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La télédétection optique comme outil d’analyse de la pression foncière dans le cercle de dioïla au Mali

1KOFFIE-BIKPO Céline , 2Siaka DOUMBIA

Résumé;
Français
English

Dans le cercle de Dioïla, les ressources naturelles sont soumises à une forte pression foncière notamment la pression anthropique grâce aux conditions climatiques qui sont favorables aux activités de production agricoles. L’exploitation agricole constitue donc un facteur important à cette dégradation.
L’objectif visé par cette étude est d’étudier la pression foncière dans le cercle de Dioïla grâce à l’apport de la télédetection. Les résultats des investigations ont permis de comprendre que les espaces agricoles ont connu d’importantes mutations sur la période 1990 à 2016. Ces mutations se sont traduites par une forte dégradation de la couverture végétale, une extension accrue des superficies agricoles, un recours excessif aux feux de brousse et un rétrécissement du réseau hydrographique.
La méthodologie que nous avons utilisée a consisté à une classification dirigée avec maximum de vraisemblance des images landsat TM de 1990, ETM+ DE 2002 et OLI de 2016.

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Mots-clés : Mali, cercle de Dioïla, télédétection optique, pression foncière

Keywords: Mali, circle of Dioïla, optic teledetection, innate pression

Texte intégral

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INTRODUCTION

1. PROBLEMATIQUE

Les modifications environnementales enregistrées depuis les années 1960 sont en interaction avec la mobilité spatiale des populations rurales. La forte pression foncière qui en résulte aboutit à une raréfaction des terres fertiles (Brou et al, 2005). L’économie malienne repose essentiellement sur le secteur rural. Parallèlement, les ressources naturelles qui constituent la base des systèmes de production subissent, d’année en année, sous l’influence des aléas climatiques et de la croissance démographique humaine et animale, une pression sans cesse continue qui se traduit par leur surexploitation (IER, 2001). Cette situation entraîne une augmentation des superficies défrichées conduisant à la mise en culture des terres à vocation agricole marginale. Le raccourcissement de la durée des jachères menace le renouvellement de la fertilité des sols du fait de l’épuisement des réserves nutritives et de la non restitution des nutriments prélevés par les cultures. La dégradation des sols, caractérisée par une baisse de la fertilité et conséquemment de celle des rendements des cultures, est devenue une contrainte majeure et une grande préoccupation aussi bien des producteurs que des autorités. Selon Gigou et al. (2003) dans la zone Mali-Sud, les systèmes sur abattis-brulis, avec reconstitution de la fertilité par la mise en jachère des terres, ont donc progressivement laissé la place à des systèmes de culture permanente. Les producteurs assurent le renouvellement de la fertilité des sols par des rotations et des amendements organiques et minéraux, mais aussi par une intégration de l’agriculture et de l’élevage. Pourtant, selon eux, les systèmes de culture et les systèmes d’élevage sont aujourd’hui conduits sur des territoires dont l’espace est restreint (plus de 42% des terres jugées cultivables sont emblavées). Même si les rendements agricoles ne se sont pas effondrés, ils ne sont pas à l’origine de l’augmentation spectaculaire de la production agricole. L’Institut d’Economie Rurale (2001) précise que dans la zone couvrant en partie les régions de Fana et Sikasso, notamment dans les secteurs de Dioïla, Massigui et Kignan, les conditions sont celles d’exploitation intense des ressources naturelles. Localement, le peuplement présente des zones à forte densité. L’occupation de l’espace est globalement dense. Cette situation laisse entrevoir une forte dégradation des terres liée à la saturation de l’espace agricole.
Par ailleurs, malgré une forte pression foncière sur des terres déjà épuisées l’analyse du CPS/SDR (2012-2013) révèle qu’au Mali l’utilisation d’engrais est très faible dans les exploitations traditionnelles. Sur les superficies de céréales seulement 19 kg d’engrais sont utilisés en moyenne pour un hectare. Cette quantité est de 43 kg/ha dans la région de Sikasso et 7 kg/ha environ dans la région de Mopti. Dans les régions de Ségou et Koulikoro, la quantité d’engrais utilisée est de 14 kg/ha. A Kayes, elle est de 17 kg/ha. Ces quantités d’engrais que les producteurs utilisent sont largement au dessous des recommandations. Ces dernières, selon Banchard (2010) font état de 150 kg/ha de complexe NPK à apporter sur le coton et de 100 kg/ha sur le maïs, le mil et le sorgho. Pour l’urée, elles font état de 50 kg/ha pour le coton, le mil et le sorgho et 150 kg/ha pour le maïs.
Ainsi, le cercle de Dioïla étant une zone principalement agricole, l’accroissement régulier de la population notamment rurale renforce la pression sur les espaces agricoles du fait de l’amplification des besoins en superficies cultivables. D’où la question de savoir comment l’intensification des activités agricoles a-t-elle engendré des mutations sur les espaces ruraux dans le cercle de Dioïla ?
L’objectif poursuivi par cette étude est d’analyser les mutations engendrées sur les espaces ruraux à travers l’intensification des activités agricoles dans le cercle de Dioïla.
Pour l’atteinte de cet objectif, le recours à la télédétection optique a été privilégié. Les thématiques abordées par cette étude se rapportent à des classes d’occupation du sol comportant la dynamique forestière, l’évolution des superficies agricoles, du réseau hydrographique et l’usage des feux de brousse. Nous précisons que le domaine forestier dans le cercle de Dioïla est constitué de la savane arborée et arbustive.

2. METHODOLOGIE

La méthodologie adoptée dans ce travail s’articule autour de deux (2) points. Il s’agit de faire un prétraitement des images satellitaires de la zone d’étude. Puis nous avons procédé au traitement numérique de ces images qui prépare la phase de collecte des données sur le terrain

2.1. Prétraitement d’images satellitaires

Le prétraitement d’images satellitaires multi-dates est une étape importante dans l’étude de la détection des changements à la surface de la terre par télédétection spatiale. Il a pour but de rendre compatibles des images prises à des dates différentes. Cette opération permet également d’avoir des images plus fidèles à la réalité de terrain. Dans cette étude, le prétraitement a consisté à appliquer aux images (Landsat TM de 1990), (Landsat ETM+ de 2002) et (Landsat OLI de janvier 2016), la correction radiométrique avant l’extraction de la zone d’étude.
En effet, la correction radiométrique effectuée est de normaliser l’image selon les propriétés du capteur Landsat ETM+, en convertissant les valeurs de luminance en valeurs de réflectance.

2.2. Traitement des images satellitaires

Le traitement des images satellitaires a consisté à faire des compositions colorées pour mieux discriminer les différents types d’occupation du sol.

2.2.1. Extraction de la fenêtre d’étude

Un ré-échantionnage permet de ramener les images satellitaires des différentes dates (Landsat TM de 1990, Landsat ETM+ de 2002 et Landsat OLI de 2016) à la même résolution (30*30 m) afin de faciliter les comparaisons et l’extraction de la fenêtre d’étude. La projection est du type : UTM, zone 29 N et la projection Datum (système géodésique) : WGS 84 ont été les paramètres de projection cartographique retenus.

2.2.2. Compositions colorées

Les compositions colorées ont consisté à afficher simultanément à l’écran, trois bandes d’images dans les canaux de base (Rouge/ Vert/Bleu), afin de faciliter l’extraction d’informations. En effet, cette opération permet l’interprétation quand on connaît le comportement spectral des différents types d’occupation du sol.
Les bandes images peuvent être les bandes brutes multi-spectrales de Landsat ou des néocanaux ACP (Analyse en Composantes Principales). Les images Landsat ETM+ et OLI sont composées chacune de 7 bandes spectrales (3 du visible, 1 du proche infrarouge, 1 du thermique et 2 du moyen infrarouge) dont la résolution est de 30 mètres. Cette multitude de bandes offre une large gamme de combinaisons pour une composition colorée.
Après plusieurs essais, celle qui a donné un résultat satisfaisant est le suivant :
R: RIR
G: MIR1
B: MIR2.

2.2.3. Choix des sites à échantionner

Nous avons identifié et délimité une centaine de parcelles représentant tous les types d’occupation du sol sur les compositions colorées.
Le choix des sites à visiter sur le terrain est orienté par la réflectance des types d’occupation du sol, mais également par la position géographique et surtout l’accessibilité (proximité de piste ou de localité). Les parcelles ainsi sélectionnées (points d’entrainement) sont caractérisés par leur homogénéité et leur taille suffisamment grande pour être reconnus sur le terrain. Cette méthode permet de faire l’inventaire des informations disponibles avant la réalité du terrain.
Ainsi, il ressort de ces informations, les couches suivantes : les couches des cultures pérennes matures et jeunes constituées des plantations de manguiers, d’anacardiers, de bananiers, de goyaviers, les couches de mosaïque cultures/jachères à dominance de cultures céréalières annuelles, les couches de forêts constituées de savane arborée et savane arbustive, les couches de sols nus/localités et celles des surfaces en eau et surfaces brûlées.
Des classifications faites, par la suite, ont permis d’établir les matrices de confusion des années 1990, 2002 et 2016, puis d’élaborer des cartes d’occupation du sol des années citées précédemment.

2.2.4. Collecte des données de terrain

A l’aide du GPS, nous avons répertorié les informations recherchées sur le terrain en se basant sur celles issues des classifications. Après cette phase de visite de terrain, une fois au laboratoire, nous procédons à la phase de restitution d’informations en projetant les données issues du GPS sur les cartes pour montrer la corrélation avec la classification faite. Ainsi, nous avons retenu nos classes d’informations qui montrent le meilleur résultat possible.

2.2. 5. Validation des traitements numériques

Les traitements opérés ont été validés par l’algorithme de vraisemblance. Puis une évaluation s’est articulée autour de la séparabilité des classes retenues et la matrice de confusion pour les images des différentes années 1990, 2002 et 2016. Très souvent, les images classifiées présentent certaines hétérogénéités.
Une fois la classification validée par les tests de performances ci-dessus, un filtre médian 3*3 permet de réduire l’hétérogénéité intra classes par élimination des pixels isolés.
Tous ces traitements ci-dessus, ont été résumés selon une chaîne de traitement synthétisée dans la figure 1. Ils ont permis d’aboutir à l’élaboration des cartes d’occupation du sol après les avoir intégrés un SIG.

3. RESULTATS ET DISCISION

3.1. Une couverture végétale fortement dégradée

Le cercle de Dioïla est situé dans la partie Sud de la région de Koulikoro, c’est la principale zone de production du coton c'est-à-dire la zone Mali-Sud. Le développement des activités de production agricoles lié à l’accroissement de la population rurale a favorisé le défrichement d’importantes superficies forestières.
Le domaine forestier est composé de la savane arborée à arbustive. En 1990, la savane arborée s’étendait sur 591 133,09 ha pour 145 279,41 ha de savane arbustive. La formation végétale la plus dominante d’alors reposait sur la savane arborée. Une décennie après, précisément en 2002, les formations de savane arborée ne couvraient plus que 238 753,11 ha. Elles ont subit de fortes pressions avec des pertes considérables.
Ces pertes représentent 59,61% des superficies initiales de 1990. Quant à la savane arbustive, elle a été moins décapée ce qui a permit une légère amélioration de sa superficie s’étendant sur 149 553,97 ha.
Le renforcement des activités agricoles sur la période 2002 à 2016 s’est traduit par une amplification des besoins en superficies cultivables. La satisfaction de ces immenses besoins s’est essentiellement faite au détriment de la couverture végétale. Selon Gigou et al (2003) les territoires villageois du Mali-Sud sont soumis à une forte emprise agricole. Les terres agricoles passent progressivement à la culture permanente et les terres marginales, autrefois considérées comme non cultivables, sont mises en culture.
Aussi, les rendements agricoles devenant de moins en moins importants, la solution compensatoire pour les producteurs résidait dans l’extension des surfaces agricoles. L’IER (2001) abonde dans le même sens en précisant que l’augmentation des productions agricoles est due d’une part, à l’accroissement des surfaces cas des céréales et du coton et à l’augmentation des rendements cas du riz irrigué d’autre part.
Ainsi, en 2016, les formations de savane arborée se sont véritablement rétrécies au point de ne couvrir seulement que 109 783,11 ha. La savane arborée a donc reculé fortement au profit de la savane arbustive qui occupe 249 632,32 ha.
La dégradation de la couverture végétale a été plus accentuée dans la partie Nord du cercle que dans la partie Sud. De nombreux facteurs permettent d’expliquer ce contraste. En effet, Le Nord du cercle comme nous l’avons signalé dans le texte reçoit moins de pluies que le Sud. La végétation étant dans une large mesure le reflet du régime pluviométrique, le domaine forestier du Nord est globalement moins garni. Or, malgré cette fragilité c’est la partie du cercle qui est soumise plus à la coupe du bois pour la production du charbon. C’est une activité qui est très répandue surtout du fait de sa proximité avec Bamako la capitale du pays où les besoins en charbon de bois sont immenses. D’autre part, son positionnement géographique par rapport à la Route Nationale No6 donne la possibilité à de nombreux automobilistes de satisfaire leur approvisionnement en charbon. Les témoignages recueillis sur le terrain permettent de confirmer la vitalité de cette activité dans le Nord du cercle.
En somme, au regard de ce qui précède la couverture végétale dans le cercle de Dioïla a été fortement dégradée sur la période 1990 à 2016.

Tableau 1 : Evolution des superficies forestières de 1990 à 2016

3.2. Une extension effrénée des surfaces agricoles

L’agriculture est l’activité principale dans le cercle de Dioïla. Elle est essentiellement basée sur un système extensif de production eu égard à l’insuffisance des moyens mobilisés. Les cultures vivrières et de rente se combinent dans les exploitations agricoles.
Dans la classification des cultures pratiquées nous avons différencié les cultures vivrières des autres types de cultures. A cet effet, les cultures vivrières ont été intégrées à la classe de mosaïque culture jachère c'est-à-dire comportant à la fois les cultures et les sols jachères. Les cultures de rente notamment le coton ont été associées à la classe de culture pérenne. Aussi, les cultures pérennes jeunes ont été dissociées des cultures pérennes matures. Cette classe comporte en plus du coton, l’ensemble des arbres fruitiers plantés telles que les plantations de manguiers, de bananier, d’anacardier etc.
Ainsi, de cette classification, les superficies affectées à ces différentes cultures s’étendaient sur 384 823,17 ha en 1990 dont 275 035,07 ha de cultures pérennes jeunes, 2443,10 ha de cultures pérennes matures et de 107 345,71 ha de mosaïque culture jachère.
En 2002, les mêmes cultures occupaient une superficie totale de 730 959,66 ha soit une extension de 52,64% par rapport aux superficies de 1990. Les cultures pérennes jeunes ont occupé 407 635,14 ha soit un regain de 67,47%. Les cultures pérennes matures ont fortement reculé en occupant au total que 1132,33 ha. Ce recul peut s’expliquer par le fait que dans les plantations les vieux arbres sont généralement renouvelés par de plus jeunes, à défaut leurs superficies sont attribuées à d’autres types de cultures. Les superficies des cultures vivrières se sont accrues à 322 192,19 ha.
L’extension des superficies s’est poursuivie jusqu’en 2016 principalement pour les cultures vivrières. Les surfaces agricoles se sont étendues sur une superficie totale de 670 352,64 ha. Les cultures vivrières ont connu la plus importante extension s’étendant sur 484 527,62 ha contre 82 475,38 ha pour les cultures pérennes jeunes et 103 349,64 ha de cultures pérennes matures. Le fort recul des cultures pérennes jeunes peut s’expliquer par diverses raisons. D’une part, il y a eu une crise dans le secteur coton dans les années 2000, suite à des revendications pour l’amélioration des conditions de vie des producteurs. Ces derniers ont réclamé une meilleure offre des prix du coton et des facilités dans l’acquisition des moyens de production. Cette crise a détourné l’attention de nombreux producteurs vers les cultures vivrières. D’autre part, les cultures pérennes jeunes ont eu le temps d’atteindre leur maturité sur la période 2002 à 2016. Aussi, le manque de terres a contraint les producteurs ne disposant pas d’une disponibilité foncière importante à réduire les superficies de leurs plantations de cultures pérennes au bénéfice des champs de cultures annuelles.
L’extension des surfaces agricoles surtout pour les cultures vivrières est une pratique courante dans les exploitations agricoles du cercle de Dioïla comme en témoignent les chiffres ci-dessus. Selon l’Institut d’Economie Rurale (2001) la surexploitation des ressources naturelles se manifeste par une augmentation des superficies défrichées conduisant à la mise en culture des terres à vocation agricole marginale. Elle entraîne aussi une réduction de l’espace sylvo-pastoral.

Tableau 2 : Evolution des superficies agricoles de 1990 à 2016

3.3. Un recours excessif aux feux de brousse

L’usage des feux est une pratique répandue dans le cercle de Dioïla. Pour de nombreux producteurs, les feux de brousse à travers les cendres qu’ils génèrent participent au renforcement de la fertilité des terres agricoles. C’est la raison pour laquelle, cette pratique persiste encore dans les habitudes culturales des producteurs.
En 1990, le recours aux feux n’a touché directement que 53 883,72 ha. En 2002, les surfaces brûlées s’étendaient sur 95 626,98 ha soit une intensification de 56,34% par rapport à l’année 1990. L’accroissement des surfaces agricoles a engendré une recrudescence des pratiques fondées sur la culture itinérante sur brûlis. Celle-ci a entrainé un usage excessif des feux surtout en 2016 où 186 445 ha ont été brûlés. C’est un moyen pour les producteurs de marquer leur espace et de faire valoir leur droit de propriété. Car un espace défriché n’est plus un espace vacant surtout dans le contexte de l’accroissement démographique qui déclenche une course à la terre.
Ainsi, l’importance des surfaces agricoles brûlées depuis 1990 jusqu’en 2016 traduit dans une certaine mesure un recours excessif aux feux de brousse.

Tableau 3 : Evolution superficies des surfaces brulées, sols nus/localités

3.4. Un rétrécissement des réseaux hydrographiques

Le cercle de Dioïla est arrosé par deux affluents du fleuve Niger qui sont : le Baoulé et le Bagouè. Aussi, de nombreux petits cours d’eau subsistent à l’intérieur des différents sous-secteurs.
Ainsi, la détérioration climatique et l’action anthropique ont contribué au rétrécissement du lit des différents cours d’eau. La grande sécheresse des années 1980, dans le sahel n’a pas épargné le cercle de Dioïla. Ces cours d’eau ont durement senti ce choc climatique. En 1990, leur superficie ne couvrait que 2688,52 ha. Par contre, dans les années 2000, où il y a eu une légère amélioration de la pluviométrie les cours d’eau s’étendaient sur 3556,58 ha. La forte pression humaine sur la couverture végétale a entamé la vitalité des réseaux hydrographiques du fait de l’ensablement et de l’irrégularité pluviométrique. C’est pourquoi en 2016, la superficie totale des cours d’eau ne comptait que 2966,34 ha.
Au total, les cours d’eau se remettent difficilement avec la dégradation du couvert végétal qui les protège contre l’ensablement et l’irrégularité pluviométrique.

Planche : Evolution des classes d’occupation du sol de 1990 à 2016

CONCLUSION

Cette étude a apporté un éclairage édifiant sur le niveau de dégradation de la couverture végétale grâce à l’apport de la télédétection. Les images satellites traitées de 1990, de 2002 et de 2016 ont rendu possible le calcul des superficies forestières de ces différentes périodes. De même, cet outil a aussi contribué à la connaissance du niveau d’extension des superficies agricoles et d’évaluer l’intensité du recours aux feux de brousse.
La superposition des classes d’occupation du sol de 1990, 2002 et 2016 a révélé une forte pression anthropique sur le couvert végétal notamment la savane arborée. Cette dernière était la principale formation végétale en 1990. En 2016, elle a véritablement reculé au profit de la savane arbustive qui est présentement la formation végétale la plus répandue. Elle a aussi permis de comprendre que les espaces agricoles sont soumis à une forte pression foncière.

Bibliographie

Brou Y T., Oszwald J., Bigot S. et Servat E., 2005 : Risques de déforestation dans le domaine permanent de l?état en Côte d?Ivoire : quel avenir pour les derniers massifs forestiers ivoiriens ??. In Télédétection, vol.5 (1).

Blanchard, M (2010) : Gestion de la fertilité des sols et rôle du troupeau dans les systèmes coton-céréales-élevage au Mali-sud : savoirs techniques locaux et pratiques d’intégration agriculture élevage, thèse de doctorat, université Paris-Est, Créteil, 303 p.

CPS/SDR (2012/2013) : Résultats provisoires de la campagne agricole 2012-2013 du Mali, 92 p IER, (2001) : Plan national pour la gestion intégrée de la fertilité des sols au Mali, 82 p.

Gigou J., Giraudy F., Doucouré C. O., Healy S., Traoré K., Guindo O., 2003. Le passage de la culture itinérante à la culture permanente révélé par l'âge des champs au Mali-Sud. In : Dugué P., Jouve P., 2003. Organisation spatiale et gestion des ressources et des territoires ruraux, Actes du colloque international, Montpellier, France du 25 au 27 février 2003. Montpellier : CNEARC-SAGERT, p. 103-112

Notes

Table des illustrations

Auteur(s)

1KOFFIE-BIKPO Céline , 2Siaka DOUMBIA
1(Professeur titulaire) Université Félix Houphouët Boigny, Abidjan, Côte d’Ivoire bikpoceline@yahoo.fr
2Doctorant Université Félix Houphouët Boigny, Abidjan, Côte d’Ivoire Siakadoumbia916@gmail.com

Droits d'auteur

Université Felix Houphouët Boigny de Cocody, Abidjan, Côte d’Ivoire

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« Métropoles portuaires et territoires de l'hinterland en Afrique subsaharienne », Appel à contribution, Calenda, Publié le mardi 28 avril 2015

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