Changes in Vegetation and Rainfall over West Africa during the Last Three Decades (1981-2010)

The decadal variability of rainfall and vegetation over West Africa have been studied over the last three decades, 1981-1990, 1991-2000 and 2001-2010 denoted as 1980s, 1990s and 2000s, respectively. Climate Research Unit (CRU) monthly precipitation and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) from the National Oceanic and Atmosphere Administration (NOAA), all covering the period 1981-2010 have been used. This study aimed to assess the changes in the land surface condition and the spatio-temporal distribution of rainfall over West Africa region. The relationship between rainfall and vegetation indices over this region was determined using Pearson’s correlation. Also, the decadal comparison between rainfall and NDVI over the region was based on the significant t-test and the Pearson’s correlation. Results showed that significant return to wet conditions is observed between decade 1980s and decade 1990s over West Africa, and also during decade 2000s with the exception of central Benin and the western Nigeria. Meanwhile, a regreening of the central Sahel and Sudano-Sahel regions is noted. From 1990s to 2000s, this regreening belt is located in the South and the coastal areas: the Guinea Coast, Sudano-Guinea and western Sahel regions. A northward displacement of this re-greening belt is also detected. Thus, a linear relationship occurs between rainfall and NDVI in the Sudanian savannah region, but it is not the case in the rest of West Africa. This may suggest that the re-growth of vegetation in the Sudanian savannah region may be linked to rainfall supplies. Therefore, re-greening over Sahel region in1990s is related to rainfall recovery. However, this re-greening was not sustained in the decade 2000s due to a slight decrease in rainfall

Agroforesterie et services écosystémiques en zone tropicale

Respectueux de l’environnement et garantissant une sécurité alimentaire soutenue par la diversification des productions et des revenus qu’ils procurent, les systèmes agroforestiers apparaissent comme un modèle prometteur d’agriculture durable dans les pays du Sud les plus vulnérables aux changements globaux. Cependant, ces systèmes agroforestiers ne peuvent être optimisés qu’à condition de mieux comprendre et de mieux maîtriser les facteurs de leurs productions. L’ouvrage présente un ensemble de connaissances récentes sur les mécanismes biophysiques et socio-économiques qui sous-tendent le fonctionnement et la dynamique des systèmes agroforestiers. Il concerne, d’une part les systèmes agroforestiers à base de cultures pérennes, telles que cacaoyers et caféiers, de régions tropicales humides en Amérique du Sud, en Afrique de l’Est et du Centre, d’autre part les parcs arborés et arbustifs à base de cultures vivrières, principalement de céréales, de la région semi-aride subsaharienne d’Afrique de l’Ouest. Il synthétise les dernières avancées acquises grâce à plusieurs projets associant le Cirad, l’IRD et leurs partenaires du Sud qui ont été conduits entre 2012 et 2016 dans ces régions. L’ensemble de ces projets s’articulent autour des dynamiques des systèmes agroforestiers et des compromis entre les services de production et les autres services socio-écosystémiques que ces systèmes fournissent

Ion homeostasis in the Chloroplast

peer reviewedThe chloroplast is an organelle of high demand for macro- and micro-nutrient ions, which are required for the maintenance of the photosynthetic process. To avoid deficiency while preventing excess, homeostasis mechanisms must be tightly regulated. Here, we describe the needs for nutrient ions in the chloroplast and briefly highlight their functions in the chloroplastidial metabolism. We further discuss the impact of nutrient deficiency on chloroplasts and the acclimation mechanisms that evolved to preserve the photosynthetic apparatus. We finally present what is known about import and export mechanisms for these ions. Whenever possible, a comparison between cyanobacteria, algae and plants is provided to add an evolutionary perspective to the description of ion homeostasis mechanisms in photosynthesis

Allometric equations and carbon stocks in tree biomass of Jatropha curcas L. in Senegal’s Peanut Basin

In Senegal, numerous initiatives exist to cultivate Jatropha curcas L. (JCL) trees as a multipurpose energy crop, including for fuel. Thus, research on this drought-resistant shrub has been predominately focused on biofuel production from its seeds, while its potential for carbon (C) sequestration, which could be valuable in sink projects (i.e., afforestation, reforestation) under the Clean Development Mechanism (CDM) of the Kyoto protocol, has been largely unstudied. This study was carried out in Senegal’s Peanut basin to develop allometric equations for estimating biomass of individual JCL shrubs, JCL plantations, and determining their respective C storage potential. We discovered a three-stage evolution of JCL biomass accumulation. A slow build-up stage (1–3 years), followed by a fast production of biomass (3–4 years), and a relatively slower stage where certain fractions-root and leaf biomass-reach a plateau (4–5 years). The ratio between belowground and aboveground biomass varies from 53% (1 year after planting) and 26% (5 year after planting), with an average of 41%. We developed allometric models that provide a reliable estimation of the different biomass fractions of JCL and according to tree age. The models revealed that the stocks of biomass and C become relatively important from the fifth year with a storage capacity of 5.07 kg per tree. Most of the biomass and organic C are stored in the aboveground fractions of trees, suggesting that JCL plantations may be valuable for C sink and CDM projects

Dynamiques socio-environnementales en Afrique

L'Afrique de l'Ouest subit, depuis plusieurs années, une dégradation des paysages agricoles. La forte variabilité climatique de ces dernières décennies est un des facteurs déterminants de ces transformations qui y sont observées. Les terroirs rizicoles de Basse-Casamance, emblématiques des « civilisations agraires » ouest-africaines, traduisent les dynamiques dans cette région. Ces espaces, aux nombreuses activités humaines, présentent de fortes contraintes naturelles et socio-économiques qui se répercutent sur les systèmes rizicoles. L'analyse des terroirs rizicoles, par une approche des paysages combinant données géospatiales et travaux de terrain, montre des dynamiques contrastées entre l'activité rizicole et son environnement socio-biophysique. Il ressort de l'analyse un recul des terroirs rizicoles en relation avec les changements globaux. La faiblesse de la main-d'oeuvre se traduit par le manque d'entretien des digues de protection des parcelles rizicoles. L'analyse révèle ainsi l'existence de fortes interactions entre activités agricoles, écosystèmes exploités et environnement socio-économique

L'agriculture africaine face aux changements globaux : recherches et innovations basées sur les sciences de l'écologie

Dans le contexte de changements environnementaux et socio-économiques, l'agriculture en Afrique sub-saharienne devra assurer la sécurité alimentaire des populations, tout en limitant son empreinte écologique. Les contraintes biophysiques et sociales des systèmes de production agricole sont complexes. Les pratiques agricoles innovantes seront basées sur une intensification des processus écologiques qui déterminent le fonctionnement du système sol_plante, des parcelles cultivées ou des agroécosystèmes. Au travers d'exemples de recherches menées par le laboratoire mixte international intensification des sols cultivés en Afrique de l'Ouest « IESOL » (ISRA, Ucad, UT, UO, Inera, IRD) sera démontré l'intérêt de cette démarche d'ingénierie écologique pour que l'agriculture sub-saharienne puisse relever le défi qui lui est lancé

Agroforesterie et services écosystémiques en zone tropicale : recherche de compromis entre services d'approvisionnement et autres services écosystémiques

Basé sur des cas d'étude au Sénégal, ce chapitre dresse le bilan de 15 années de recherches sur le fonctionnement des sols d'agrosystèmes associant plantes cultivées (mil-arachide) et arbustes natifs au Sahel. Les travaux, publiés pour la plupart, ont montré que Guiera senegalensis et Piliostigma reticulatum redistribuent l'eau dans le sol, stimulent les microorganismes du sol et génèrent des îlots de fertilité au bénéfice de la culture associée. Ainsi, les rendements des cultures sont augmentés, y compris en absence de fertilisants : jusqu'à +137 % pour le mil en présence de P. reticulatum à Nioro-du-Rip. Cela justifie l'intérêt de maintenir ces arbustes dans les champs en appliquant une gestion agroécologique