Memoire Online - évaluation du stock de carbone d'un peuplement d'acacia mangium à¢gé de 6 ans, à bois nago, section bois-poux dans la commune de Mont-Organisé, Haà¯ti

L'Acacia mangium est un grand arbre originaire de la Papouasie Nouvelle-Guinée, de l'Indonésie et de l'Australie qui peut atteindre jusqu'à 30 m de haut. Cependant dans des conditions peu favorables c'est un petit arbre, parfois avec des tiges multiples et buissonnantes. Son fût est long et droit certaines fois légèrement cannelé à la base. L'écorce est claire, gris-brunâtre ou brune, rugueuse avec des fissures longitudinales. Sur le tronc, les branches persistent longuement, l'élagage naturel est donc mauvais. Le système racinaire est vigoureux et traçant (CIRAD, 2003). Caractérisé par un bois léger de densité égale à 0.6 g/cm³ (FAO, 1979) ; l'Acacia mangium est exploitable entre 6 et 9 ans. Sa une durée de vie est relativement courte car elle ne dépasse pas une trentaine d'années dans son aire d'origine (Pinyopusarerk et al., 1993).

L'Acacia mangium est une espèce des forêts claires et des savanes boisées, partiellement liée au passage des feux. En général, on la trouve dans les régions côtières, surtout en dessous de 300 m d'altitude, au maximum à 800 m. Exigeante en lumière, c'est une espèce à croissance rapide qui particulièrement, ne présente pas d'arrêt de croissance quand les conditions sont adéquates. Formant des associations symbiotiques avec des Rhizobiums, des Bradyrhizobium, des ecto et endomycorhizes, elle la capacité de croître sur des sols particulièrement pauvres (CIRAD, 2003). L'Acacia mangium peut supporter des conditions climatiques très diverses : des précipitations d'été ou uniformément réparties, de 1000 à 4000 mm avec une saison sèche de 0 à 6 mois. La température moyenne du mois le plus chaud qu'elle tolère est d'environ 30-34^oC et la moyenne du mois le plus frais 15-22^oC (Mergen et al., 1983).

L'Acacia mangium est capable de se produire derrière les mangroves, dans les marécages saisonniers, le long des ruisseaux et sur les plateaux bien drainés, les

crêtes basses et les collines de montagne (Pinyopusarerk et al., 1993). A la différence des autres légumineuses qui nécessitent un sol de pH supérieur à 5.5, l'Acacia mangium est apte à se développer sur des sols acides de pH 4.5-6.5 pauvres, légers et bien drainés en surface (CIRAD, 2003).

L'Acacia mangium a une forte croissance initiale ; dès l'âge de 3 ans elle peut déjà atteindre 5 à 6 m de hauteur et une quinzaine de mètres à 15 ans en conditions moyennes. A partir de 3 ans, l'accroissement en circonférence est influencé par la densité pour les plantations les plus serrées. Après 8 ans, sa croissance diminue aussi rapidement (Dupuy et N'Guessan, 1990). Le tableau suivant présente différentes valeurs de croissance en hauteur et en diamètre des arbres d'Acacia mangium des peuplements de différents âges à partir des études réalisées en Indonésie et en Côte d'Ivoire en fonction de l'âge et de la densité

Tableau 1: Croissance de certains peuplements d'Acacia mangium en fonction de l'âge et de la densité

Références	Age (ans)	Densité (arbres/ha)	DHP moyen Hauteur (cm) (m)		Surface terrière (m²/ha)
Hériansyah et al., 2007	3	1838	7.25	7.33	8.78
Hériansyah et al., 2007	5	758	17.89	17.41	20.12
Traoré et al., 2018	3	845	12.5	12.5	10.42
Traoré et al., 2018	7	715	23.4	19.0	30.75
Ilyas, 2013	3	1100	12.73	5	14.40
	5	1100	15.28	6	21.54
	7	1100	24.19	8	48.54

Selon Brown (2002), deux composantes sont à considérer afin d'estimer la biomasse des arbres. Tout d'abord, la composante aérienne constituée de feuilles, de branches et de tiges d'où la biomasse aérienne ; ensuite le sous-sol comprenant les racines d'où la biomasse souterraine. La biomasse de certains peuplements

d'Acacia mangium a déjà été évaluée lors de précédents travaux réalisés sur différents sites d'étude en Indonésie. Le tableau suivant présente les valeurs trouvées en fonction de l'âge.

Tableau 2: Valeurs de l'estimation de la biomasse épigée de certains peuplements d'Acacia mangium situés en Indonésie par rapport à l'âge

L'estimation de la biomasse des arbres peut se faire par des méthodes directes et indirectes (Brown, 2002). Les méthodes directes consistent à récolter l'arbre et à prendre des mesures de la masse réelle des différents compartiments (troncs, branches, feuilles, racines). Ces méthodes sont destructives (Kangas et Maltamo, 2006). Les méthodes indirectes utilisent des modèles de biomasse et des facteurs d'expansion de la biomasse (BEF) pour exprimer la biomasse des arbres, elles sont efficaces dans le temps (Peltier et al., 2007).

Des deux composantes (aérienne et souterraine) de la biomasse des arbres, l'estimation de la biomasse aérienne (AGB) suscite beaucoup d'intérêt ces dernières années et est devenu un sujet de recherche de grande importance (Zolkos et al., 2013). Deux méthodes indirectes d'évaluation de la biomasse sont préconisées. Tout d'abord, les méthodes se basant sur des techniques de télédétection et adaptées pour la mesure et le suivi des forêts sur de grandes études spatiales (Picard et al., 2012). Ensuite, les méthodes fondées sur l'utilisation des équations allométriques en appliquant des données d'inventaire. Etant donné que

cette étude se réalise sur une petite parcelle et que cette dernière méthode est moins coûteuse, peu exigeante et de bonne précision, c'est elle qui est appliquée. Quant à la deuxième composante, à savoir la biomasse souterraine (BGB) ; elle est considérée comme étant le réservoir de carbone le plus difficile à évaluer. Cependant, elle peut être estimée à partir de la biomasse aérienne plus facilement mesurable en utilisant le ratio racine/tige (R/S) : AGB = AGB X R/S (Nasi et al., 2008). De même, plusieurs équations allométriques applicables à différents types de forêt testées et validées dans des publications scientifiques, ont été développées pour estimer la biomasse souterraine à partir de la biomasse aérienne.

Le bois mort peut représenter jusqu'à 40 % de la biomasse aérienne totale des systèmes forestiers tropicaux (CIRAD, 2011). Pearson et Brown (2005), définit quatre catégories de bois morts : la première catégorie est celle des arbres avec les branches et les rameaux ressemblant à un arbre vivant (sauf pour le feuillage), la deuxième comprend les arbres sans rameaux mais avec encore des branches grandes et petites, la troisième catégorie concerne les arbres avec seulement de grandes branches et la quatrième et dernière comprend le tronc seulement, sans les branches. Pour cette dernière catégorie, la hauteur de l'arbre et son diamètre au niveau du sol sont à mesurer et il faut estimer le diamètre de la cime. Les bois morts du peuplement de Bois Nago appartiennent à la première catégorie. Alors, les équations allométriques générales peuvent être utilisées pour calculer la biomasse des arbres morts qui ont encore des branches et des rameaux. La quantité de biomasse dans un arbre mort encore debout peut être similaire à celle d'un arbre vivant. Cependant, un facteur de désintégration du bois mort doit être utilisé, par exemple 0,1 (ou 10 %) parce que le bois mort qui se décompose au sol est moins dense que le bois de l'arbre encore debout (Mcghee et al., 2016).

Les équations allométriques sont des relations qui relient la biomasse à une ou deux variables indépendantes telles que le diamètre à hauteur de poitrine et la hauteur des arbres (Lotfi, 2008). Beaucoup d'auteurs ont proposé des modèles

allométriques sur la base d'une, deux ou trois variables indépendantes: 1) le DHP uniquement; 2) le DHP et la densité du bois, et 3) le DHP, la densité du bois et la hauteur totale (Dorvil, 2010). Certains modèles cités dans différentes publications scientifiques ont été développées pour estimer la biomasse aérienne des arbres d'Acacia mangium spécifiquement (tableau 3). D'autres plus généralisées permettent également de calculer la biomasse aérienne mais ont été développés en fonction de la zone agroécologique (tableau 4). Les modèles présentés dans le tableau ci-dessous ont été développés afin d'estimer la biomasse aérienne des arbres d'Acacia mangium spécifiquement. D'après les modèles du tableau ci-dessous la biomasse aérienne peut être calculée par la sommation de la biomasse des tiges, des branches et des feuilles.

Tableau 3: Équations allométriques pour l'estimation de la biomasse des arbres d'Acacia mangium.

Btiges = biomasse tiges, Bbranches = biomasse branches, Bfeuilles = Biomasse feuilles, D = diamètre à hauteur de poitrine, H = hauteur totale.

Ces équations ont été développées dans des peuplements situés en zone de climat tropical, notamment en Côte d'Ivoire et en Indonésie. Elles permettent d'estimer la biomasse aérienne des arbres d'Acacia mangium. Les équations allométriques de Traoré et al. (2018) ont permis d'estimer la biomasse des différentes composantes

aériennes (troncs, branches, feuilles) séparément. Elles ont été développées en Côte d'Ivoire, pour des peuplements d'Acacia mangium; situés dans une zone de forêt tropicale, plantés sur des sols ferrugineux à basse altitude (40 à 100 m) et recevant une précipitation moyenne de 1766 mm Les peuplements d'Acacia mangium étudiés par Hardiyanto et Wicaksono (2008) et Hériansyah et al. (2007) reçoivent annuellement plus de 2000 mm et sont situés à moins de 200 m d'altitude. Le tableau suivant présente plusieurs modèles d'équation allométrique généralisées développées en fonction de la zone agroécologique et qui permettent de calculer la biomasse aérienne des peuplements forestiers.

Tableau 4: Équations allométriques pour l'estimation de la biomasse aérienne des arbres en forêts tropicales humides

Selon Ketterings et al. (2001) cité par Dorvil (2010), la plupart des modèles ont été développés en utilisant des données provenant de zones équatoriales. Ces équations allométriques reposent sur le DHP et la hauteur totale mais aussi sur la densité du bois (Chave et al., 2005). Cairns et al. (1997) ont développé une équation allométrique permettant d'estimer la biomasse souterraine en forêt tropicale à partir de la biomasse aérienne: BGB = 0.347 × (AGB)^0.884.

Le bois sec contient environ 50 % de carbone; cela signifie que près de 25% d'un arbre vivant est composé de carbone, comme la fraction couramment appliquée par

défaut est de 0,47 entre la biomasse sèche et la biomasse vivante (GIEC, 2006). Ainsi, le carbone stocké dans les plantes ligneuses peut être estimé par la relation: C_w=k×B_w, avec Cw, le stock de carbone, Bw la biomasse exprimée en matière sèche par unité de superficie en (t/ha) et k0,47 (Nasi et al., 2008).

Quand le bois est brûlé, il réagit avec l'oxygène de l'air et produit du dioxyde de carbone, de l'eau, de la chaleur et de la lumière. A partir du tableau périodique des éléments la masse atomique du carbone (C) est de 12 et celle de l'oxygène (O) est de 16. La molécule du dioxyde de carbone (CO2) a un atome de carbone (C) et deux atomes d'oxygène (O). La masse atomique du dioxyde de carbone (CO2) est la somme des masses atomiques de ces atomes (44). Le rapport de la masse atomique du dioxyde de carbone à celle du carbone est 44/12, qui est sensiblement égal à 3.667. Pour convertir la quantité de carbone en dioxyde de carbone. Il faut multiplier la quantité de carbone par 3.667 ou 44/12.

Les études concernant l'évaluation des stocks de carbone des peuplements forestiers sont très nombreuses de nos jours. Le tableau suivant présente les valeurs des stocks de carbone de quelques peuplements d'Acacia mangium en fonction de l'âge et de la densité.

Tableau 5: Stock de carbone évalué pour certains peuplements d'Acacia mangium en fonction de l'âge et de la densité

Age	Densité	Stock de carbone	Références
Ans	arbres/ha	t/ha
1	1050	0.22	Herdiyanti et Sulistyawati, 2009
3	889	12.45	Herdiyanti et Sulistyawati, 2009
3	845	27.79	Traoré et al., 2018
5	839	28.59	Herdiyanti et Sulistyawati, 2009
7	728	31.48	Herdiyanti et Sulistyawati, 2009
7	715	86.33	Traoré et al., 2018
11	553	105.00	Traoré et al., 2018

évaluation du stock de carbone d'un peuplement d'acacia mangium à¢gé de 6 ans, à bois nago, section bois-poux dans la commune de Mont-Organisé, Haà¯ti

CHAPITRE II : REVUE DE LA LITTERATURE