Actuellement, les forêts et autres types de terres boisées couvrent au total près de 4 milliards d’hectares dans le monde, soit 30% de la superficie des terres émergées (FAO, 2014). L’importance de la forêt repose sur le fait qu’elle constitue un écosystème ayant quatre principaux services écologiques à savoir les services d’auto-entretien, qui conditionnent le bon fonctionnement des écosystèmes (recyclage des nutriments, production primaire, cycle de carbone, etc.), les services d’approvisionnement qui conduisent à des biens appropriables, les services de régulation c’est-àdire la capacité à moduler dans un sens favorable à l’homme des phénomènes comme le climat, et enfin, les services culturels comme l’utilisation de la forêt à des fins récréatives, esthétiques et spirituelles (Fabrégat, 2009).
De nombreux organismes comme la FAO, le Cofo ou le FNUF entre autres, œuvrent pour assurer l’avenir des forêts, premier réservoir de diversité biologique terrestre et facteur de lutte contre le changement climatique, pour le bien-être des générations présentes et futures. L’Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques, à travers la Mention Foresterie et Environnement, figure parmi les gestionnaires d’aires protégées à Madagascar. En effet, elle est responsable de la gestion de la NAP Tampolo et vise ainsi à préserver sa pérennité. Cette NAP fait partie de la forêt littorale de l’Est de Madagascar, et ces forêts humides de l’Est sont considérées parmi les zones prioritaires en matière de conservation de la biodiversité dans le monde. Pour la réussite de la conservation, les communautés locales ont toujours été incluses dans la gestion de ce site, et en collaboration avec les divers partenariats techniques et financiers (la direction régionale des Eaux et Forêts, les forces de l’ordre, l’Université de Toamasina, les différentes Fondations et ONG). Malgré cela, d’année en année, cette forêt de Tampolo subit toujours de nombreuses pressions. Des exploitations illicites de ses ressources naturelles ont continué malgré les différentes stratégies de conservation à des différents niveaux dans la forêt (Ratsirarson et Goodman, 1998). Mais toutes les espèces présentes ne sont pas exploitées, et cela peut s’expliquer par certaines raisons.
D’un côté, il y a des espèces qui sont surexploitées, qui sont assez connues du public et dont les propriétés technologiques sont connues. D’un autre côté, il y a des espèces sous-exploitées, moins connues mais qui peuvent être abondantes dans la forêt et dont les propriétés sont inconnues. Les propriétés du bois influencent beaucoup ses performances et son utilisation : un bois appartenant à une espèce peut être plus adapté pour une utilisation qu’un bois appartenant à une autre espèce. La connaissance de ces propriétés du bois est donc très importante pour son utilisation optimale. Il est alors primordial de connaître les caractéristiques physiques et mécaniques des bois. Parmi ces principales propriétés figurent la densité, la durabilité naturelle, la dureté, les modules d’élasticité, les propriétés chimiques (taux d’extractibles, de lignine, de cellulose). La plupart des méthodes utilisées en laboratoire pour caractériser ces propriétés sont des méthodes destructives, nécessitant des échantillons de grande taille et donc d’un abattage de l’arbre. De plus, généralement, pour faire ces analyses, il faut à la fois du duramen et de l’aubier pour considérer la variabilité radiale, et il faut plusieurs répétitions, et donc beaucoup d’abattages. Mais ces abattages répétés détruisent la forêt à long terme.
Etat de l’art
Constitution d’un tronc d’arbre : rôle des principales parties du tronc
Sur le plan R-T (radial-tangentiel), les principales parties d’un tronc d’arbre sont, depuis l’extérieur vers l’intérieur, l’écorce, le phloème, le cambium, l’aubier et le bois de cœur . Il y a plusieurs cernes concentriques où chaque cerne résulte d’une année de croissance, il est constitué par le bois final formé en fin de saison de végétation et le bois initial formé en début de saison de végétation.
L’écorce, une couche imperméable lisse, rugueuse ou fissurée, constitue l’enveloppe extérieure, entourant et protégeant le tronc et les branches. Elle protège l’intérieur de l’arbre contre les éléments extérieurs, les maladies, les insectes et les animaux. Elle comprend des millions de pores minuscules (lenticelles) qui laissent passer l’oxygène vers les tissus internes (Lissan, 2014). Le cambium est une partie vitale de l’arbre puisqu’il correspond à la zone où a lieu la production des couches de tissus cellulaires. Il y a une production de bois sur sa face interne et de liber (transformé par la suite en écorce) sur sa face externe.
Le liber est une couche située entre l’écorce et l’aubier qui, par des tubes criblés, assure le transport de la sève élaborée venant des feuilles, où s’effectue la photosynthèse, vers les différentes parties de l’arbre (Ghazil, 2010). L’aubier fait partie des tissus vivants de l’arbre. C’est la partie fonctionnelle du xylème ou du bois. Parmi ses fonctions existe la fonction du parenchyme qui assure une défense contre les champignons (Pouzoulet et al., 2017). C’est également dans cette zone que circule de manière ascendante la sève brute. En se déplaçant vers le centre de l’arbre, les parois cellulaires se transforment et les tissus meurent. C’est alors du bois parfait ou bois de cœur. Si le bois de cœur est facilement identifiable de l’aubier alors il est appelé duramen (Limousin, 2011).
Composition chimique du bois
Le bois proprement dit est un mélange de trois polymères naturels : cellulose, lignine et hémicelluloses, respectivement dans des proportions approximatives de 50%, 20%, 20%, variables selon l’espèce. Il y a aussi les extractibles qui représentent généralement moins de 10% de la masse sèche du bois, et les matières minérales en quantité infime. La lignine est un polymère avec des motifs « phénol-propane » tandis que la cellulose et les hémicelluloses sont des polymères formés à partir de molécules de monosaccharides ou oses (sucres simples). L’ensemble cellulose et hémicelluloses forme l’holocellulose.
❖ Cellulose
La cellulose, appelée aussi alpha-cellulose est une macromolécule formée de cycles enchaînés linéairement, c’est-à-dire environ 500 à 5000 unités de monomères de glucose reliées les unes aux autres par des liaisons -1,4 glycosidiques. Les différentes chaînes placées côte à côte sont liées par de nombreuses liaisons hydrogène, ce qui donne à ce matériau une très grande rigidité et qui explique qu’elle est la substance de soutien (parois) des cellules jeunes des végétaux.
❖ Hémicellulose
Les hémicelluloses sont des polymères plus courts (masse molaire plus faible) ou ramifiés formés à partir de pentoses (oses à cinq atomes de carbone comme la xylose), ou d’hexoses autres que le glucose (galactose par exemple). Quelle que soit l’espèce d’arbre, on retrouve la même structure pour la cellulose alors que les hémicelluloses ont des compositions et des structures qui varient considérablement selon qu’elles proviennent de feuillus ou de résineux. Les hémicelluloses de feuillus sont généralement plus riches en pentoses, que celles des résineux qui habituellement contiennent davantage d’hexoses.
❖ Lignine
C’est le troisième constituant de la paroi cellulaire (constituant de la paroi secondaire des cellules des végétaux) ; c’est un polymère réticulé (tridimensionnel) dont la structure complexe varie en fonction de l’espèce, de l’âge du végétal et des conditions climatiques. La lignine agit comme un ciment entre les fibres du bois et comme élément rigidifiant à l’intérieur des fibres.
❖ Les substances extractibles
Les substances extractibles sont les constituants qui intéressent le plus dans cette étude. Ce sont des molécules de faible poids moléculaire se trouvant dans la structure poreuse du bois. On les appelle extractibles parce qu’elles sont solubles dans les différents solvants organiques usuels ou dans l’eau, et peuvent en conséquence être extraites du bois. Les extractibles sont constitués en grande partie de métabolites secondaires, c’est-à-dire des composés qui ne sont pas indispensables à la croissance de l’arbre. Ces molécules peuvent être lipophiles ou hydrophiles. La teneur et la composition des extractibles varient en fonction de l’essence, de la partie de l’arbre étudiée, de l’âge, du site géographique, de la saison de récolte et du temps d’entreposage ; sa teneur peut même varier dans un même arbre comme de la moelle à l’écorce. Les extractibles sont responsables de certaines caractéristiques du bois telles que la couleur, l’odeur, la durabilité naturelle (résistance aux agents de dégradation biologique : bactéries, champignons, insectes, termites), les propriétés acoustiques et influencent certains procédés de transformation (collage, finition, mise en pâte) (Gierlinger et al., 2004 ; Krutul, 1992 ; Aloui et al., 2004).
Les extractibles contribuent à la protection du bois contre des agents d’altérations. La durabilité naturelle d’un bois est liée aux extractibles qu’il contient (Taylor et al., 2006 ; Santana et al., 2010 ; Maranhão et al., 2013 ; Razafimahatratra et al., 2017). Le bois de cœur, plus riche en extractibles que l’aubier est en général plus résistant aux agents d’altération du bois (Saha Tchinda, 2015).
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Table des matières
I. Introduction
II. Problématique et hypothèses
II.1. Problématique
II.2. Hypothèses et Objectifs
III. Matériels et méthodes
III. 1. Site d’étude
III. 2. Etat de l’art
III. 3. Matériels d’études
III. 4. Méthodes
III. 5. Cadre opératoire
IV. Résultats et interprétations
IV.1. Effet du carottage sur la croissance, l’état du houppier et la stabilité de l’arbre
IV.2. Prolifération des agents biologiques de dégradations autour de la blessure
IV.3. Degré de cicatrisation
IV.4. Etat des bouchons
IV.5. Cas particuliers : analyse des arbres coupés illicitement à la hache
V. Discussions et recommandations
V.1. Discussions
V.2. Recommandations
VI. Conclusion
Références bibliographiques
Annexe
