Apport de la cartographie numérique des sols pour prédire l’hydromorphie et l’extension des zones humides potentielles à l’échelle régionale

Les outils de la Cartographie Numérique des Sols (CNS) permettent de prédire des propriétés pédologiques sur de vastes étendues à partir d’informations limitées sur les sols et de variables exhaustives traduisant les facteurs de formation des sols. L’objectif de cette étude était d’établir, à l’échelle de la région Bretagne, des cartes de prédiction de l’hydromorphie et des zones humides par apprentissage automatique, et de les valider avec des données indépendantes. La première étape a consisté à établir un modèle basé sur les relationssol-environnement physique pour prédire l’hydromorphie selon 4 classes. La méthode appliquée est une classification supervisée par arbre stochastique optimisée (algorithme AdaBoost-SAMME implémenté dans la boîte à outil ‘adabag’ du logiciel R). Le modèle a été calibré à partir de 1652 points où l’hydromorphie était connue et de 14 variables environnementales exhaustives sur la région, puis extrapolé à l’ensemble de la zone d’étude (27 360 km²). Dans une seconde étape, l’extension des zones humides potentielles a été dérivée de celle de l’hydromorphie par reclassement des valeurs prédites selon les critères pédologiques de l’arrêté du 1er octobre 2009 relatif à l’identification et à la délimitation des zones humides. Les prédictions ont été validées à partir d’informations pédologiques (données ponctuelles, cartes pédologiques précises numérisées et référentiel régional pédologique de Bretagne à 1/250 000) et d’inventaires de zones humides considérés comme fiables disponibles dans le Finistère.Les variables qui contribuent le plus au modèle de prédiction de l’hydromorphie sont l’occupation du sol, le matériau parental et la pluviométrie, suivies de la courbure verticale et de la dénivelée au cours d’eau. La précision interne du modèle est satisfaisante : le taux de prédictions correctes calculé à partir des données de calibration est de 77 %, l’indice de Kappa de 70 % et les 4 classes d’hydromorphie sont correctement prédites. La distribution spatiale des sols hydromorphes et des zones humides est très cohérente avec les connaissances préexistantes bien que l’hydromorphie et les zones humides semblent surestimées. Cette surestimation est confirmée par la validation des résultats du modèle par comparaison aux observations ponctuelles indépendantes (n =3 348) et aux cartes des sols précises : les taux de prédictions correctes sont de 55 et 36 % respectivement, et les sols non hydromorphes sont sous-estimés.Cette étude a permis d’établir une procédure complète de prédiction de l’hydromorphie et de l’extension spatiale des zones humides potentielles à l’échelle d’une région, à une résolution fine et assortie une incertitude. La procédure est répétable et adaptable, ce qui permet d’envisager d’améliorer les performances du modèle, voire de la transposer à d’autres secteurs qui disposeraient de suffisamment de données pédologiques et de variables prédictives exhaustives

Chapitre 8. Dynamique de stockage du carbone dans les sols du Sénégal

Introduction Au Sénégal, la dynamique de stockage du carbone dans les sols est souvent estimée par des approches de modélisation (Tschakert et al., 2004 ; Parton et al., 2004 ; Woomer et al., 2004 ; Lufafa et al., 2008 ; Stoorvogel et al., 2009 ; Dièye et al., 2012 ; Touré et al., 2013 ; Loum et al., 2014). Quelques études expérimentales ont également été réalisées (Elberling et al., 2003 ; Manlay et al., 2002 ; Masse et al., 2004). La teneur des sols en carbone est généralement faible, de mo..

Carbone des sols en Afrique

Les sols sont une ressource essentielle à préserver pour la production d’aliments, de fibres, de biomasse, pour la filtration de l’eau, la préservation de la biodiversité et le stockage du carbone. En tant que réservoirs de carbone, les sols sont par ailleurs appelés à jouer un rôle primordial dans la lutte contre l’augmentation de la concentration de gaz à effet de serre. Ils sont ainsi au centre des objectifs de développement durable (ODD) des Nations unies, notamment les ODD 2 « Faim zéro », 13 « Lutte contre le changement climatique », 15 « Vie terrestre », 12 « Consommation et production responsables » ou encore 1 « Pas de pauvreté ». Cet ouvrage présente un état des lieux des sols africains dans toute leur diversité, mais au-delà, il documente les capacités de stockage de carbone selon les types de sols et leurs usages en Afrique. Il propose également des recommandations autour de l’acquisition et de l’interprétation des données, ainsi que des options pour préserver, voire augmenter les stocks de carbone dans les sols. Tous les chercheurs et acteurs du développement impliqués dans les recherches sur le rôle du carbone des sols sont concernés par cette synthèse collective. Fruit d’une collaboration entre chercheurs africains et européens, ce livre insiste sur la nécessité de prendre en compte la grande variété des contextes agricoles et forestiers africains pour améliorer nos connaissances sur les capacités de stockage de carbone des sols et lutter contre le changement climatique

Relationships between soil fertility indicators and toposequence in the Sudano Sahelian watershed of Koutango in the southern peanut basin of Senegal

With the progressive land degradation, the use of watershed could be an alternative for cropping to achieve food security. By using statistical methods, this study aims to highlight relationships between different soil properties and toposequence in a 173.3 km²-watershed. Stratified soil sampling strategy associated with principal component analysis (PCA) and Chi-square (÷2) test, have emphasized the variability of soil properties at the watershed scale. Soil physical and chemical properties analysis using standard methods, showed differences for soil organic carbon (OC) at the soil surface at the lowland level (5.51 g kg-1), terraces (3.34 g kg-1), colluviums (3.25 g kg-1), and upland (3.13 g kg-1). Cation exchange capacity (CEC) in the surface horizon also decreased along the toposequence with 3.36 Cmol kg-1 in the lowland and 1.93 Cmol kg-1 in the upland. The same trend was observed at the deep horizon for OC and CEC between the different soil units. PCA showed a correlation of 60%, 64% and 63% for surface, intermediate and deep horizons respectively between soil properties such as OC, CEC and ECEC. ÷2 test confirmed the influence of the toposequence on almost all soil properties measured, excepted with P in the surface horizons emphasizing the need to include agricultural practices that can influence soil variability.Keywords: Indicators of soil fertility, toposequence, watershe

Dynamics of agricultural land and the risk to food insecurity in the <i>Niayes</i> region of Diamniadio, West Senegal

Food security is a serious challenge facing West African countries because most croplands are being degraded. Consequently, agricultural production is being exceeded by rapid population growth. This study relates the dynamics of agricultural lands to the level of capacity building for resilience in response to low productivity and hence to food insecurity in the Niayes region, Senegal, where lands are presumably suitable for crop production. Factors influencing changes in surface areas, soil quality and level of resilience were examined using quantitative and qualitative research methods. Findings showed strong relationships between a significant decrease (65.25% – 35.54%) in productive agricultural lands with a range of soil physical and chemical properties (clay to loamy soil texture; soil pH: 7.0–8.0; soil organic carbon [SOC]: 5.0 g kg−1 – 25.0 g kg−1; effective cations exchangeable capacity [ECEC]: 4.5 Cmol kg−1 – 39.0 Cmol kg−1; cation exchange capacity [CEC]: 8.0 Cmol kg−1 – 34.0 Cmol kg−1) and food insecurity levels. In the last 5 years, urbanisation and industrialisation processes have reduced the farmlands by about 26.51% through uncontrolled construction of buildings and companies, leading to a disappearance of lands. Such dynamics raises the issue of a risk to food security in a region that usually provides more than 70% of fruits and vegetables demand for consumption. These results underline a need for a greater understanding of resilience for a better management design with a risk prevention plan to ensure food security

Quantitative risk analysis using vulnerability indicators to assess food insecurity in the Niayes agricultural region of West Senegal

There is an increasing need to develop indicators of vulnerability and adaptive capacity to determine the robustness of response strategies over time and better understand the underlying processes. This study aimed to determine levels of risk of food insecurity using defined vulnerability indicators. For the purpose of this study, factors influencing food insecurity and different vulnerable indicators were examined using quantitative and qualitative research methods. Observations made on the physical environment (using tools for spatial analysis) and socio-economic surveys conducted with local populations have quantified vulnerability indicators in the Niayes agricultural region. Application of the Classification and Regression Tree (CART) model has enabled us to quantify the level of vulnerability of the zone. The results show that the decrease in agricultural surface areas is the most discriminant one in this study. The speed of reduction of the agricultural areas has specially increased between 2009 and 2014, with a loss of 65% of these areas. Therefore, a decision-making system, centred on the need for reinforcing the resilience of local populations, by preserving the agricultural vocation of the Niayes region and even in the Sahelian regions requires support and extension services for the farmers in order to promote sustainable agricultural practices

Agro-meteorological drought risk assessment in the groundnut basin of Senegal: the case of the municipalities of Djilor, Diossong, Keur Samba Gueye and Toubacouta

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