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Enregistreurs et indicateurs de l’évolution de l’environnement en zone tropicale

 | 
Richard Maire
, 
Simon Pomel
, 
Jean-Noël Salomon

Les indicateurs de la végétation et des sols

Indicateurs anthropogènes de la végétation et des sols de quelques savanes de l’Afrique de l’Ouest

Indicators of anthropogenous vegetation and soils of some savannas in West-Africa

Simon Pomel, Françoise Pomel-Rigaud et Erhard Schulz

Résumé

Les contacts des forêts et des savanes sont en relation avec des refuges climatiques mais surtout avec des actions anthropogènes. Les savanes pyromorphes de Côte d’Ivoire révèlent le mode initial de défrichement. Les associations floristiques comme la dynamique reflèteraient des sélections anthropiques et des modes utilitaires. Les savanes de la ceinture sahélienne résultent de systèmes agraires spécialement liés à la production de gomme arabique. Les savanes sahariennes comme la végétation du désert ont été intensément dégradées durant les deux dernières périodes de sécheresse. Auparavant, la végétation pouvait se régénérer du fait de l’émigration de la population. Les limites du désert et de la savane paraissent être la seule frontière végétale à signification climatique dans ces zones qui montrent une stabilité à l’échelle séculaire. Les couvertures pédologiques intègrent les grandes tendances du pédoclimat, mais dans le détail les sols indiquent une mosaïque d'utilisations anthropogènes. Les deux bandes de cuirassement gravillonnaire représentent deux fronts pionniers anthropogènes. On distingue des sols anthropisés influencés par les feux de brousse, les défrichements, les surpâturages et des sols cultivés qui ont enregistré l'histoire des systèmes culturaux. Bien qu’il soit difficile de définir des indicateurs climatiques fiables, la cartographie demeure un moyen d’évaluation des savanes et de définition des fonctions de transfert, à l’échelle du continent.

The contacts between forest and savanna and between the Sudanian and Guinean savannas are influenced by climate as well as by the action of man. This incorporates the selection or destruction of and the longlasting human pressure on vegetation during the colonial history. The pyromorphic savannas of the Ivory Coast show the initial stages of deforestation and include savannas in the forest of Adjoukrou or the radical deforestation of the Baoulé savannas. Floristical associations and the savanna dynamics reflect the selection and different uses by man: ubiquitous savannas as well as those of the herders, the shifting cultivators, the blacksmiths, the gatherers or even for fuel. The Sahelian savannas are mostly the result of ancient and present agrarian systems, especially for the gum production in the North. The Saharan savannas and the desert vegetation were heavily degraded during the last drought periods, but still they remain within their boundaries. In the past they could normally regenerate when the human population left the regions. Probably the desert-savanna boundary is the only climatic boundary in these zones and it demonstrates its stability at least over the past centuries.
The soil covers reflect the major pedoclimatic tendencies: sodic and lithic soils of the deserts and fersiallitic or ferrallitic soils of forests and savannas. Iron rich, allitic or bauxitic soils often represent only eroded weathering layers, truncated or cemented profiles. In detail, the soils reflect the mosaic of the utilization by man. Only the contact between the soils of the desert and the savanna has a climatic significance. Desert soils are characterized in micromorphology by a dissociation of plasma and skeleton, a mobilization of sodium and a fixation of calcium. The two belts of gravel iron crusts which are typical for the soil cover of tropical West-Africa represent the two pioneer frontiers of man, in the north by a stretching of the Sahelian savannas into the Sudanian savannas and in the south by the encroachment of the Guinean savannas into the forests. There is also a large variety of typical anthropogenic soils due to bush fire, wood cutting or overgrazing. Some isohumic horizons of grey and black soils are rich in phytholithes and melanised organic matter. Trampled zones of caravan tracks or pasture are specific of heavy packing, vertic or duriconcentrated soils. Other layers of burnt soils are compacted, concentrated, sealed and oversaturated with satuconcentration of iron oxic-rich silts. Removed horizons of cultivated anthropic soils are characterized by superficial pellicular organisation. Iron abruconcentration often reflect the complex history of cultivation systems such as hummocks or ridged and linear hillocks. In a situation where it is still difficult to define reliable climatic indicators, cartography is one of the rare instruments for the evaluation of the savannas and for the definition of transfer functions on a continental scale.

Texte intégral

INTRODUCTION

1Les cartes de la végétation de l’Afrique de l’Ouest (GAUSSEN et FAO-UNESCO, 1965 ; WHITE, 1983) suggèrent toujours par leur arrangement en bandes une zonalité climatique (WALTER, 1964 ; COLE. 1986). Les définitions des formations végétales du colloque de Yangambi (CSA, 1956) n’étant plus admises, il est possible d’éviter le chaos de définitions de la savane, en la décrivant comme une formation végétale arborée diffuse, avec un sous-bois de graminées plus ou moins dense, sous climat tropical saisonnier et feux annuels (SANDFORD et ISICHEI, 1986). Ce consensus minimum permet d’éviter toute confusion avec les “steppes” arborées ou herbeuses qui sont des formations végétales linéaires ou discontinues, terme réservé aux régions extra-tropicales.

2A l’opposé d’une explication climatique, une autre explication des savanes est suggérée par les images satellitaires de nuit, attestant une large bande de feux de brousse sur l’Afrique de l’Ouest guinéenne et soudanienne (Anonyme, 1989 ; WOODRUFT, 1990 et CROFT, 1978). Bien que d’origine anthropique, les feux agricoles ne représentent qu’une faible part des feux de savane : il existe des feux de toute nature, chasse, nettoyage, guerre, etc. L’agriculture sur brûlis serait pourtant responsable, selon la FAO (GUTELMAN, 1989), de 70 % de la déforestation actuelle de l’Afrique, de l’enrichissement en monoxyde de carbone au-dessus des régions tropicales (NEWELL et al., 1989) et affecterait même les températures de surface de l’Afrique guinéenne (RAMANATHAN, 1985). Une telle extension indiquerait l’importance du feu et l’utilisation intensive des savanes par l’homme. Les descriptions des systèmes agropastoraux des savanes-parcs (SEIGNOBOS, 1982) vont dans la même direction : bien que relatifs à des populations dont le mode d’occupation des terres est très particulier, ces descriptions attestent une grande extension des paysages d’arboriculture. Cependant si les feux d’origine anthropique (loin d’être tous agricoles) sont en grande partie responsables de la physionomie actuelle des savanes, il est délicat d’affirmer qu’ils soient à leur origine. L’existence de feux de grande amplitude serait attestée avant l’apparition de l’homme : ces feux “naturels” sont-ils la cause ou la conséquence (il faut bien un tapis herbacé pour se propager) de l’existence des savanes ? Les discussions sur l’origine des savanes sont délicates et dans un premier temps dépendantes de la description des principaux indicateurs climatiques et anthropogènes.

3Entre ces deux extrêmes dans l’interprétation des savanes, soit par les facteurs climatiques (COLE, 1986), soit par les actions anthropogènes (GASTON, 1981 ; SEIGNOBOS, 1982 ; LAWSON, 1986), il faut trouver les indicateurs de l’évolution. Ces indicateurs sont nécessaires comme modèle actuel pour interpréter les preuves de savanes soudaniennes et sahéliennes au Sahara durant l’Holocène (SCHULZ, 1987 ; NEUMANN, 1988).

4Durant de nombreux séjours depuis 25 ans, ont été étudiées les relations sols/végétation et particulièrement depuis 1965 l’évolution des couvertures sur plusieurs transects :

  • transects S-N, de la forêt au désert (RCI-Burkina-Niger, RCI-Mali, Cameroun-Tchad et Togo-Niger-Tchad) ;

  • transects N/S, de la Méditerranée au Sahara (Algérie-Mali-Niger ou Tunisie-Libye-Niger-Tchad) ;

  • transects W/E, de l’Atlantique au Sahara (Sénégal-Mali-Niger).

5Sur ces bases, le travail s’est orienté vers l’histoire des couvertures végétales et pédologiques, leur cartographie et la prise en compte des indicateurs de l’anthropisation dans les couvertures. La description de la végétation de l’Afrique de l’Ouest et l’étude biogéographique de savanes pyromorphes de Côte d’Ivoire (POMEL, 1979) permettent de préciser les réactions des systèmes de végétation à la repousse et certaines modalités sociales. Le recensement des types de sols anthropogènes définit quelques indicateurs d’échelle continentale à partir des méthodes de la morphopédologie (POMEL, 1986). Enfin un bilan permet de poser le délicat problème des limites artificielles et climatiques, et celui de la désertification (DELPIERRE et GILLET, 1971 ; DELWAULE, 1973).

I. LA VÉGÉTATION DE L’AFRIQUE DE L’OUEST ET L’EXEMPLE IVOIRIEN

6Une carte schématique de la végétation de l’Afrique de l’Ouest (fig. 1) montre bien l’existence des deux limites importantes pour leur signification écologique :

  • la frontière des savanes au désert, où la végétation permanente change de distribution et passe de la forme diffuse à la forme linéaire, dans un même complexe floristique (MONOD, 1954 ; SCHULZ, 1988) ;

  • la limite des forêts mésophiles et ombrophiles aujourd’hui très réduites et transformées en mosaïques forêt/savane. Entre ces deux limites, on trouve de larges variations de savanes, incorporant toutes les formes de la végétation utilisées et influencées par l’homme depuis de longue date, avec des formations exclusivement graminéennes et des restes de forêts claires ou sèches.

7Cette carte est fondée sur une compilation des publications scientifiques et nos observations au Sahara, au Sahel, en Côte d’Ivoire et au Cameroun. Les informations sont parfois inégales dans la conception, la terminologie et la généralisation. Ces problèmes sont spécialement concentrés pour la limite des zones guinéenne et soudanienne. Il existe en effet un grand décalage entre la conception anglophone au Nigéria et au Ghana (AREOLA, 1984 ; TULEY, 1972), ou au Togo (BRUNEL, 1981) et les conceptions françaises pour le Cameroun (LETOUZEY, 1985) ou la Côte d’Ivoire (MONNIER, 1983). MONNIER et LETOUZEY incorporent le large complexe des savanes à Daniellia-Lophira et Isoberlinia dans la zone soudanienne, contrairement aux autres auteurs pour lesquels ces savanes font partie de la zone guinéenne. Dans cette carte on a suivi la conception anglophone, mais il faut souligner que la discussion reste ouverte du fait que ces savanes sont certainement anthropogènes ou fortement anthropisées, un type de savanes-parcs, et finalement sont classés comme soudano-guinéennes par LETOUZEY (1980). Dans ce contexte, il faut souligner que toutes les formations de savanes représentent le résultat des actions anthropiques depuis des millénaires : actions des feux et arrangements sous forme de catenas ou de mosaïques. Dans ces conditions, il est facile de comprendre l’invasion, dans toutes les régions, des éléments rudéraux et colonisateurs, et spécialement les membres de la famille des Combretaceae qui ont donné des savanes comparables en zone guinéenne et soudanienne.

Figure 1 : Carte schématique des forêts et des savanes sahariennes et subsahariennes en Afrique de l'Ouest d’après AREOLA (1984), BARRY (1982), BARRY et al. (1987), BRUNEL (1981), CLARK (1989), DIACK (1977), GASTON (1981), GRONDART (1964), HARRISON et JACKSON (1948), JANSEN (1972), KNAPP (1984), LETOUZEY (1979), MONOD (1986), PIAS (1970), QUEZEL (1964), RSI (1982, 1986), SCHULZ (1987), SCHULZ et ADAMOU (1988), Survey of Ghana s,a., WICKENS (1976), WHITE (1983).
SAHARA : pseudo-savanes et savanes (pâturage, coupage du bois). 1 : pseudo-savanes à Acacia-Panicum et extension de la végétation des oueds. 2 : savanes à Maerua-Acacia des plateaux gréseux de ΙΈ Niger et du N Mali. 3 : savanes à Acacia-Commiphora-Rhus des hauts plateaux du Sud de l’Aïr. 4 : savanes à Acacia-Panicum.
SAHEL : savanes (pâturage, coupage du bois, arboriculture, culture du mil). 5 : savanes à Acacia-Balanites-Leptadenia. 6 : savanes à Acacia-Commiphora (concurrence entre nomades et agriculteurs sédentaires). 7 : savanes à Acacia-Leptadenia-Commiphora (comme 6 en plus dégradées). 8 : savanes à Acacia-Piliostigma-Bauhinia (région de désertification intense). 9 : brousse épineuse à Acacia sur les plaines d’inondation autour du lac Tchad (pâturage intensif). 10 : savanes à Combretaceae (zone de forte désertification).
SOUDAN : savanes et forêts claires sèches (feu, arboriculture, cultures du mil et du manioc). 11 : savanes à Parkia-Butyrospermum-Terminalia. 12 : savanes et forêts sèches à Isoberlinia-Afzelia-Daniellia-Lophira. 13 : savanes à Isoberlinia-Carissa-Ficus sur le plateau de Jos.
GUINEE : savanes, forêts ouvertes et mosaïques forêt-savane (brûlis intensifs, arboriculture, pâturage, cultures : mil, manioc, igname) 14 : savanes et forêts ouvertes à Daniellia-Lophira-Terminalia et Isoberlinia. 15 : mosaïques forêts-savanes à Albizzia-Milletia-Fagara (idem 14). 16 : savanes et forêts à Celtis-Triplochiton-Terminalia (agriculture intensive sur brûlis). 17 : mosaïque forêt-savane à Chlorophora-Antiparis (idem 16). 18 : savanes à Lophira (cultures sur brûlis).
ZONE DES FORETS GUINEENNES (agriculture sur brûlis). 19 : forêt ombrophile à Lophira-Piptadeniastrum-Caesalpiniaceae. 20 : forêts supra-montagneuses à Carapa-Pentadesma-Ficus/Parinari du Fouta Djalon (agriculture intensive, pâturage). 21 : forêts et landes montagneuses à Adenocarpus-Gnidia-Hypericum.
FORMATIONS EXTRAZONALES (coupage intense du bois). 22 : forêts et savanes côtières à Ficus-Celtis-Cynomorus. 23 : mangroves à Avicennia-Rhizophora. 24 : brousse côtière à Tamarix. 25 : formations de Niayes à Elaesis-Alchornea-Lophira (horticulture intensive). 26 : végétation ripicole dans les formations diverses, au Sahel (Acacia albida. Acacia nilotica, Hypheane), au Soudan (Borassus, Celtis) et en Guinée (Uapaca, Trichilia,Syzygium).
Schematic map of the saharan and subsaharan forests and savannas in West-Africa.
Sahara : Pseudo-savannas and savannas. (pasture, wood cutting) 1 : Acacia-Panicum pseudo-savannas. 2 : Maerua-Acacia savannas on the sandstone plateaus of E Niger and N Mali. 3 : Acacia-Commiphora-Rhus savannas of the high plateaus of S Air. 4 : Acacia-Panicum savannas.
Sahel : Savannas (overgrazing, wood cutting, mil cultivation, desertification). 5 : Acacia-Balanites-Leptadenia savannas. 6 : Acacia-Commiphora savannas (concurrence between nomads and cultivators). 7 : Acacia-Leptadenia-Commiphora savannas (same as 6, more degraded). 8 : Acacia-Piliostigma-Bauhinia savannas. 9 : Acacia-thornbush on the flood plains around lake Chad. 10 : Combretaceae savannas (heavy desertification).
Sudan : Savannas and dry-open forests (tree cultivation, burning, cultivation). 11 : Parkia-Butyrospermum-Terminalia savannas. 12 : Savannas and dry forests of Isoberlinia-Afzelia-Daniellia-Lophira. 13 : Isoberlinia-Carissa-Ficus savannas on the Jos Plateau (as 12).
Guinea : Savannas, open forests and savanna-forest mosaics (intensive burning, crop cultivation). 14 : Daniellia-Lophira-Terminalia et Isoberlinia savannas and forests. 15 : Albizzia-Milletia-Fagara forest-savanna mosaic. 16 : Celtis-Triplochiton-Terminalia savannas and forests. 17 : Chlorophora-Antiparis forest-savanna mosaic. 18 : Lophira savannas (park savannas).
Forest guinean zone (shifting cultivation). 19 : Lowland rain forest of Lophira-Piptadeniastrum-Caesalpiniaceae. 20 : Submontane forests of Carapa-Pentadesma-Ficus or Parinari on Fouta Djalon. 21 : Montane forests including heathers and forests of Adenocarpus-Gnidia-Hypericum and subalpine grasslands (burning for pasture).
Extrazonal formations (intensive wood cutting). 22 : Coastal forests and savannas of Ficus-Celtis-Cynomorus. 23 : Mangroves of Avicennia-Rhizophora. 24 : Coastal Tamarix Shrub, wood cutting. 25 : Niayes of Elaesis-Alchornea-Lophira formations. 26 : Riparian vegetation in the different formations : in Sahel (Acacia albida. Acacia nilotica, Hypheane), in Sudan (Borassus, Celtis) and in Guinea (Uapaca, Trichilia, Syzygium).

8La végétation de Côte d’Ivoire illustre bien ces problèmes. La carte schématique de la végétation (fig. 2) indique une mosaïque de savanes boisées, arborées et arbustives ou des forêts ouvertes, dans la zone soudanienne et guinéenne. Cette situation est très souvent expliquée comme une série de catenas dépendantes du complexe géologique ou pédologique, spécialement de la distribution des cuirasses ferrugineuses. Des séquences climatiques ont été également décrites, en relation avec les types de roche-mère (VERHEYE, 1972). Dans l’ambiguïté de l’interprétation des types de savanes, climatiques, édaphiques ou anthropiques, il faut souligner que cette mosaïque comprend des unités distinctes et limitées entre elles et composant un paysage discontinu, plutôt caractérisé par des espèces cultivées, sélectionnées ou exploitées comme Borassus aethiopum ou Lophira lanceolata.

9En l’absence d’impact anthropique notable, la différence entre les deux types de savanes pourrait être due à la nature des sols. Sur la côte, les sols sableux n’ont qu'une faible capacité de rétention en eau et le substrat est rapidement desséché. Dans le centre, sur substrat granitique au contraire, la teneur en argile des sols est plus grande, et la capacité de rétention en eau est plus élevée (VERHEYE, 1972). Les arbres qui exigent plus d’eau peuvent encore y pousser.

10Sur ces bases, la dynamique de deux savanes a été étudiée afin de savoir si les facteurs climatiques et pédologiques étaient encore dominants sous forte influence anthropogène. L’étude a également porté sur la repousse après nettoyage par le feu.

11Le premier cas concerne la savane prélagunaire de Dabou dans le SE de la Côte d’Ivoire. Les précipitations annuelles atteignent 2 100 mm, avec une saison sèche de décembre à mars et un déficit hydrique de 250 mm. Les conditions édaphiques sont caractérisées par des sols ferrallitiques et podzoliques tropicaux sur substrat graveleux et sableux et reliefs de bas-plateaux. Une certaine influence d’eaux saumâtres se manifeste. La végétation est presque exclusivement herbeuse (80 %), avec des graminées (Hyparrhenia, Imperata, Loudetia, Schizachirium) et des cypéracées. Les rares bosquets (15 %) sont composés de Ficus, Nauclea et Alchornea.

12Dans le centre-sud du pays, la savane de Lamto est située dans la zone des forêts mésophiles, à 150-200 m d’altitude, sur substrat granitique et sols ferrallitiques. Le région reçoit 1 300 mm/an, avec une saison sèche de novembre à février. Le déficit hydrique atteint 350 mm. Contrairement à Dabou, la savane de Lamto est dominée par les arbres et arbustes (50 % et 20 % de la biomasse) et seulement 30 % d’herbes. Celtis, Triplochiton et Khaya sont les arbres typiques d’anciennes forêts galeries, mais le rônier (Borassus aethiopum) est dominant (MONNIER, 1968 et 1979).

13Une étude de la repousse après incendie de janvier a été effectuée à Dabou sur une surface de 15 ha en 1974 (POMEL-RIGAUD, 1977 et POMEL, 1979). Les surfaces brûlées ont été suivies durant une année. Un des buts des travaux dans la savane de Dabou était de compléter l’étude faite par CESAR en 1971 à Lamto et les travaux de MONNIER en 1968 et 1979. Bien que les climats des deux stations soient différents, il est cependant possible de comparer les principaux résultats du fait que les années 1971 et 1974 ont eu des totaux pluviométriques, des distributions et des bilans hydriques fort comparables dans ces deux stations. L’état du recouvrement après 35 jours (fig. 3 et 4) met en évidence une rapide colonisation par les graminées Hyparrhenia, Schizachirium, Loudetia et les Cyperus dans les deux stations, bien que les surfaces comparées soient différentes, 4 m2 à Dabou et 1 m2 à Lamto. Le fait le plus marquant est un plus rapide recouvrement à Dabou, dès le 30ème jour (fig. 5). Au contraire, à Lamto, le recouvrement s’effectue par étapes avec un équilibre atteint seulement en 80 jours. La vitesse de recouvrement est à la fois plus rapide et plus complète à Dabou. A Lamto, il faut 4 mois 1/2 au tapis végétal pour qu’il recouvre à nouveau totalement le sol. Cette reconstruction ne prendra que 3 mois 1/2 à Dabou (fig. 5). Ce phénomène pourrait être lié à une différence pluviométrique interannuelle et non interstationnelle, si les stations n’avaient pas eu un bilan hydrique très voisin durant ces deux années.

Figure 2 : Carte schématique de la végétation de Côte d’Ivoire (d’après POMEL, 1979, modifié). Domaine soudanais. Secteur soudanais. 1 : savanes boisées et arborées, forêts claires. 2 : savanes parcs à Gardenia, du pays Lobi. Secteur sub-soudanais. 3 : savanes boisées, arborées et arbustives, forêts claires. Domaine guinéen. Secteur mésophile. 4 : savanes herbeuses à Panicum. 5 : aire de dispersion de Lophira lanceolate. 6 : fort peuplement de Lophira lanceolate. 7-8 : savanes herbeuses à Loudetia. 9 : zone du “V” Baoulé défrichée. 10 : savanes à Borassus. Secteur ombrophile. 11 : savanes herbeuses des pays Krou et Adjoukrou. 12 : forêts mésophiles ± défrichées.
13 : forêts de montagne ± défrichées. 14 mangrove. 15 : forêts ombrophiles ± défrichées.
Schematic map of vegetation in Ivory Coast (after POMEL, 1979, modified). Sudanian domain. Sudanian sector. 1 : forested and tree savannas, open forests. 2 : Gardenia park savannas of the Lobi. Sub-sudanian sector. 3 : tree and bush savannas and open forests. Guinean domain. Mesophilous sector. 4 : Panicum grass savannas. 5 : dispersion area of Lophira lanceolata. 6 : dense population of Lophira lanceolata. 7-8 : Loudetia grass savannas. 9 : “V” zone of the Baoule, strongly deforestated. 10 : Borassus savannas of the Baoule. Ombrophilous secteur. 11 : grass-savannas of the Krou and Adjoukrou. 12 : open mesophilous forests. 13 : open montainous forests. 14 : mangrove. 15 : open ombrophilous forests.

14Le niveau de biomasse fraîche (phytomasse vivante verte) antérieure au feu (14 janvier 1974) est atteint au bout de 6 mois à Dabou (fig. 6) et ensuite dépassé. La comparaison n'est aisée que du fait d’une pluviométrie des deux années successives notablement comparables en régime et en quantité. Le poids sec (phytomasse vivante séchée) se reconstitue plus lentement, seulement en 10 mois. On pourrait conclure à ces mesures que les organes jeunes, renouvelés par le feu, ont une teneur en eau supérieure à celles des organes plus âgés. Ce serait une propriété générale sans rapport avec le feu ; et des repousses en milieu non brûlé donneraient un résultat différent. Cependant il est possible de penser que l’un des effets du feu est qu’après élimination de toute concurrence, on observe une croissance plus rapide de la teneur en eau (luxuriance).

Figure 3 : Recouvrement végétal sur 4 m2 dans la savane incluse du Pakidié en Côte d’Ivoire (le 22/02/74, 35ème jour après le feu, surface couverte 26 500 cm2, recouvrement 66,3 %), d’après POMEL-RIGAUD, 1977 et POMEL, 1979. 1 : Hyparrhenia. 2 : Schizachyrium. 3 : Cyperaceae. 4 : Brachiaria brachylopha. 5 : Panicum. 6 : Imperata. 7 : Loudetia. 8 : plages non couvertes.
Vegetative cover on 4 m2 in the savanna of Pakidie, Ivory Coast (22/02/74, 35th day after burning, surface cover 26 500 cm2, 66,3 %), after POMEL-RIGAUD, 1977 et POMEL, 1979. 1 : Hyparrhenia. 2 : Schizachyrium. 3 : Cyperaceae. 4 : Brachiaria brachylopha. 5 : Panicum. 6 : Imperata. 7 : Loudetia. 8 : bare surface.

Figure 4 : Recouvrement par espèces sur 1 m2 dans la savane préforestière de Lamto en Côte d’Ivoire (d’après CESAR, 1971). 1 : Brachiara brachylopha. 2 : Hyparrhenia chrysargyrea.
3 : Hyparrhenia dyplandra. 4 : Andropogon schirensis. 5 : Schizachirium platypyllum. 6 : autres espèces. 7 : plages non couvertes.
Cover of different species on 1 m2 in the preforest savanna of Lamto, Ivory Coast (after CESAR, 1971). 1 : Brachiara brachylopha. 2 : Hyparrhenia chrysargyrea. 3 : Hyparrhenia dyplandra.
4 : Andropogon schirensis. 5 : Schizachirium platypyllum. 6 : other species. 7 : bare surface.

Figure 5 : Courbes de croissance comparées de la vitesse de recouvrement dans la savane de Dabou-Pakidié et dans la savane de Lamto (Côte d’Ivoire), après les feux de janvier (d’après MONNIER, 1968 et 1979, POMEL-RIGAUD, 1977 et POMEL, 1979).
Comparison of the growth curves in the savannas of Dabou-Pakidie and Lamto (Ivory Coast) after the January bush-fire (after MONNIER, 1968 and 1979, POMEL-RIGAUD, 1977 and POMEL, 1979).

15Au plan phénologique, certaines espèces démarrent plus tôt à Dabou (Hyparrhenia, Imperata cylindrica), d’autres avec un certain retard (Loudetia sp. et Bracchiaria brachylopha). Cependant les diverses phases de la vie de la plante se succèdent plus rapidement à Dabou qu’à Lamto ; quant à la longévité de la fleur et du fruit, elle est beaucoup plus longue à Dabou (fig. 7).

16On retrouve dans les deux savanes, une croissance comparable des différentes espèces (fig. 8 et 9), de longue durée, mais modérée (Imperata et Bracchiaria), une croissance faible et en deux temps (démarrage rapide puis en paliers, cas de Cyperus optusiflorus et Schizachyrium à Dabou), une croissance continue, durable et forte chez les grandes graminées (Loudetia, Hyparrhenia). Ce qui différencie le plus la savane de Dabou de celle de Lamto, est la taille plus importante des grandes graminées, la stratification plus nette des espèces (entre 20 et 60 cm et au-dessus de 1 m) et le démarrage beaucoup plus rapide et en paliers (fig. 10).

Figure 6 : Evolution de la biomasse épigée dans la savane du Dabou-Pakidié en Côte d’Ivoire (d’après POMEL-RIGAUD, 1977 et POMEL, 1979). 1 : matière vivante, poids frais. 2 : matière vivante, poids sec. 3 : litière
Evolution of the epigean biomass in the Dabou-Pakidie savanna, Ivory Coast (after POMEL-RIGAUD, 1977 and POMEL, 1979). 1 : living matter, fresh weight. 2 : living matter, dry weight. 3 : litter.

Figure 7 : Phénologie comparée des espèces au cours de la reconstitution du tapis herbacé après les feux de janvier dans la savane préforestière de Lamto (d’après MONNIER, 1968, 1979) et dans la savane incluse de Dabou-Pakidié, Côte d'Ivoire (d'après POMEL-RIGAUD, 1977 et POMEL, 1979). 1 : Hyparrhenia. 2 : Loudetia. 3 : Brachiaria. 4 : Panicum. 5 : Imperata. 6 : Cyperus. 7 : Schizachyrium. 8 : Leguminosae. 9 : Abrus.
Compared phenology of different species during the herbs regrowth after January burning of the preforest savanna of Lamto (after MONNIER, 1968, 1979) and in the savanna of Dabou-Pakidie, Ivory Coast (after POMEL-RIGAUD, 1977 and POMEL, 1979). 1 : Hyparrhenia. 2 : Loudetia. 3 : Brachiaria. 4 : Panicum. 5 : Imperata. 6 : Cyperus. 7 : Schizachyrium. 8 : Leguminosae. 9 : Abrus.

17Ces mesures mettent bien en évidence la dynamique différente de ces deux savanes. Elles ont en commun une forte influence anthropique, passage annuel du feu, trait général aux savanes, mais manifestent des compétitions différentes. A Dabou, la croissance rapide et forte des graminées laisse peu de chance aux plantules d'arbres et d’arbustes, leur croissance étant inhibée par celle des herbes. On pourrait penser à un effet feu, le fort tapis herbacé nourrissant des feux violents et la destruction des plantules, mais il est plus conforme aux expérimentations d’affirmer un effet compétition, puisque les caractéristiques au sol des feux (température, durée...) sont comparables dans les deux savanes d’après MONNIER (1979). A Lamto au contraire, la croissance initiale plus lente et en étapes rend possible une installation des éléments arbustifs durant les deux premiers mois. Il est bien évident que les facteurs climatiques et édaphiques changent les types et le dynamisme de la végétation, après un impact anthropique initial identique, que ce soit le feu ou le défrichement. La réapparition plus ou moins possible des ligneux selon le climat serait alors liée à une croissance plus ou moins dense et rapide du tapis herbacé.

18Cette dynamique de recouvrement est inattendue dans les deux espaces forestiers : les graminées sont concurrentes des arbres dans le domaine ombrophile, au contraire du domaine mésophile où une colonisation des arbres et arbustes demeure possible. Cette concurrence définitive des graminées est observable aussi dans d’autres régions de forêts ombrophiles, Amazonie (UHL et SALDARRIAGA, 1987) ou Asie du SE et Océanie, en particulier en Papouasie-Nouvelle-Guinée (MANNER, 1976). La différence entre les deux savanes étudiées pourrait aussi être recherchée dans les systèmes ethniques d’exploitation et le mode de défrichement. Les cultivateurs-forgerons Adjoukrou de Dabou ont très tôt pratiqué la métallurgie (POMEL, 1975) et le défrichement systématique et total pour usage des forges, du sel et des pêcheries (PARADIS, 1980 et 1988), plus tardivement le feu. Dans le pays Krou (cas de Néro-Mer dans le SW), les défrichements par la hache pour les jardins de case sont aujourd’hui encore fonctionnels. Les populations Baoulé de Lamto au contraire sont des cultivateurs-chasseurs itinérants par le feu. Leur expansion commence dès le XVIème siècle, avec une apogée vers le XVIIème siècle, se poursuit durant le XVIIIème et va se limiter au confluent N’Zi/Bandama (le “V” baoulé), au détriment de populations de type Senoufo au nord et Gouro au sud. Ainsi le mode de colonisation de l’espace, de façon radicale au sud et en mosaïque (un type de “bocage”) au centre et au nord, serait une explication à certaines des différences observées.

Figure 8 : Courbes de croissance de quelques espèces végétales au cours de la repousse succédant aux feux de janvier dans la savane incluse de Dabou-Pakidié, Côte d’Ivoire (d’après POMEL-RIGAUD, 1977 et POMEL, 1979).
Growth curves of different species during the regrowth after the January burning in the included savanna of the Dabou-Pakidie, Ivory Coast (after POMEL-RIGAUD, 1977 and POMEL, 1979).

II. LES SOLS DE L’AFRIQUE DE L’OUEST

19Les savanes représentent 1/4 des terres émergées. A la différence des zones forestières, elles connaissent un “stress” hydrique saisonnier aggravé par l’imprévisibilité des pluies aux périodes de croissance végétale et une faible capacité de rétention en eau de la zone racinaire dans le sol. Elles sont caractérisées par une pauvreté des sols parcourus régulièrement par les feux, et une hétérogénéité spatiale accentuée par la pression des activités humaines traditionnelles : élevage, défrichement et jachères (ABBADIE et al., 1989).

Figure 9 : Courbes de croissance des principales espèces végétales au cours de la repousse succédant aux feux de janvier dans la savane préforestière de Lamto, Côte d’ivoire (d’après MONNIER, 1968, 1979).
Growth curves of the principal plant species during the regrowth after the January burning on the preforest savanna of Lamto, Ivory Coast (after MONNIER, 1968, 1979).

Figure 10 : Croissance du tapis herbacé au cours de la repousse succédant aux feux de janvier dans la savane de Dabou-Pakidié, Côte d’Ivoire (d’après POMEL-RIGAUD, 1977 et POMEL, 1979).
Development of the herb cover during the regrowth after the January burning of the savanna of Dabou-Pakidie, Ivory Coast (after POMEL-RIGAUD, 1977 and POMEL, 1979).

20Deux bandes gravillonnaires marquent en Afrique occidentale les limites Sahel/Soudan et Soudan/Guinée (fig. 11). Situées de part et d’autre de la zone de cuirassement superficiel généralisé actuel (MAIGNIEN, 1958), elles semblent dysfonctionnelles : elles n’obéissent pas à une zonation pédoclimatique dont le gradient (l’humidité) est unidirectionnel vers le sud. Elles pourraient être liées à des modifications du bilan hydrique et des caractéristiques des constituants organiques en relation avec des changements de végétation, comme cela a été étudié dans les sols rouges de Casamance après défrichement (FAUCK, 1972). Ces bandes à fort concrétionnement superficiel et subsuperficiel représentent des organisations pelliculaires superficielles (O.P.S.) après destruction de la couverture végétale, décapage et colluvionnement des sols. Ces bandes recouvriraient deux fronts pionniers anthropogènes au contact, savanes sahéliennes/savanes soudaniennes et savanes/forêts. La distinction entre un sol de savane et un sol de forêt s’estompe en effet après mise en culture : la dynamique du sol, de verticale devient latérale (ROOSE, 1981 et 1984 ; ROOSE et al., 1981 a et b ; “Sols et eaux”, 1986), avec appauvrissement superficiel, transport et organisation pelliculaire, compaction et migration irréversible des particules fines.

A. Les actions anthropiques sur les sols

21L'action de l’homme est rarement prise en compte dans la classification des couvertures pédologiques (PEDRO, 1986). Elle a seulement été considérée par ses effets directs sur les sols cultivés (MOREL, 1989) ou irrigués (DURAND, 1983), ses effets sur la fertilité (PIERI, 1989) ou sur l’érosion (NEBOIT, 1983). Certaines actions sont intenses et spécifiques des zones refuges (nord-Cameroun étudié par BEAUVILAIN, 1989), avec augmentation de la pression sur le milieu et donc principalement de l’érodabilité des sols. D’autres sont plus diffuses, à impact plus réduit et délicates à mettre en évidence.

22L'homme intervient sur un sol par trois actions principales : déforestation, feux de brousse et surpâturage, ayant des conséquences dans le profil et la catena, la dynamique et les organisations enregistrées par la micromorphologie (JONGERIUS, 1983). Ces actions ont en commun une diminution de la protection contre les énergies solaire, pluviale et éolienne.

1. La déforestation

23La déforestation des pays tropicaux et principalement de l'Afrique de l’ouest forestière est devenue un problème économique et politique préoccupant (REPETTO, 1990). C’est une action ancienne liée au développement de l'agriculture et de la métallurgie (RIVALAIN, 1988). Elle modifie les horizons superficiels avec de multiples effets : suppression de la litière, diminution de la pédofaune, chute de N, CEC, K et pH (CUNNINGHAM, 1963), augmentation de la toxicité en Al et Mn, défloculation des argiles par perte des sucres racinaires (ROBERT et SCHMIT, 1982). Apparaissent des problèmes de fixation du phosphore, de rétention en eau et dans les horizons sous-jacents, une migration verticale des argiles. Se manifeste une hydromorphie remontante avec réduction du fer, acidification, voire oxydation, induration et concrétionnement de certains horizons. Dans la catena, l’érosion particulaire latérale et les apports en produits grossiers augmentent. Apparaissent des argiles rouges oxydées qui remplacent les argiles jaunes (MARTIN, 1982) à composés labiles, migrant loin et se substituant à des argiles peptisées riches en polysaccharides ou en composés humiques à polyphénols (FOSTER, 1980). L’organisation du sol est également modifiée, avec l'apparition de structures apédales ou agrégées de type vertiques et “abruconcentration” de matériel désintégré (squelétanes), c’est-à-dire compaction interne après micro-érosion ou concentration superficielle après décapage d’un profil pédologique.

2. Les feux et leurs effets

24Les feux sont fréquents dans les savanes africaines (fig. 12). Ils représentent des pratiques ancestrales et généralisées : feux sauvages dès le mois de novembre, feux pastoraux de janvier à mars, feux de chasse, feux accidentels de repas ou de préparation du thé, imprudence des villageois, feux de nettoyage, feux de rivalités ou de voleurs. Les savanes ont été systématiquement incendiées (pratiques de la terre brûlée) lors des “razzous” ou des défens anticoloniaux : les guerres de Samory ont dévasté de vastes territoires du Mali, de la Guinée, du Libéria et de la Côte d'Ivoire entre 1882 et 1898. Il est difficile de dire ce que seraient les sols des savanes sans les feux d’origine anthropique, car on ne dispose que de rares expériences de protection, où l’évolution des sols aurait été suivie sur un temps assez long pour que les effets de la protection et non des feux s’y soient fait sentir. Par contre, on dispose d’expériences d’incendies menées sur des parcelles initialement non brûlées et régulièrement suivies. Bien que la littérature contienne de nombreuses références aux effets nuls, voire positifs des feux courants de savanes sur les sols : augmentation de la fertilité par apport en base des cendres, accélération du recyclage des plantes, élimination de certaines plantes parasites, etc., les effets qui l’emportent sont loin d’être tous positifs. Les feux de brousse, surtout les feux précoces, n’assurent en rien la conservation de la fertilité des sols (MICHON, 1973), contrairement aux opinions admises. Le rôle écologique du feu est capital, bien que la cause ne soit pas toujours anthropogène : actions de la foudre, fermentation anaérobie, friction des branches. L’humus est en général brûlé sur toute l’épaisseur et la rubéfaction est possible si le sol est sec et le feu lent. La présence de wustite (oxyde ferreux) atteste un échauffement en conditions réductrices.

25Les effets des feux présentent certaines convergences avec la déforestation ou l'utilisation des défoliants : suppression de la litière et de la pédofaune, migration des limons, bouchage, induration, rubéfaction et oxydation du profil, augmentation de la susceptibilité à l’érosion superficielle. Par exemple l'érosion consécutive aux feux est supérieure à 0,14 t/ha en Papouasie-Nouvelle-Guinée (BLEEKER, 1983), mais peut dépasser 23,6 t/ha au Nigéria avec des précipitations de 750 mm/an (ROOSE, 1981). Les effets les plus marquants des feux, en particulier ceux liés à l'agriculture sur brûlis, concernent la diminution de la teneur en matière organique, la baisse de la capacité d’échange cationique (CEC) et l’augmentation du pH (NYE et GREENLAND, 1960 ; KELLOGG, 1963). Mais surtout, on constate une grande remohilisation des colloïdes minéraux, un rajeunissement temporaire du profil avec resaturation en alcalis par les cendres et une augmentation brutale des acides humiques et fulviques (BLEEKER, 1983), avec inactivation de la matière organique qui devient hydrophobe par thermométamorphisme (mélanisation). Ces effets ne sont pas spécifiques de la zone tropicale et sont observables également dans les forêts boréales. En effet si les effets du feu sur la qualité de l’humus semblent peu importants à long terme (BUNTING, 1983), le recyclage des bases échangeables dans des milieux normalement désaturés permet un rajeunissement important, mais temporaire de la couverture végétale ; il permet aussi une certaine eutrophisation de la litière, ce qui favorise l’activité biologique du sol (changement de pédofaune, formation d'un mull) et une croissance rapide des végétaux pendant quelques années. Le rôle morphologique et pédologique du feu est surtout marqué par la fabrication d’une surface nue et de ce fait une sensibilité à l'érosion, selon la vitesse de recolonisation (ROWE et SCOTTERS, 1973) et le degré de destruction de la couche organique superficielle (litière et horizon Al). Dans la catena, on observe une augmentation de l’hétérogénéité spatiale et transversale. Des colluvions limoneuses, évacuées par les eaux de surface en raison de leur très bon état de dispersion (effets des bases provenant des cendres), vont donner des ferruginisations en bandes.

Figure 11 : Carte générale des types de sols en Afrique de l’Ouest (d’après les levés de BOULET et al., 1971 ; sols anthropogènes d’après POMEL, inédit).
Altération minimale (concentration de Ca-Na-Si-Al) des régions arides et subarides sahariennes et sahéliennes. 1 : sols minéraux bruts des déserts (dunes, sols salés et compactés des oasis). 2 : sols peu évolués subdésertiques (sols compactés et encroûtés des zones surpâturées). 3 : sols isohumiques (élevage transhumant, agriculture précaire, sols incendiés et colluvionnés, sols éoliens). 4 : sols halomorphes et sols sodiques, sols compactés des zones de cure de sel, sols à OPS salées des zones irriguées.
Altération bisiallitique ou fersiallitique (Fe-Si-Al) et couverture d’altération montmorillonitique des régions tropicales sèches soudaniennes. 5 : sols ferrugineux peu lessivés (dunes fixes, cultures pluviales, sols à OPS ferrugineuses des cultures itinérantes sur brûlis). 6 : zone à fort concrétionnement actuel superficiel (région agro-pastorale des cultures pluviales d'arachide, mil-sorgho-niébé). 7 : sols ferrugineux tropicaux lessivés, sols encroûtés (cultures pluviales de coton).
Altération monosiallitique (Fe-Al) et couverture d’altération kaolinitique et ferrugineuse des régions tropicales humides soudaniennes. 8 : extension générale des cuirasses de fer ; zone à cuirassement actuel généralisé, située entre les deux zones de concrétionnement 6 et 11.
Altération ferrallitique (Fe-AI) et couverture d’altération kaolinitique et gibbsitique des régions tropicales humides guinéennes. 9 : sols ferrugineux lessivés et sols ferrallitiques (déforestation ancienne, jachères à rotation rapide). 10 : sols ferrallitiques rouges faiblement et moyennement désaturés (cultures d’igname, de caféiers). 11 : zone à fort concrétionnement actuel superficiel (sols à OPS ferrugineuses des cultivateurs défricheurs, des forgerons). 12 : limite forêt mésophile/savane soudanienne avant les déboisements des derniers siècles, zone d’exploitation forestière et des cultures agro-industrielles (hévéas-palmiers à huile, agrumes).
Altération ferrallitique (Fe-AI) et allitique (Al) et couverture d’altération kaolinitique et/ou gibbsitique des forêts ombrophiles guinéennes et équatoriales. 13 : sols ferrallitiques jaunes fortement désaturés, sols lessivés jaunes incendiés des cultivateurs de manioc, rizicultures dans les zones inondables.
Sols azonaux. 14 : sols hydromorphes, drainage des bas-fonds (deltas et cuvettes intérieures), cultures irriguées, légumes et coton, sols sulfatés des mangroves défrichées, sols des tannes lagunaires, zones de fabrication du sel, sols compactés et salés des zones irriguées, des bas-fonds. 15 : vertisols et vertisols compactés des zones surpâturées, caravanières et des oasis. 16 : sols volcaniques, régions de refuge, sols de survie rajeunis et surexploités.
General map of soil types in West Africa (after BOULET et al.. 1971 and studies of POMEL on anthropogenic soils).
Minimal weathering (concentration of Ca-Na-Si-AI) in arid and subarid regions of Sahara and Sahel. 1
: mineral soils of deserts (active dunes and marginal pasture, saline and compacted soils of oases...). 2: less developed subdesertic soils, compacted soils with crusts of overgrazed areas. 3: isohumic soils (semi fixed dunes, transhumance and permanent pasture, zone of marginal agriculture, ash and colluvial soils, eolian soils). 4: halomorphic and sodic soils, compacted soils of the salt pasture area, soils with pellicular organisation of irrigated zones.
Bisiallitic or fersiallitic weathering (Fe-Si-AI) and smectite weathering soil pattern of the Sudanian dry tropical regions. 5: ferruginous tropical soils, unleached or less leached, fixed dunes and rainfed agriculture, soils with oxic iron pellicular organisation of burned and cultivated areas. 6: zone of strong iron concretion on the present surface or subsurface (agro-pastoral region of precarious rainfed cultivation of peanut). 7: leached tropical ferrugineous soils, cemented (eroded) soils with pellicular organisation of the rotating cultivations (rainfed cotton growing).
Monosiallitic weathering and cover of the kaolinitic and ferrugineous weathering soil pattern of the sudanian humid tropical regions. 8: general extension of the present and paleo-iron crust. Present iron surperficial and subsurface generalized crust located between area 6 and 11.
Ferrallitic (Fe-AI) weathering and kaolinitic and gibbsitic weathering cover of the Guinean humid tropical regions.
9:
association of leached tropical ferrugineous soils and ferrallitic soils (ancient regions of deforestation). 10: mostly red ferrallitic soils, hardly or even desatured (soils of cassava or coffee cultivation). 11: zone of present strong surficial and subsurficial crust, soils with ferrugineous pellicular organisation of the shifting-cultivators. 12: boundary of the sudanian savanna and the mesophilous forest before deforestation, zone of forest exploitation and agro-industry (hevea-oil palm and agrumen).
Ferrallitic (Fe-AI) and allitic (Al) weathering and the cover of the kaolitinic and/or gibbsitic weathering soil pattern of the guinean and equatorial ombrophilous forests. 13: mostly yellow ferrallitic soils, yellow leached and burnt soils of manioc cultivation, rice in inundated areas.
Azonal soils. 14: hydromorphic soils, drainage of the interior deltas, irrigation, vegetable and cotton, sulfate rich soils of cleared mangroves, lagune soils with salt production, compacted and salinized soils of irrigated areas. 15: vertisols, compacted vertisols of overgrazed areas on truck zones and of oases. 16: volcanic soils, refuge and defence areas, enriched and overexploited soils in survival areas.

26Des cuirasses latéritiques gravillonnaires épaisses de plusieurs mètres se sont formées en moins de 15 ans, après utilisation des défoliants dans la guerre du Vietnam (RAMADE, 1990). Il est certain que de notables différences existent cependant. Les défoliants agissent sur un système en pleine phase végétative et le détruisent, alors qu’en savane les feux passent en saison sèche, période de repos végétatif, et ne détruisent que la nécromasse épigée car une bonne partie des nutriments a déjà migré dans les organes de réserve non atteints par le feu. Ainsi, les feux ne touchent pas la phytomasse hypogée qui représente souvent plus de la moitié de la phytomasse totale. La repousse épigée, rapide, accompagne les premières pluies : la couverture du sol est assez vite assurée. Cependant c’est dans la répétition du phénomène de feu, surtout des feux hâtifs, ou dans la réitération et le couplage agriculture et brûlis, avec réduction des jachères, que le processus peut affecter le sol en profondeur, comme cela a souvent été observé au Mali, en Guinée, au Burkina, au Sénégal et en Côte d’Ivoire, de 1966 à 1975. Près de Niamey au Niger, les horizons argiliques et les glaçages des sols sableux sont mis en rapport avec les périodes d’érosion de sols après les feux de brousse (WEST et al., 1987). Les argiles illuviées (29 à 13 % dans les profils) sont en effet très dispersables dans l’eau. Les revêtements des horizons A aux horizons Bt sont rares et les arrangements non perturbés présentent des ponts dans les horizons argiliques. La forte proportion d’argile dispersable dans l’eau semble favoriser le ruissellement et l’érosion de surface, entraînant la formation de croûtes superficielles et la diminution de l’infiltration de l’eau. Dans le détail apparaissent après les feux, des dégradations irréversibles des édifices argileux et des transformations des hydroxydes amorphes en minéraux bien cristallisés, avec “satuconcentration” de limons purs (siltanes), c’est-à-dire compaction interne ou concentration par des processus de saturation et de bouchage du profil pédologique.

3. Les surpâturages

27Les surpâturages ont des effets convergents parmi lesquels dominent la compaction, la diminution de la porosité et une certaine suppression du recyclage, faiblement compensés par les apports en azote excrémentielle, dont une forte proportion est volatilisée (MYERS et al., 1986). Les sols deviennent érodables, avec l’apparition de structures brisées (JONGERIUS, 1983) et d'OPS de “duriconcentration” (compaction de surface ou concentration par des processus d’induration). Les régions surpâturées présentent des morphologies de décapage des cuirasses, griffes et ravines, ou des microformes d’érosions en nappe et linéaire, avec des surfaces à OPS grossières (CASENAVE et VALENTIN, 1989).

Figure 12 : Carte générale de la déforestation et des feux de brousse en Afrique de l’Ouest (d’après REPETTO, 1990 ; SCHULZ, 1988 ; Pour la Science no 145-1989 et POMEL, inédit). 1 : extension optimum de la forêt tropicale humide. 2 : îlots forestiers actuels. 3 : extension actuelle de la zone incendiée par les feux précoces. 4 : zone incendiée par les feux tardifs. 5 : limite des savanes vers le nord.
General map of the deforestation and the extension of bush fires in West Africa (after REPETTO, 1990 ; SCHULZ, 1988 ; “Pour la Science” 145-1989 and POMEL, inedited). 1 : maximai extension of the tropical rain forest. 2 : present forest islands. 3 : present extension of early bush fires. 4 : zone of late bush fires. 5 : savanna boundary to the north.

28Dans les couvertures sableuses, le piétinement favorise la formation d'une pellicule plasmique sous-jacente qui immobilise le profil et favorise Péolisation de la jupe sableuse superficielle. Dans les savanes à Acacia seyal, le piétinement est responsable de l’apparition de micro-buttes et micromarches d’escaliers et de surfaces argileuses rugueuses (de ruissellement ou d’érosion). Ces surfaces favorisent la migration latérale des éléments fins et l’apparition d’un endoréisme localisé, avec croûtes de décantation à structure prismatique, croûtes à plaquettes, voire gilgaï sur les vertisols (CASENAVE et VALENTIN, 1989). Au Tchad, les mises en défens ont été efficaces sur une décennie (DELPIERRE et GILLET, 1971), l’action du bétail ayant favorisé la prolifération des nitrophiles, des bosquets d'Acacia raddiana, des graminées en touffes et de l’ébranchage (GASTON, 1981), avec des sols peu couverts, érodables ou compactés.

29En Afrique de l'ouest, on connaît très peu de parcelles sous cultures sarclées depuis plus de 25 ans, les jachères traditionnelles, de 5 à 30 ans suivant les régions, permettant une certaine reconstitution de la végétation et des sols. Cependant on dispose d’un rigoureux échantillonnage de sites en Casamance sur un même type de sol cultivé de façon traditionnelle et continue pendant des périodes de 3, 12, 46 et 90 ans en zone sahélienne (SIBAND, 1972 et 1974). Ils démontrent sur l’ensemble du profil la baisse considérable du taux de matière organique, surtout après 12 ans et une diminution du taux en éléments fins et une chute des principaux éléments chimiques. En zone soudanienne de Côte d’Ivoire, les observations et expériences montreraient un épuisement au bout de périodes plus courtes si l’on considère l’abandon des parcelles de cultures après 4 ou 5 ans seulement et aux chutes de fertilité après 3 ans (PIERI, 1989). De plus, les jachères de moins de 15 ans sont sans effet mesurable sur la régénération des terres dégradées par la culture. Or, même en pays Sénoufo traditionnel, peuple peu déraciné au cours de l’histoire, les rotations de moins de 15 ans représentent le cas le plus courant.

30La plupart des mises en culture engendrent des sols nus favorables à la déflation. La pression agricole est souvent liée au passage d’une agriculture vivrière à une agriculture commerciale ou industrielle (le coton dans le sud du Tchad, GASTON, 1981). Le mil est en général cultivé sur des sols sableux et le sorgho de décrue sur des sols argileux. Les associations culturales sont à base d’arachide, de riz, de blé, de maïs (cultures de plein champ), de pois de terre, de niébé (cultures de bas-fonds ou de décrue), de manioc, d’igname, de taro (cultures en billons), de patate douce et légumes (cultures de case). L’agriculture procède d'un débroussaillage sommaire, rarement d’un dessouchage, ce qui explique la faiblesse du recyclage de la matière organique. Les soles de 3 ans alternent coton-sorgho-arachide avant abandon. Le système favorise le développement des combrétacées et plus au nord de la jachère à épineux (Balanites et Acacia seya) : la rotation est plus rapide car les sols sont pauvres et compactés par le piétinement. Le sorgho de décrue nécessite un défrichement total (utilisation du bois pour les fagots, seules demeurant des haies défensives d’épineux) et se forment ainsi des glacis secondaires, accentués par la culture épuisante du coton.

31Le développement des activités agricoles liées à la mécanisation, à la pression démographique et à l’intensification des feux, augmente la surface des sols érodables. Or c’est la fraction fine, la plus importante en terme de fertilité, qui est exportée. Il s’ensuit un appauvrissement des zones de départ et un enrichissement des zones d’apport. Sous végétation dégradée et sous culture, l’activité biologique du sol est rapidement réduite, la structure est détruite et une pellicule de battance se forme avec horizon compacté à faible profondeur. Dans ce cas, le transport latéral croît de façon exponentielle, avec appauvrissement superficiel en éléments fins ou même ablation pure et simple de l’horizon de surface. En quelques centaines d’années, sous cultures sarclées, le sol peut être appauvri ou tronqué sur plusieurs dizaines de centimètres. La dynamique du sol devient latérale et très intense, l’illuviation d’argile est localisée, les croûtes de battance manifestant une activité biologique réduite (ROOSE, 1981).

B. Les types de sols anthropogènes

32Les actions humaines que nous venons de définir engendrent une gamme de sols anthropisés, observables à l’échelle de l'Afrique de l’Ouest (fig. 11). En outre, les techniques culturales (jachère, cultures à plat au bâton à fouir, technique du poquet), travail à la houe (daba), techniques des labours, des billons ou des buttes, déterminent des mosaïques complexes de sols cultivés. Trois types de sols illustrent l’ensemble des influences humaines et fournissent des indications sur ces activités, quand ils sont levés dans des fouilles archéologiques ou des coupes pédologiques. Ils ne sauraient résumer tous les types de sols anthropogènes en l’Afrique de l’Ouest, mais ils ont été retenus pour leur extension à l’échelle du continent et leur généralisation dans une gamme étendue des différentes savanes, guinéennes, soudaniennes et sahéliennes.

1. Les sols rouges à plasma condensé et OPS ferrugineuses des champs à billons ou à buttes des savanes guinéennes et soudaniennes

33De nombreux sols sont liés aux différentes pratiques culturales. Dans le SW (pays Krou) ou le Centre de la Côte d’Ivoire (région Baoulé), les paysans fabriquent des buttes pour la culture des ignames, avec une densité de 10 000/ha (BERGER, 1964). La butte s’appauvrit en éléments fins et s’enrichit en éléments grossiers. Les agrégats superficiels sont détruits et les particules entraînées vers le bas, les plus fines disparaissent en suspension dans l’eau de ruissellement. Les particules les plus grossières forment une auréole autour des buttes. De nouveaux agrégats apparaissent sans cesse en surface et subissent le même sort. Au cours des deux années suivant le buttage, le microrelief créé a disparu, mais apparaissent des auréoles, avec disparition d’une fraction de la matière organique liée. En surface on observe des plages de sables grossiers lavés, favorables à l’érosion en nappe, un plasma condensé (photo 1) et une organisation pelliculaire des limons ferrugineux (photo 2). De telles pratiques expliqueraient les sols à OPS ferrugineuses et certains sols pédoplasmés d’Afrique de l’Ouest ou d’Afrique centrale étudiés par BEAUDOU et CHATELIN (1979). Ces pratiques sont devenues suffisamment denses et renouvelées (avec une densité de population qui s’accroît et une forte réduction des rotations culturales), pour expliquer la présence de ces sols sur une vaste étendue.

2. Les sols incendiés des savanes guinéennes, soudaniennes et sahéliennes

34Des sols ferrallitiques jaunes à horizons noirs, lessivés en bases apparaissent après cultures sur brûlis sous forêts (MULLER, 1972 et 1982 ; MARTIN, 1982). L’appauvrissement est marqué par un horizon humifère charbonneux et des horizons supérieurs pauvres en argile. Les organisations plasmiques sont toujours assez abondantes, avec mobilité de l’argile et structure microagrégée liée à la microstructurolyse. La couleur jaune correspondrait à des produits ferrugineux bien cristallisés (photo 1) et fortement désionisés (BEAUDOU et al., 1977).

35Le feu enrichit les horizons supérieurs en K, Mg et Ca dans les premiers jours. L’accroissement du calcium est sensible dans les sols acides, mais son influence est faible dans les secteurs de climat semi-aride : nécessité d’un minimum d’eau pour véhiculer l'élément. On observe également une élévation du pH du fait de l’apparition des bases. Ces données sont fortement compromises par les pluies qui lessivent le sol. En région semi-aride, une grande partie de la cendre est vannée, contribuant à la genèse de certains sols éoliens (yermosols), et ne participe donc pas à l’enrichissement des horizons pédologiques locaux. Bien plus, l’incinération de l’horizon Ao, si elle n’est pas trop rapide, brûle une grande partie de l’humus, engendre des pertes sous forme d’azote gazeux, limitant ainsi la libération d’azote minéral et la remontée du pH : l’activité bactérienne s’en trouve défavorisée. On observe alors une diminution sensible du rapport C/N. Les mesures effectuées à Dabou après des feux artificiels donnent des taux de cendres de 900 kg/ha, soit environ 76,3 kg/ha de matière organique totale dont 14,5 kg/ha de matière organique hydrophobe (mélanisée), 64,1 kg/ha de bases échangeables totales, dont 14,5 kg/ha solubles sous forme de : 5,9 kg/ha de MgO, 5,3 kg/ha de CaO, 3,2 kg/ha de K2O, 0,04 kg/ha de Na2O. L’essentiel est constitué d'un reliquat non-échangeable, pour plus de 91 % du total des cendres, soit 824 kg/ha, surtout siliceux, actif dans la pédogenèse.

36Les sols cendreux à silice amorphe, phytolithes et matière organique mélanisée sont omniprésents en forêt. En savane, lessivés en colloïdes, ils sont riches en allophanes et en limons, avec une incorporation profonde de la matière organique. Les horizons de surface sont à structure grumeleuse, avec de nombreux organo-argilanes mélanisés. En profondeur on observe une structure particulaire, granulaire polyédrique ou prismatique avec des fissures et des cutanés de dessiccation.

Photo 1 : Macrophotographie d’un horizon à squelette quartzeux dans un sol ferrugineux rouge induré à plasma rouge condensé, épuisé par la culture du manioc en buttes, région de Bassa (pays Krou, SW Côte d'Ivoire). Fe : plasma ferrugineux très rouge (wüstite et fer très cristallisé lié aux incendies). L : pénétration de limons rouges dans les fractures des grains du squelette et en auréoles autour des grains. MO : plages cutaniques très foncées de matière organique mélanisée hydrophobe. C : amas de cendres. Le grain de quartz au centre du cliché mesure 2 mm. (cliché S. Pomel, en lumière incidente).
Macrophotography of the quartz skeleton horizon of a red ferrugineous soil with a condensed red-oxic plasma, impoverished due to longlasting manioc-cultivation in conic hummocks, Bassa region in southwestern Ivory Coast. Fe: very red ferruginous plasma (wüstite and crystallized oxic-iron caused by fire). L: penetration of red silts into the fractures of the grains and coronals around the grains. MO: very dark cutanic layers of water-repellent melanized organic matter. C: ashes mass. The quartz grain in the center is 2 mm large, (photo S. Pomel, in incident light).

37Dans la zone sahélienne, des sols charbonneux se situent dans les bas-fonds, les zones déprimées, lacs, étangs, dépressions interdunaires ou de plateaux (fig. 11). Les horizons à caractères tourbeux sont calcinés en place et contiennent une matière organique fortement mélanisée, opaque et micro-fissurée. La plupart des horizons noirs possèdent les caractères de cendres charbonneuses, formées d’une masse faite de cristaux de micrite et de phytolithes de graminées, associés à des fragments charbonneux en paillettes, ce type de fragmentation étant caractéristique des herbacées (CALLOT, 1987 ; FEDOROFF et COURTY, 1989). La combustion provoque en effet une réduction importante du volume, mais une conservation des structures végétales, grâce à des cristaux de carbonate de calcium pseudomorphosant chaque cellule. Les cendres de bois sont constituées de cristaux de carbonate de calcium aux formes losangiques, cubiques à parallélépipédiques poulies feuillus et rhomboédriques en baguettes pour les pins (WATTEZ et COURTY, 1987). Les cristallisations isolées aux formes irrégulières ont une composition variée (Si, K, P, rhomboèdres de sylvite à KC1).

38Les cendres d’arbustes et d’herbacées sont différentes des cendres des espèces arborescentes : rareté des cristallisations, petite taille, et nombreux cristaux d’oxalate de calcium. Les cendres des herbacées sont riches en silice et individualisées sous forme de phytolithes, cristaux d’opale transformés par combustion. Les différents charbons de bois présents ont des traces de rubéfaction. Ces paléosols, souvent cartographiés comme des sols isohumiques, montrent une grande richesse en résidus d’incendies répétés sur les bordures des dépressions, au cours de phases d’anthropisation du milieu. Ces profils avec une incorporation profonde de matière organique charbonneuse ou cuite sont caractéristiques de l’ensemble de la zone sahélienne et pas seulement des dépressions. Leur localisation à la périphérie des grandes zones de feux de brousse des savanes soudaniennes (fig. 12) et la nature éolienne de leurs composés humifères charbonneux, en font un marqueur anthropogène du Sahel (SCHULZ et POMEL, 1992). Il demeure à dater leur apparition en Afrique de l’Ouest, en même temps que se développaient les savanes sahéliennes : s’agit-il de sols formés lors de la généralisation des feux, au début du pastoralisme ?

3. Les sols encroûtés à O.P.S. des cultures itinérantes des savanes sahéliennes

39Les encroûtements et les organisations pelliculaires superficielles (O.P.S.) affectent les zones surexploitées du Sahel (CASENAVE et VALENTIN, 1989 et MIETTON, 1988), mais également les franges pionnières forestières. De véritables régosols existent dans les zones de cultures anciennes, où l’érosion anthropique a fait son œuvre : sols sableux à abondance de squelette quartzeux (photo 1). Certains stockent l’eau et sont aérés, mais la plupart sont indurés et jouent un rôle fondamental dans la modification des transferts d’eau et de matière dans les géosystèmes tropicaux. Les sols n’ont pas ou peu de traces de matière organique - bien qu'ils contiennent souvent des particules charbonneuses et de structuration, mais quelquefois dans les zones déprimées, ont des horizons profonds engorgés à gley ou pseudo-gley. Ils représentent l’aval de migrations irréversibles des particules fines provenant de sols décapés à l'amont de la catena.

40VALENTIN (1981), ESCADAFAL et FEDOROFF (1987), FEDOROFF et COURTY (1987) et BOIFFIN et BRESSON (1987) ont montré que la genèse des croûtes superficielles dépend très largement de la diminution de l’infiltration, donc de la porosité et de l’engorgement de la partie superficielle du profil. Les OPS sont des indicateurs du fonctionnement de l’eau dans les sols (RIOU, 1989) et de la dynamique superficielle (ROOSE, 1981 et “Sols et Eaux”, 1986). Après fermeture de la surface par une croûte structurale, apparaissent des croûtes sédimentaires liées à un excès d’eau. Cette deuxième phase est donc quasi irréversible. On passe peu à peu d’un horizon de surface fragmentaire initial, à un état fragmentaire altéré, à un état plus ou moins lité et enfin à un état continu. Sur un sol travaillé la pluie engendre une diminution de la porosité, sensible jusqu’à la base des horizons initialement meubles, avec une véritable remontée des phénomènes pédologiques vers la surface, formation d’une croûte superficielle et d'un micro-horizon éluvial de surface, puis d’un micro-horizon illuvial plus profond (CASENAVE et VALENTIN, 1989). Le microlitage à revêtements argileux indique une évolution assez longue. Les croûtes superficielles apparaissent lorsque le couvert végétal devient discontinu et se généralisent lorsque celui-ci tend à disparaître. Elles se développent lorsque la litière disparaît et que l’agrégation biologique à la surface du sol décroît. La superposition, en général en discordance, de traits grossiers sur des revêtements argileux, indiquerait une anthropisation du milieu.

41On peut distinguer des organisations qui reflètent la dynamique superficielle et enregistrent les différentes pratiques culturales (PAGLIAI, 1987) :

  • des “bioconcentrations” liées aux techniques culturales utilisant le paillage (O.P.S. de vers et de termites) ;

  • des “satuconcentrations” (compaction interne), glaçage et croûte dermique fine (dermilite), O.P.S. (structurales) en relation avec les brûlis ;

  • des “duriconcentrations” (compaction de surface, O.P.S. de dessiccation, plaquettes, organisations vertiques) engendrées par le piétinement dans les régions pastorales surpâturées ou les zones caravanières ;

  • des “abruconcentrations” (compaction interne après micro-érosion) à horizons décapés et pavages (O.P.S. grossières ou d’érosion, O.P.S. culturales), liées aux différentes techniques agraires des billons et des buttes.

Photo 2 : Macrophotographie d’un horizon à organisation pelliculaire superficielle dans un sol ferrallitique jaune après culture en billons dans la région de Sassandra (SW Côte d’Ivoire). P : réorganisation pelliculaire alternée. L : limons argileux ferrugineux grumeleux brun-rouge à hématite-wüstite et plasma condensé. S : sables limoneux ocres riches en cendres, phytolithes et colorés par des argiles à goethite. Fe/C : lits alternés de limons ferrugineux et de cendres. C : amas de cendres et de limons ocres à goethite. MO : matière organique mélanisée en corona. Pa : horizon pelliculaire ancien déstructuré. On note souvent l’apparition de cuirasses gravillonnages dans le pays Krou (bord de la rivière Néro à Grand-Béréby) après déforestation de profil ferrugineux pour la culture de case, (cliché S. Pomel, en lumière incidente, échelle : 1 cm).
Macrophotography of a surface horizon with pellicular structure from a yellow ferrallitic soil of the Sassandra region in south-western Ivory Coast after linear ridged hummock-cultivation. P: a superficial pellicular organisation is shown. L: red-brown ferruginous clayey-silty crumbs of hematite, wüstite and oxic-condensed plasma. S: ocre coloured silty sands rich in ashes, phytolithes and coloured by the goethite clays. Fe/C: alternate pellicular ferruginous silts and ashes. C: ash mass with yellow goethitic silts. MO: melanized organic matter in chitonic cutan. Pa: former pellicular and slaked horizon. The development of a gravel crust in the Krou region (Grand-Bereby) after the deforestation of a ferruginous soil profile for cultivation in enclosures of Nero River, can also be seen, (photo S Pomel, in incident light, scale of length : 1 cm).

42Les O.P.S. jouent donc un rôle fondamental dans la migration et la fixation des principaux éléments géochimiques (Fe, Al, Si, Ca, Na...) des paysages de l’Afrique de l’Ouest et se retrouvent prépondérantes comme critère de classification des couvertures pédologiques (fig. 11).

CONCLUSIONS : LIMITES CLIMATIQUES OU ARTIFICIELLES ?

43La zonalité des bandes végétales ou pédologiques ne semble pas exclusivement fondée sur des données climatiques ou la nature du substrat. A part la limite savane/désert (MONOD, 1954 ; SCHULZ, 1988) qui représenterait la seule frontière dépendant du climat, la distribution et la plupart des types de formations végétales et pédologiques sont plus ou moins influencés par l’homme. Parmi les indicateurs actuels principaux de l’état artificiel des couvertures végétales et pédologiques ; soulignons :

  • la monotonie dans la composition des formations arbustives, l'enrichissement de quelques espèces et la prédominance des graminées ;

  • la prépondérance des organisations pelliculaires superficielles, des cendres et des croûtes ferrugineuses.

44Les recherches sur l’histoire de la végétation dans ces régions ont bien démontré que les formations ouvertes sont également incorporées dans le même spectre que les formations d’origine et les formations fermées (SOWUNMI, 1981 ; AGWU et BEUG, 1982 ; MALEY, 1987). Cependant, le manque d’informations sur les systèmes agraires et leur histoire, la méconnaissance de l’état et de la distribution réelle de la végétation et des sols, sont un obstacle aux interprétations. Les difficultés à imaginer les influences anthropogènes favorisent l’interprétation climatique zonale de la végétation et des sols.

45Le long débat sur la nature des savanes souligne bien ces contradictions. Une grande part de ce débat reste certainement académique, si on regarde les grands bouleversements des paysages pendant les deux derniers siècles. Il est clair que les facteurs climatiques, pédologiques et morphologiques jouent un rôle important dans la distribution des types de savanes actuelles, mais il faut souligner que ces régions sont des paysages culturels, fortement modifiés et domestiqués par l’homme. C’est seulement dans ce cadre que les facteurs physiques ont une importance actuelle, en sachant que le seul facteur climatique décisif est la pluviométrie effective dans la bordure savane/désert.

46Malgré ces difficultés, la cartographie des couvertures végétales et pédologiques actuelles s’avère un instrument efficace et complet pour évaluer les zones touchées par la désertification et comparer la situation actuelle avec les observations de la mission AUBREVILLE de 1936-1937 (AUBREVILLE et al., 1973).

47Les concepts actuels de classification sont inadéquats et un travail de typologie reste à accomplir. Ce dernier intégrerait à une échelle réelle l’histoire des couvertures, archives des changements climatiques et résultats des ponctions anthropogènes sur des marges fragiles. Le modèle actuel de la végétation et des sols n’est guère transposable pour interpréter climatiquement la distribution “fossile” : il faut encore rechercher les indicateurs exclusivement climatiques, différencier plus précisément les indicateurs anthropiques irréversibles et définir des fonctions de transfert adéquates. Un essai de tableau des savanes est cependant présenté pour clarifier l’état actuel de nos connaissances et différencier l’ensemble des critères de reconnaissance des régions guinéennes, soudaniennes, sahéliennes et sahariennes (tableau 1).

48Remerciements : Nos remerciements s'adressent à K. WEPLER de Würzburg pour la cartographie.

Tableau 1 : Principaux systèmes et conditions écologiques au Sahara, Sahel, Soudan et Guinée. Systems and main ecological conditions of the Sahara-Sahel-Sudan and Guinea zones.
(d’après/after BARRY 1983 ; CSA 1956, GAUSSEN-UNESCO, 1965 ; JAEGER, 1986 ; KEAY, 1965 ; LETOUZEY, 1979 ; MONOD, 1954 ; QUEZEL, 1965 ; SCHNELL, 1974 ; SCHULZ, 1988 ; SEIGNOBOS, 1982 ; TROCHAIN, 1940 ; TROLL, 1958 et nos travaux).

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Table des illustrations

Légende Figure 1 : Carte schématique des forêts et des savanes sahariennes et subsahariennes en Afrique de l'Ouest d’après AREOLA (1984), BARRY (1982), BARRY et al. (1987), BRUNEL (1981), CLARK (1989), DIACK (1977), GASTON (1981), GRONDART (1964), HARRISON et JACKSON (1948), JANSEN (1972), KNAPP (1984), LETOUZEY (1979), MONOD (1986), PIAS (1970), QUEZEL (1964), RSI (1982, 1986), SCHULZ (1987), SCHULZ et ADAMOU (1988), Survey of Ghana s,a., WICKENS (1976), WHITE (1983).SAHARA : pseudo-savanes et savanes (pâturage, coupage du bois). 1 : pseudo-savanes à Acacia-Panicum et extension de la végétation des oueds. 2 : savanes à Maerua-Acacia des plateaux gréseux de ΙΈ Niger et du N Mali. 3 : savanes à Acacia-Commiphora-Rhus des hauts plateaux du Sud de l’Aïr. 4 : savanes à Acacia-Panicum.SAHEL : savanes (pâturage, coupage du bois, arboriculture, culture du mil). 5 : savanes à Acacia-Balanites-Leptadenia. 6 : savanes à Acacia-Commiphora (concurrence entre nomades et agriculteurs sédentaires). 7 : savanes à Acacia-Leptadenia-Commiphora (comme 6 en plus dégradées). 8 : savanes à Acacia-Piliostigma-Bauhinia (région de désertification intense). 9 : brousse épineuse à Acacia sur les plaines d’inondation autour du lac Tchad (pâturage intensif). 10 : savanes à Combretaceae (zone de forte désertification).SOUDAN : savanes et forêts claires sèches (feu, arboriculture, cultures du mil et du manioc). 11 : savanes à Parkia-Butyrospermum-Terminalia. 12 : savanes et forêts sèches à Isoberlinia-Afzelia-Daniellia-Lophira. 13 : savanes à Isoberlinia-Carissa-Ficus sur le plateau de Jos.GUINEE : savanes, forêts ouvertes et mosaïques forêt-savane (brûlis intensifs, arboriculture, pâturage, cultures : mil, manioc, igname) 14 : savanes et forêts ouvertes à Daniellia-Lophira-Terminalia et Isoberlinia. 15 : mosaïques forêts-savanes à Albizzia-Milletia-Fagara (idem 14). 16 : savanes et forêts à Celtis-Triplochiton-Terminalia (agriculture intensive sur brûlis). 17 : mosaïque forêt-savane à Chlorophora-Antiparis (idem 16). 18 : savanes à Lophira (cultures sur brûlis).ZONE DES FORETS GUINEENNES (agriculture sur brûlis). 19 : forêt ombrophile à Lophira-Piptadeniastrum-Caesalpiniaceae. 20 : forêts supra-montagneuses à Carapa-Pentadesma-Ficus/Parinari du Fouta Djalon (agriculture intensive, pâturage). 21 : forêts et landes montagneuses à Adenocarpus-Gnidia-Hypericum.FORMATIONS EXTRAZONALES (coupage intense du bois). 22 : forêts et savanes côtières à Ficus-Celtis-Cynomorus. 23 : mangroves à Avicennia-Rhizophora. 24 : brousse côtière à Tamarix. 25 : formations de Niayes à Elaesis-Alchornea-Lophira (horticulture intensive). 26 : végétation ripicole dans les formations diverses, au Sahel (Acacia albida. Acacia nilotica, Hypheane), au Soudan (Borassus, Celtis) et en Guinée (Uapaca, Trichilia,Syzygium).Schematic map of the saharan and subsaharan forests and savannas in West-Africa.Sahara : Pseudo-savannas and savannas. (pasture, wood cutting) 1 : Acacia-Panicum pseudo-savannas. 2 : Maerua-Acacia savannas on the sandstone plateaus of E Niger and N Mali. 3 : Acacia-Commiphora-Rhus savannas of the high plateaus of S Air. 4 : Acacia-Panicum savannas.Sahel : Savannas (overgrazing, wood cutting, mil cultivation, desertification). 5 : Acacia-Balanites-Leptadenia savannas. 6 : Acacia-Commiphora savannas (concurrence between nomads and cultivators). 7 : Acacia-Leptadenia-Commiphora savannas (same as 6, more degraded). 8 : Acacia-Piliostigma-Bauhinia savannas. 9 : Acacia-thornbush on the flood plains around lake Chad. 10 : Combretaceae savannas (heavy desertification).Sudan : Savannas and dry-open forests (tree cultivation, burning, cultivation). 11 : Parkia-Butyrospermum-Terminalia savannas. 12 : Savannas and dry forests of Isoberlinia-Afzelia-Daniellia-Lophira. 13 : Isoberlinia-Carissa-Ficus savannas on the Jos Plateau (as 12).Guinea : Savannas, open forests and savanna-forest mosaics (intensive burning, crop cultivation). 14 : Daniellia-Lophira-Terminalia et Isoberlinia savannas and forests. 15 : Albizzia-Milletia-Fagara forest-savanna mosaic. 16 : Celtis-Triplochiton-Terminalia savannas and forests. 17 : Chlorophora-Antiparis forest-savanna mosaic. 18 : Lophira savannas (park savannas).Forest guinean zone (shifting cultivation). 19 : Lowland rain forest of Lophira-Piptadeniastrum-Caesalpiniaceae. 20 : Submontane forests of Carapa-Pentadesma-Ficus or Parinari on Fouta Djalon. 21 : Montane forests including heathers and forests of Adenocarpus-Gnidia-Hypericum and subalpine grasslands (burning for pasture).Extrazonal formations (intensive wood cutting). 22 : Coastal forests and savannas of Ficus-Celtis-Cynomorus. 23 : Mangroves of Avicennia-Rhizophora. 24 : Coastal Tamarix Shrub, wood cutting. 25 : Niayes of Elaesis-Alchornea-Lophira formations. 26 : Riparian vegetation in the different formations : in Sahel (Acacia albida. Acacia nilotica, Hypheane), in Sudan (Borassus, Celtis) and in Guinea (Uapaca, Trichilia, Syzygium).
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Légende Figure 2 : Carte schématique de la végétation de Côte d’Ivoire (d’après POMEL, 1979, modifié). Domaine soudanais. Secteur soudanais. 1 : savanes boisées et arborées, forêts claires. 2 : savanes parcs à Gardenia, du pays Lobi. Secteur sub-soudanais. 3 : savanes boisées, arborées et arbustives, forêts claires. Domaine guinéen. Secteur mésophile. 4 : savanes herbeuses à Panicum. 5 : aire de dispersion de Lophira lanceolate. 6 : fort peuplement de Lophira lanceolate. 7-8 : savanes herbeuses à Loudetia. 9 : zone du “V” Baoulé défrichée. 10 : savanes à Borassus. Secteur ombrophile. 11 : savanes herbeuses des pays Krou et Adjoukrou. 12 : forêts mésophiles ± défrichées.13 : forêts de montagne ± défrichées. 14 mangrove. 15 : forêts ombrophiles ± défrichées.Schematic map of vegetation in Ivory Coast (after POMEL, 1979, modified). Sudanian domain. Sudanian sector. 1 : forested and tree savannas, open forests. 2 : Gardenia park savannas of the Lobi. Sub-sudanian sector. 3 : tree and bush savannas and open forests. Guinean domain. Mesophilous sector. 4 : Panicum grass savannas. 5 : dispersion area of Lophira lanceolata. 6 : dense population of Lophira lanceolata. 7-8 : Loudetia grass savannas. 9 : “V” zone of the Baoule, strongly deforestated. 10 : Borassus savannas of the Baoule. Ombrophilous secteur. 11 : grass-savannas of the Krou and Adjoukrou. 12 : open mesophilous forests. 13 : open montainous forests. 14 : mangrove. 15 : open ombrophilous forests.
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Légende Figure 3 : Recouvrement végétal sur 4 m2 dans la savane incluse du Pakidié en Côte d’Ivoire (le 22/02/74, 35ème jour après le feu, surface couverte 26 500 cm2, recouvrement 66,3 %), d’après POMEL-RIGAUD, 1977 et POMEL, 1979. 1 : Hyparrhenia. 2 : Schizachyrium. 3 : Cyperaceae. 4 : Brachiaria brachylopha. 5 : Panicum. 6 : Imperata. 7 : Loudetia. 8 : plages non couvertes.Vegetative cover on 4 m2 in the savanna of Pakidie, Ivory Coast (22/02/74, 35th day after burning, surface cover 26 500 cm2, 66,3 %), after POMEL-RIGAUD, 1977 et POMEL, 1979. 1 : Hyparrhenia. 2 : Schizachyrium. 3 : Cyperaceae. 4 : Brachiaria brachylopha. 5 : Panicum. 6 : Imperata. 7 : Loudetia. 8 : bare surface.
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Légende Figure 4 : Recouvrement par espèces sur 1 m2 dans la savane préforestière de Lamto en Côte d’Ivoire (d’après CESAR, 1971). 1 : Brachiara brachylopha. 2 : Hyparrhenia chrysargyrea.3 : Hyparrhenia dyplandra. 4 : Andropogon schirensis. 5 : Schizachirium platypyllum. 6 : autres espèces. 7 : plages non couvertes.Cover of different species on 1 m2 in the preforest savanna of Lamto, Ivory Coast (after CESAR, 1971). 1 : Brachiara brachylopha. 2 : Hyparrhenia chrysargyrea. 3 : Hyparrhenia dyplandra.4 : Andropogon schirensis. 5 : Schizachirium platypyllum. 6 : other species. 7 : bare surface.
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Légende Figure 5 : Courbes de croissance comparées de la vitesse de recouvrement dans la savane de Dabou-Pakidié et dans la savane de Lamto (Côte d’Ivoire), après les feux de janvier (d’après MONNIER, 1968 et 1979, POMEL-RIGAUD, 1977 et POMEL, 1979).Comparison of the growth curves in the savannas of Dabou-Pakidie and Lamto (Ivory Coast) after the January bush-fire (after MONNIER, 1968 and 1979, POMEL-RIGAUD, 1977 and POMEL, 1979).
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Légende Figure 6 : Evolution de la biomasse épigée dans la savane du Dabou-Pakidié en Côte d’Ivoire (d’après POMEL-RIGAUD, 1977 et POMEL, 1979). 1 : matière vivante, poids frais. 2 : matière vivante, poids sec. 3 : litièreEvolution of the epigean biomass in the Dabou-Pakidie savanna, Ivory Coast (after POMEL-RIGAUD, 1977 and POMEL, 1979). 1 : living matter, fresh weight. 2 : living matter, dry weight. 3 : litter.
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Légende Figure 7 : Phénologie comparée des espèces au cours de la reconstitution du tapis herbacé après les feux de janvier dans la savane préforestière de Lamto (d’après MONNIER, 1968, 1979) et dans la savane incluse de Dabou-Pakidié, Côte d'Ivoire (d'après POMEL-RIGAUD, 1977 et POMEL, 1979). 1 : Hyparrhenia. 2 : Loudetia. 3 : Brachiaria. 4 : Panicum. 5 : Imperata. 6 : Cyperus. 7 : Schizachyrium. 8 : Leguminosae. 9 : Abrus.Compared phenology of different species during the herbs regrowth after January burning of the preforest savanna of Lamto (after MONNIER, 1968, 1979) and in the savanna of Dabou-Pakidie, Ivory Coast (after POMEL-RIGAUD, 1977 and POMEL, 1979). 1 : Hyparrhenia. 2 : Loudetia. 3 : Brachiaria. 4 : Panicum. 5 : Imperata. 6 : Cyperus. 7 : Schizachyrium. 8 : Leguminosae. 9 : Abrus.
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Légende Figure 8 : Courbes de croissance de quelques espèces végétales au cours de la repousse succédant aux feux de janvier dans la savane incluse de Dabou-Pakidié, Côte d’Ivoire (d’après POMEL-RIGAUD, 1977 et POMEL, 1979).Growth curves of different species during the regrowth after the January burning in the included savanna of the Dabou-Pakidie, Ivory Coast (after POMEL-RIGAUD, 1977 and POMEL, 1979).
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Légende Figure 9 : Courbes de croissance des principales espèces végétales au cours de la repousse succédant aux feux de janvier dans la savane préforestière de Lamto, Côte d’ivoire (d’après MONNIER, 1968, 1979).Growth curves of the principal plant species during the regrowth after the January burning on the preforest savanna of Lamto, Ivory Coast (after MONNIER, 1968, 1979).
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Légende Figure 10 : Croissance du tapis herbacé au cours de la repousse succédant aux feux de janvier dans la savane de Dabou-Pakidié, Côte d’Ivoire (d’après POMEL-RIGAUD, 1977 et POMEL, 1979).Development of the herb cover during the regrowth after the January burning of the savanna of Dabou-Pakidie, Ivory Coast (after POMEL-RIGAUD, 1977 and POMEL, 1979).
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Légende Figure 11 : Carte générale des types de sols en Afrique de l’Ouest (d’après les levés de BOULET et al., 1971 ; sols anthropogènes d’après POMEL, inédit).Altération minimale (concentration de Ca-Na-Si-Al) des régions arides et subarides sahariennes et sahéliennes. 1 : sols minéraux bruts des déserts (dunes, sols salés et compactés des oasis). 2 : sols peu évolués subdésertiques (sols compactés et encroûtés des zones surpâturées). 3 : sols isohumiques (élevage transhumant, agriculture précaire, sols incendiés et colluvionnés, sols éoliens). 4 : sols halomorphes et sols sodiques, sols compactés des zones de cure de sel, sols à OPS salées des zones irriguées.Altération bisiallitique ou fersiallitique (Fe-Si-Al) et couverture d’altération montmorillonitique des régions tropicales sèches soudaniennes. 5 : sols ferrugineux peu lessivés (dunes fixes, cultures pluviales, sols à OPS ferrugineuses des cultures itinérantes sur brûlis). 6 : zone à fort concrétionnement actuel superficiel (région agro-pastorale des cultures pluviales d'arachide, mil-sorgho-niébé). 7 : sols ferrugineux tropicaux lessivés, sols encroûtés (cultures pluviales de coton).Altération monosiallitique (Fe-Al) et couverture d’altération kaolinitique et ferrugineuse des régions tropicales humides soudaniennes. 8 : extension générale des cuirasses de fer ; zone à cuirassement actuel généralisé, située entre les deux zones de concrétionnement 6 et 11.Altération ferrallitique (Fe-AI) et couverture d’altération kaolinitique et gibbsitique des régions tropicales humides guinéennes. 9 : sols ferrugineux lessivés et sols ferrallitiques (déforestation ancienne, jachères à rotation rapide). 10 : sols ferrallitiques rouges faiblement et moyennement désaturés (cultures d’igname, de caféiers). 11 : zone à fort concrétionnement actuel superficiel (sols à OPS ferrugineuses des cultivateurs défricheurs, des forgerons). 12 : limite forêt mésophile/savane soudanienne avant les déboisements des derniers siècles, zone d’exploitation forestière et des cultures agro-industrielles (hévéas-palmiers à huile, agrumes).Altération ferrallitique (Fe-AI) et allitique (Al) et couverture d’altération kaolinitique et/ou gibbsitique des forêts ombrophiles guinéennes et équatoriales. 13 : sols ferrallitiques jaunes fortement désaturés, sols lessivés jaunes incendiés des cultivateurs de manioc, rizicultures dans les zones inondables.Sols azonaux. 14 : sols hydromorphes, drainage des bas-fonds (deltas et cuvettes intérieures), cultures irriguées, légumes et coton, sols sulfatés des mangroves défrichées, sols des tannes lagunaires, zones de fabrication du sel, sols compactés et salés des zones irriguées, des bas-fonds. 15 : vertisols et vertisols compactés des zones surpâturées, caravanières et des oasis. 16 : sols volcaniques, régions de refuge, sols de survie rajeunis et surexploités.General map of soil types in West Africa (after BOULET et al.. 1971 and studies of POMEL on anthropogenic soils).Minimal weathering (concentration of Ca-Na-Si-AI) in arid and subarid regions of Sahara and Sahel. 1: mineral soils of deserts (active dunes and marginal pasture, saline and compacted soils of oases...). 2: less developed subdesertic soils, compacted soils with crusts of overgrazed areas. 3: isohumic soils (semi fixed dunes, transhumance and permanent pasture, zone of marginal agriculture, ash and colluvial soils, eolian soils). 4: halomorphic and sodic soils, compacted soils of the salt pasture area, soils with pellicular organisation of irrigated zones.Bisiallitic or fersiallitic weathering (Fe-Si-AI) and smectite weathering soil pattern of the Sudanian dry tropical regions. 5: ferruginous tropical soils, unleached or less leached, fixed dunes and rainfed agriculture, soils with oxic iron pellicular organisation of burned and cultivated areas. 6: zone of strong iron concretion on the present surface or subsurface (agro-pastoral region of precarious rainfed cultivation of peanut). 7: leached tropical ferrugineous soils, cemented (eroded) soils with pellicular organisation of the rotating cultivations (rainfed cotton growing).Monosiallitic weathering and cover of the kaolinitic and ferrugineous weathering soil pattern of the sudanian humid tropical regions. 8: general extension of the present and paleo-iron crust. Present iron surperficial and subsurface generalized crust located between area 6 and 11.Ferrallitic (Fe-AI) weathering and kaolinitic and gibbsitic weathering cover of the Guinean humid tropical regions.9: association of leached tropical ferrugineous soils and ferrallitic soils (ancient regions of deforestation). 10: mostly red ferrallitic soils, hardly or even desatured (soils of cassava or coffee cultivation). 11: zone of present strong surficial and subsurficial crust, soils with ferrugineous pellicular organisation of the shifting-cultivators. 12: boundary of the sudanian savanna and the mesophilous forest before deforestation, zone of forest exploitation and agro-industry (hevea-oil palm and agrumen).Ferrallitic (Fe-AI) and allitic (Al) weathering and the cover of the kaolitinic and/or gibbsitic weathering soil pattern of the guinean and equatorial ombrophilous forests. 13: mostly yellow ferrallitic soils, yellow leached and burnt soils of manioc cultivation, rice in inundated areas.Azonal soils. 14: hydromorphic soils, drainage of the interior deltas, irrigation, vegetable and cotton, sulfate rich soils of cleared mangroves, lagune soils with salt production, compacted and salinized soils of irrigated areas. 15: vertisols, compacted vertisols of overgrazed areas on truck zones and of oases. 16: volcanic soils, refuge and defence areas, enriched and overexploited soils in survival areas.
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Légende Figure 12 : Carte générale de la déforestation et des feux de brousse en Afrique de l’Ouest (d’après REPETTO, 1990 ; SCHULZ, 1988 ; Pour la Science no 145-1989 et POMEL, inédit). 1 : extension optimum de la forêt tropicale humide. 2 : îlots forestiers actuels. 3 : extension actuelle de la zone incendiée par les feux précoces. 4 : zone incendiée par les feux tardifs. 5 : limite des savanes vers le nord.General map of the deforestation and the extension of bush fires in West Africa (after REPETTO, 1990 ; SCHULZ, 1988 ; “Pour la Science” 145-1989 and POMEL, inedited). 1 : maximai extension of the tropical rain forest. 2 : present forest islands. 3 : present extension of early bush fires. 4 : zone of late bush fires. 5 : savanna boundary to the north.
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Légende Photo 1 : Macrophotographie d’un horizon à squelette quartzeux dans un sol ferrugineux rouge induré à plasma rouge condensé, épuisé par la culture du manioc en buttes, région de Bassa (pays Krou, SW Côte d'Ivoire). Fe : plasma ferrugineux très rouge (wüstite et fer très cristallisé lié aux incendies). L : pénétration de limons rouges dans les fractures des grains du squelette et en auréoles autour des grains. MO : plages cutaniques très foncées de matière organique mélanisée hydrophobe. C : amas de cendres. Le grain de quartz au centre du cliché mesure 2 mm. (cliché S. Pomel, en lumière incidente).Macrophotography of the quartz skeleton horizon of a red ferrugineous soil with a condensed red-oxic plasma, impoverished due to longlasting manioc-cultivation in conic hummocks, Bassa region in southwestern Ivory Coast. Fe: very red ferruginous plasma (wüstite and crystallized oxic-iron caused by fire). L: penetration of red silts into the fractures of the grains and coronals around the grains. MO: very dark cutanic layers of water-repellent melanized organic matter. C: ashes mass. The quartz grain in the center is 2 mm large, (photo S. Pomel, in incident light).
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Légende Photo 2 : Macrophotographie d’un horizon à organisation pelliculaire superficielle dans un sol ferrallitique jaune après culture en billons dans la région de Sassandra (SW Côte d’Ivoire). P : réorganisation pelliculaire alternée. L : limons argileux ferrugineux grumeleux brun-rouge à hématite-wüstite et plasma condensé. S : sables limoneux ocres riches en cendres, phytolithes et colorés par des argiles à goethite. Fe/C : lits alternés de limons ferrugineux et de cendres. C : amas de cendres et de limons ocres à goethite. MO : matière organique mélanisée en corona. Pa : horizon pelliculaire ancien déstructuré. On note souvent l’apparition de cuirasses gravillonnages dans le pays Krou (bord de la rivière Néro à Grand-Béréby) après déforestation de profil ferrugineux pour la culture de case, (cliché S. Pomel, en lumière incidente, échelle : 1 cm).Macrophotography of a surface horizon with pellicular structure from a yellow ferrallitic soil of the Sassandra region in south-western Ivory Coast after linear ridged hummock-cultivation. P: a superficial pellicular organisation is shown. L: red-brown ferruginous clayey-silty crumbs of hematite, wüstite and oxic-condensed plasma. S: ocre coloured silty sands rich in ashes, phytolithes and coloured by the goethite clays. Fe/C: alternate pellicular ferruginous silts and ashes. C: ash mass with yellow goethitic silts. MO: melanized organic matter in chitonic cutan. Pa: former pellicular and slaked horizon. The development of a gravel crust in the Krou region (Grand-Bereby) after the deforestation of a ferruginous soil profile for cultivation in enclosures of Nero River, can also be seen, (photo S Pomel, in incident light, scale of length : 1 cm).
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Légende Tableau 1 : Principaux systèmes et conditions écologiques au Sahara, Sahel, Soudan et Guinée. Systems and main ecological conditions of the Sahara-Sahel-Sudan and Guinea zones.(d’après/after BARRY 1983 ; CSA 1956, GAUSSEN-UNESCO, 1965 ; JAEGER, 1986 ; KEAY, 1965 ; LETOUZEY, 1979 ; MONOD, 1954 ; QUEZEL, 1965 ; SCHNELL, 1974 ; SCHULZ, 1988 ; SEIGNOBOS, 1982 ; TROCHAIN, 1940 ; TROLL, 1958 et nos travaux).
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© Presses Universitaires de Bordeaux, 1994

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