Introduction

1Les mangroves sont des écosystèmes marins et côtiers bien particuliers et caractéristiques des régions tropicales et subtropicales. Les mangroves offrent d’innombrables services écosystémiques notamment la protection du littoral, la pêche et l’alimentation en tant qu’habitat ainsi que de lieux de nurserie pour diverses espèces marines dont les crabes et les crevettes. La présence de mangroves en bonne santé offre ainsi de multiples avantages aux communautés côtières. La superficie totale de ces formations végétales était estimée à 152 361 km² en 2010 (Spalding et al., 2010) et à 135 882 km² en 2016 (www.fao.org/forestry/mangrove/3643/en/). Madagascar, étant un pays insulaire, possède des côtes caractérisées par la présence de ces formations végétales, dont 98 % se situent sur la côte occidentale.

2De nombreuses études abordent l’évolution spatio-temporelle des mangroves de Madagascar (Jones et al., 2016 ; Shapiro et al., 2019) y compris à l’ouest (Andriamalala, 2007 ; Razakanirina, 2016). Les études portent généralement sur les mangroves des aires protégées de Madagascar, à l’instar de la réserve de biosphère de Sahamalaza dans la région Sofia, le complexe Mahavavy-Kinkony, la station forestière d’Antrema et la nouvelle aire protégée (NAP) Bombetoka-Belemboka dans la région Boeny, les mangroves de Manambolo et du delta de Tsiribihina dans la région Menabe. Ces mangroves sont éloignées des agglomérations. Cependant, elles subissent diverses pressions anthropiques. La déforestation des mangroves malagasy résulte principalement de l’exploitation forestière, de l’agriculture, du pâturage et de la production du charbon de bois (MEDD et MAEP, 2019). Mais qu’en est-il des mangroves situées à proximité des villes côtières et dont l’accès est beaucoup plus facile ?

3L’étude présentée dans ce chapitre, a eu pour objectifs d’inventorier la flore des mangroves urbaines et péri-urbaines de l’ouest de Madagascar, notamment celles d’Antsohihy (région Sofia) et de Morondava (région Menabe), et de mieux connaître l’écologie et la dynamique de leurs peuplements ainsi que la cartographie de leur évolution spatio-temporelle de 1973 à 2020. Pour ce faire, une approche écosystémique appuyée par la télédétection a été adoptée.

Méthodologie

Sites d’étude

4Selon les biorégions des mangroves de Madagascar (Allnutt et al., 2012), le premier site d’étude se situe au nord-ouest (mangroves péri-urbaines d’Antsohihy) ; les mangroves péri-urbaines de Morondava constituent le second site au centre-ouest. Le premier site se situe entre 14°49’/14°53’ de latitude Sud et 47°55’/48°0’ longitude Est et a une superficie de 1 190 ha. Le second site se trouve entre 20°15’/20°19’ latitude Sud et 44°15’/44°18’ longitude Est et s’étend sur 250 ha (fig. 1).

Relevés écologiques

5La prospection des zones de mangroves a été menée au moyen d’une embarcation. Dans les sites d’étude, après l’inventaire des espèces floristiques, des transects ont été réalisés dans les mangroves, du rivage à la terre ferme. Ces lignes, perpendiculaires au rivage ou au chenal mesurent de 50 à 500 m de longueur, pouvant être continues ou discontinues. Au total, dix transects ont été réalisés dont cinq dans les mangroves d’Antsohihy et cinq à Morondava.

Figure 1 – Localisation géographique des sites d’étude.

6Les transects ont été établis de part et d’autre de la ligne sur 30 m de large chacun. Ces lignes de transects ont permis de déterminer la distribution des espèces selon la zonation de la mangrove. Des relevés sur une surface de 900 m² y ont été effectués afin d’évaluer l’état de santé des peuplements de palétuviers (par l’estimation de leur densité), avec notamment 27 relevés à Antsohihy et sept à Morondava. Dans chaque relevé, l’espèce, le diamètre à hauteur de poitrine et la hauteur ont été notés. Seuls les individus de plus de 2,5 cm de diamètre à hauteur de poitrine ont été pris en compte. Les superficies étudiées s’étendent au total sur 174 300 m², soit 17,43 ha, à Antsohihy et 36 300 m², soit 3,63 ha, à Morondava. L’échantillonnage représentatif a été élaboré selon l’état de végétation.

Analyse des données

7Afin d’obtenir la distribution des individus selon leur diamètre, le package Weibullness de R a été utilisé. Pour ce faire, les histogrammes relatifs aux structures en diamètre des individus inventoriés ont été construits à partir de leurs densités de probabilité sur les données et les fréquences théoriques dans différentes classes. Les classes de diamètre ont été établies à un intervalle de 5 cm. À partir de ces données, la distribution permet de visualiser la structure du peuplement.

8Pour le test Weibullness, la distribution de Weibull à trois paramètres (a, b et c) a été utilisée, avec f pour fonction de densité de probabilité pour toute valeur x de la variable aléatoire (Rondeux, 1999) :

où x est le diamètre des arbres, a le paramètre de position, b le paramètre d’échelle ou de taille, et c le paramètre de forme lié à la structure du diamètre. Ces paramètres de distribution permettent d’analyser les conditions de vie du peuplement (Glèglè Kakaï et al., 2016), notamment l’état de dégradation de la mangrove.

9L’indice de valeur d’importance (IV) décrivant le rôle structural de chaque espèce dans l’habitat est calculé selon Husch et al. (2003) :

où IVj est la valeur d’importance de la j^e espèce, dj la densité de l’espèce (ou nombre d’individus de la j^e espèce présente dans l’échantillon de population), D la densité totale des espèces (ou nombre total des individus dans l’échantillon de population), xj la somme des sections de base de la j^e espèce (dominance), X le total de la somme des sections de toutes les espèces, nj le nombre d’échantillons dans lequel la j^e espèce est présente et N le nombre total d’échantillons.

Étude cartographique

10Les images Landsat utilisées ont été obtenues à partir du site de l’United States Geological Survey (USGS), sous les références 159/070 et 161/074. Ces images satellitaires ont été réparties en quatre périodes : de 1970 à 1990, de 1990 à 2000, de 2000 à 2010 et de 2010 à 2020.

11L’étude cartographique a été combinée aux études de terrain et aux enquêtes sur les anciennes zones de mangroves. Quant aux images traitées, elles ont toutes le même système de projection, dont le « Universal Transverse Mercator » (UTM) utilisant le « World Geodetic System » de 1984 (WGS84), dénommé « UTM WGS84 zone 38 Sud ». Les zones d’études ont été ensuite extraites pour être analysées. Pour ce faire, une composition colorée, notamment avec la fausse couleur, est effectuée afin de déterminer les différentes composantes et délimiter la végétation. La classification des images a été réalisée via une classification non supervisée, suivie d’une classification supervisée pour laquelle des zones d’entraînement ont été réalisées et appuyées par les vérités terrain. La classification supervisée combine le « maximum de vraisemblance » avec la connaissance de la zone. La matrice de confusion a été calculée pour valider la classification. Cette matrice compare les vérités de terrain et les résultats de la classification ainsi que l’évaluation de précision. La validation des classes retenues a permis de distinguer les zones de mangroves de celles qui en sont dépourvues.

Résultats

Diversité floristique

12Au total, dix espèces réparties dans huit familles sont présentes dans la mangrove d’Antsohihy, tandis qu’à Morondava sept espèces regroupées en cinq familles ont été recensées (tabl. 1).

Répartition spatiale et caractéristiques structurales des espèces

13Le profil schématique de chaque relevé a permis d’établir un modèle du gradient de distribution des espèces végétales, notamment les palétuviers. La mangrove d’Antsohihy est surtout adaptée aux Rhizophoraceae (avec les espèces Rhizophora mucronata, Ceriops tagal et Bruguiera gymnorrhiza, fig. 2A), tandis que Avicennia marina (Acanthaceae) est plus adaptée à celle de Morondava (fig. 2B).

14Quant à la distribution du diamètre, le paramètre de forme de la distribution dans la mangrove d’Antsohihy a une valeur comprise entre 1 et 3,6 (c : 1,22), ce qui implique une distribution asymétrique positive avec la prédominance relative des régénérés à faible diamètre (fig. 2C). La mangrove de Morondava présente également une distribution asymétrique positive avec un paramètre de forme de 1,02 (fig. 2D). Ces mangroves urbaines et péri-urbaines se caractérisent ainsi par l’abondance des individus ayant un diamètre inférieur à 5 cm tandis que ceux de plus de 20 cm de diamètre sont rares. Ces distributions traduisent la perturbation du milieu.

15Concernant la valeur d’importance de chaque espèce, Avicennia marina a la valeur la plus élevée avec 178 % et 274 % respectivement à Antsohihy et Morondava. Les espèces de Rhizophoraceae se classent après Avicennia marina dans les deux sites d’étude. Par ailleurs, Rhizophora mucronata se retrouve respectivement en seconde et troisième place à Antsohihy et Morondava. Ceriops tagal occupe la seconde place à Morondava. Heritiera littoralis (Malvaceae) présente la plus faible valeur à Antsohihy avec 9 %. À Morondava, Sonneratia alba (Lythraceae) détient la plus faible valeur, de l’ordre de 71 % (fig. 2E et 2F).

Figure 2 – A. Modélisation du gradient de distribution dans la mangrove d’Antsohihy. B. Modélisation du gradient de distribution dans la mangrove de Morondava. C. Distribution des diamètres à Antsohihy. D. Distribution des diamètres à Morondava. E. Valeur d’importance des espèces à Antsohihy. F. Valeur d’importance des espèces à Morondava.

Évolution spatio-temporelle des mangroves

16La couverture de la mangrove d’Antsohihy régresse depuis 1973. Cette mangrove a connu une perte considérable de sa superficie sur les périodes 1973-1991 et 2010-2020, avec respectivement le défrichement de 460 et 482 ha (fig. 3A). Quant à Morondava, la superficie occupée par les mangroves urbaines et péri-urbaines diminue considérablement de 1973 à 1990 avec une perte de 167 ha. Cette superficie diminue ensuite progressivement, de 1990 à 2000, avec la perte de 41 ha de mangrove. Toutefois, une dynamique positive a été enregistrée entre 2000 et 2010. Puis, de 2010 à 2020, la déforestation de ces écosystèmes a engendré une perte de 86 ha (fig. 3B).

Figure 3 – A. Évolution spatio-temporelle de la mangrove d’Antsohihy (1973-2020). B. Évolution spatio-temporelle de la mangrove de Morondava (1973-2020).

Discussion

17Dans les mangroves d’Antsohihy, sept espèces de palétuviers sont présentes tandis que cinq seulement sont recensées à Morondava (tabl. 1). La régression de la superficie des mangroves de Morondava est principalement due à l’urbanisation. L’avancée des zones d’habitation dans les mangroves a engendré la rareté, voire l’absence, des espèces caractéristiques de la zone interne. L’absence de Heritiera littoralis est remarquée à Morondava alors que cette espèce présente une faible proportion à Antsohihy, de l’ordre de 9 %, à cause de l’urbanisation de la zone interne de la mangrove dans les deux sites. Lumnitzera racemosa qui est également caractéristique à la zone interne est également absent dans les deux sites d’étude. La dispersion de Xylocarpus granatum nécessite que son gros fruit, à coque dure percute un corps solide afin de se casser et libérer ses graines, ce qui rend difficile sa régénération naturelle et explique sa rareté à Antsohihy et son absence à Morondava. Néanmoins, les mangroves d’Antsohihy et de Morondava sont surtout dominées par Avicennia marina car cette espèce est plus résiliente du fait de sa capacité de régénération et d’adaptation. Les arbres de gros diamètres des deux sites appartiennent pour la grande majorité à cette espèce qui est moins exploitée par rapport aux espèces de Rhizophoraceae. En effet, Rhizophora mucronata et Ceriops tagal sont les espèces les plus exploitées pour le bois de construction, ce qui explique la prédominance d’Avicennia marina (fig. 2A).

18Les transects réalisés ont permis d’étudier les caractéristiques des peuplements et d’établir la distribution des espèces selon la zonation de la mangrove. La répartition des espèces est fonction des conditions du milieu, des besoins et des caractéristiques de chaque espèce, notamment leur tolérance à la salinité. Les espèces qui se trouvent sur le front du chenal, à l’instar de Rhizophora mucronata et Sonneratia alba, supportent une forte salinité et une immersion prolongée. Selon Tostain (2010), Rhizophora mucronata se caractérise par une halotolérance pouvant atteindre un taux de salinité de 42,410 g/l tandis que Sonneratia alba tolère jusqu’à 35,190 g/l. Par ailleurs, Avicennia marina est une espèce pionnière et omniprésente dans la mangrove.

19La stratification de la mangrove est simplifiée (Alongi, 2009), constituée par une strate arbustive et une strate de régénération. La strate arbustive est occupée par les houppes et la strate dite de régénération est composée de plantules et de jeunes plants. L’absence de sous-bois s’explique par la salinité, l’inondation et la faible luminosité, tandis que la présence de sous-bois indique l’ouverture de la canopée associée à un apport conséquent et régulier en eau douce (Taureau, 2017). À Antsohihy, la mangrove est surtout occupée par les jeunes plants d’espèces de Rhizophoraceae (Rhizophora mucronata, Ceriops tagal) et d’Avicennia marina. Ces espèces présentent un fort potentiel de régénération naturelle en présence de semenciers et lorsque les jeunes pousses ont accès à la lumière. La prédominance des individus à faible diamètre (fig. 2C) s’explique par la coupe des gros arbres mais aussi par la dégradation du substrat engendrant le rabougrissement des palétuviers en général.

20Dans la mangrove de Morondava, la régénération naturelle se fait rare en front de mer et au bord des chenaux car cette zone est toujours immergée. L’installation des plantules nécessite le balancement de la marée et non une immersion permanente. En outre, les individus adultes forment une sorte de rideau le long des chenaux, ce qui limite l’accès à la lumière aux jeunes pousses. Quant à la distribution des individus selon le diamètre, ceux de faibles diamètres sont plus abondants (fig. 2D) du fait de la coupe sélective que subissent ceux de plus de 5 cm de diamètre. Par ailleurs, les individus sont rabougris, principalement du fait de la dégradation du substrat (Ranaivojaona et al., 2020).

21Quant à l’état de santé des mangroves, la dégradation accentuée de la mangrove d’Antsohihy est due à l’exploitation des bois de mangrove notamment pour les constructions permanentes, les constructions légères et les bois-énergie avec le charbon de bois (Ranaivojaona et al., 2019). Selon des travaux antérieurs, les principales pressions et menaces sur la mangrove de Morondava sont le remblayage pour des constructions, l’extraction du sol et les coupes illicites de bois de mangrove (Ranaivojaona et al., 2020). Pourtant, les mangroves sont primordiales pour la lutte contre les changements climatiques du fait de leur capacité de séquestration de carbone élevée, contribuant ainsi à l’atténuation des effets du changement climatique (MEDD et MAEP 2019). Les mangroves urbaines et péri-urbaines de l’ouest malagasy présentant un état de dégradation très avancé, les services écosystémiques rendus sont de fait réduits dont leur capacité de séquestration de carbone. En revanche, ces mangroves sont sources de revenus grâce à l’écotourisme (balades sur des embarcations par exemple).

22Les mangroves se situant dans les zones côtières, elles sont les plus vulnérables au changement climatique. En effet, selon les projections réalisées sur ces écosystèmes marins et côtiers, 10 à 15 % de leurs superficies seraient détruites d’ici 2100. Cette destruction est essentiellement attribuée à l’élévation du niveau de la mer (Alongi, 2008 ; Gilman et al., 2008). Par ailleurs, la superficie mondiale des mangroves a diminué de plus de 50 % au cours du dernier demi-siècle (Shi et al., 2016). Selon Shapiro et al. (2019), les mangroves malagasy ont connu une perte nette de superficie entre 1995 et 2018. Jusqu’en 2000, les surfaces perdues suivent principalement la marge extérieure à la limite des terres. Ces zones correspondent, en effet, au changement d’occupation du sol notamment l’urbanisation dans les cas des mangroves urbaines et péri-urbaines. À Morondava, des quartiers sont créés sur d’anciennes zones de mangrove. Toutefois, à Antsohihy, les mangroves proches des agglomérations sont moins sujettes à l’urbanisation dans leur ensemble. La diminution considérable de la superficie des mangroves à Antsohihy durant les périodes 1973-1991 et 2010-2020 (fig. 3A) est particulièrement due à l’exploitation à outrance de leur bois.

23Les inondations rendent vulnérables les populations locales, notamment celles qui habitent les anciennes zones de mangrove ou encore les zones de basse altitude près des côtes. Le passage d’une perturbation cyclonique, dont la dépression tropicale Eketsang en janvier 2019, dans la ville de Morondava, a provoqué l’inondation de plusieurs quartiers et impacté 1 347 sinistrés (Firinga, 2020). Par ailleurs, la ville de Morondava et les zones littorales du Moyen-Ouest sont confrontées à une érosion côtière depuis plusieurs décennies. D’ici 2100, la zone littorale de Morondava devrait connaître un recul des côtes de 5 à 6 m/an (MEDD, 2017). Le niveau maximal d’inondation devrait engloutir une superficie de 1 550 ha, 1 930 ha en et 2 330 ha respectivement en 2025, 2050 et 2100 (MEEF, 2006). Les mangroves de Morondava subissent déjà des inondations consécutives des saisons pluvieuses. Ces inondations ont des effets néfastes sur les mangroves en diminuant leur productivité, leur photosynthèse et leur survie (MEDD et MAEP, 2019). Une augmentation du taux de mortalité de Bruguiera gymnorrhiza a été observée dans les mangroves de Morondava en 2020 (Ranaivojaona et al., 2020). En outre, l’érosion côtière affecte une partie de ces mangroves qui se trouvent à l’embouchure et exposées aux houles.

24Face à la dégradation continuelle du milieu, une partie de la mangrove d’Antsohihy est reboisée avec Rhizophora mucronata et Ceriops tagal. Dans la mangrove de Morondava, la restauration des peuplements est réalisée par la population locale avec les espèces originelles, notamment Avicennia marina et Rhizophora mucronata. À Antsohihy, ces initiatives entrent dans le schéma de gestion locale des ressources naturelles sous l’égide du ministère de l’Environnement et du Développement durable. À Morondava, la restauration des mangroves relève des initiatives de la population locale, des organisations environnementales en collaboration avec le ministère de tutelle. Par ailleurs, ces efforts sont appuyés par la politique de l’État, depuis 2019, afin de reverdir Madagascar.

Conclusion

25La présente étude a permis de présenter la situation écologique des mangroves urbaines et péri-urbaines de l’ouest de Madagascar, dont Antsohihy et Morondava. Ces mangroves sont prédominées par Avicennia marina, une espèce résiliente et ubiquiste, tandis que la modélisation du gradient de distribution des espèces a montré que Rhizophora mucronata caractérise la mangrove d’Antsohihy. Par ailleurs, ces mangroves fortement perturbées, du fait de l’urbanisation et de l’exploitation massive des palétuviers, sont constituées principalement par des individus de moins de 5 cm de diamètre. L’évolution spatio-temporelle de ces écosystèmes a confirmé leur dégradation progressive entre 1973 et 2020, avec la perte, depuis 1973, de 48,16 % de la superficie de la mangrove d’Antsohihy et de 62,97 % de celle de Morondava. Face à ce constat, la restauration des mangroves de ces deux sites s’impose et doit d’être soutenue. La réussite d’une restauration écologique repose essentiellement sur la prise en compte de l’affinité des espèces aux substrats mais également de la résilience des espèces choisies face aux aléas climatiques. La restauration de ces écosystèmes soutiendrait non seulement la fonction de séquestration de carbone des mangroves mais aussi les activités qu’elles procurent, génératrices de revenus pour les populations locales, notamment l’écotourisme.