Anne JACQUIN - Les thèses en ligne de l'INP - Institut national ...

INTRODUCTIONLes savanes sont des écosystèmes fragiles reposant sur la coexistence entre une strate herbacée et unestrate ligneuse. Elles constituent des systèmes dynamiques dont l’évolution dépend de l’intensité defacteurs environnementaux (sécheresse, feux, élevage). Les conditions de leur persistance sont trèscomplexes et restent mal connues. Elles ont fait l’objet de nombreuses études (Gignoux J. et al. 1997;Jeltsch F. et al. 2000; Walker B.H. and Noy-Meir I. 1982) qui concourent à conclure que la plupartsont maintenues dans leur état par les feux et, par conséquent, sont considérées comme nonclimaciques.Dans le contexte des changements climatiques globaux et de la forte croissance de la populationmondiale, la pression sur les écosystèmes de zones arides augmente. Cela se traduit dans les savanespar une intensification des pratiques liées à leur utilisation par l’élevage. Les savanes sontparticulièrement exposées à des risques importants de dégradation, dans la mesure où la majeure partieest localisée dans des zones arides ou semi-arides et abrite une part importante de la populationmondiale (Reynolds J.F. et al. 2007). De part leur importance d’un point de vue agricole, écologique etenvironnemental, la question de leur pérennité représente un enjeu majeur (Ancey V. 1996; BoutonnetJ-P. et al. 2001; Sere C. 1994) qui doit être étudié.Dans un contexte plus conceptuel, le rôle du feu dans les dynamiques de végétation des savanes n’apas encore pu être clairement établi, notamment concernant le choix de mode d’usage des feux.Compte-tenu de la grande hétérogénéité de structure et de fonctionnement des savanes, ce problèmedoit être traité à l’échelle de l’écosystème.L’approche méthodologique choisie repose sur l’utilisation d’images de télédétection. Deux objectifs,l’un méthodologique et l’autre thématique, structurent ce travail de thèse : 1) l’évaluation du potentielde séries temporelles d’images satellitaires à moyenne résolution spatiale pour caractériser le régimedes feux et la dynamique de végétation des savanes ; 2) la caractérisation de la part du facteur feu dansl’explication des dynamiques de végétation des savanes.Les savanes étudiées sont celles présentes à Madagascar. Dans ce pays, l’état de conservation ducouvert végétal de ces écosystèmes pose clairement la question de leur pérennité. En outre, l’intensitéde l’usage des feux contribue à considérer ce facteur comme le plus important dans l’explication desévolutions des savanes. L’étude de la relation « feu – dynamique de végétation » est basée surl’utilisation d’une série temporelle d’images MODIS acquise entre 2000 et 2009. Compte-tenu deséléments connus de dynamique de végétation des savanes à Madagascar, nous considérons que ce pasde temps est adapté pour mettre en évidence la dégradation ou le maintien des savanes que l’on peutrelier avec les modes d’usage des feux observés au cours de cette même période.Ce document s’organise en trois parties : La première partie présente le contexte général des savanes,la démarche et les objectifs du travail de thèse (chapitre 1). Dans la deuxième partie, nouscommençons par décrire le site d’étude et les données utilisées (chapitre 2). Nous exposons ensuite lesméthodes développées ou appliquées aux séries temporelles d’images MODIS dans l’objectif decaractériser le régime des feux (chapitre 3) et les dynamiques de végétation des savanes (chapitre 4).Enfin, la troisième partie met en relation les résultats obtenus par l’application sur le site d’étude desméthodes présentées dans la deuxième partie pour étudier le rôle du feu dans la dynamique devégétation (chapitre 5).Les travaux de thèse présentés dans les chapitres 3, 4 et 5 ont donné lieu à la rédaction de différentsarticles, publiés ou en cours de publication, dont la liste est présentée ci-après.16