Plant diversity, conservation concerns and carbon stock in the Doume Communal Forest of Cameroon: implication for sustainable forest management

Abstract

Le carbone stocké par les forêts tropicales et l’énorme biodiversité que recèlent celles ci concourent à la régulation du climat et à l’équilibre des êtres vivants qui y habitent. Les écosystèmes forestiers comme les unités forestières d’aménagement, les forêts communales sont les habitats dont le potentiel reste peu exploité. Au Cameroun, région de l’Est, une étude visant à comprendre l’impact de l'exploitation forestière et les facteurs abiotiques sur les associations habitats-espèces et les stocks de carbone avec un accent particulier sur la conservation de la biodiversité et la gestion durable des forêts a été conduite dans la Forêt Communale de Doume (FCD).Les techniques de traitement en télédétection (c'est-à-dire l'algorithme de classification par maximum de vraisemblance, la post-classification à l'échelle du pixel) ont été appliquées sur trois images Landsat de 2000, 2009 et 2018, pour évaluer l'Utilisation des Terres et la Couverture du Sol (UTCS), leur dynamique spatio-temporelle et les changements detrajectoires survenues durant les deux dernières décennies (2000-2018). Cette étape de télédétection et les cartes topographiques ont permis de déterminer les zones d’échantillonnages afin d’installer les 30 placettes de 1 ha (100 m x 100 m). Chaque placette d'un hectare a été subdivisée en 25 sous-placettes de 20 m x 20 m, où tous les arbres ayant un diamètre ≥ 10 cm à 1,30 m vivants ou morts sur pied ont été mesurés tandis que dans 13 des 25 sous-placettes, les arbres ayant entre 5 et 9,9 cm de diamètre appelés arbres de sous-bois ont été inventoriés et mesurés. En outre, dans cinq (quatre coins et au centre) des vingt-cinq sous-placettes de 20 m x 20 m de la placette de 1 ha, deux transects perpendiculaires de 15 m x 15 m, un quadrat de 5 m x 5 m, deux quadrats de 50 cm x 50 cm et un quadrat de 1 m x 1 m ont été installés pour mesurer le diamètre des débris de bois mort au sol, le diamètre à 30 cm au-dessus du sol des petites tiges (1,0-4,9 cm), la biomasse de la litière et la végétation herbacées. Onze variables de sol ont été obtenues après analyse d'un échantillon composite de cinq échantillons de sol par placette, tandis que quatre variables topographiques ont été collectéespour chaque placette. La technique des Arbres de Régression Multivariée (ARM) a permis de déterminer l’association habitat-espèces et les modèles d'équation structurelle ont permis de déterminer l’influence des facteurs abiotiques et biotiques sur les stocks de carbone épigé. De plus, une analyse de répartition de la variance a permis de déterminer la contribution des pools de carbone au stockage total de carbone et celle des différentes composantes aux pools de carbone ainsi qu’au stockage total de carbone. Toutes les analyses ont été effectuées à l'aide du logiciel statistique R. Les résultats ont révélé que 90 % de la FCD est occupé par des forêts de terre ferme et que les différents types de changements d’UTCS se sont multipliés et ont impliqué des trajectoires plus variées pendant la période 2009-2018 par rapport à 2000-2009. La dégradation des strates de forêt dense à forte densité d’arbres en des strates clairsemées d’arbres puis en forêts marécageuses à Raphia a été dominante. Les placettes de forêts de terre-ferme inventoriées abritent 307 espèces de plantes avec 16 % représentant des espèces à hautes priorités pour la conservation. L’ARM a montré que 37 % de la variance des espèces était due à l’influence des facteurs topographique et édaphique lesquelles étaient regroupées en quatre habitats caractérisés chacun par des espèces indicatrices. Cette étude a révélé que la forêt de terre ferme de la FCD stocke en moyenne 285,60 ± 51,19 t C ha-1, et que le pool de carbone épigé avec une moyenne de 182,62 ± 33,59 t C ha-1, explique principalement sa variation (R2 = 0,79). Parmi toutes les composantes du carbone épigé, le carbone des grands arbres était fortement corrélé aux stocks de carbone totaux. Le deuxième réservoir de carbone le plus important a été le carbone hypogé (en moyenne 85,06 ± 15,86 t C ha-1; R2 = 0,78), principalement expliqué par le carbone des grosses racines. Le carbone de la necromass a contribué faiblement aux stocks de carbone totaux (R2 = 0,04). Dans l'ensemble du site, les facteurs topographiques ont été corrélés positivement avec les stocks de carbone de classes de diamètre ainsi que celle de l'ensemble de la communauté des arbres. Différentes variables du sol influencent les stocks de carbone des groupes de classes de diamètre ainsi que celle de l'ensemble de la communauté des arbres avec une force et magnitude différentes. La diversité taxonomique a été positivement corrélée, tandis que l'indice de diversité structurale de Gini a été significativement corrélé aux stocks de carbone des groupes de classes de diamètre ainsi que celle de l'ensemble de la communauté des arbres. Cette étude a montré qu’en plus de la production de bois et de la fourniture en produits forestiers non ligneux, la foret communale contribution également à l’atténuation des changements climatiques et à la conservation de la biodiversité. La conservation et la gestion durable des forêts tropicales au vu de sa riche biodiversité soulignée par de nombreux auteurs restent et demeurent un défi à relever pour le bien-être de tous les êtres vivants sur la terre, principalement les humains.