Présentation du Parc Nationale de Kahuzi-Biega PNKB


Chap. II. Milieu et méthode

II.1 Milieu d’étude

Ce travail était réalisé à Tshivanga, partie haute altitude du Parc Nationale de Kahuzi-Biega (PNKB) dans la province du Sud-Kivu en République démocratique du Congo (RDC)

II.1.1 Présentation du PNKB

Le PNKB est l’un des sept parcs nationaux et des cinq sites du patrimoine mondial que compte la RDC, il fut créé en 1970 dans le but de protéger une espèce endémique des forêts orientales dont le gorille de plaine de l’Est. Il a été classé dès 1937 comme Réserve zoologique et forestière du mont Kahuzi par l’administration coloniale belge. En 1970, l’ordonnance n° 70/316 a classé cette réserve comme Parc National de Kahuzi-Biega avec une superficie de 60 000 ha. La superficie a été portée à 600 000 ha par ordonnance n° 75/238 du 22 juillet 1975.

Le parc se subdivise en deux zones suivant la variation de l’altitude dont la zone sub- montagnarde de basse altitude relevant du Domaine guinéo-congolais à l’ouest et la zone de haute altitude relevant du Domaine afro-montagnard à l’est. Ces deux zones sont reliées par un couloir écologique au sud du parc (Nzabandora et al., 2011).

II.1.2 Localisation et situation géographique

Le PNKB se localise dans la partie occidentale du Graben africain, à l’Est de la RDC. Ses coordonnées géographiques sont 1°36’ et 2°37’ de latitude sud ; 27°33’ et 28°46’ de longitude Est. Il couvre 6 000km2 et s’étend sur deux secteurs d’altitudes différentes séparés par un corridor comme signalé ci-haut :

* Le secteur de Basse altitude ou zone de plaine (5400km2) compris entre 600 et 1200m d’altitude ;

* Le secteur de Haute altitude ou zone de montagne (600km2) situé entre 1800 et 3308m d’altitude. On rattache habituellement à cette entité aussi la zone transitoire entre ces deux secteurs.

II.1.3 Climat et végétation

Dans cette région, le climat et la végétation, essentiellement forestière, varient avec la situation géographique et l’altitude. En zone de montagne où cette étude a été conduite, la température moyenne annuelle est beaucoup plus basse (15°C). La strate arborescente supérieure de la forêt est constituée généralement par de petits arbres et/ou de hauteur moyenne (Masumbuko et al., 2013).

II.1.4 Description du milieu d’étude

Cette étude s’est étendue sur quatre type d’utilisation de terre identifier à la lisière du parc dont la forêt naturelle (forêt en transition secondaire-primaire et forêt secondaire), les plantations forestières, les jachères arbustives et, les champs cultivés (Figure 3). Tous ces types d’utilisation de terre étaient identifiés à la lisière du parc dans le secteur de Tshivanga.

a) Forêt en transition secondaire-primaire

Ces forêts sont situées sur les collines Mwandagalo et Chamukenge. On y trouve les espèces caractéristiques de forêt primaire tel que le Carapa grandiflora, Strombosia scheffleri et Syzygium sp et les vielles espèces de foret secondaire comme Macaranga neomildibraediana, sapium ellipticum, Nuxia floribunda, Tabernaemontana stapfiana, etc. ils étaient caractérisées par des pente de plus ou moins 35°, un sous-bois difficile à pénétrer à cause des espèces comme le Sericostachys scandens et le Mimulopsis solmsii, des bois mort en décomposition sur le sol, un sol riche en fibre racinaire et une couche de litière de 20cm constituer de feuilles morte en décomposition.

b) Forêt secondaire

On les rencontres sur la colline Mbuli, terrain plus ou moins plat, caillouteux, issus des cendrées volcaniques du Mont Kahuzi (volcan actuellement éteint), caractérisées par les espèces comme Neoboutonia macrocalyx, Dombeya torrida, Millettia dura, Macaranga neomildibraediana, Alangium chinense, etc. elles ont un sous-bois claire, difficile à pénétrer aux endroits riche en Mimulopsis solmsii et dans les clairières riches en Sericostachys scandens. Le sol est couvert d’une couche de litière d’environ 15cm, des fibres racinaires à l’intérieur et des bois morts à la surface

c) Plantations forestières

Elles sont mono spécifique d’Eucalyptus Spp mais on y trouve quelques pieds de Cupressus lusitanica et de Grevillea robusta. On y trouve également quelques espèces de forêt secondaire comme Erythrina abyssinica, Maesa lanceolata et des reprises de souche de Albizia gummifera et Sapium ellipticum. Le sol est couvert des feuilles sèches d’Eucalyptus.

d) Jachères

Elle était localisée à Nyakaziba et à Kamanu II, inculte depuis 15 à 20 ans, très difficile à pénétrer, riche en Rubus steudneri, Pteridium aquilinum, Acalifa sp, Vernonia lasiopsus, Mikania cordata, Lobelia gibberoa etc. et quelques espèces d’arbre de forêt secondaire comme le Sapium ellipticum, Milleltia dura, Macaranga neomildibraediana, Allophylus kivuensis, Syzygium sp et Harungana montana. Elles sont érigées sur des pentes de 10 à 35° et une litière de plus de 30cm au-dessus du sol.

e) Champs cultivés

Identifiés à la lisière du parc sur la colline Kamanu I, terrain de l’INERA TSHIBINDA, ce sont des terres issues d’une défriche forestière, mise en culture depuis plus de 10ans après déforestation de l’arboretum d’Eucalyptus de l’INERA qui y était installé juste après défrichement du parc. Ils sont exploités naturellement, sous labour conventionnel et sans fertilisation ni amendement. Pendant la saison B on y cultivait la pomme de terre en association au maïs et le haricot associé au maïs en saison A.



Figure 3. Carte du milieux d’étude

II.2 Méthode

La méthode d’expérimentation au laboratoire sur les échantillons de sol préalablement prélevés sur terrain (Tshivanga/PNKB) nous a permis d’aboutir aux résultats de cette recherche.

II.2.1 Collecte des données

a) Choix du site de travail

Les sites étaient sélectionnés suivant les types d’utilisation des terres préalablement identifiés. Quatre types d’utilisation des terres ont faits l’objet de notre recherche comme indiqué dans le point 2.1.2., ils étaient choisis après une analyse du couvert végétal et du stade d’évolution de la végétation en identifiant les espèces caractéristiques des stades évolutives cibles en forêt ( forêt en transition secondaire-primaire et forêt secondaire) et à l’extérieur de la forêt (les plantations forestières, les jachères et les champs cultivés issus du défrichement) par l’étude de l’historique des lieux au travers des échanges avec les paysans rencontrés sur place et les Eco-gardes du PNKB.

Afin de limité autant que possible l’influence d’autres facteurs externes en milieux cultivés, les champs cultivés étaient choisi suivant les conditions ci-après :

– Terrain issu d’une défriche et se trouvant à proximité de la forêt

– Parcelles de même temps de mise en culture

– Terrain non fertilisé et non amandé

– Sol ressuyé ou plus ou moins sec

– Parcelle de même culture et dans un même état végétatif,

– Parcelle de même précédent cultural,

– Zones caractérisées par un relief plus ou moins homogène,

– Zones caractérisées par un sol homogène du point de vue couleur et structure.(CWEA, 2014)

b) Préparation des sites pour le prélèvement des échantillons

Pour prélever nos échantillons, Trois parcelles de 100mx50m, soit 0,5ha étaient délimitées dans chaque type d’utilisation de terre.

Au total, 15 placettes temporaires de 0,5ha chacune étaient installées et délimitées à l’aide d’une boussole, d’un décamètre et d’une ficelle. Après la délimitation, la matérialisation des limites de chaque parcelle était faite par de sticks en bois servant des piquets, la pente était prise par un clinomètre et les coordonnées géographiques à l’aide d’un GPS pour produire la carte du milieu. Toutes les autres observations liées aux conditions de terrain, les équipements utilisés, les procédures suivies ont été notés dans le cahier de terrain.

II.2.2 Prélèvement des échantillons de sol

a. Période de prélèvement

Les échantillons de sol ont été prélevés au courant de la saison sèche. C’était pendant la période de fin de récolte pour la saison B et la préparation des champs pour la saison A pour ce qui est des champs cultivés. Cette période a duré 6 jours et allait du 02 au 07 aout 2018.

b. Profondeur de prélèvement

Tous les échantillons de sol ont été prélevés dans la couches superficielle allant de 0 à 30 cm de profondeur. Cette couche de sol a été choisie pour cette étude étant donné qu’elle correspond à la couche de sol dont le stock de carbone varie significativement avec le défrichement, le changement d’utilisation des terres, la nature du couvert végétal, les pratiques culturales, etc. (St-laurent et al., 2000 ; Pearson & Brown, 2005 ; Poissonnet et al., 2007 et Munishi, 2014).

c. Prélèvement proprement dit

Deux type d’échantillons ont étés prélevés dont, les échantillons remaniés et les échantillons non remaniés.

* Prélèvement des échantillons remaniés

Chaque parcelle était subdivisée en six plots (figure 4). Les points de prélèvement ont été choisis selon les hétérogénéités observées dans chaque plot de chaque parcelle (Alongo et al., 2013). Ces hétérogénéités étaient dues à la variation de la pente, de la présence des marais, des clairières et troués dans la canopée, de l’épaisseur de la couche de la litière, de la densité des arbres et l’aspect du sous-bois, etc. Pour ce faire, un à deux échantillons de sol ont été prélevés dans chaque plot, soit 6 à 12 échantillons par parcelle. Les échantillons de sols étaient prélevés par la méthode de pelle et truelle sur toute la couche de 0 à 30 cm de la surface de sol (Ministère du développement durable, de l’environnement et des parcs du Québec, 2010).

Ensuite, les échantillons prélevés dans chaque parcelle ont été mélangés pour obtenir un échantillon composite représentatif du sol de la parcelle et dans lequel une quantité d’environs 600g était prélever pour les analyses de laboratoire.

Chaque échantillon remanier était emballé dans un sac en plastique, étiqueté et conservé dans un endroit frais avant d’être amené au laboratoire.



Figure 4. Modèle de délimitation des parcelles pour le prélèvement des échantillons non remaniés

* Prélèvement des échantillons non remaniés

Pour prélever ces échantillons, les faussés de 0,5m×0,5m×0,5m étaient ouverts sur les différents points de prélèvement (figure 5) et où un échantillon non perturbé était prélevé dans chaque faussé à l’aide des cylindres de volume connu (98,125 cm3 pour cette étude) (Venkatapen et al., 2002) dans la couche de sol comprise entre 10 et 20 cm de profondeur considérée comme représentative de la densité apparente moyenne de la couche étudiée (0 à 30 cm). Les cylindres ont été ensuite étiquetés et conservés comme pour les échantillons remaniés



Figure 5. Représentation des points de prélèvement des échantillons non remanier dans la parcelle

II.2.3 Analyses de laboratoire

La connaissance des stocks de carbone du sol nécessite la connaissance de certains paramètres notamment : le carbone organique, la densité apparente et la teneur en éléments grossiers du sol. Le carbone organique était analysé par la méthode standard d’oxydation par voie humide de Walkley-Black. La densité apparente était obtenue par la méthode de cylindre de Kopecky consistant à introduire un cylindre de volume connu dans le sol et de peser le poids frais de ce volume de sol (échantillons non remaniés). Après passage à l’étuve pendant 48 heures à 105 degrés, le poids sec constant obtenu est divisée par le volume du cylindre donnant ainsi une mesure de densité apparente. La teneur en éléments grossiers était déterminée par la méthode de séparation par tamisage après broyage de l’échantillon de sol et passage dans un tamis de 2mm. Ils correspondent à la fraction supérieure à 2mm en pourcentage (Grinand, 2010).

Les autres paramètres dont le pH(eau), l’humidité, la granulométrie et l’azote totale étaient nécessaire pour évaluer leur variation avec l’utilisation des terres et calculé la corrélation avec le stock de COS. Pour ce faire, le pH était déterminé par la méthode de potentiomètre consistant à introduire les électrodes du pH-mètre dans une solution de sol (1/2,5) et lire la valeur du pH affichée sur l’écran de l’appareil, l’humidité était calculé par la différence des poids frais et poids secs des échantillons non remanié, la granulométrie était déterminé par la méthode de pipette de Robinson (Yoka et al., 2010), les classes texturales étaient en suite déterminées à l’aide du triangle textural (figure 6) connaissant les fractions texturales. L’azote total était déterminé par la méthode de Kjeldahl dont le principe est basé sur la transformation de l’azote total contenu dans l’échantillon de sol en azote minérale (minéralisation). L’azote est ensuite dosé par dosage acide-base.



Figure 6. Triangle textural

II.2.4 Estimation du carbone stocké par le sol

Partant des résultats des analyses obtenus sur différents échantillons, les stocks de carbone des sols de différents types d’utilisation des terres ont été calculés par la formule générale d’estimation de stocks de carbone similaire à celle du GIEC (Freycon, 2016) :

SCOS= Co*Da*(1 – Eg)*e*10

Avec :

SCOS : stocks de carbone du sol [tC/ha] ;

Da : densité apparente du sol [g/cm3] ;

Eg : pourcentage d’éléments grossiers [sens unité] ;

Co : carbone organique de la terre fine [g/kg] ;

e : épaisseur de l’horizon [m]

II.2.5 Analyses statistiques

Le logiciel Excel nous a permis d’encoder les résultats obtenus et de les présenter sous forme des graphiques. Une analyse de la variance à un facteur (ANOVA I) a été effectuée afin de tester l’effet des modes d’usage des terres sur les stocks de C et sur les autres paramètres physico-chimiques mesurés. Cette analyse était faite après une analyse de la normalité des données (test de Shapiro Wilk) et de l’égalité entre leurs variances (test de Bartlett). En fin, une analyse de la corrélation linéaire simple a été faites entre le stock de COS et les autres paramètres mesurés pour évaluer l’existence possible et la nature d’un lien statistique entre le SCOS et ces paramètres. Toutes ces autres analyses ont été faites à l’aide du logiciel RStudio V3.2.3.

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