire l'impact de l’exploitation par la recherche d'un compromis entre coût économique d’implantation et impact environnemental des ouvertures. A partir d’informations sur la topographie, la position des routes, des cours d’eau et des arbres, le logiciel dessine un réseau de pistes qui minimise l’impact des ouvertures et des déplacements d’engins. Il laisse une large place à l’expertise de l’opérateur pour affiner le travail. Les premiers résultats obtenus en Guyane avec l’ONF montrent que l’on peut gagner près de 30% sur la longueur totale de pistes par rapport à un réseau implanté de manière traditionnelle. Le logiciel va être testé au Gabon dans le cadre du projet d’appui à l’aménagement de petits permis forestiers gabonais.

Tester sa stratégie d’aménagement avec Stratefi Stratefi est un progiciel d’aide à la décision stratégique et au pilotage à long terme d’une entreprise d’exploitation et de transformation du bois sous les tropiques. Cet outil permet de simuler toutes les facettes de l’activité industrielle, depuis Sciage des grumes (et équipement la gestion de la concession jusqu’à la commercialisation du réglementaire des bûcherons) en Amazonie. produit fini. Il est paramétré sur mesure pour chaque © P. Sist, Cirad entreprise qui l’utilise et s’adapte à tous les cas de figures. Les simulations peuvent couvrir des durées de plus de 25 ans. Elles permettent d’évaluer, de comparer, de tester une infinité de stratégies différentes, et donc la viabilité industrielle et financière d’une stratégie d’aménagement et de gestion de la ressource, la rentabilité de différents types d’investissement ou de transformation, la sensibilité de l’entreprise à différents scénarios d’évolution des prix des intrants, des cours, des taxes…

© Cirad, février 2011

Formation Les meilleurs résultats de recherche, les plans d’aménagement les plus pertinents, les meilleures décisions politiques ne sont applicables que si l’ensemble des acteurs concernés en sont parfaitement informés. Le Cirad appuie les écoles forestières, participe aux sessions de formation continue organisées par l’ATIBT, accueille des étudiants et des chercheurs et assure conseil et formation auprès des professionnels du secteur privé et des administrations.

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Mesure du diamètre d’un arbre destiné à l’exploitation. © P. Sist, Cirad

Partenaires • ATIBT, Association technique internationale des bois tropicaux, France • Bureaux d'études (FRM, TEREA) • Sociétés forestières (IBNG, SBL) • Ministères des forêts ou de l’environnement des pays concernés • ONF, Office national des forêts, France • CIFOR, Center for International Forestry Research, Indonésie • FRIM, Forest Research Institute Malaysia, Malaisie • IFP, Institut français de Pondichéry, Inde • Embrapa, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, Brésil Projets • Parpaf, Projet d'appui à la réalisation de plans d'aménagement forestier (AFD), RCA • PAPPFG, Projet d’aménagement des petits permis forestiers gabonais (AFD, Etat gabonais, FFEM, sociétés forestières)


© D. Louppe, Cirad

Gérer durablement les plantations forestières Des critères et des indicateurs es fonctions écologiques, économiques et sociales des forêts naturelles font l’objet de législations et de Principes, critères, indicateurs et vérificateurs (PCIV) de gestion durable. Cet objectif de bonne gestion s’étend maintenant aux plantations forestières tropicales intensives. Il s’applique également aux plantations diversifiées. Le Cirad accompagne les politiques et les différents acteurs dans la conception de modalités de gestion adaptées aux forêts plantées tropicales.

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Quels critères et indicateurs pour les plantations ?

D Les plantations d'acacia (légumineuse) contribuent à la production de bois énergie et à la restauration de la fertilité du sol à Mampu, RDC. © R. Peltier, Cirad

epuis le sommet mondial de Rio, de multiples processus internationaux tentent de définir le concept de durabilité des écosystèmes et des forêts et de le caractériser. La durabilité des forêts est ainsi évaluée selon des critères non seulement économiques, sociaux et écologiques, mais aussi politiques et institutionnels.

Jusqu’à présent, l’opinion internationale s’était plus intéressée aux forêts naturelles qu’aux plantations forestières. Pourtant, paradoxalement, ce sont les plantations les plus intensives (Afrique du Sud, Brésil) qui, les premières, ont entrepris des démarches de certification leur apportant un avantage concurrentiel. A côté de ces massifs importants, une dynamique de plantation extrêmement variée s’est développée en zone intertropicale. Plantations industrielles ou d’enrichissement, agroforesterie villageoise ou agro-industrielle, régénération naturelle, restauration des écosystèmes perturbés, foresterie périurbaine contribuent ainsi à la production durable de biens et services, marchands et non marchands. Les questions liées à l’approvisionnement en bois énergie des villes, au changement climatique et au captage du carbone ont élargi à tous ces types de plantations la nécessité de Principes, critères, indicateurs et vérificateurs (PCIV) de gestion durable.

Contact Jean-Noël Marien Cirad UR Biens et services des écosystèmes forestiers tropicaux Campus international de Baillarguet 34398 Montpellier Cedex 5 France jean-noel.marien@cirad.fr


Un processus mis en œuvre en République du Congo Un projet en République du Congo avec l’Organisation internationale des bois tropicaux (OIBT) a conduit le Cirad et ses partenaires à définir des PCIV adaptés aux spécificités des plantations forestières du pays. Le travail a consisté à : • ne conserver que les PCIV des forêts naturelles applicables aux plantations forestières : ceux-ci ont été réécrits et adaptés ; • ajouter des éléments qui conviennent aux plantations forestières : ils tiennent compte des référentiels existants (FSC, Forest Stewardship Council, TLTV, Timber Legality, Traceability and Verification, FLEGT, Forest Laws Enforcement, Governance and Trade). Une liste de PCIV a ainsi été établie, référencée et validée lors de tests de terrain, puis d’ateliers, jusqu’au plus haut niveau de l’administration nationale. Elle est cohérente avec celles des plantations régionales et des forêts naturelles du pays. Mais la notion de plantation, prise au sens large, apporte des innovations par rapport aux forêts naturelles. Cette démarche enrichit consiPrincipes, critères, indicateurs et vérificateurs applicables aux plantations forestières au Congo. dérablement les référentiels existants. Elle marque le début Principes Vérificateurs Critères Indicateurs d’une nouvelle dynamique et Qualitatifs Qualitatifs Quantitatifs d’une politique active pour les Qualitatifs plantations du Congo. Pour Bases Renforcent Variable élémentaire Mesure permettant et détaillent susceptible d’être intégrée de valider répondre aux défis majeurs fondamentales au système de contrôle un indicateur de gestion durable les principes de la gestion forestière posés au pays (gestion des forêts, des forêts 6 27 79 création d’une ressource 1 Politique 32 68 2 Biens et services 8 renouvelable, changements 3 Ecologie 4 15 45 5 21 60 climatiques, libéralisation de 4 Social l’économie et du foncier, etc.), les services d’Etat, notamment, devront s’éloigner de leur rôle traditionnel d’opérateur pour se focaliser plutôt sur l’appui aux individus, structures, organisations ou projets développant des plantations.

L’éducation, enjeu majeur pour une gestion durable des plantations forestières

L’éducation, un enjeu majeur de la gestion durable des forêts. Arboretum de Kisantu, RDC. © J.N. Marien, Cirad

En accord avec une société de plantation industrielle, exploitation locale de perches à usage agricole, Maroc. © R. Peltier, Cirad

© Cirad, février 2011

S’il semble facile de planter un arbre, réussir une plantation dans la durée suppose une technicité et un suivi précis. Tendre vers une gestion durable est l’objectif incontournable de tout projet de plantation forestière, et la mise en œuvre des PCIV sur des bases consensuelles doit devenir une réalité. La recherche forestière finalisée est concernée au premier chef par la gestion durable des plantations. Les institutions, centres et laboratoires universitaires devraient définir, avec l’aide les tutelles, une stratégie concertée pour répondre aux questions de recherche posées par ce domaine. Cela implique un renouveau complet des formations académiques et professionnelles. Le Cirad dispose de l’expérience et des compétences scientifiques nécessaires pour répondre à toutes ces questions.

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Chargement de billons d’eucalyptus en plantation industrielle d’eucalyptus, Congo © D. Louppe, Cirad

Partenaires • OIBT, Organisation internationale des bois tropicaux (projet PD/367/05), Japon • CRDPI, Centre de recherche sur la durabilité des plantations industrielles, Congo • EFC, Eucalyptus Fibres Congo • Meddef, ministère de l’Environnement, du développement durable, de l’économie forestière Congo • Service national de reboisement, Congo.


© Y. Nouvellon, Cirad

Caractériser les services rendus par les forêts plantées L’écologie fonctionnelle

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omment, à la fois, préserver les forêts natives tropicales, lutter contre les changements climatiques et satisfaire les besoins grandissants en bois ou en énergie ? Les forêts plantées, outre leur vocation économique, remplissent certaines de ces fonctions. Elles jouent notamment un rôle majeur dans la fertilité des sols, la séquestration du carbone atmosphérique et le cycle de l'eau. L'écologie fonctionnelle vise à comprendre les lois biologiques et physiques qui assurent la pérennité de ces systèmes. Elle permet d'améliorer les pratiques, qui renforcent leurs fonctions environnementales.

Caractériser les flux de matière et d’énergie

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es changements climatiques et les pressions sur les terres risquent d’augmenter la dégradation et la fragmentation des forêts naturelles et, avec elles, la perte des fonctions et des services qu’elles remplissent. Face à ces menaces, les plantations forestières et les systèmes agroforestiers sont appelés à jouer un Caféiers sous ombrage d’Erythrina poeppigiana rôle croissant, à condition d’être gérés (légumineuse), Costa Rica © O. Roupsard Cirad durablement. L’objectif est de renforcer les impacts positifs des écosystèmes forestiers plantés sur l’environnement, tout en remédiant à leurs effets négatifs: • Impacts positifs : souvent établies sur sols pauvres, les plantations forestières contribuent aux besoins des populations et du marché (ex : elles représentent 5% des surfaces de forêts, mais 35% de la production ligneuse exploitée). Elles réduisent les pressions sur les forêts naturelles pour la production de bois. Elles peuvent améliorer les sols et la biodiversité des zones dégradées, filtrer/épurer les eaux de drainage, jouer un rôle dans les équilibres climatiques, etc. • Principaux risques : les plantations forestières sont plus sensibles que les forêts naturelles aux problèmes phytosanitaires. Une production intensive peut provoquer une baisse, à terme, de certaines ressources naturelles (eaux de surface et nappes phréatiques, nutriments des sols), une perte de biodiversité lorsque les plantations succèdent à des forêts naturelles exploitées, des impacts paysagers si les massifs sont plantés sur de grandes surfaces.

Contacts Jean-Pierre Bouillet Jean-Michel Harmand Cirad UMR Eco&sols 2 Place Viala - Bât.12 34060 Montpellier Cedex 2 France

jean-pierre.bouillet@cirad.fr jean-michel.harmand@cirad.fr


Etude de l’impact de la réduction des pluies et de la fertilisation (K) sur plantation d’Eucalyptus grandis, Brésil © J-P. Laclau, Cirad

L'écologie fonctionnelle étudie les fonctions des organismes en interaction avec leur environnement. Cette discipline est mise en œuvre par le Cirad pour caractériser le fonctionnement des plantations forestières et des systèmes agroforestiers, et les impacts environnementaux associés. Une approche écosystémique, appuyée sur une méthodologie et des outils propres, permet d’étudier de manière dynamique les flux d'eau, de carbone et d’éléments minéraux.

Caractérisation des sols jusqu’à 6 m de profondeur sur le site atelier du Brésil. © J.P. Laclau, Cirad

Un réseau de dispositifs dans les grands systèmes forestiers tropicaux L’expertise du Cirad couvre un réseau unique de sites ateliers, où il étudie avec ses partenaires les processus-clés de fonctionnement : eucalyptus et savane au Congo, eucalyptus en plantations pures et multispécifiques au Brésil, hévéa en Thaïlande, systèmes agroforestiers à caféiers au Costa Rica. Les études portent sur : • les déterminants des cycles de l’eau et du carbone et des émissions de gaz à effet de serre (sensibilité de la production primaire et de la respiration du sol au changement climatique, impact des pratiques culturales sur la matière organique du sol, etc.) ; • les déterminants des cycles de nutriments contribuant à une meilleure utilisation des ressources du sol (rôle des espèces végétales, des peuplements complexes et de leur mode de gestion dans la biodisponibilité des nutriments et l’évolution des bilans minéraux) ; • la modélisation du fonctionnement des systèmes sol-plante sous l’effet des changements globaux et des pratiques culturales et la spatialisation des bilans de C, d’eau et de nutriments. Ces recherches sont nécessaires pour optimiser les pratiques culturales, par exemple pour équilibrer les bilans minéraux (gestion de la matière organique, utilisation de plantes fixatrices d’azote, fertilisation raisonnée). Quelques résultats

© Cirad, février 2011

• Pour préserver les ressources en eau et en nutriments, dans le cas de plantations d’eucalyptus, il est préférable d’entretenir des plantations fortement productives sur des surfaces réduites, avec un apport adéquat de fertilisants, plutôt que des plantations extensives sur de plus grandes surfaces. • Au Brésil, l’évapotranspiration des plantations d’eucalyptus en phase mature est égale aux précipitations ; de ce fait, la recharge des nappes phréatiques diminue par rapport à un couvert de pâturages ; il faut donc aménager le territoire avec des espaces non boisés entre les plantations. • Au Sahel, les acacias africains augmentent la séquestration de carbone et d'azote dans le sol et la biodisponibilité de l'azote pour les cultures. • Dans les systèmes agroforestiers avec caféiers, le couvert forestier, en régulant le microclimat, réduit la transpiration des caféiers et rend la culture moins sensible au changement climatique.

alyser les que pour an itif lysimétri os sp d di ra Ci un e d’ clau, Mise en plac sol. © J-P. La solution du éléments en

Mesure de la respiration du sol en plantation d’hévéas, Thaïlande © P. Thaler, Cirad

Partenaires • Projets français et européens : Intens&Fix (ANR) ; Carboafrica et Climafrica (UE) ULCOS (UE) ; CAFNET (EuropeAid)… • Projets bilatéraux : Soil and carbon balance of rubber ecosystem (PHC Thaïlande) ; Eucflux (entreprises brésiliennes) … • Organismes de recherche et universités européens, nordet sud-américains, africains, asiatiques • Partenaires des dispositifs de recherche en partenariat : Thaïlande (hévéa); Costa-Rica (systèmes agroforestiers) ; République du Congo (eucalyptus), Brésil (eucalyptus) • Réseaux nationaux et internationaux : Ore F-ORE-T, Cifor, Fluxnet, AsiaFlux, Irrdb, Ngara

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© D. Snoeck, Cirad

Améliorer les systèmes agroforestiers en zone tropicale humide Cas des cacaoyers et des caféiers n zone tropicale humide, les systèmes agroforestiers (SAF) associent aux arbres forestiers des cultures pérennes (café, cacao, fruitiers...), ou encore des cultures vivrières ou de l’élevage. Ces SAF sont issus d’une part, de forêts naturelles dans lesquelles une partie de la végétation d’origine a été substituée par des arbres producteurs ou des cultures, d’autre part, de la replantation d’arbres après défriche de la forêt pour des cultures vivrières. Ces modes d’exploitation aboutissent après quelques années à un système complexe de productions multiples. Dans un contexte de diminution des terres disponibles, de pression démographique rurale, de crise alimentaire, de limites atteintes par l’intensification conventionnelle de l’agriculture et de changement climatique, l’agroforesterie offre des perspectives intéressantes. Améliorer la gestion des systèmes agroforestiers, assurer leur durabilité environnementale, technique et sociale représente un enjeu important pour la recherche et le développement.

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Contacts Le fonctionnement des SAF à base de cacaoyers ou de caféiers

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es SAF de caféiers et de cacaoyers constituent une forme traditionnelle de production, dont le fonctionnement s’apparente à celui d’une forêt. Ces systèmes produisent moins de café et de cacao à l’hectare qu’une culture pure, mais en contrepartie : • leur conduite exige moins de travail, de pesticides et d’engrais chimiques ; • les agriculteurs en tirent d’autres productions destinées à Cacaoyer « Nacional », Equateur. © M. Dulcire, Cirad l’autoconsommation ou à la commercialisation : fruits, cola, huile et vin de palme, produits médicinaux, huiles essentielles, fourrage, bois d’œuvre, produits d’artisanat, d’emballage, etc. • ils offrent une gamme de services pour l’environnement : conservation de la biodiversité, préservation de la fertilité des sols et des ressources en eau, prévention de l’érosion, stockage du carbone, etc. • ils constituent des biens sociaux et culturels : patrimoine familial, national et international, esthétique des paysages, lieux sacrés, etc.

Didier Snoeck UPR Performance des systèmes de cultures pérennes Avenue Agropolis 34398 Montpellier Cedex 5 France didier.snoeck@cirad.fr Philippe Vaast UMR Eco&Sols 2 place Viala - Bât. 12 34060 Montpellier Cedex 2 France philippe.vaast@cirad.fr Michel Dulcire UMR Innovation 73 rue J.-F. Breton 34398 Montpellier Cedex 5 France michel.dulcire@cirad.fr


Les cacaoyers et les caféiers sont deux espèces de sous-bois, l’ombrage des autres espèces associées leur est donc naturellement favorable (régulation du microclimat, apport de matière organique). Mais l’ombrage peut aussi avoir des effets défavorables, en créant des conditions propices aux maladies, par exemple. C’est en réglant le niveau d’ombrage que l’agriculteur équilibre les effets favorables et défavorables. Ainsi dans les cacaoyères agroforestières, l’ombrage réduit l’incidence des insectes, mais il favorise la pourriture des cabosses. Dans les caféières agroforestières, l’ombrage prolonge la période de maturation des fruits, qui améliore la qualité du café, mais il réduit la production.

Améliorer la durabilité des SAF Le Cirad conduit des recherches pour améliorer les performances des systèmes agroforestiers. La compréhension et l'accompagnement du développement des SAF impliquent la participation des producteurs et de leurs organisations, des transformateurs, conseillers techniques, intermédiaires, industriels et décideurs publics. La recherche s’intéresse à la capacité des paysans à innover et à faire évoluer leurs métiers. Le Cirad travaille donc avec eux, dans l’objectif d’améliorer durablement les niveaux de vie des populations. Différentes études sont menées sur les SAF : • les savoirs locaux, les stratégies et les pratiques des acteurs ; • les processus d’innovation technique (pratiques culturales, association de différentes plantes pour réduire la pression parasitaire, évolution des filières) ; • les services environnementaux qu’ils procurent et leur impact paysager. Compte tenu de la complexité des interactions entre les différentes espèces associées, le Cirad développe des modèles d’associations agroforestières pour stabiliser, voire augmenter les revenus des agriculteurs et réduire la vulnérabilité de ces écosystèmes face aux changements climatiques.

La recherche face aux changements

© Cirad, février 2011

Le Cirad analyse la contribution de l’agroforesterie à la viabilité des systèmes d’activité des ménages face aux facteurs de changement (économiques, climatiques, environnementaux), en Afrique subsaharienne, en Amérique centrale, en Inde et à Madagascar. L’analyse comparée des différentes histoires locales permet aux chercheurs de : • mesurer l’impact des SAF sur les économies Association caféier-érythrine, Costa Rica. © P. Vaast, Cirad familiales, le patrimoine foncier, l’environnement ; • évaluer la flexibilité des systèmes d’activité familiaux face aux changements : diversification des productions, modes de gestion de l’agrobiodiversité, valorisation de services environnementaux ; • construire avec les producteurs des réponses techniques et économiques face aux évolutions régionales et internationales ; • questionner les modèles de développement promus par les politiques publiques ; • apporter des recommandations dans la définition des critères et des labels écologiques.

Caféiers en Côte-sous-le-Vent, Guadeloupe. © M. Dulcire, Cirad

Partenaires • Pôle de compétence en partenariat Grand-Sud Cameroun • Bangor University, School of the Environment and Natural Resources, United Kingdom • CATIE, Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza, Costa Rica • IRAG, Institut de recherche agronomique de Guinée, Guinée • ICRAF, World Agroforestry Centre, Kenya • KEFRI, Kenya Forestry Research Institute, Kenya • Université d’Antananarivo, Madagascar • Université de Makerere, Ouganda • Université du Ghana

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• University of Agricultural Sciences, Bangalore, India


Amélioration génétique d’espèces forestières Créer des variétés adaptées aux demandes des partenaires

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© J.M. Bouvet, Cirad

a demande en bois et produits forestiers non ligneux ne cesse de croître et de se diversifier (aliments, médicaments, pâte à papier, charbon de bois, énergie de substitution…). Pour les plantations forestières, l’enjeu est d’exploiter la diversité génétique pour fournir des variétés améliorées, tout en assurant la pérennité des plantations et en limitant l’impact sur l’environnement. Dans ce but, le Cirad met au point des stratégies d’amélioration génétique et des processus de sélection multicritères permettant d’obtenir des variétés adaptées aux besoins de ses partenaires publics ou industriels.

L’expertise du Cirad

Fécondation contrôlée pour la réalisation d’hybride d’eucalyptus. © J.M. Bouvet, Cirad

Le Cirad intervient à tous les stades des programmes d’amélioration et de multiplication des espèces forestières : • analyse des stratégies d’amélioration génétique d’espèces de plantation • conseil et appui pour les techniques de création variétale • conseils en marquage moléculaire pour la gestion des ressources génétiques • conseils pour la production en masse de variétés forestières pour les plantations industrielles (multiplication par semences, bouturage, culture in vitro) • analyse et mise au point de stratégies de conservation d’espèces forestières menacées • mise en œuvre de plans de production de semences (réseaux de peuplements semenciers, vergers à graines, etc.)

Produits et outils • Variétés de clones d’eucalyptus (co-propriété Cirad-CRDPI, République du Congo) • Variétés de teck • Méthode de phénotypage par spectrométrie (propriétés physiques, mécaniques et chimiques du bois ; résistance aux champignons et termites ; constituants des fruits ; constituants lipidiques du karité) • Plate-forme de simulation et d’analyse des schémas d’amélioration

Eucalyptus Les recherches en amélioration génétique de l'eucalyptus menées par le Cirad ont fortement contribué au développement des plantations industrielles de production de bois de pâte en République du Congo.

Contact Jean-Marc Bouvet UR Diversité génétique et amélioration des espèces forestières Campus international de Baillarguet 34398 Montpellier Cedex 5 France jean-marc.bouvet@cirad.fr


Prélèvement de copeaux pour des analyses des propriétés chimiques du bois d’eucalyptus. © J. M. Bouvet, Cirad

Un important gain génétique a été réalisé avec les hybrides Eucalyptus urophylla x E. grandis. Ils se caractérisent par une bonne adaptation, une forte croissance avec un tronc droit et bien cylindrique, un bois de meilleure qualité et une bonne aptitude au bouturage. Les clones sont issus d’un schéma d’amélioration incluant des techniques de sélection précoce au champ. Un processus de bouturage industriel a été développé pour la production de plants. Il permet d’optimiser la qualité et le nombre de boutures, atteignant chaque année 625 millions de boutures par hectare de parc multiplicatif, contre 24 000 précédemment. L’ensemble de ces techniques a permis de réduire le cycle de création variétale de 12 à 7 ans. D’autre part, la production en plantation est passée de 7 m3/ha/an avec les espèces pures, à 20-25 m3/ha/an avec ces clones d’hybrides.

Vitroplants de teck. © D. Louppe, Cirad

Pour optimiser la production, le Cirad apporte également son expertise sur l’impact des conditions de culture (qualité du sol, densité de plantation ….) sur les caractères de croissance et la morphologie des eucalyptus.

Plantation d’eucalyptus. © D. Louppe, Cirad

Partenaires

Teck • CRDPI, Centre de recherche sur la durabilité et la productivité des plantations industrielles, République du Congo

Le Cirad travaille à l’amélioration génétique du teck en collaboration avec des partenaires et des dispositifs expérimentaux en Asie et en Afrique. Le teck est en effet une espèce de plus en plus convoitée pour les qualités de son bois. Pour accélérer la sélection de variétés améliorées, le Cirad a développé des marqueurs moléculaires, la technique de spectroscopie proche infrarouge et la détermination chimique des extractibles. Il dispose ainsi d’outils clés pour le suivi des recombinaisons génétiques entre arbres sélectionnés et la prédiction précoce des propriétés physico-chimiques du bois de teck (densité, retrait/dilatation, saturation des fibres, composés phénoliques, durabilité naturelle…). Le programme d’amélioration génétique du teck, mené en partenariat avec la Sodefor (Côte d’Ivoire), a conduit à la création de variétés améliorées pour les plantations. En parallèle, une technique de bouturage horticole et de micropropagation de masse a été développée. Ainsi, la production de millions de vitroplants et la commercialisation de clones de teck, sélectionnés âgés, sont assurées.

• FOFIFA, Centre national de la recherche appliquée au développement rural, université d'Antananarivo, Département des Eaux et forêts, Madagascar • FOSA, Forestal Oriental SA, Uruguay • ICSB, Yayasan Sabah Group, Malaisie • Inra, CNRS, université de Toulouse, France Plantation de tecks améliorés en Côte d’Ivoire. © G. Chaix, Cirad

L’expertise du Cirad en termes de production en masse de variétés forestières est également à l’origine de collaborations ponctuelles au Brésil, Costa Rica et Colombie, pour améliorer la production industrielle de vitroplants de teck.

• Société Vallourec, France • Sodefor, Société de développement des forêts, Côte d’Ivoire • Université de Lomé, Togo

© Cirad, février 2011

Espèces agroforestières Le Cirad s’est investi dans les processus de domestication des espèces forestières productrices de fruits (karité), gérées dans les milieux agroforestiers en Afrique. Il a notamment mieux caractérisé la production fruitière et la qualité des produits (acides gras et vitamines), et contribué à définir des variétés paysannes et à caractériser leur production en corps gras.

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Fruits de karité. © M.T. Allafort, Cirad


Domestication d’arbres à usages multiples Techniques de multiplication végétative à faible coût e premier objectif est de régénérer sans moyens dispendieux les espaces forestiers des régions méditerranéennes ou tropicales semi-arides. Les techniques proposées, très facilement assimilables par les populations rurales, leur permettent de régénérer les ligneux les plus appréciés, devenus rares. Le deuxième objectif est de permettre aux ruraux ou aux tradithérapeutes de sélectionner et de multiplier eux-mêmes des clones performants pour certaines espèces à usages multiples (médicinales, fruitières sauvages, etc.) en vue de leur domestication.

© R. Bellefontaine, Cirad

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Assurer le maintien d’espèces vitales

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ans la plupart des zones semi-arides, la ressource ligneuse est surexploitée. Les causes sont multiples, mais invariables : front pionnier agricole et arrivée de migrants, cheptel croissant sur une superficie réduite, feux de brousse occasionnés par les apiculteurs ou les chasseurs. Les semis naturels ne survivent que quelques mois, puis Initiation au greffage, Maroc. disparaissent presque tous (plus de 95 %) au © R. Bellefontaine, Cirad cours des mois de sécheresse. Les semis en pépinière et les plantations industrielles sont par ailleurs trop onéreux, sauf dans de rares cas, lorsque les femmes d’un village décident de planter des espèces locales par semis de graines « tout venant » sur des surfaces réduites et de les protéger par une clôture. Les paysans mettent également en œuvre des techniques de multiplication végétative à faible coût pour domestiquer des têtes de clones qu’ils ont sélectionnées. Ces techniques servent à assurer le maintien à petite échelle d’espèces locales vitales ou de clones appréciés. Elles sont simples et économiques : induction du drageonnage, bouturage de segments de racines, marcottage terrestre et macrobouturage. D’autres techniques, comme le marcottage aérien et le bouturage classique, demandent une formation d’une journée ; le greffage et le bouturage herbacé (sous brouillard artificiel) exigent des connaissances plus approfondies. Les équipements sont financièrement supportables par ces collectivités.

Contact Ronald Bellefontaine Cirad UR Génétique forestière Campus international de Baillarguet 34398 Montpellier Cedex 5 France ronald.bellefontaine@cirad.fr


Induction du drageonnage, marcottage et bouturage

Tête de clone d’arganier (Argania spinosa) mobilisée ex situ par greffage. © R. Bellefontaine, Cirad

Drageon sur une racine de Diospyros mespiliformis (ébénier d’Afrique, espèce fruitière et médicinale) au nord du Cameroun. © R. Bellefontaine, Cirad

Les drageons, obtenus souvent après blessure de racines, sont des pousses aériennes néoformées sur des racines situées en général entre 5 et 15 cm de profondeur. Ils peuvent se rencontrer jusqu’à 80 mètres de l’arbre-mère (Prunus avium, Sorbus torminalis). L'aptitude au drageonnage est variable selon les espèces. Par exemple, plus de 310 ligneux africains drageonnent. D’un segment de racine (bouture), extrait et replacé dans un substrat adéquat, on peut aisément obtenir un arbre (par exemple pour les chênes-lièges, Sclerocarya birrea, Detarium microcarpum, etc). D’autres ligneux ont des branches basses qui s'enracinent (marcottage terrestre) lorsqu'elles sont ensevelies ou en contact avec le sol (Alchornea cordifolia marcotte jusqu'à 10 mètres). Ces techniques permettent de rajeunir les têtes de clone (ortets) sélectionnées par des générations d’agriculteurs et de les propager dans leurs champs.

Marcotte aérienne de Solanecio mannii, (usage médicinal), Ouganda. © Q. Meunier, université de Gembloux.

© Cirad, février 2011

Premières étapes d‘une domestication : l’arganier au Maroc Dans les régions semi-arides du sud-ouest marocain, aucune variété d’arganier n'a été domestiquée à ce jour. Le Cirad Fruits de Diospyros mespiliformis, au Burkina. © M. Arbonnier, Cirad est parvenu à mobiliser des génotypes âgés de 200 à 400 ans par greffage et marcottage aérien. Le bouturage herbacé sous brouillard artificiel a permis également de tirer profit de la grande variabilité remarquée sur le terrain. Parallèlement, en améliorant les techniques de pépinière, il a également été montré que les portoirs hors-sol à conteneurs cannelés de type WM permettent l’auto-cernage des racines et favorisent la formation d’un système de racines denses, qui améliore le taux de reprise sur le terrain et la croissance juvénile. Dans ces conditions, on pourra raccourcir les mises en défens, faire accepter par les agriculteurs-éleveurs des mises en défens très courtes de périmètres régénérés à base de clones plus performants et commencer ainsi progressivement la domestication de têtes de clones aux caractéristiques remarquables, reconnues et préservées par les riverains.

Partenaires • Inera, Institut de l'environnement et de recherches agricoles Burkina Faso • Université de Ngaoundéré, Cameroun • INRAN, Institut national de recherches agronomiques du Niger • Centre régional de recherches forestières de Marrakech et université de Marrakech, Maroc • Université de Lomé, Togo

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Retour des arbres dans les espaces cultivés tropicaux La régénération naturelle assistée

© R. Peltier, Cirad

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a régénération naturelle assistée (RNA) est utilisée au Sahel depuis plus de vingt ans. Cette méthode a permis de reconstituer des systèmes agroforestiers complexes sur des centaines de milliers d’hectares (Niger, Nord-Cameroun, etc.), avec la contribution du Cirad. Elle pourrait être appliquée en zone tropicale humide, où la forêt est défrichée à grande échelle par abattis-brûlis, laissant la place après culture à des jachères à Chromolaena odorata, très pauvres en biodiversité. En République démocratique du Congo (RDC), sur le plateau Batéké, le projet européen Makala a testé les méthodes de RNA dans les derniers lambeaux de forêts galerie, avec les populations.

Contacts Choix des arbres à conserver

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orsqu’un agriculteur veut mettre en culture une parcelle de forêt ou de jachère arborée, il lui est conseillé de défricher d’abord le sous-bois. Avec l’aide d’un agent du projet, il évalue rapidement Sélection d’arbres avant le défrichement d’une parcelle sur les rebords du plateau Batéké, le potentiel des ligneux présents. Il s’interroge en RDC. © R. Peltier, Cirad ainsi sur les espèces qu’il souhaite conserver, pour leur rôle fertilisant ou pour leurs productions (chenilles, fruits, bois de chauffage, bois d’œuvre, pharmacopée, etc.). Il évalue l’abondance de chaque espèce et s’interroge sur les individus pouvant être sauvegardés lors de l’abattage, de la mise à feu, puis de la mise en culture. Fort de cette réflexion, il sélectionne les arbres à conserver, en essayant de les répartir au mieux dans l’espace, avec au moins un arbre par espèce utile, tout en évitant l’ombrage excessif (suivant les houppiers, une densité de 100 arbres/ha assure un recouvrement d’environ 25%). Chaque arbre à conserver est identifié par une corde ou un anneau de peinture.

Régis Peltier UPR Ressources forestières Campus international de Baillarguet, 34398 Montpellier Cedex 5 France regis.peltier@cirad.fr

Pierre Proces ULG/Gembloux Agro-Bio Tech, Belgique Projet Makala 57, Avenue des Sénégalais Kinshasa-Gombé R.D. Congo proces.p@gmail.com http://makala.cirad.fr


Défrichement sélectif et mise en culture Les arbres non marqués sont abattus, puis sciés ou débités pour produire du charbon. La base des arbres à conserver est dégagée sur un rayon de 2 mètres. Les branchages rémanents ne sont brûlés qu’après 2 ou 3 pluies (50 mm). Les dégâts d’abattage et le passage du feu réduisent la densité à environ 60 arbres/ha. La parcelle est semée en céréales (maïs, etc.). Trois mois plus tard, les céréales sont récoltées et le manioc bouturé. La parcelle est alors sarclée. L’agriculteur sélectionne les repousses d’arbres qu’il veut garder (semis, rejets ou drageons) et les désigne par un piquet. Cela est particulièrement utile dans les trouées sans grands arbres. Les jeunes arbres conservés sont éclaircis, élagués par l’équipe de sarclage. Ils se développent après la récolte du manioc, pendant le cycle de jachère (6-12 ans) réservé au pâturage, à la cueillette, la chasse, l’apiculture, etc.

Mise en place progressive d’un système agroforestier On espère ainsi mettre en place un système où l’arbre et les cultures cohabitent. Ce système, inspiré des pratiques anciennes, mais adapté aux possibilités et aux besoins actuels des agriculteurs, conservera mieux les sols et la biodiversité, tout en augmentant les ressources des populations. En RDC, 40 espèces différentes, dont une forte proportion de légumineuses, sont ainsi conservées.

Effets et conditions d’adoption de cette innovation

© Cirad, février 2011

Les ingénieurs-chercheurs du projet européen Makala, étudient l’effet de cette méthode sur la diversité spécifique, la croissance des espèces, le taux de reconstitution de la biomasse, le stock de carbone, les semis spontanés d’espèces non sélectionnées au départ, et la perception qu’en ont des paysans. Il faut encore en évaluer la diffusion : comment les agriculteurs l’adaptent à leurs besoins, quels problèmes fonciers elle engendre entre ayants-droits et cultivateurs. Une projection des impacts à moyen terme sur la biodiversité, le carbone, la durabilité de la production agricole et forestière et l’économie des ménages et de la région est en cours. Elle est comparée au scénario « sans Makala », c'est-àdire sans protection d’arbres dans les cultures. Il faudra imaginer comment encourager les agriculteurs à poursuivre cet effort au-delà du projet actuel. Une des pistes explorées est celle d’un Fonds forestier, comme il en existe en Europe, qui serait financé par les crédits « carbone » (Mécanisme pour un développement propre, MDP) ou REDD (protection des forêts).

Exemple de RNA sur des bandes anti-érosives du Nord-Cameroun. © R. Peltier, Cirad

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Limiter la destruction des forêts due à la culture itinérante sur brûlis. © R. Peltier, Cirad

Remédier au transport harassant du bois de feu, souvent réalisé par les femmes et les enfants. © R. Peltier, Cirad

Partenaires • CIFOR, Center for International Forest Research, Cameroun • CRDPI, Centre de recherche sur la durabilité des plantations industrielles, Congo • Fondation Hanns Seidel, Allemagne et RDC • Jardin botanique de Kisantu, RDC • Services nationaux du reboisement, RDC et République du Congo • Union européenne (EuropAid) • Université de LiègeGembloux/Agro-Bio Tech, laboratoire de foresterie tropicale, Belgique • Université de Kisangani et ERAIFT, Ecole régionale post universitaire d’aménagement et de gestion intégrée des forêts et territoires, RDC


Paysages multifonctionnels Intégrer la biodiversité et les services écosystémiques dans des espaces ruraux en mosaïque

© E. Torquebiau, Cirad

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a protection de la nature a été longtemps considérée comme un domaine scientifique à part, différent des approches de gestion des terres que sont l’agriculture ou la sylviculture. Depuis quelques années, la communauté scientifique cherche à intégrer l’ensemble de ces approches. En effet, la manière dont l’homme a modifié les écosystèmes pour satisfaire des besoins croissants en nourriture, eau, bois, fibres et combustibles dans les 50 dernières années a provoqué une perte considérable et souvent irréversible de la biodiversité. Les populations les plus pauvres de la planète sont particulièrement affectées.

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’agronomie et la foresterie conventionnelles favorisaient des modes séparés d’utilisation de l’espace. Avec la recherche de nouvelles terres à cultiver, les repères se sont brouillés entre le monde de la forêt et le monde de l’agriculture. Les craintes sur l’avenir de la forêt naturelle et les problèmes environnementaux de l’agriculture ont favorisé des solutions hybrides : arbres des champs, agroforesterie, forêt domestiquée, agriculture multi-étagée, arbres hors-forêt. On ne demande plus aux champs et aux forêts de simplement produire, on leur demande aussi d’assurer des fonctions telles que la fixation du carbone, la lutte contre Cultures associées dans un champ agroforestier l’érosion ou la fourniture de ressources au Cameroun. © E. Torquebiau, Cirad génétiques. Ces services écosystémiques sont menacés au même titre que les écosystèmes eux-mêmes. Il n’est pas possible de concilier production et protection à l’échelle d’un espace simple à deux dimensions comme la parcelle de monoculture. Il faut du volume et de Emmanuel Torquebiau l’hétérogénéité. Tel est le rôle désormais confié aux paysages multifonctionnels en mosaïque.

Contact

Le concept de multifonctionnalité de l’espace rural Un territoire multifonctionnel assure simultanément plusieurs productions, par exemple du bois et des cultures agricoles. Mais la multifonctionnalité peut aller au-delà. On attend aussi de ces espaces polyvalents qu’ils fournissent des services qui ne sont traditionnellement pas pris en compte dans les calculs économiques, notamment des services écosystémiques, ou qu’ils compensent des externalités environnementales, par exemple des problèmes de pollution. Le territoire est aussi le lieu de l’action collective et l’échelle à laquelle on peut raisonner la gestion de certains biens publics, par exemple l’eau ou la biodiversité.

Cirad, UR Biens et services des écosystèmes forestiers tropicaux Centre for Environmental Studies University of Pretoria 0002 Pretoria Afrique du Sud emmanuel.torquebiau@cirad.fr


Une approche à cette échelle permet de concevoir des espaces ruraux qui satisfont divers objectifs : • un équilibre entre les productions arborées et les autres productions agricoles ; • une succession raisonnée de différents modes d’utilisation de la terre ; • une diversification des productions dans le temps et dans l’espace ; • une résilience améliorée face aux aléas climatiques ou socio-économiques.

Intégrer des objectifs de protection de la nature dans l’espace cultivé Les aires protégées ne suffisent pas à répondre aux enjeux de la dégradation mondiale des écosystèmes. Il est désormais admis que les terres rurales ne faisant pas partie des zones protégées ne peuvent plus être ignorées car les pratiques forestières et agricoles ont un impact sur les ressources naturelles et la biodiversité. En intégrant la biodiversité dans l’espace agricole, on modifie le rapport conflictuel à la nature des activités rurales. On contribue notamment à : • assurer des revenus nouveaux à des populations déshéritées, par la valorisation de ressources naturelles et la rétribution de services écosystémiques ; • résoudre des conflits portant sur les relations entre l’homme et la nature ; • montrer que le développement rural et la gestion de la biodiversité peuvent être compatibles. Caméléon dans un jardin agroforestier, KwaZulu-Natal, Afrique du Sud © E. Torquebiau, Cirad

Le concept d’écoagriculture

L’écoagriculture (www.ecoagriculture.org) définit les « paysages associant des objectifs de production agricole et de protection de la biodiversité ». Un paysage d’écoagriculture est une matrice, ou une mosaïque d’unités juxtaposées gérées selon différentes approches. On peut y trouver des composantes conventionnelles (champs, forêts, zones protégées, etc.) mais aussi des pratiques innovantes, améliorées ou redécouvertes, par exemple : agroforesterie (arbres des champs), agriculture de conservation (cultures sous couvert, ou sans labour), gestion intégrée des ravageurs et maladies (lutte biologique), jachères et friches, agriculture biologique, foresterie durable, corridors de biodiversité, haies arborées, brise-vents, infrastructures écologiques (par exemple les bordures enherbées de champs), plantations d’enrichissement en milieu naturel, cultures sous arbres d’ombrage, etc.

© Cirad, février 2011

Le Cirad contribue à la diffusion du concept d’écoagriculture, en partenariat avec des agriculteurs et d’autres acteurs. Son expertise lui permet d’apporter des réponses dans les domaines suivants : • mobilisation des acteurs concernés par ces espaces multifonctionnels ; • évaluation de la « performance des paysages » en matière de production, de conservation, de satisfaction des besoins de base des populations et de mécanismes institutionnels ; • formulation de la vision que les habitants des paysages ruraux ont de leur futur ; • faisabilité de dispositifs de certification de paysages d’écoagriculture ; • formulation de politiques publiques et de règles de gouvernance appropriées à la gestion concertée des espaces multifonctionnels.

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Paysage d’écoagriculture KwaZulu-Natal, Afrique du Sud. © E. Torquebiau, Cirad

Partenaires • Afrique du Sud : Centre for Environmental Studies, University of Pretoria • Etats Unis d’Amérique : Ecoagriculture Partners, Washington DC • Mozambique : Faculty of Agronomy and Forestry Engineering, Eduardo Mondlane University, Maputo • Swaziland: Nature Conservation Service, National Trust Commission, Mbabane • Zimbabwe : Department of Geography and Environmental Science, University of Zimbabwe, Harare


Production durable de charbon de bois en République démocratique du Congo Les jachères arborées enrichies

© R. Peltier, Cirad

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inshasa, capitale de la République démocratique du Congo, a une population de 8 millions d’habitants qui consomme jusqu’à 6 millions de tonnes d’équivalent bois-énergie par an. Or, cette ville est entourée de savanes et d’îlots forestiers. Les besoins en charbon, mais aussi l’essentiel de la nourriture en féculents de base (manioc et maïs) sont assurés par la culture itinérante sur brûlis et par la carbonisation des arbres de ces îlots forestiers et des savanes arborées qui vont en se dégradant. Les productions autrefois assurées par ces formations arborées deviennent rares et chères. La fertilité des sols baisse, la production des cultures après jachère diminue, des problèmes de tarissement de source et d’incendie se multiplient. Comment continuer à approvisionner les populations tout en limitant l’impact environnemental sur les forêts ?

L’enrichissement des jachères arborées

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es cultures sur brûlis laissent place à des jachères arborées après une à trois années de culture, du fait de l’épuisement des réserves du sol. L’enrichissement des jachères arborées consiste à planter des légumineuses, dont les racines associées à des micro-organismes fixent Forêt des versants du plateau Batéké en cours l’azote atmosphérique. Le stockage de matière de défrichement pour la production de charbon et la mise en culture agricole. organique et d’azote dans le sol est ainsi accéléré. © R. Peltier, Cirad Ceci est particulièrement vrai pour les arbres comme les acacias, qui produisent en outre de grandes quantités de bois. Les arbres sont plantés pendant la période de culture, afin qu’ils puissent pousser rapidement après les récoltes, pendant la mise en jachère. Depuis les années 1990, le Cirad a sélectionné des espèces arborées, associées à des bactéries symbiotiques (rhizobium), ayant une forte capacité de croissance et de fixation d’azote, en particulier en Côte d’Ivoire et au Congo. Depuis 2009, le Cirad conduit un projet de recherche-développement avec un financement de l’Union européenne, le projet Makala, qui doit diffuser ces techniques de jachères arborées enrichies ou de gestion durable des derniers îlots forestiers, dans toute la zone périphérique de Kinshasa.

Contacts Régis Peltier Cirad UR Biens et services des écosystèmes forestiers tropicaux Campus international de Baillarguet 34398 Montpellier Cedex 5 France regis.peltier@cirad.fr Franck Bisiaux Fondation Hanns Seidel Allemagne 57 Avenue des Sénégalais Gombé, Kinshasa R.D. Congo mampu.fhs@gmail.com


Les jachères arborées de Mampu A une centaine de km à l’Est de Kinshasa, la plantation de Mampu a été conçue comme la phase pilote d’un vaste projet de reboisement de 100 000 hectares sur les sols sableux du plateau Batéké. Huit mille hectares d’Acacia auriculiformis ont été plantés entre 1987 et 1993. A partir de 1994, la plantation de Mampu a été divisée en lots de Boisement de savane dégradée, 25 hectares attribués à 320 familles principalement à l’aide d’Acacia d’agriculteurs. Ceux-ci doivent gérer leur auriculiformis. © R. Peltier, Cirad plantation en suivant une technique agroforestière innovante qui associe la culture de produits vivriers avec celle de l'acacia. Après les récoltes des produits agricoles, les acacias atteignent 3 mètres de hauteur. Après une dizaine d’années, c’est une véritable forêt d’acacias, mélangée à quelques espèces locales, qui s’est installée. L’agriculteur peut alors l’exploiter, transformer le bois en charbon et le vendre en ville. Dans l’humus non détruit, il pourra replanter un nouveau cycle de culture. Une bande de sol sera conservée non cultivée pour que les graines d’acacia y germent et reconstituent le futur peuplement forestier. Actuellement, la production totale de charbon du massif varie de 8 000 à 12 000 tonnes annuelles (t/an), à laquelle il faut ajouter 10 000 t/an de manioc, 1 200 t/an de maïs et 6 t/an de miel. Le reboisement du massif de Mampu est considéré comme un succès. Des charbonniers de plus en plus performants. © R. Peltier, Cirad

L’extension aux savanes des plateaux Batéké

© Cirad, février 2011

Le modèle agroforestier de Mampu sera étendu aux villages installés sur les savanes des plateaux Batéké, en prenant en compte les droits fonciers traditionnels et en poursuivant la diversification et la transformation locale des produits. Ceci contribuera à couvrir une part plus importante des besoins urbains en énergie renouvelable, tout en créant des emplois ruraux. Cependant, d’autres systèmes agroforestiers méritent d’être testés dans d’autres conditions écologiques et socio-économiques, par exemple en gérant le recru naturel d’espèces locales à usages multiples (fruits, bois, abri d’animaux comestibles, fixation d’azote, etc.). En effet, sur les terrains plus argileux autrefois occupés par la forêt, il existe une grande variété d’espèces arborées dans le recru naturel. Ces arbres ne peuvent pas se développer en raison des coupes incessantes et du passage incontrôlé des feux. Si la parcelle est couverte d’un fourré, l’agriculteur pourra d’abord la protéger par un pare-feu puis sélectionner 100 à 400 brins par hectare d’espèces utiles parmi les milliers de repousses. Ensuite, il pourra exploiter la parcelle pour y récolter du bois de feu, tout en conservant quelques grands arbres semenciers (10 à 100 par hectare), et mettre en place des cultures.

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Récolte de manioc après culture sur brûlis de plantation d’acacia et transformation en cossettes. © R. Peltier, Cirad

Partenaires • CIFOR, Center for International Forest Research, Cameroun • CRDPI, Centre de recherche sur la durabilité des plantations industrielles, Congo • Fondation Hanns Seidel, Allemagne et RDC • Jardin botanique de Kisantu, RDC • Services nationaux du reboisement, RDC et Congo • Union européenne (EuropAid) • Université de Kisangani et Ecole régionale post universitaire d’aménagement et de gestion Intégrée des forêts et territoires (ERAIFT), RDC • Université de LiègeGembloux/Agro-Bio Tech, laboratoire de foresterie tropicale, Belgique


Nouvelles forêts tropicales Valoriser des écosystèmes inédits ’abandon de parcelles agricoles ou la dégradation d’espaces forestiers donne lieu à des processus naturels d’émergence de « nouvelles forêts ». Leur composition diffère des forêts d’origine et s’avère mieux adaptée aux perturbations humaines. Sous les tropiques, elles couvrent 850 millions d’hectares. Peut-on dès lors ignorer les services écosystémiques qu’elles garantissent (fourniture de produits, protection des sols, stockage de carbone...) ? Ajuster le regard des sociétés sur ces nouvelles forêts en renseignant leurs valeurs productives et écologiques constitue un volet en pleine vitalité de la recherche forestière au Cirad.

© J. Tassin, Cirad

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Réhabiliter l’intérêt écologique et socio-économique des espèces ligneuses exotiques

L Bosquet émergent à la suite de l’abandon d’un village (Pointe Noire, Congo). © J. Tassin, Cirad

e Cirad propose et met en œuvre, avec ses partenaires du Sud, des outils de diagnostic et d’analyse du statut et des fonctions de ces nouvelles forêts. Les disciplines qu’il mobilise relèvent de l’écologie, de la télédétection ou de la socioanthropologie. Ces actions sont réalisées sous la forme d’expertises ou d’études plus longues souvent rattachées à l’encadrement d’étudiants.

Une bonne partie des nouvelles forêts résulte d’un réassemblage naturel d’espèces indigènes et exotiques. Dans les îles de l’océan Indien occidental, par exemple, le Cirad étudie la composition de tels écosystèmes et analyse les interactions entre espèces invasives et plantes indigènes. Il a ainsi établi que des sites envahis par des acacias australiens peuvent naturellement s’enrichir de plantes indigènes si des reliques de forêts naturelles sont présentes dans le paysage. A la Réunion, des formes d’interaction écologique positive entre espèces exotiques et indigènes ont été mises en évidence. A Mayotte, il a été montré que certaines espèces exotiques introduites, comme le manguier ou l’avocat marron, font parfois partie intégrante de la structure de forêts considérées comme naturelles.

Contact Jacques Tassin Cirad UR Biens et services écosystémiques des forêts tropicales Campus international de Baillarguet 34398 Montpellier cedex 5 France jacques.tassin@cirad.fr


Enfin, dans le cadre du récent colloque Ecologie2010 rassemblant la recherche française en écologie, le Cirad a co-organisé une session montrant combien les espèces introduites participent à l’ensemble du fonctionnement des écosystèmes dans lesquels elles s’insèrent.

Interactions entre nouvelles forêts et forêts naturelles Le Cirad mène à Madagascar des investigations pour évaluer dans quelle mesure les nouvelles forêts et les forêts dites naturelles interagissent au sein d’un même territoire. Elles confirment l’émergence de mutualismes entre espèces indigènes et exotiques, mais aussi une redistribution spatiale de l’ensemble des services forestiers. La présence de nouvelles forêts permet notamment de relâcher la pression sur les espaces naturels, par exemple pour la collecte de bois de feu.

Acacias australiens se mêlant à la végétation secondaire (Pointe Noire, Congo). © J. Tassin, Cirad

A Mayotte, l’impact des sites envahis par un acacia australien sur l’état de surface du sol a été étudié. Les résultats montrent que la réduction de l’érosion liée à la colonisation de terrains très dégradés par ces acacias concourt à préserver les écosystèmes récifaux. En Nouvelle-Calédonie, l’étude de savanes préservées des feux a montré que des forêts sèches originales s’y reconstituent à partir des lisières des reliques forestières. Les espèces capables de drageonner y apparaissent prédominantes, contrairement aux reliques dont elles sont issues.

Biodiversité des vieilles forêts plantées Dans des situations favorables, les plantations anciennes sont souvent colonisées par des plantes indigènes, mais aussi par des espèces animales. Le Cirad met en œuvre des procédures méthodologiques pour évaluer l’état de biodiversité de telles forêts en évitant l’écueil d’indicateurs trop réducteurs comme le simple dénombrement d’espèces. Une vision à l’échelle du paysage doit dès lors être déployée. Une telle approche a été proposée au Congo, pour les plantations d’eucalyptus voisines de la ville de Pointe Noire. A la Réunion, elle a permis d’évaluer les capacités de régénération de la végétation indigène dans d’anciennes plantations de cryptomeria, espèce introduite d’ExtrêmeOrient.

© Cirad, février 2011

Plantation d’eucalyptus colonisée par une végétation forestière indigène (Pointe Noire, Congo). © J. Tassin, Cirad

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Partenaires • IRD, Institut de recherche pour le développement, CNRS, Centre national de la recherche scientifique, France • ONF, Office national des forêts, la Réunion • IAC, Institut agronomique calédonien, Nouvelle-Calédonie • ONF, Office national des forêts, Mayotte • CRDPI, Centre de recherche sur la durabilité et la productivité des plantations industrielles, République du Congo • Monash University, Melbourne, Australie


La forêt source d’énergie Des filières et des procédés utiles au développement n plus de l’énergie domestique indispensable (80 à 90 % de l’énergie utilisée pour cuire les aliments en Afrique provient toujours du bois), les pays du Sud ont besoin de produire une énergie destinée à la production. La valorisation des biomasses – produits ou résidus agricoles et forestiers – offre cette opportunité, compatible avec une gestion durable des ressources. Elle permettrait dans le même temps de limiter la dépendance de ces pays vis-à-vis des énergies fossiles et de réduire les émissions de gaz à effet de serre.

© F. Pinta, Cirad

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Un enjeu majeur pour les populations tropicales

T Stockage de copeaux d’eucalyptus débités pour le transport, port de Pointe-Noire, République du Congo. © JM. Bouvet, Cirad

rois quarts des habitants de notre planète vivent dans des pays en développement, alors que leur consommation d’énergie primaire ne représente que 35 % de la consommation mondiale. Une ressource abondante en biomasse est pourtant disponible dans un grand nombre de ces pays. Cette ressource renouvelable peut être une opportunité pour le développement du secteur productif, bien au-delà de la satisfaction de la demande en énergie domestique.

La conversion de la biomasse en énergie doit être optimisée par des procédés de conversion performants, utilisant des technologies adaptées aux matières disponibles, aux contextes socio-économiques et à l’environnement local. C’est à ces conditions que la bioénergie sera facteur de développement et contribuera à la réduction de la pauvreté et à l’indépendance énergétique des pays du Sud.

Développer des filières adaptées aux besoins des pays du Sud Développer des filières de biomasse énergie performante tout en permettant d’améliorer la sécurité alimentaire et la pérennité des ressources, tel est le défi qui se pose aujourd’hui. Il s’agit également de définir les échelles et modes d’organisation des filières utiles aux populations locales, en termes économiques et sociaux.

Contact Sylvie Mouras Cirad UR Biomasse-énergie 73 rue Jean-François Breton 34398 Montpellier Cedex 5 France sylvie.mouras@cirad.fr


Les travaux du Cirad portent sur : • l’évaluation de la ressource : il s’agit de mettre au point des méthodes pour évaluer le potentiel de production de biomasse ou le volume de résidus agricoles disponible pour l'énergie, compte tenu des multiples usages des ressources ; • l’identification de scénarios de développement des filières aux échelles locale, territoriale et nationale : adéquation entre demande, ressource, technologie et environnement socio-économique ; • l’organisation des marchés des combustibles et de l’approvisionnement des centrales énergétiques ; • la comparaison des impacts économiques, sociaux et environnementaux des alternatives technologiques en présence ; • l’évaluation environnementale des filières de biomasse énergie, notamment avec les outils d’analyse de cycle de vie.

Four de carbonisation maçonné, République démocratique du Congo. © F. Pinta, Cirad

Turbine à vapeur de 1 000 kW fonctionnant dans une scierie à Belem, Brésil.© F. Pinta, Cirad

Adapter les procédés de transformation à la nature des biomasses Valoriser des résidus agricoles ou forestiers hétérogènes dans un même procédé pose des problèmes de rendement, de fiabilité et de gestion des coproduits pour la conversion en énergie. Le Cirad mène des recherches pour mettre au point des procédés thermochimiques produisant des combustibles solides, liquides ou gazeux homogènes, plus facilement transportables et utilisables : • la gazéification fournit un gaz combustible utilisable en moteur pour produire de l’électricité ou cogénérer de l'électricité et de la chaleur ; • la pyrolyse rapide permet d’obtenir un combustible liquide aux propriétés énergétiques analogues à celles de la biomasse initiale, mais dans un volume plus faible et sous une forme plus aisément manipulable ; • la torréfaction conduit à un combustible solide, intermédiaire entre la biomasse initiale et son charbon, qui présente plusieurs avantages : il est sec, friable, peut être broyé finement et donc utilisé plus facilement, les particules étant fluides ; il émet moins de composés volatiles lors de sa combustion. • la carbonisation permet de produire le charbon de bois utilisé pour la cuisson quotidienne des aliments de millions de personnes. Il a aussi un usage industriel, dans la sidérurgie par exemple. Les recherches du Cirad visent à mieux comprendre les mécanismes réactionnels en jeu afin de concevoir des procédés performants. Elles consistent à : • identifier les facteurs limitant les réactions de conversion ;

© Cirad, février 2011

• modéliser la cinétique des réactions et les transferts de chaleur et de matière à l’échelle de la particule et du lit de biomasse ; • identifier et quantifier l’influence de la nature de la biomasse sur les réactions ; • identifier et quantifier les coproduits de réaction, comprendre leur formation et limiter leur production au cours de la réaction.

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Foyer d’une chaudière à bois produisant de la vapeur pour une turbine, Brésil. © F. Pinta, Cirad

Partenaires Afrique • 2IE, Institut international d'ingénierie de l'eau et de l'environnement, Burkina Faso • Ader, Agence de développement de l'électrification rurale, Madagascar Amérique latine • Service forestier brésilien, université du Pará, université de Brasilia, université de Campinas, Brésil • CATIE, Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza, Costa Rica.


Développer les utilisations des bois tropicaux Caractérisation de la diversité des essences a connaissance de la diversité des espèces forestières ligneuses tropicales est une étape nécessaire pour qualifier la ressource bois et réaliser des produits en bois performants, adaptés aux besoins des populations locales, principalement pour l’habitat et le mobilier. De plus, l’étude de la répartition spatiale de la biodiversité ligneuse à partir de critères écologiques ou xylométriques, tels que la densité du bois, permet d’estimer la biomasse forestière à différentes échelles, de la parcelle jusqu’au continent, ainsi que les f lux et les stockages du carbone. Ces estimations conduisent à identifier des stratégies de regroupement et d’évolution géographique des espèces.

© M. Vernay, Cirad

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Elargir la gamme d’espèces forestières utilisées

E Différents profils de platelage en bois tropical. © M. Vernay, Cirad

n forêt tropicale, la viabilité financière des plans d’aménagement durable et leur mise en application par les opérateurs forestiers dépend directement de l’objectif de production de bois défini par les aménagistes des sociétés forestières. Ces sociétés qui mettent en œuvre des aménagements forestiers durables développent l’exploitation et la commercialisation d’essences peu utilisées dans le but :

• d’optimiser la valorisation des surfaces en cours d’exploitation en tirant le meilleur parti des essences jusqu’à présent délaissées comme en Afrique le Monghinza, le Niové, ou encore l’Okan ; • de limiter la pression sur les essences phares telles que le Sapelli, l’Ayous ou l’Iroko suivant les objectifs définis dans leurs plans d’aménagement et d’homogénéiser les prélèvements de bois en forêt ; • de maintenir la diversité biologique par une valorisation raisonnée d’un plus grand nombre d’espèces pour des applications multiples.

Contact Patrick Langbour Cirad UR Bois tropicaux 73 rue Jean-François Breton 34398 Montpellier Cedex 5 France patrick.langbour@cirad.fr


Le Cirad établit des diagnostics technologiques nécessaires à la valorisation de ces essences peu utilisées. Pour ce faire, il s’appuie sur : • sa xylothèque, constituée de plus de 8000 espèces tropicales. C’est un outil de référence unique pour étudier la diversité des structures anatomiques des bois et contribuer ainsi à expliquer la diversité de leurs propriétés ; • ses bases de données et bases de connaissances (plus de 1200 essences forestières caractérisées à ce jour) régulièrement enrichies par les résultats d’essais physiques et mécaniques de durabilité naturelle, de transformation et de mise en œuvre (sciage, séchage, deuxième transformation, finition). L’homogénéité des données collectées sur un nombre très élevé d’espèces provenant de toutes les régions tropicales conforte la valeur de ces bases de données au niveau international.

Centre culturel J.M. Tjibaou, structure en Iroko (Nouvelle Calédonie). © J. Gérard, Cirad

Coupe anatomique d’Angélique (Dicorynia guianensis). © P. Détienne, M. Vernay, Cirad

Favoriser le stockage du carbone Stockage du carbone, évitement d’émission de gaz à effet de serre, valorisation énergétique, les bois tropicaux contribuent de façons multiples à limiter l’augmentation de la teneur en dioxyde de carbone de l’atmosphère. Leur utilisation contribue fortement à limiter le réchauffement climatique par le carbone qu’ils stockent (en moyenne 500 kg par tonne de bois) provenant du dioxyde de carbone atmosphérique prélevé, puis assimilé par les arbres.

© Cirad, février 2011

Le Cirad commence à pouvoir évaluer l’impact effectif des bois tropicaux sur ces fonctions environnementales en utilisant les résultats des recherches conduites sur leur diversité dans les trois grands bassins forestiers tropicaux que sont l’Amazonie, le Congo et l’Indonésie. Arrivées à maturité, les forêts anciennes ne stockent plus de carbone supplémentaire et la différence entre le carbone stocké dans le bois et le carbone émis lors de sa dégradation s’annule. L’effet « puits de carbone » est donc limité dans le temps. Le renouvellement de la forêt et l’exploitation puis l’utilisation de son bois sont donc nécessaires pour lui permettre de continuer à se développer et à stocker du carbone. À terme, le vrai puits de carbone de la forêt correspond donc au bois stocké hors de l’écosystème forestier sous forme de produits à base de bois. L’empreinte écologique de ces produits à base de bois est évaluée en fonction de leur durée de vie et de la somme de toutes les énergies nécessaires à la production, la fabrication, l’utilisation et le recyclage des matériaux. La caractérisation de la diversité des bois tropicaux permet donc d’estimer sur un plan qualitatif et quantitatif les biomasses forestières en région tropicale, et d’évaluer les flux et le stockage de carbone en peuplements forestiers naturels ou plantés. Ainsi, les bases de données et les bases de connaissances du Cirad sur les bois tropicaux ont de nombreux domaines d’application qui dépassent largement la valorisation des ressources forestières sous forme de bois d’ œuvre.

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Partenaires • Ecole nationale supérieure d'arts et métiers, Laboratoire bourguignon des matériaux et procédés, France • Institut technologique Forêt Cellulose Boisconstruction Ameublement, France • Laboratoire de mécanique et de génie civil, université Montpellier 2, France • Centre de recherche forestière et université Mohammed V, Faculté des sciences de Rabat, Maroc • Forest Research Institute of Malaysia, Malaisie • Ecole nationale supérieure polytechnique de Yaoundé, Université de Yaoundé, Cameroun • Université de Hambourg, Allemagne • Université de Téhéran, Faculté de Karaj, Iran • Université de Boumerdès, Algérie


Améliorer la durée de vie des produits en bois

© N. Leménager, Cirad

Durabilité naturelle et traitement de préservation à faible impact environnemental a protection de la santé humaine et le respect de l’environnement ont conduit à la restriction progressive ou à l’interdiction de certains biocides. Pour améliorer la durée de vie des produits et ouvrages à base de bois, le Cirad conduit des recherches pour favoriser l’adéquation entre durabilité des bois et durée de service des ouvrages : pour cela, il évalue la durabilité naturelle, cherche à comprendre ses déterminismes et met au point de nouveaux produits et procédés de traitement des bois à faible impact sur l’environnement.

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Mode d’action des métabolites secondaires

F Essai de résistance naturelle du bois de mûrier au champignon tropical Pycnoporus sanguineus. © N. Leménager, Cirad

avoriser l’utilisation de certaines espèces tropicales à durabilité naturelle élevée conduit à identifier, extraire et analyser des composés chimiques contenus dans ces bois, en particulier les métabolites secondaires, afin de mieux comprendre leur mode d’action (biocide, anti-oxydant…).

Le Cirad conduit des recherches sur la nature, la structure chimique et les fonctions des composés extractibles. Les méthodes d’extraction et de caractérisation des métabolites sont optimisées. Des études menées sur plusieurs espèces tropicales et méditerranéennes — grignon, wapa, teck, genévrier, cèdre, cyprès — ont mis en évidence les possibilités d’utilisation des sousproduits issus de la transformation de ces bois pour la production de matières actives entrant dans la composition de produits de préservation des bois. D’autres applications sont envisageables pour ces composés extractibles : cosmétique, parfumerie, neutracétique, etc. Une très large gamme d’espèces naturellement durables reste encore à étudier afin de déterminer les potentialités de valorisation de leurs composés extractibles.

Extraction de métabolites secondaires du bois à l’aide d’un appareil de Soxhlet. © N. Nkolo, Cirad

Contact Marie-France Thévenon Cirad, UR Bois tropicaux 73 rue Jean-François Breton 34398 Montpellier Cedex 5 France marie-france.thevenon@cirad.fr


De la durabilité naturelle à la durabilité conférée

Essai de résistance aux termites. © N. Leménager, Cirad

Si la durabilité naturelle d’un bois est insuffisante pour assurer une durée de vie souhaitée dans un ouvrage donné, une protection devient nécessaire : il s’agit alors de la durabilité conférée au bois. Ce traitement doit respecter des critères environnementaux afin que le bois reste un éco-matériau.

Le Cirad a développé un procédé de traitement breveté qui satisfait à ces critères : l’oléothermie. Ce procédé à base d’huiles végétales chauffées combine les opérations de séchage et de traitement sur des bois verts ou humides. Les huiles de trempe pénètrent dans le bois et lui confèrent un caractère hygrophobe qui limite les risques d’attaque fongique et qui améliore la stabilité du matériau. L’ajout d’éco-adjuvants aux huiles de trempe tend à conférer simultanément aux bois traités des performances de durabilité, de réaction au feu et de résistance des finitions aux intempéries. L’utilisation de borates en association avec différents composés — protéines, polymères, huiles… — apparait très prometteuse, tant par l’efficacité de ces produits que par leur faible impact environnemental.

Des essais de laboratoire accrédités par le Comité français d’accréditation La durabilité des bois et l’efficacité des produits et des procédés de traitement sont évaluées lors d’essais normalisés. Ces essais sont réalisés dans le laboratoire de préservation du Cirad, engagé dans une démarche qualité depuis plus de dix ans et accrédité depuis 2006 par le Comité français d’accréditation (Cofrac, accréditation n°11686) selon la norme NF EN ISO/CEI 17025. En 2010, cette accréditation couvre huit essais relatifs à la préservation des bois et produits à base de bois, définis dans les normes suivantes : • EN 113 : Produits de préservation du bois - Méthode d’essai pour déterminer l’efficacité protectrice vis-à-vis des champignons basidiomycètes lignivores - Détermination du seuil d’efficacité.

• EN 117 : Produits de préservation du bois - Méthode d’essai pour déterminer l’efficacité protectrice contre les termites Reticulitermes (termites européens) (méthode de laboratoire) - Détermination du seuil d’efficacité.

• EN 118 : Produits de préservation du bois - Détermination de l’efficacité préventive contre les espèces Reticulitermes (termites européens) (méthode de laboratoire).

• EN 73 : Vieillissement accéléré des bois traités avant essais biologiques (épreuve d’évaporation). • EN 84 : Vieillissement accéléré des bois traités avant essais biologiques (épreuve de délavage). • ENV 12038 : Panneaux à base de bois - Méthode d'essai pour déterminer la résistance aux champignons basidiomycètes lignivores. • XP X 41-542 : Épreuve de vieillissement accéléré des matériaux traités avant essais biologiques Épreuve de percolation.

© Cirad, février 2011

• XP X 41-550 : Détermination de l'efficacité anti-termites des produits et matériaux destinés à être utilisés comme barrière sol et/ou mur.

L’accréditation du laboratoire de préservation du Cirad garantit la traçabilité et la fiabilité de ses résultats et conforte son positionnement international. La portée de cette accréditation sera prochainement élargie à la conception et à la validation de méthodes.

Partenaires • Laboratoire d’études et de recherches sur le matériau bois, Université Nancy I, École nationale supérieure des technologies et industries du bois, Critt Bois, France • Sylvadour, Université de Pau et des Pays de l’Adour, France • Laboratoire de physiologie végétale, laboratoire de mécanique et de génie civil, Université Montpellier 2, France • Institut technologique Forêt Cellulose Bois-construction Ameublement, France • Université de Ghent, Belgique • Université de Hanovre, Université de Göttingen, Université de Eberswalde, Allemagne • Université Mohammed V, Faculté des sciences de Rabat, Maroc • Forest Research Institute of Malaysia, Malaisie • Ecole nationale supérieure polytechnique de Yaoundé, Université de Yaoundé, Cameroun • Institut polytechnique de Yamoussoukro, Côte d’Ivoire • Université de Téhéran, Faculté de Karaj, Iran

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Caractérisation non invasive des propriétés des bois Conception de méthodes d’analyse vibratoire es propriétés technologiques des espèces de plantation présentent une variabilité souvent beaucoup plus élevée que celle des espèces de forêt naturelle. Pour apprécier les performances technologiques de ces bois, il est nécessaire de connaître leurs propriétés mécaniques, souvent longues et coûteuses à mesurer. Afin d’explorer de manière rapide et fiable les variations des propriétés des bois, le Cirad a développé une méthode innovante : l’analyse des vibrations dans le domaine acoustique ou ultrasonore pour la détection de défauts, la qualification et le classement mécanique des bois. Le champ d’application de cette méthode est très étendu, depuis l’étude de la qualité des arbres sur pied jusqu’à la détection de défauts pour des produits bruts ou élaborés.

© L. Brancheriau, Cirad

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Evaluation de la qualité des arbres sur pied

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es arbres sur pied peuvent présenter différents types de défauts internes — dégradations biologiques dues à des champignons, nœuds, attaques d’insectes, fissuration — dont le forestier doit évaluer la présence et l’importance, car ils conditionnent Tomographe ultrasonore. © L. Brancheriau, Cirad directement la valeur du bois. Cette valeur dépend aussi des caractéristiques physiques et mécaniques du matériau dont il est nécessaire de déterminer les variations avant l’abattage de l’arbre. Le tomographe (appareil d’imagerie) développé par le Cirad permet d’évaluer ces caractéristiques de façon non traumatisante pour l’arbre et de fournir rapidement des informations pertinentes, tout en étant facilement utilisable sur le terrain. L’arbre sur pied est analysé via une procédure d’imagerie ultrasonore qui modélise l’interaction entre les ondes mécaniques et le matériau.

Contact Loïc Brancheriau Cirad UR Bois tropicaux 73 rue Jean-François Breton 34398 Montpellier Cedex 5 France loic.brancheriau@cirad.fr


Caractérisation et classement mécanique des bois Le Cirad a mis au point la méthode Bing de caractérisation mécanique qui repose sur l'étude des vibrations d'une pièce de bois. En effet, il existe une liaison connue entre les propriétés mécaniques et le comportement vibratoire du matériau : impacts sur un plancher, instrument de musique, structure en bois soumise aux mouvements du sol, etc. Le dispositif Bing est un outil de mesure des caractéristiques mécaniques de pièces de bois. Il permet d'obtenir les caractéristiques élastiques (module d’élasticité longitudinal, cisaillement transverse) et non élastiques (frottements internes associés à chaque fréquence de résonance) de tout matériau rigide. La mesure nécessite une éprouvette élancée, de géométrie régulière et dont les conditions d'appui sont maîtrisées. L’éprouvette est soumise à des vibrations longitudinales ou transversales dont l’enregistrement et l’analyse conduisent à la détermination des caractéristiques recherchées. La machine Noesys est un dispositif industriel de classement mécanique des bois adapté à des petites unités de production de sciage de charpente (moins de 20 pièces par minute). Son aptitude au classement dans le cadre de la mise en place du marquage CE par la Communauté européenne a été certifiée à l’issue d’une campagne d’essais non destructifs et d’essais destructifs de référence. Machine Noesys. © S. Paradis, Cirad

Qualification des structures en bois

© Cirad, février 2011

Wisis est un dispositif de contrôle non destructif d'éléments de structure bois en place — poteaux, charpente — dont la détérioration peut résulter de l’application de charges excessives, de la présence de champignons ou d’insectes, ou d’autres évènements endommageants d’origine externe. Il constitue un outil de diagnostic et permet l’auscultation de structures en bois par analyse des vibrations dans le domaine acoustique. La méthode de détection utilisée est basée sur la modification de la propagation d’une onde élastique en présence de dégradation du bois. Wisis® est une marque déposée du Cirad. Le logiciel Wisis est protégé. Dispositif Wisis. © L. Brancheriau, Cirad

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Dispositif Bing. © L. Brancheriau, Cirad

Partenaires • Ecole nationale supérieure d'arts et métiers, Laboratoire bourguignon des matériaux et procédés, France • Institut national des sciences appliquées de Lyon, France • Laboratoire de mécanique et acoustique, université Aix – Marseille, France • Institut technologique Forêt Cellulose Bois-construction Ameublement, France • Laboratoire de mécanique et de génie civil, université Montpellier 2, France • Istituto per la valorizzazione del legno e delle specie arboree, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Italie • Forest Research Institute of Ghana, Ghana • Centre de recherche forestière et université Mohammed V, Faculté des sciences de Rabat, Maroc


La viande de chasse en Afrique centrale Une production forestière à valoriser n Afrique subsaharienne, la chasse assure une part importante de l’alimentation des populations rurales. Cependant, la croissance démographique et l’urbanisation sont responsables de l’augmentation constante de la demande. Evaluer et réguler la pression de chasse est donc un enjeu important face auquel le Cirad peut apporter son expertise. Depuis 20 ans, en effet, le Cirad étudie la faune sauvage africaine, de la gestion des aires protégées jusqu’aux différents types de chasse et de valorisation de la faune. Il a ainsi défini un panel d’indicateurs biologiques et économiques permettant de renseigner tous projets de gestion durable de la chasse. © Cirad

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La venaison, une source essentielle de protéines animales

D Marché de venaison à Galafondo, République centrafricaine. © Cirad

ans les régions forestières et de savanes humides, la venaison fournit une part essentielle de la diète protéique des villageois. L’élevage est en effet peu productif, du fait des problèmes sanitaires et des traditions sociales, et les ressources halieutiques sont souvent limitées. Les paysans pratiquent le piégeage autour des champs pour éliminer les ravageurs des cultures et pour assurer l’approvisionnement en protéines de leur famille.

Lorsque l’accès aux marchés urbains est possible, la chasse commerciale peut devenir l’activité principale de certains jeunes ruraux. Dans les grandes agglomérations comme dans les villes secondaires, des suivis de marchés ont été réalisés par le Cirad. Ils montrent que le prix de la venaison fraîche est généralement comparable à celui des viandes d’élevage ou du poisson frais. En revanche, la venaison boucanée par séchage au feu de bois est régulièrement la source de protéines la moins chère, en prenant en compte la perte de poids liée à la dessiccation.

Contact Christian Fargeot Cirad UR Biens et services des écosystèmes forestiers tropicaux Campus international de Baillarguet 34398 Montpellier Cedex 5 christian.fargeot@cirad.fr


La venaison boucanée est ainsi un produit de base, de très large consommation. Il s’agit même souvent, en milieu urbain, de la protéine des pauvres.

La chasse commerciale, une filière de production structurée A cause de législations inadaptées, le ravitaillement des marchés urbains en venaison est rejeté dans le secteur informel, quand cette activité n’est pas considérée comme illégale. Elle participe cependant à la création d’emplois et à la circulation de richesses, des centres urbains vers les campagnes. Contrairement à une idée reçue, la faune sauvage n’est pas une ressource en accès libre. Chaque village contrôle un terroir de chasse, dont les limites sont plus ou moins rigides en fonction de la densité de la population. La filière est structurée à partir du chasseur villageois, prospectant le territoire de chasse de son village. Celui-ci fournit un collecteur qui transporte la venaison vers des marchés de concentration, situés à l’entrée des villes, à l’arrivée des transports routiers ou ferroviaires. Les détaillantes viennent s’y ravitailler et fournissent ensuite les consommateurs et les restaurants. Si la chasse est une activité purement masculine, le reste de la filière, du village au consommateur final, est très largement féminisé.

Vente de gibier en bord de route. © Cirad

Equipe de chasseurs en forêt.© Cirad

Une utilisation durable de la faune sauvage commune Les études menées au niveau des territoires de chasse, comme sur les marchés urbains, montrent que la filière est ravitaillée essentiellement par des espèces de taille petite à moyenne (rongeurs, petits ruminants, suidés,..). Ces animaux ont une reproduction dynamique, des exigences écologiques limitées et supportent donc bien l’anthropisation des milieux et la pression de chasse. Cette faune commune relève de la « biodiversité ordinaire ». Les observations actuelles dans des pays présentant des densités de population humaines très différentes, comme les données historiques, confirment que cette ressource est fortement résiliente.

© Cirad, février 2011

Les politiques de gestion de la faune accordent malheureusement une priorité aux espèces emblématiques, relevant de la biodiversité remarquable. Elles concentrent les moyens scientifiques et financiers sur ces espèces et sur quelques aires protégées, en marginalisant la chasse commerciale. Ces politiques ont ainsi conduit à une impasse à la fois sociale et écologique. Il convient donc de réfléchir à de nouvelles approches de gestion de la faune sauvage, intégrant réellement les populations locales, leurs pratiques cynégétiques et leurs besoins matériels. Pour appuyer ses partenaires dans l’élaboration et la mise en œuvre de telles politiques, le Cirad dispose de compétences pour : • réaliser les études biologiques indispensables à la gestion de la faune commune, • analyser les filières de production de viande de brousse, • mettre en place les outils de gestion des territoires et identifier les indicateurs de durabilité de la ressource, • identifier les réformes institutionnelles nécessaires pour une gestion participative de la faune sauvage et de la biodiversité animale.

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Partenaires • FFEM, Fonds français pour l’environnement mondial, France • MEEF, ministère de l’Environnement, des eaux et forêts, République centrafricaine • CIFOR, Center for International Forestry Research, Indonésie • IGF, Fondation internationale pour la gestion de la faune, France • CRDPI, Centre de recherche sur la durabilité des plantations industrielles, Congo.


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Le Cirad est un centre de recherche français qui répond, avec les pays du Sud, aux enjeux internationaux de l’agriculture et du développement. En partenariat avec les pays du Sud, il produit et transmet de nouvelles connaissances, pour accompagner le développement agricole et contribuer au débat sur les grands enjeux mondiaux de l’agriculture, de l’alimentation et des territoires ruraux. Le Cirad dispose d’un réseau mondial de partenaires et de directions régionales, à partir desquelles il mène des activités de coopération avec plus de 90 pays. Il emploie 1 800 agents, dont 800 ingénieurs chercheurs. Son budget s’élève à 203 millions d’euros dont les deux tiers proviennent de l’Etat français. © Cirad, 2010. Réalisation : Délégation à la communication du Cirad. Illustration de couverture : Nathalie Le Gall.

Forêts tropicales - compétences du Cirad  

Ce document rassemble 20 fiches couvrant divers aspects des compétences du Cirad sur les forêts, de la forêt naturelle à l’arbre planté. Ell...

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