Le développement de la civilisation humaine a nécessité une intervention à des degrés divers de l’homme dans l’environnement. Les conséquences sont de plus en plus évidentes et significatives, elles attirent l’attention d’un grand nombre de chercheurs dans divers domaines scientifiques. En effet, depuis la moitié du 20ème siècle se sont enclenchées des mutations majeures des sociétés humaines. L’accélération technologique et la croissance démographique mondiale ont occasionné une intensification des activités humaines, agriculture, industrie et urbanisation, au détriment de nombreux écosystèmes. Cette influence de l’homme sur les écosystèmes a entraîné une modification des cycles biogéochimiques globaux et une baisse drastique de la biodiversité (Millennium Ecosystem Assessment, 2005) ; à tel point que cette dernière est qualifiée par certains auteurs comme un sixième extinction massive dans l’histoire de la vie (Teyssèdre, 2004).
Dans le contexte sahélien semi-aride, les sols sont soumis à des contraintes très fortes, en particulier, la sécheresse et les pratiques agricoles dont les pratiques d’irrigation qui favorisent la salinisation des sols conduisant à leur dégradation. Les enjeux sociétaux et économiques touchent à la sécurité alimentaire pour des populations qui actuellement ont un fort taux d’accroissement démographique ; les enjeux environnementaux concernent tant la réduction des dégradations des sols, leur perte de fertilité s.l., que l’adoption de techniques qui optimisent le rôle de la matière organique du sol (MOS) et ainsi limitent l’émission de GES (gaz à effet de serre) vers l’atmosphère.
Le sol formé de particules organiques et minérales, issues de la transformation des constituants primaires, est l’un des plus importants réservoirs de carbone (C), de la planète. Ce C provient des organismes morts, essentiellement des végétaux, des déjections animales, des exsudats des racines ou « rhizodépots » et des organismes vivants. Au cours du processus de minéralisation, qui transforme en minéraux les composés organiques, du CO2 et/ou CH4 sont libérés vers l’atmosphère. Le temps de séjour du C dans le sol dépend de la composition de la MO, des conditions pédoclimatiques (température, humidité, aération…) et des acteurs biologiques présents. Le C est donc stocké de manière temporaire dans les sols. Le débat actuel sur le maintien des stocks de carbone conduit à militer au niveau scientifique pour une augmentation de 4 ‰ an⁻¹ des stocks (communiqué de presse de lancement du programme de recherche internationale) qui compenserait des émissions annuelles de CO2 des écosystèmes terrestres. Cet enjeu permet alors de mieux présenter l’intérêt de mieux connaître, conserver et gérer le C des sols. Conserver voire accroître le stockage de C dans les sols via les pratiques agricoles et sylvicoles est un levier important de maintien de la fertilité, un enjeu dans le cadre de la sécurité alimentaire, une manière de réfléchir aux adaptations au changement climatique.
Dans le pourtour du lac Tchad, la variabilité climatique qui prévaut depuis plus de trois décennies dans le Sahel, s’exprime sur la pluviométrie et conduit à l’occupation de sols de bas-fonds. En effet, aux variabilités de pluviométrie, les facteurs humains tels que les feux de brousse, l’accroissement de la pression sur l’espace agricole cultivable, la pression de pâturage, le prélèvement de biomasse ligneuse pour des usages multiples, conduisent à accentuer la dégradation des terres et à un certain abandon des cultures pluviales des « terres hautes » pour se porter vers des cultures de bas-fonds quand cela est possible.
Les incidences liées directement et indirectement à une possible détérioration des sols sur le potentiel de stockage du C, en termes de quantification, sont peu ou pas connues dans les sols de bas-fonds. Toutefois, une gestion convenable de ces sols limite certainement leur dégradation et contribuerait à la réduction de la quantité de C libérée lors de la minéralisation de la MO. Des mesures de bilans y sont inexistantes.
Ce travail a été conduit dans la partie nord-ouest de la zone sahélienne du Tchad, dans les polders de Bol. Nous avons fait appel à des données du milieu biophysique, particulièrement pédologiques, sur l’organisation et l’évolution des sols de polders qui nous ont permis d’estimer les stocks de C et son évolution dans ces polders sahéliens. Pour mener cette étude, cinq sites ont été choisis selon leur âge de mise en polder. Il s’agit aussi des sites sous usage agricole intensif depuis plus d’un demi siècle. Les conditions initiales, végétation et propriétés des sols, sont considérées identiques en première approximation entre les sites étudiés. Ainsi donc, à partir d’une chronoséquence permettant une approche synchronique, les stocks de C estimés ont été comparés à un état de référence, vase lacustre non cultivée. Ces sites sont caractérisés comme étant des sols hydromorphes salins à alcalin correspondant aux Gleyic Fluvisols (WRB, 2006). Ils ont été étudiés par les chercheurs de l’ORSTOM actuel IRD, les travaux précurseurs de plusieurs scientifiques (Cheverry, 1965, 1966, 1967 ; Cheverry et al., 1969 ; Pias 1968a ; Pias et al., 1956 ; Rieu et Cheverry 1976 ; Tardy et al., 1974) ont permis de caractériser ces sols et de proposer le modèle de fonctionnement géochimique lié aux sels et à l’hydrodynamique.
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Table des matières
INTRODUCTION GÉNÉRALE
CHAPITRE I : CARBONE DU SOL, DU CONTEXTE GLOBAL AU CONTEXTE SAHELIEN
1. Les changements globaux ou changement global
2. Les changements climatiques
3. Place des sols dans le cycle du carbone (C)
4. Séquestration et stockage de carbone dans les sols
5. Rôle du sol et sa matière organique dans les services écosystémiques
6. Dynamique du carbone organique dans les sols
7. Distribution du carbone dans les sols
7.1. Facteurs affectant la distribution du carbone
7.1.1.- Influence du climat
7.1.2.- Propriétés physico-chimiques des sols
7.1.3. Mode d’occupation des terres
7.2. Les stocks de carbone en Afrique
7.2.1. À l’échelle du continent et de la zone sahélienne
7.2.2. La matière organique des sols des polders de BOL
8. Problématique et hypothèses de travail de thèse
8.1. Questions de recherche
8.2. Hypothèses de travail
CHAPITRE II : CADRE D’ÉTUDE ET MÉTHODOLOGIE GÉNÉRALE
1. Milieu biophysique
1.1 Particularités du milieu physique du bassin du lac Tchad
1.1.1. Situation géographique de l’étude
1.1.2. Contexte bioclimatique
1.1.2.1. Climat actuel
1.1.2.2. Végétation
1.1.3. Contexte géologique
1.1.3.1. Contexte géologique du Tchad
1.1.3.2. La série de Labdé et les matériaux de la zone d’étude
1.1.4. Contexte hydrologique : Variations du niveau du lac Tchad
1.1.4.1. Variations paléoenvironnementales
1.1.4.2. Variations du niveau du lac au cours du dernier millénaire
1.1.4.3. Variations récentes et actuelles du niveau du lac
1.1.5. Contexte pédologique
1.1.5.1. Choix des sites d’étude de polders
CONCLUSION GÉNÉRALE
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