Universite D'antananarivo Ecole Superieure Polytechnique

UNIVERSITE D'ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du diplôme d’Ingénieur Département : Information Géographique et Foncière Filière : Géomètre-Topographe

UTILISATION DE LA TECHNOLOGIE DU SYSTEME D’INFORMATION GEOGRAPHIQUE ET DE LA TELEDETECTION A L’ETUDE DE L’EROSION ET DE L’ENSABLEMENT DANS LE SITE RAMSAR ALAOTRA

Présenté par :

ANDRIANARIMANANA Harison Ny Ony

Président du jury: Professeur RAMANANTSIZEHENA Pascal Directeur de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo

Examinateurs : Docteur RABETSIAHINY Chef de Département Information Géographique et Foncière à l 'ESPA Monsieur MARZANASCO François Géomètre Expert et Formateur (AFPA-France) Monsieur RAKOTOZAFY Robert Directeur Marketing et Commercial au sein de l’Institut FTM

Directeurs de mémoire : Docteur RANDRIAMAHERISOA Alain Enseignant Chercheur à l’ESPA Monsieur Li Han Ting Solo Enseignant chercheur à l’ESPA

Date de soutenance : 23 Juillet 2007 SOMMAIRE

Remerciements Liste des abréviations Liste des tableaux Liste des cartes Liste des figures Liste des annexes INTRODUCTION

PREMIERE PARTIE : CARACTERISTIQUES DE LA REGION

UNI VERSITE D'ANTANANARIVO ...... 1 ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE ...... 1 M ÉMOIRE DE FIN D’ÉTUDES EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLÔME D’INGÉNIEUR ...... 1 P RÉSENTÉ PAR : ...... 1 AN DRIANARIMANANA HARISON NY ONY ...... 1 REMERCIEMENTS ...... 5 LISTE DES ABREVIATIONS ...... 6 LISTE DES CARTES ...... 8 LISTE DES FIGURES ...... 12 LISTE DES ANNEXES ...... 18 INTROD UCTION ...... 22 P REMIÈRE PARTIE : ...... 23 Chapitre I : DELIMITATION DE LA ZONE ...... 1 I- Présentation des feuilles correspondantes à la zone d’étude ...... 4 II- Présentation des images Landsat correspondantes ...... 4 Chapitre II : MILIEUX NATURELS ET BASSINS VERSANTS ...... 7 I- Population ...... 7 II- Les sols ...... 12 II-1 Généralités ...... 12 II-2 Caractéristiques des sols dans la région ...... 13 II-3 Végétation naturelle et les différentes classes d’occupation des sols ...... 14 III- Climat, hydrographie et pluviométrie ...... 18 III-1 Climat et pluviométrie ...... 18 III-2 Hydrographie (cours d’eau et lacs) ...... 18 III-2-1 Les cours d’eau ...... 18 III-2-2 Les différents Lacs ...... 19 IV- Bassins Versants et érosion ...... 20 D EUXIÈME PARTIE : ...... 1 LE PHENOMENE D’EROSION ...... 1 DA NS LE LAC ALAOTRA ...... 1 Chapitre I : PRESENTATION ...... 21 I- Généralités ...... 21 II- Le processus de la dégradation des sols ...... 22 II-2 Le détachement des particules ...... 22 II-3 Le transport ...... 23 II-4 La sédimentation ...... 23 III- Considérations géologiques dans la zone ...... 23 III-1 Les données topogéologiques ...... 23 III-2 Interprétation des écarts d’altitude entre l’ensemble « plaine alluviale - lac Alaotra » et les formations géologiques environnantes ...... 24 IV- Les différents types d’érosion dans le Site Ramsar Alaotra ...... 28 IV-1 L’érosion concentrée ...... 28 IV-2 L’érosion dite « en nappe » ...... 28 IV-3 La modification des lits des rivières ...... 28 Chapitre II : PRESENTATION ET CLASSIFICATION DES EFFETS DE L’EROSION ...... 28 I- Les effets sur l’environnement ...... 28 II- Les effets sur l’hydrologie ...... 29 III- Les effets sur la productivité des rizières ...... 29 III-1 L’ensablement du lit des rivières et les ruptures de digue...... 30 III-2 Evolution des dommages directs sur rizières ...... 30 III-3 Evolution des dommages indirects sur rizières ...... 30 III-3-1 La sédimentation dans les canaux ...... 31 III-3-2 La sédimentation dans les retenues d’eau ...... 31 III-4 La question de la sédimentation dans les ouvrages hydrauliques : baisse de leur durée de vie...... 31 T ROISIÈME PARTIE : ...... 21 ETUDE DES ZONES AFFECTEES ...... 21 Chapitre I : TECHNIQUES ET TECHNOLOGIES ...... 32 I- La cartographie ...... 32 I-1 Historique ...... 32 I-2 Définitions ...... 32 I-3 Objectifs ...... 33 I-4 Carte thématique et carte topographique ...... 33 I-5 Nuance entre carte et plan ...... 35 I-6 Les représentations cartographiques de la surface terrestre ...... 36 I-6-1 Les modèles de la terre ...... 36 I-6-2 Notion de projection ...... 36 II- La Télédétection ...... 38 II-1 Historique ...... 38 II-2 Définitions ...... 39 II-3 Objectifs et caractéristiques ...... 39 II-4 Principe ...... 40 II-5 Outils ...... 42 II-5-1 L’image à très haute résolution « QUIC KBIRD » et le système Landsat .. 42 II-5-2 Présentation du logiciel ERDAS Imagine ...... 42 III- Le Système d’Information Géographique (SIG) ...... 46 III-1 Historique ...... 46 III-2 Définitions ...... 47 III-2-1 Information géographique ...... 47 III-2-2 Système d’information géographique (SIG) ...... 47 II-3 Objectifs ...... 48 III-4 Principe général ...... 48 III-5 Les composantes d’un SIG ...... 49 III-5-1 Les données ...... 49 III-5-2 Avantages et désavantages (H.DAO, Dép. de Géographie, UNIGE) ...... 50 III-6 Fonctionnalités ...... 51 III-6-1 l’acquisition des données ...... 51 III-6-2 l’archivage des données ...... 51 III-6-3 l’analyse des données ...... 51 III-6-4 l’affichage ...... 51 III-7 Les utilisateurs ...... 52 Chapitre II : EVALUATION QUANTITATIVE (Résultats) ...... 53 I- Cartographie multi temporelle de l’occupation du sol des Bassins Versants et de la plaine ...... 53 I-1 Méthodologie ...... 53 I-2 Procédures ...... 53 II- Evolution des zones ensablées ...... 55

III- Estimation évolutive des pertes en sols des Bassins Versants ...... 58 III-1 Pertes en terre – Equation de WISCHMEIER (1959) ...... 58 III- 2 Estimation de la perte en terre ...... 61 III-2-1 Elaboration des cartes ...... 61 III-2-2 Résultats ...... 70 III-2-3 Influence de quelques paramètres de Wischmeier ...... 72 III-2-4 Taux de pertes en terre tolérables ...... 73 III-2-5 Stratégies de gestion pour réduire les pertes de terre ...... 74 Q UATRIÈME PARTIE : ...... 32 AN ALYSES ET RECOMMANDATIONS ...... 32 Chapitre I : LES PRINCIPALES CONSEQUENCES DES ENSABLEMENTS ...... 76 Chapitre II : LA CONSERVATION DES SOLS ...... 77 I- Définition ...... 77 II- Les différents types de lutte anti-érosive ...... 77 III- Options pour la protection des périmètres irriguées contre l’ensablement ...... 78 III-1 Options structurelles ...... 78 III-2 Options de consolidation des versants ...... 79 III-3 Option de curage et entretien régulier des canaux ...... 79 III-4 Implications pour la gestion des systèmes irrigués ...... 79 CONCLU SION ...... 76 A NNEXES ...... 77 RÉS UMÉ ...... 3

CONCLUSION ANNEXES BIBLIOGRAPHIE Résumé REMERCIEMENTS

Je tiens à exprimer mes vifs et sincères remerciements envers mes encadreurs au présent mémoire et à tous ceux qui, de près ou de loin, m’ont aidé et apporté leur collaboration à sa réalisation, ainsi qu’aux membres du jury ; mais je saisis de même l’occasion pour exprimer aussi, au terme de mes cinq années d’étude à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, ma profonde gratitude aux Responsables successifs de l’ESPA et à tous mes enseignants qui ont assuré notre formation, notamment à :

- Monsieur Le Professeur RAMANANTSIZEHENA Pascal, actuel Directeur de l’ESPA, qui était non moins Chef du Département Information Géographique et Foncière et notre enseignant ; - Monsieur RANDRIAMAHERISOA Alain, Enseignant Chercheur à l’ESPA ; - Monsieur Li Han Ting Solo, Enseignant Chercheur à l’ESPA ; - Docteur RABETSIAHINY, Chef du Département Information Géographique et Foncière ; - Monsieur MARZANASCO François, Ingénieur Géomètre Expert et Formateur à l’AFPA, France ; - Monsieur RAKOTOZAFY Robert, Directeur Marketing et Commercial du FTM ; - Monsieur le Directeur Général, et tout le personnel technique du CNTIG au sein du FTM.

J’adresse également mes vifs remerciements à tout le personnel de l’ESPA, à tous mes camarades de promotion, et à tous mes amis de Vontovorona pour leur amitié et leur solidarité à mon égard.

Je ne saurais oublier aussi mes parents, ma sœur, mon petit frère, ma grande famille, et mes grands parents pour qui je suis l’aîné de leurs petits enfants : je vous serais toujours reconnaissant pour vos appuis, vos encouragements sous diverses formes, et pour tout. LISTE DES ABREVIATIONS

ACI : Association cartographique internationale BV : Bassin versant BVLAC : Bassins versants de la région du lac Alaotra CAO : Cartographie assistée par ordinateur CRIS : Centre de réception des images satellitaires CTFT : Centre Technique Forestier Tropical DAO : Dessin assisté par ordinateur EUPT : Equation universelle des pertes en terre GCEF : Gestion conservatoire des eaux et forêts GPS : Global positionning system IRL : Infrarouge lointain IRT : Infrarouge thermique MIR : Moyen infrarouge MNT : Modèle numérique du terrain PC15 : Périmètre colonial n°15 PIR : Proche infrarouge SIG : Système d’information géographique SPOT : Satellite pour l’observation de terrain UTM : Universal Transverse Mercator UV : Ultraviolet visible LISTE DES TABLEAUX

RÉS UMÉ ...... 3 LISTE DES CARTES

D EUXIÈME PARTIE : ...... 1 LE PHENOMENE D’EROSION ...... 1 DA NS LE LAC ALAOTRA ...... 1 Chapitre I : PRESENTATION ...... 21 I- Généralités ...... 21 II- Le processus de la dégradation des sols ...... 22 II-2 Le détachement des particules ...... 22 II-3 Le transport ...... 23 II-4 La sédimentation ...... 23 III- Considérations géologiques dans la zone ...... 23 III-1 Les données topogéologiques ...... 23 III-2 Interprétation des écarts d’altitude entre l’ensemble « plaine alluviale - lac Alaotra » et les formations géologiques environnantes ...... 24 Carte n°11 : Formations géologiques du Site RAMSAR Alaotra ...... 27 IV- Les différents types d’érosion dans le Site Ramsar Alaotra ...... 28 IV-1 L’érosion concentrée ...... 28 IV-2 L’érosion dite « en nappe » ...... 28 IV-3 La modification des lits des rivières ...... 28 Chapitre II : PRESENTATION ET CLASSIFICATION DES EFFETS DE L’EROSION ...... 28 I- Les effets sur l’environnement ...... 28 II- Les effets sur l’hydrologie ...... 29 III- Les effets sur la productivité des rizières ...... 29 III-1 L’ensablement du lit des rivières et les ruptures de digue...... 30 III-2 Evolution des dommages directs sur rizières ...... 30 III-3 Evolution des dommages indirects sur rizières ...... 30 III-3-1 La sédimentation dans les canaux ...... 31 III-3-2 La sédimentation dans les retenues d’eau ...... 31 III-4 La question de la sédimentation dans les ouvrages hydrauliques : baisse de leur durée de vie...... 31 T ROISIÈME PARTIE : ...... 21 ETUDE DES ZONES AFFECTEES ...... 21 Chapitre I : TECHNIQUES ET TECHNOLOGIES ...... 32 I- La cartographie ...... 32 I-1 Historique ...... 32 I-2 Définitions ...... 32 I-3 Objectifs ...... 33 I-4 Carte thématique et carte topographique ...... 33 I-5 Nuance entre carte et plan ...... 35 Tableau n°05 : L’échelle d’une carte ...... 35 Tableau n°06 : L’échelle d’un plan ...... 36 I-6 Les représentations cartographiques de la surface terrestre ...... 36 I-6-1 Les modèles de la terre ...... 36 I-6-2 Notion de projection ...... 36 II- La Télédétection ...... 38 II-1 Historique ...... 38 II-2 Définitions ...... 39 II-3 Objectifs et caractéristiques ...... 39 II-4 Principe ...... 40 Tableau n°07 : Les principales fenêtres atmosphériques ...... 42 II-5 Outils ...... 42 II-5-1 L’image à très haute résolution « QUIC KBIRD » et le système Landsat .. 42 II-5-2 Présentation du logiciel ERDAS Imagine ...... 42 III- Le Système d’Information Géographique (SIG) ...... 46 III-1 Historique ...... 46 III-2 Définitions ...... 47 III-2-1 Information géographique ...... 47 III-2-2 Système d’information géographique (SIG) ...... 47 II-3 Objectifs ...... 48 III-4 Principe général ...... 48 III-5 Les composantes d’un SIG ...... 49 III-5-1 Les données ...... 49 III-5-2 Avantages et désavantages (H.DAO, Dép. de Géographie, UNIGE) ...... 50 Tableau n°08 : Avantages et désavantages des données dans un SIG ...... 50 III-6 Fonctionnalités ...... 51 III-6-1 l’acquisition des données ...... 51 III-6-2 l’archivage des données ...... 51 III-6-3 l’analyse des données ...... 51 III-6-4 l’affichage ...... 51 III-7 Les utilisateurs ...... 52 Chapitre II : EVALUATION QUANTITATIVE (Résultats) ...... 53 I- Cartographie multi temporelle de l’occupation du sol des Bassins Versants et de la plaine ...... 53 I-1 Méthodologie ...... 53 I-2 Procédures ...... 53 II- Evolution des zones ensablées ...... 55 Carte n°11 : Evolution de l’ensablement 90-05 ...... 55

III- Estimation évolutive des pertes en sols des Bassins Versants ...... 58 III-1 Pertes en terre – Equation de WISCHMEIER (1959) ...... 58 III- 2 Estimation de la perte en terre ...... 61 III-2-1 Elaboration des cartes ...... 61 Carte n°12 : Indice de culture « C » en 1990 ...... 61 Tableau n°10 : Moyenne des précipitations mensuelles entre 1960 et 1990 ...... 63 Carte n°13 : Indice de pluie « R » ...... 66 Tableau n° 11: Représentation des valeurs de « K » ...... 67 Carte n°14 : Indice d’érodibilité « K » ...... 68 Carte n° 15 : Indice topographique « LS » ...... 69 III-2-2 Résultats ...... 70 Carte n° 16 : Pertes en terre en 1990 ...... 71 Carte n° 17 : Pertes en terre en 2005 ...... 72 III-2-3 Influence de quelques paramètres de Wischmeier ...... 72 III-2-4 Taux de pertes en terre tolérables ...... 73 Tableau n°12 : Taux de pertes de terre tolérables ...... 74 III-2-5 Stratégies de gestion pour réduire les pertes de terre ...... 74 Tableau n°13 : Stratégies de gestion destinées à réduire les pertes de terre ...... 75

Q UATRIÈME PARTIE : ...... 32 AN ALYSES ET RECOMMANDATIONS ...... 32 Chapitre I : LES PRINCIPALES CONSEQUENCES DES ENSABLEMENTS ...... 76 Chapitre II : LA CONSERVATION DES SOLS ...... 77 I- Définition ...... 77 II- Les différents types de lutte anti-érosive ...... 77 III- Options pour la protection des périmètres irriguées contre l’ensablement ...... 78 III-1 Options structurelles ...... 78 III-2 Options de consolidation des versants ...... 79 III-3 Option de curage et entretien régulier des canaux ...... 79 III-4 Implications pour la gestion des systèmes irrigués ...... 79 CONCLU SION ...... 76 A NNEXES ...... 77 Annexe I : LES METHODES DE LUTTE ANTI-EROSIVE ...... 82 Annexe II : LISTE DES POINTS DE LA MISSION VERITE TERRAIN ...... 91 Annexe III : REPRESENTATION GRAPHIQUE DES POINTS GPS ...... 92 Annexe IV : PARAMETRES POUR LA PROJECTION MERCATOR OBLIQUE DE MA DAGASCAR ...... 93 Mercator Oblique est la projection la plus proche de la projection Laborde de Madagascar. Ces paramètres sont représentés dans le tableau suivant : ...... 93 INDIC ATION ...... 93 PAR AMETRES ...... 93 Catégorie 93 UTM WGS 84 S ...... 93 T ype de projection ...... 93 Oblique Mercator (hotine) ...... 93 Nom du sphéroïde ...... 93 Internation al 1909 ...... 93 « datu m name » ...... 93 Internation al 1909 ...... 93 « scale facteur » ...... 93 0,999500 93 Latitud e du point d’origine ...... 93 18 : 54 :00.000000S ...... 93 Longitude du point d’origine ...... 93 48 : 26 :13.920000E ...... 93 « False Northing » ...... 93 1113136.314600m ...... 93 False Northing ...... 93 2882900.727900m ...... 93 Azimu th east for central live ...... 93 18 : 54 : 00.000000 ...... 93 Annexe V : METHODE DE TRANSFORMATION DE COORDONNEES GPS EN COOR DONNEES CARTOGRAPHIQUES ...... 94 Annexe VI : CARACTERISTIQUES DES SATELLITES LANDSAT ET SPOT ...... 95 Annexe VII : QUELQUES PHOTOS ILLUSTRANT LE PHENOMENE D’ENS ABLEMENT DANS LA ZONE D’ETUDE ...... 96 Annexe VIII : OROGRAPHIE DU SITE RAMSAR ALAOTRA ...... 97 Annexe IX : COMPOSITIONS COLOREES 453 ...... 98

RÉS UMÉ ...... 3

LISTE DES FIGURES

D EUXIÈME PARTIE : ...... 1 LE PHENOMENE D’EROSION ...... 1 DA NS LE LAC ALAOTRA ...... 1 Chapitre I : PRESENTATION ...... 21 I- Généralités ...... 21 II- Le processus de la dégradation des sols ...... 22 II-2 Le détachement des particules ...... 22 II-3 Le transport ...... 23 II-4 La sédimentation ...... 23 III- Considérations géologiques dans la zone ...... 23 III-1 Les données topogéologiques ...... 23 III-2 Interprétation des écarts d’altitude entre l’ensemble « plaine alluviale - lac Alaotra » et les formations géologiques environnantes ...... 24 Carte n°11 : Formations géologiques du Site RAMSAR Alaotra ...... 27 IV- Les différents types d’érosion dans le Site Ramsar Alaotra ...... 28 IV-1 L’érosion concentrée ...... 28 IV-2 L’érosion dite « en nappe » ...... 28 IV-3 La modification des lits des rivières ...... 28 Chapitre II : PRESENTATION ET CLASSIFICATION DES EFFETS DE L’EROSION ...... 28 I- Les effets sur l’environnement ...... 28 II- Les effets sur l’hydrologie ...... 29 III- Les effets sur la productivité des rizières ...... 29 III-1 L’ensablement du lit des rivières et les ruptures de digue...... 30 III-2 Evolution des dommages directs sur rizières ...... 30 III-3 Evolution des dommages indirects sur rizières ...... 30 III-3-1 La sédimentation dans les canaux ...... 31 III-3-2 La sédimentation dans les retenues d’eau ...... 31 III-4 La question de la sédimentation dans les ouvrages hydrauliques : baisse de leur durée de vie...... 31 T ROISIÈME PARTIE : ...... 21 ETUDE DES ZONES AFFECTEES ...... 21 Chapitre I : TECHNIQUES ET TECHNOLOGIES ...... 32 I- La cartographie ...... 32 I-1 Historique ...... 32 I-2 Définitions ...... 32 I-3 Objectifs ...... 33 I-4 Carte thématique et carte topographique ...... 33 I-5 Nuance entre carte et plan ...... 35 Tableau n°05 : L’échelle d’une carte ...... 35 Tableau n°06 : L’échelle d’un plan ...... 36 I-6 Les représentations cartographiques de la surface terrestre ...... 36 I-6-1 Les modèles de la terre ...... 36 I-6-2 Notion de projection ...... 36 II- La Télédétection ...... 38 II-1 Historique ...... 38 II-2 Définitions ...... 39 II-3 Objectifs et caractéristiques ...... 39 II-4 Principe ...... 40 Figure n°02 : SCHEMA DU PRINCIPE DE LA TELEDETECTION ...... 41 Tableau n°07 : Les principales fenêtres atmosphériques ...... 42 II-5 Outils ...... 42 II-5-1 L’image à très haute résolution « QUIC KBIRD » et le système Landsat .. 42 II-5-2 Présentation du logiciel ERDAS Imagine ...... 42 Figure n° 03 : PANNEAU DE CONFIGURATION DE « ERDAS IMAGINE » ...... 43 III- Le Système d’Information Géographique (SIG) ...... 46 III-1 Historique ...... 46 III-2 Définitions ...... 47 III-2-1 Information géographique ...... 47 III-2-2 Système d’information géographique (SIG) ...... 47 II-3 Objectifs ...... 48 III-4 Principe général ...... 48 III-5 Les composantes d’un SIG ...... 49 III-5-1 Les données ...... 49 III-5-2 Avantages et désavantages (H.DAO, Dép. de Géographie, UNIGE) ...... 50 Tableau n°08 : Avantages et désavantages des données dans un SIG ...... 50 MO DES 50 III-6 Fonctionnalités ...... 51 III-6-1 l’acquisition des données ...... 51 III-6-2 l’archivage des données ...... 51 III-6-3 l’analyse des données ...... 51 III-6-4 l’affichage ...... 51 III-7 Les utilisateurs ...... 52 Chapitre II : EVALUATION QUANTITATIVE (Résultats) ...... 53 I- Cartographie multi temporelle de l’occupation du sol des Bassins Versants et de la plaine ...... 53 I-1 Méthodologie ...... 53 I-2 Procédures ...... 53 II- Evolution des zones ensablées ...... 55 Carte n°11 : Evolution de l’ensablement 90-05 ...... 55

III- Estimation évolutive des pertes en sols des Bassins Versants ...... 58 III-1 Pertes en terre – Equation de WISCHMEIER (1959) ...... 58 III- 2 Estimation de la perte en terre ...... 61 III-2-1 Elaboration des cartes ...... 61 Carte n°12 : Indice de culture « C » en 1990 ...... 61 Tableau n°10 : Moyenne des précipitations mensuelles entre 1960 et 1990 ...... 63 Carte n°13 : Indice de pluie « R » ...... 66 Tableau n° 11: Représentation des valeurs de « K » ...... 67 Carte n°14 : Indice d’érodibilité « K » ...... 68 Carte n° 15 : Indice topographique « LS » ...... 69 III-2-2 Résultats ...... 70 Carte n° 16 : Pertes en terre en 1990 ...... 71 Carte n° 17 : Pertes en terre en 2005 ...... 72 III-2-3 Influence de quelques paramètres de Wischmeier ...... 72 III-2-4 Taux de pertes en terre tolérables ...... 73 Tableau n°12 : Taux de pertes de terre tolérables ...... 74 III-2-5 Stratégies de gestion pour réduire les pertes de terre ...... 74 Tableau n°13 : Stratégies de gestion destinées à réduire les pertes de terre ...... 75

RÉS UMÉ ...... 3 LISTE DES ANNEXES UNI VERSITE D'ANTANANARIVO ...... 1 ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE ...... 1 M ÉMOIRE DE FIN D’ÉTUDES EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLÔME D’INGÉNIEUR ...... 1 P RÉSENTÉ PAR : ...... 1 AN DRIANARIMANANA HARISON NY ONY ...... 1 REMERCIEMENTS ...... 5 LISTE DES ABREVIATIONS ...... 6 LISTE DES CARTES ...... 8 LISTE DES FIGURES ...... 12 LISTE DES ANNEXES ...... 18 INTROD UCTION ...... 22 P REMIÈRE PARTIE : ...... 23 Chapitre I : DELIMITATION DE LA ZONE ...... 1 Tableau n°01 : Superficie, nombre de Communes et nombre de Fokontany ...... 1 I- Présentation des feuilles correspondantes à la zone d’étude ...... 4 II- Présentation des images Landsat correspondantes ...... 4 Chapitre II : MILIEUX NATURELS ET BASSINS VERSANTS ...... 7 I- Population ...... 7 Tableau n°02 : Nombre de population par Commune et par District ...... 7 Tableau n°03 : Répartition spatiale ...... 9 II- Les sols ...... 12 II-1 Généralités ...... 12 II-2 Caractéristiques des sols dans la région ...... 13 II-3 Végétation naturelle et les différentes classes d’occupation des sols ...... 14 III- Climat, hydrographie et pluviométrie ...... 18 III-1 Climat et pluviométrie ...... 18 III-2 Hydrographie (cours d’eau et lacs) ...... 18 III-2-1 Les cours d’eau ...... 18 III-2-2 Les différents Lacs ...... 19 Tableau n°04 : Classes des lacs situés dans la zone d’étude ...... 19 IV- Bassins Versants et érosion ...... 20 D EUXIÈME PARTIE : ...... 1 LE PHENOMENE D’EROSION ...... 1 DA NS LE LAC ALAOTRA ...... 1 Chapitre I : PRESENTATION ...... 21 I- Généralités ...... 21 II- Le processus de la dégradation des sols ...... 22 II-2 Le détachement des particules ...... 22 II-3 Le transport ...... 23 II-4 La sédimentation ...... 23 III- Considérations géologiques dans la zone ...... 23 III-1 Les données topogéologiques ...... 23 III-2 Interprétation des écarts d’altitude entre l’ensemble « plaine alluviale - lac Alaotra » et les formations géologiques environnantes ...... 24 IV- Les différents types d’érosion dans le Site Ramsar Alaotra ...... 28 IV-1 L’érosion concentrée ...... 28 IV-2 L’érosion dite « en nappe » ...... 28 IV-3 La modification des lits des rivières ...... 28 Chapitre II : PRESENTATION ET CLASSIFICATION DES EFFETS DE L’EROSION ...... 28 I- Les effets sur l’environnement ...... 28 II- Les effets sur l’hydrologie ...... 29 III- Les effets sur la productivité des rizières ...... 29 III-1 L’ensablement du lit des rivières et les ruptures de digue...... 30 III-2 Evolution des dommages directs sur rizières ...... 30 III-3 Evolution des dommages indirects sur rizières ...... 30 III-3-1 La sédimentation dans les canaux ...... 31 III-3-2 La sédimentation dans les retenues d’eau ...... 31 III-4 La question de la sédimentation dans les ouvrages hydrauliques : baisse de leur durée de vie...... 31 T ROISIÈME PARTIE : ...... 21 ETUDE DES ZONES AFFECTEES ...... 21 Chapitre I : TECHNIQUES ET TECHNOLOGIES ...... 32 I- La cartographie ...... 32 I-1 Historique ...... 32 I-2 Définitions ...... 32 I-3 Objectifs ...... 33 I-4 Carte thématique et carte topographique ...... 33 I-5 Nuance entre carte et plan ...... 35 Tableau n°05 : L’échelle d’une carte ...... 35 Tableau n°06 : L’échelle d’un plan ...... 36 I-6 Les représentations cartographiques de la surface terrestre ...... 36 I-6-1 Les modèles de la terre ...... 36 I-6-2 Notion de projection ...... 36 II- La Télédétection ...... 38 II-1 Historique ...... 38 II-2 Définitions ...... 39 II-3 Objectifs et caractéristiques ...... 39 II-4 Principe ...... 40 Tableau n°07 : Les principales fenêtres atmosphériques ...... 42 II-5 Outils ...... 42 II-5-1 L’image à très haute résolution « QUIC KBIRD » et le système Landsat .. 42 II-5-2 Présentation du logiciel ERDAS Imagine ...... 42 III- Le Système d’Information Géographique (SIG) ...... 46 III-1 Historique ...... 46 III-2 Définitions ...... 47 III-2-1 Information géographique ...... 47 III-2-2 Système d’information géographique (SIG) ...... 47 II-3 Objectifs ...... 48 III-4 Principe général ...... 48 III-5 Les composantes d’un SIG ...... 49 III-5-1 Les données ...... 49 III-5-2 Avantages et désavantages (H.DAO, Dép. de Géographie, UNIGE) ...... 50 Tableau n°08 : Avantages et désavantages des données dans un SIG ...... 50 III-6 Fonctionnalités ...... 51 III-6-1 l’acquisition des données ...... 51 III-6-2 l’archivage des données ...... 51 III-6-3 l’analyse des données ...... 51 III-6-4 l’affichage ...... 51 III-7 Les utilisateurs ...... 52 Chapitre II : EVALUATION QUANTITATIVE (Résultats) ...... 53 I- Cartographie multi temporelle de l’occupation du sol des Bassins Versants et de la plaine ...... 53 I-1 Méthodologie ...... 53 I-2 Procédures ...... 53 II- Evolution des zones ensablées ...... 55

III- Estimation évolutive des pertes en sols des Bassins Versants ...... 58 III-1 Pertes en terre – Equation de WISCHMEIER (1959) ...... 58 III- 2 Estimation de la perte en terre ...... 61 III-2-1 Elaboration des cartes ...... 61 Tableau n°10 : Moyenne des précipitations mensuelles entre 1960 et 1990 ...... 63 Tableau n° 11: Représentation des valeurs de « K » ...... 67 III-2-2 Résultats ...... 70 III-2-3 Influence de quelques paramètres de Wischmeier ...... 72 III-2-4 Taux de pertes en terre tolérables ...... 73 Tableau n°12 : Taux de pertes de terre tolérables ...... 74 III-2-5 Stratégies de gestion pour réduire les pertes de terre ...... 74 Tableau n°13 : Stratégies de gestion destinées à réduire les pertes de terre ...... 75

RÉS UMÉ ...... 3 INTRODUCTION

La cuvette du lac Alaotra est considérée comme le premier grenier à riz de Madagascar avec plus de 80.000ha de rizières. Cette activité, vitale pour les habitants et l'économie du pays, devient de plus en plus difficile à exercer notamment en raison d'une pression démographique forte (4,4% de croissance annuelle) depuis trente ans, entraînant un manque croissant de terres arables. A cela s’ajoute la dégradation des périmètres irrigués menaçant sérieusement la pérennité du système de production mis en place.

Cette région pourtant dynamique apparaît comme menacée d'une part par la stagnation de la production rizicole mais également par l'érosion et les coûts de maintenance des infrastructures hydrauliques.

Notre étude s'inscrit dans un projet de gestion concertée des ressources qui est celui du projet BVLac à Ambatondrazaka, capital de la région Alaotra, et dans la partie « environnement et préservation des écosystèmes ».

Ainsi, nous nous intéressons ici à l’étude des effets et de la situation de l’érosion et de l’ensablement dans la plaine du Lac Alaotra à l’aide de l’utilisation de la technologie du Système d’Information Géographique et de la Télédétection.

Nous nous attachons donc à clarifier à travers des cartes d’occupation du sol, l’évolution des zones ensablées et l’évolution des pertes en sols des Bassins Versants du Lac Alaotra, dans le but d’en esquisser des analyses et des recommandations pertinentes pour les atténuer.

Dans un premier temps, nous rappelons le contexte de l’étude et les caractéristiques de la zone.

Dans un deuxième temps, nous présentons les différents aspects relatifs aux phénomènes d’érosion dans la région.

Enfin, nous proposons dans les deux dernières parties l’étude des zones affectées dans le but d’en faire des analyses et d’en établir des recommandations pour les atténuer. Première Partie : CARACTERISTIQUES DE LA REGION

IGF

Chapitre I : DELIMITATION DE LA ZONE

La cuvette d’Alaotra se trouve à cent cinquante kilomètres (150km) à vol d’oiseau au Nord-Est d’Antananarivo et à quatre vingt dix kilomètres (90km) à l’Ouest de Toamasina. Elle forme une vaste dépression de l’ordre de 10.750km², dont l’altitude moyenne se situe entre 750 et 770m. Le Lac, situé, environ, à une altitude de sept cent cinquante mètres (750m), est peu profond et entouré de terrains tourbeux qui sont fréquemment inondés. Sa superficie est d’environ 220 à 250km² (surface d’eau libre) et de l’ordre de 550km² avec les marécages avoisinants (cf. Figure n° 01).

Sur les hautes terres de Madagascar, dans la partie occidentale de la région Alaotra Mangoro, le site Ramsar d’Alaotra s’étend sur une superficie de 722.500ha et inclut six Districts (District d’Ambatondrazaka, District d’Amparafaravola, District d’Andilamena, District d’Anjozorobe, District de Tsaratanana et le District de Vavatenina). Elle possède vingt et huit (28) Communes et cinq cent (500) Fokontany en dehors des 3 Districts (Tsaratanana, Vavatenina et Anjozorobe).

Tableau n°01 : Superficie, nombre de Communes et nombre de Fokontany DISTRICT SUPERFICIE Nombre de Nombre de (Km²) COMMUNES FOKONTANY AMBATONDRAZAKA 6.492 20 131 AMPARAFARAVOLA 6.966,5 20 179 ANDILAMENA 7.526 8 59 REGION 20.984,5 28 500 Source:Région Alaotra Mangoro

______Mémoire de fin d’étude - 1 - Promotion 2006 IGF

Figure n°01 : LOCALISATION DE LA ZONE D’ETUDE

Site RAMSAR Alaotra

______Mémoire de fin d’étude - 2 - Promotion 2006 IGF

Carte n°01 : Classes d’altitude de la zone d’étude

Légende :

______Mémoire de fin d’étude - 3 - Promotion 2006 IGF

I- Présentation des feuilles correspondantes à la zone d’étude

Chacune des 453 feuilles au 1/100.000ème recouvrant le territoire malgache est identifiée aisément dans un carroyage établi suivant la longitude et la latitude (cf. carte n°02). Chaque feuillet mesure 24’ sur la longitude et 18’ sur la latitude. Notre zone d’étude correspond aux feuilles suivantes : R.43 – Amparafaravola ; S.43 – Ambohijanahary ; T.43 – Vohimenakely ;

R.44 – Andilanatoby ; S.44 – Ambatondrazaka.

II- Présentation des images Landsat correspondantes

La grille Landsat suit la ligne isomètre de la représentation plane de LABORDE pour la couverture de l’ensemble du territoire Malgache. L’île entière est représentée dans 34 scènes. Chaque scène mesure 180km x180km et est identifiée par une numérotation en ligne et colonne. (cf. carte n°03).

______Mémoire de fin d’étude - 4 - Promotion 2006 IGF

Carte n°02 : Découpage des feuillets en 1/100.000

______Mémoire de fin d’étude - 5 - Promotion 2006 IGF

Carte n°03 : Grille de LANDSAT

______Mémoire de fin d’étude - 6 - Promotion 2006 IGF

Chapitre II : MILIEUX NATURELS ET BASSINS VERSANTS

I- Population

La majorité des habitants de la région du Lac Alaotra sont des Sihanaka. Ils comptent environ 730.075 personnes à majorité des femmes et des enfants. On peut diviser cette ethnie en Tamorondrano (ceux qui habitent dans les villages lacustres) comme à Anororo, Vohisoa, Vohitsivalana : leur parler est différent de celui des autres habitants, et ceux qui vivent loin du lac, comme à Vohitraivo, Tanambe, Andrebakely, Imerimandroso Mais leurs différentes façons de parler n’empêchent pas l’union et la solidarité entre Sihanaka. Les tableaux n°02 et n°03 montrent les informations sur le nombre d’habitants de la région, au niveau des Communes des trois Districts (Ambatondrazaka, Andilamena et Amparafaravola).

Tableau n°02 : Nombre de population par Commune et par District DISTRICT COMMUNES POPULATION Andilamena 21057 Antanimenabaka 14500 Bemaitso 9020 Maitsokely 5112 Maroadabo 4205 ANDILAMENA Marovato 3701 Miarinarivo 15050 Tanananifololahy 4784

______Mémoire de fin d’étude - 7 - Promotion 2006 IGF Ambatomainty 13665 Amboavory 13116 Ambodimanga 4098 Ambohijanahary 18228 Ambohimandroso 7779 Ambohitrarivo 14855 Amparafaravola 37614 Ampasikely 3484 Andilana Nord 7531 Andrebakely 3625 Andrebakely II 12220 Anororo 10189 Beanana 9905 Bedidy 4045 Morarano Chrome 36495 Ranomainty 3664 Sahamamy 8665 Tanambe 11705 Vohimena 11120 Vohitsara 4984

AMPARAFARAVOLA A/zaka Suburbaine 20792 Ambandrika 11300 Ambatosoratra 28568 Ambohitsilaozana 19642 Amparihitsokatra 11396 Ampitantsimo 15713 Andilanatoby 23980 Andromba 4100 Antanandava 10900 Antsangasanga 9023 AMBATONDRAZAKA Bejofo 14321 CU Ambatondrazaka 73026 Didy 16682 Feramanga Nord 15521 Ilafy 14737 Imerimandroso 15443 Manakambahiny Est 9317 Manakambahiny Ouest 23760 Soalazaina 8228 Tanambao Besakay 11615 Source: CNS « Carte de population de Madagascar 2004 »

______Mémoire de fin d’étude - 8 - Promotion 2006 IGF

Tableau n°03 : Répartition spatiale DISTRICT POPULATION AMBATONDRAZAKA 380.211 AMPARAFARAVOLA 293 282 ANDILAMENA 90.887 TOTAL 1.127.512 habitants. Source:Chef de région Alaotra Mangoro

Carte n°04 : Carte des Districts

Site RAMSAR Alaotra

L égende :

______Mémoire de fin d’étude - 9 - Promotion 2006 IGF

Carte n°05 : Les Communes

Site RAMSAR Alaotra

______Mémoire de fin d’étude - 10 - Promotion 2006 IGF

Carte n°06 : Population (nombre d’habitants)

Site RAMSAR Alaotra

______Mémoire de fin d’étude - 11 - Promotion 2006 IGF

II- Les sols

II-1 Généralités

I1 existe à Madagascar une très grande variété de sols dont voici les trois catégories principales : les sols minéraux bruts et peu évolués, les sols ferrugineux tropicaux et les sols ferrallitiques.

Voici une brève description des différents groupes de sols d’après J. HERVIEU :

• Les lithosols et les sols peu évolués d’érosion sont plus fréquents sur les hauts plateaux, le versant occidental, et surtout dans l’extrême sud. Dans les sols d’apport (sols alluviaux), les modalités de dépôt du matériau original jouent un grand rôle. Ces sols diffèrent en particulier par la nature minéralogique des matériaux fournis par les bassins versants et par le degré de saturation du complexe absorbant. Ils sont beaucoup plus étendus dans l’ouest de l’île ;

• Les sols rendus uniformes sont peu étendus et souvent à tendance squelettique (séries développées sur les calcaires sédimentaires). La formation de sols à caractères vertiques (vertisols) est favorisée localement, par le climat à saison sèche marquée (versant occidental et basses plaines côtières) et, par la nature marneuse de certains matériaux originaux ;

• Les sols bruns eutrophes sont très localisés et se forment essentiellement sur cendres volcaniques basiques. Les sols à caractères podzoliques sont peu fréquents (versant oriental), et se forment uniquement sur roche mère sableuse et quartzeuse très pauvre ;

• Les sols ferrugineux tropicaux sont beaucoup plus étendus sur roches et matériaux sédimentaires que sur schistes cristallins et roches éruptives ou volcaniques. De ce fait, leur texture est souvent sableuse ;

• Les sols ferrallitiques se sont développés sur la plus grande partie du socle ancien métamorphique. Les épaisseurs d’altération sont souvent considérables. L’individualisation d’hydroxydes d’alumine est surtout bien développée sur le versant oriental de l’île. L’induration de ces sols est locale et liée le plus souvent à des conditions

______Mémoire de fin d’étude - 12 - Promotion 2006 IGF

géomorphologiques particulières (anciennes surfaces d’érosion). En altitude et sur roche mère volcanique basique, on observe une évolution caractéristique (sols ferrallitiques humifères et andosols) ;

• Les sols halomorphes sont fréquents dans les basses plaines côtières occidentales et liées généralement au milieu fluviomarin ;

• Les sols hydromorphes occupent des surfaces importantes dans certaines dépressions tectoniques des hauts plateaux et dans la plupart des plaines alluviales de toutes les régions de l’île, sauf dans l’Extrême sud. « L’accumulation de matière organique et les caractères de ces sols sont en liaison étroite avec la morphologie du réseau de drainage naturel ».

II-2 Caractéristiques des sols dans la région

Il existe 2 types de sols dans le district d’Andilamena:

 Les sols ferrallitiques rouges sur les hautes terres favorables à la culture sèche ;  Les sols ferrallitiques noirs dans le bas fond réservé pour la riziculture et les cultures maraîchères.

Dans les autres districts, les sols peuvent être classés en trois niveaux :

 Les hautes terrasses : argilo-latéritique;  Les moyennes terrasses : légèrement argileuses, formées de dépôts hétérogènes et des matériaux provenant des pentes (atsanga);  Les alluvions lacustres moderne et sols des marais (bas fond, plaines de la région) : formées par des alluvions transportées par les cours d’eau constituées par des limons et des tourbes, donnant des sols hydromorphes réservés à la riziculture et pouvant recevoir diverses cultures vivrières.

______Mémoire de fin d’étude - 13 - Promotion 2006 IGF

Carte n°07 : Pédologie

Site RAMSAR Alaotra

II-3 Végétation naturelle et les différentes classes d’occupation des sols

A Madagascar, il existe des formations propres aux régions marécageuses (Lac Alaotra, Ankaisina, plaine de Tananarive, etc.) et aux rivages (Mangrove) surtout dans l’Ouest par suite des marées assez fortes et de la présence de deltas ou estuaires importants. Ces deux formes de végétation ne couvrent qu’une surface extrêmement réduite. La forme la plus répandue de la végétation malgache est la prairie qui couvre environ les trois-quarts de l’île. Cette forme de végétation, sous l’effet de l’action de l’Homme, a tendance à s’éteindre peu à peu et à remplacer la forêt originelle.

______Mémoire de fin d’étude - 14 - Promotion 2006 IGF

Enfin, outre les formations végétales naturelles ou anthropisées, il convient de souligner la présence importante de surfaces rizicoles dans les hautes terres centrales. En effet, les terrains rizicoles représentent environ 13.000km2 (dont 9.000km2 pour les hauts plateaux dont la superficie globale est de 120.000km²). En terme de paysage, on distingue sur les hauts plateaux trois ensembles de rizières aquatiques repiquées :

 Les rizières de vallées (environ 6.000km²).  Les rizières de plaines (environ 2.000km²) dont les plus importantes sont situées dans la région du lac Alaotra et celle de la capitale.  Les rizières en terrasses (environ 1.000km²) surtout présentes sur les versants de la moitié Sud des hautes terres.

Dans notre étude, quatre grands complexes peuvent être distingués, en matière de végétation naturelle et d’occupation des sols au Lac Alaotra :

• La zone des bassins versants dénudés. La population y est rare et les accès difficiles. La forêt initiale a été brûlée et remplacée par des étendues d’herbes et de pâturages, qui protègent mal le sol contre l’érosion. C’est le domaine des « lavaka », qui nourrit les rivières d’importantes quantités de sédiments. • Les zones d’atterrissement des sédiments. Entre collines et le Lac, les rivières déposent leurs sédiments sous forme de delta. C’est le domaine privilégié des aménagements rizicoles qui ont perturbé l’équilibre naturel. C’est également que les activités humaines sont concentrées, avec les villages parfois nichés sur des collines isolées ou le long des routes bitumées. • La zone de marais, frange de marnage du lac, entre deltas et eau libre. Zone à l’équilibre fragile, elle héberge une faune et une flore sauvage endémique qui sont protégées. Par filtration à travers sa végétation très dense, elle protège le lac des eaux chargées des rivières qui pourraient provoquer son eutrophisation. Cette zone a été partiellement aménagée en rizières, mais les crues du lac rendent les récoltes aléatoires.

Enfin, le lac, dont le niveau est contrôlé par son exutoire unique s’évacuant à l’Est, au chenal du Maningory, qui joue le rôle de trop plein.

______Mémoire de fin d’étude - 15 - Promotion 2006 IGF

Carte n°08 : Occupation du sol en 1990 (Site RAMSAR Alaotra)

______Mémoire de fin d’étude - 16 - Promotion 2006 IGF

Carte n° 09 : Occupation du sol en 2005

______Mémoire de fin d’étude - 17 - Promotion 2006 IGF

Discussion : La majeure partie est couverte de savane et il existe quelques superficies boisées (plantation d’eucalyptus et de pin).

III- Climat, hydrographie et pluviométrie

III-1 Climat et pluviométrie

La région du Lac Alaotra jouit d’un climat tropical d’altitude à caractère tempéré. On enregistre une saison sèche assez marquée, malgré des crachins fréquents de Mai à Octobre. Le début de la période véritablement pluvieuse s’établit entre la deuxième décade du mois d’Octobre et la dernière décade de Décembre. Les premières pluies d’Octobre sont parfois suivies de 20 à 30 journées sèches.

La température moyenne annuelle de 20°C place la région à la limite du climat tropical d’altitude. La moyenne des maxima est de 26-27°C, celle des minima de 14-15°C.

La pluviométrie annuelle moyenne est de l’ordre de 1100 à 1200mm (la moyenne annuelle calculée sur 30 années d’observation à la station agronomique d’Ambohitsilaozana est de 1175mm).

III-2 Hydrographie (cours d’eau et lacs)

III-2-1 Les cours d’eau

La région est drainée par plusieurs cours d’eau telles que : Amboasaribe, Amboasary, Amboroka, Ambatomainty, Andranolava, Andranomena, Anony, Ankanoatra, Ankobaka, Beanantsindrana, Befanihy, Bevoangy, Bemarivo, Ihofa, Imamba, Ivakaka, Ivohitra, Mahajary, Mahamavo, Manambolo, Mangoro, Maningory, Manopy, Marojao, Marovoalavo, Menakarongana, Sahabe, Sahafarimpona, Sahamaitso, Sahamarirana, Sahasomangana, Sahatandra, Sahavaina, Sandranony.

Dans le District d’Ambatondrazaka, les plus importants sont :

 La Sahabe (17°50’28’’S – 48°01’11.2’’E ; BV de 968km2): un des principaux tributaires du Lac Alaotra, elle se prolonge dans le Lac par un chenal de 3km, constituant une voie d’eau pour les pirogues des pêcheurs ;

______Mémoire de fin d’étude - 18 - Promotion 2006 IGF

 La Lohafasika Sahasomanga : cette rivière contribue à l’irrigation des rizières du Lac qui se jette dans l’Océan Indien. Elle est divisée en deux : la Sasomanga à Antanifotsy (BV de 754 km²) et La Sasomanga à Marianina (BV de 279 km²) ;  La Lovoka se déversant vers la Maningory plus en amont de l’exutoire.

Dans le district d’Amparafaravola, les cours d’eau les plus importants sont :

 La Sahamaloto qui alimente le barrage réservoir irriguant le périmètre de Sahamaloto ;  L’Anony (à Ambohiboanjo ; 17°02’2’’S – 48°02’4’’E ; BV = 1485km²) irriguant le périmètre de l’Anony situé en aval du barrage de dérivation ;  L’Imamba et l’Ivavaka (à Vohidiala ; 17°03’2’’S – 48°01’4’’E ; BV = 173km²) irriguant les périmètres du même nom.

Les cours d’eau sont souvent coupés par des chutes et des rapides dangereux qui interdisent la navigation. Leurs débits sont fortement liés à la pluviométrie et ils réagissent vite à celle-ci. Les crues sont soudaines et violentes pendant la saison de pluies. Les phénomènes d’érosion très intenses au niveau des bassins versants chargent les cours d’eau de débris solides importants.

III-2-2 Les différents Lacs

Ils sont classés dans le tableau n°04 :

Tableau n°04 : Classes des lacs situés dans la zone d’étude DISTRICT AMBATONDRAZAKA AMPARAFARAVOLA ANDILAMENA Ankisatra Antsiandraofana Antsomangana NOMS Andranomadio Alaotra Alaotra Ambalavia DES Antsirika Amparihikambana Ambodivato Ambondrondava LACS Amparihimadio Ambohimanjaka Behenatra Mahagasy Maromandia

______Mémoire de fin d’étude - 19 - Promotion 2006 IGF

IV- Bassins Versants et érosion

A l’exception de quelques vestiges de forêts primaires dans les thalwegs et quelques boisements d’eucalyptus à proximité des barrages existants, les bassins versants dominant les périmètres irrigués du Lac Alaotra sont dénudés et ne sont couverts que par une végétation herbacée clairsemée (Aristida, heteropogon contortus, hyparrhenia rufa et Cynodon dactylon)..

Carte n°10 : Réseau hydrographique

Site RAMSAR Alaotra

Légende

______Mémoire de fin d’étude - 20 - Promotion 2006 Deuxième Partie : LE PHENOMENE D’EROSION DANS LE LAC ALAOTRA

IGF

Chapitre I : PRESENTATION

I- Généralités

Le phénomène d’érosion est un phénomène chronique à Madagascar à cause de la fragilité des sols et altérites de l’île soumis aux actions érosives de la pluie. Cependant, il y avait eu un dynamisme de l’érosion dû aux pressions anthropiques sur les forêts. A Marovoay par exemple, l’ensablement des canaux s’amplifie avec le défrichement du Parc National d’Ankarafantsika. Les agents de l’érosion sont l’eau et le vent mais si l’érosion éolienne affecte uniquement la partie Sud de Madagascar, l’érosion hydrique est généralisée dans toutes les régions et a des impacts dramatiques. Ainsi, les terrains, assez perméables dans l’ensemble, meubles sur une grande épaisseur (sur les hautes terres, les sols ferrallitiques peuvent atteindre très fréquemment de dix à trente mètres d’épaisseur), mal protégés par la végétation, soumis à des précipitations violentes, situés sur des reliefs très accentués, sont le siège d’une érosion très intense qui laisse des traces impressionnantes en toute région de l’île mais plus particulièrement sur les hautes terres.

Cependant, les formes que prend l’érosion varient très largement d’une région à l’autre par suite de la diversité du relief, des variations climatiques, de la nature et de densité de la couverture végétale :

• L’érosion accélérée se présente sous deux types, à savoir, l’érosion superficielle que l’on rencontre à peu près partout sur la grande île et l’érosion à évolution très rapide, sous forme d‘excavations profondes à parois verticales, les « lavaka » principalement dans les régions des hautes terres où la couche du sol est très épaisse ;

• L’érosion superficielle est dite en nappe ou linéaire suivant son mode d’action à la surface du sol. Elle se manifeste en toute région sauf sous la forêt primaire de la côte Est. Sur les pentes latéritiques sous prairie, les horizons superficiels du sol sont déplacés et il reste entre les maigres touffes d’herbes de nombreux morceaux de quartz, témoins des quantités de sols emportés par le ruissellement. Dans le Sud et sur la zone sédimentaire de l’ouest, les eaux de pluie charrient des quantités importantes de sable qui comblent progressivement toutes les dépressions ; ______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 21 - IGF

• L’érosion linéaire active, surtout dans les formations sédimentaires de l’Ouest, donne des échancrures et des ravines plus ou moins profondes parallèles aux lignes de plus grande pente. Ces ravines se développent toujours de l’aval vers l’amont par érosion régressive et peuvent, dans certaines régions, être une des causes de formation des « lavaka » ;

• Le « lavaka » est la forme la plus spectaculaire de l’érosion accélérée à Madagascar. Les hypothèses émises au sujet des causes et des modalités de formation de ces « lavaka » sont souvent différentes et parfois même totalement opposées. On sait maintenant que les « lavaka » existaient à Madagascar bien avant la présence de l’homme. Certains auteurs pensent que la formation des « lavaka » est uniquement due à l’action de la nappe phréatique qui sape les horizons inférieurs (au-dessus de la roche mère en place) et agit par solifluxion amenant un affaissement des couches supérieures, dont les pentes peuvent par la suite, être reprises par l’érosion superficielle entraînant la formation d’une cavité plus ou moins digitée à parois verticales. D’autres cherchent uniquement l’origine des « lavaka » dans le ruissellement superficiel qui, à la faveur des rigoles, reprend les matériaux meubles de la zone d’altération et provoque des éboulements et creusements par érosion régressive. Les zones les plus touchées par ce phénomène d’érosion accélérée sont les bassins de la Betsiboka et de l’Ikopa, notre zone d’étude qui est la région du lac Alaotra ainsi que les régions du Moyen ouest et de l’Akaizina.

II- Le processus de la dégradation des sols

L’érosion se traduit par la dégradation des sols, accompagnée de transport et dépôts des matériaux arrachés par suite des facteurs naturels et des actions externes faites par l’homme. En effet, elle résulte de nombreux processus qui se jouent au niveau de trois phases : le détachement des particules, le transport solide et la sédimentation. Quelle que soit l’échelle d’étude, du mètre carré aux centaines de milliers de km2 de bassin versant, on retrouve partout ces trois phases de l’érosion mais avec des intensités différentes.

II-2 Le détachement des particules

La pluie et les changements de températures entraînent une dégradation du sol par éclatement des mottes desséchées, par dessiccation des petites mottes fissurées et par dispersion des colloïdes. Les matériaux les plus sensibles à l’arrachement ont une texture voisine des sables ______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 22 - IGF fins de 100microns. Les matériaux plus argileux sont plus cohérents. Les matériaux plus grossiers ont des particules lourdes qui exigent une vitesse supérieure du ruissellement.

II-3 Le transport

Les particules désagrégées sont projetées vers l’aval sur les pentes. Tant que les écoulements s’effectuent à une vitesse faible de 25 cm/s, ils ne peuvent pas éroder les matériaux. Le transport des particules fines argileuses et limoneuses s’effectue lentement. Pour les matériaux moins grossiers tels que les sables fins, la durée du transport des particules est très rapide. On comprend donc pourquoi les fossés d’évacuation, servant à ralentir les eaux de ruissellement, sont soit érodés s’ils sont trop étroits ou trop pentus, soit ensablés par les matériaux grossiers qui n’arrivent pas à circuler. C’est une des raisons pour lesquelles les infrastructures d’aménagement artificiel des bassins versants, tels les fossés de diversion, ne donnent pas satisfaction dans les pays en développement, car il faut les dessabler et les entretenir régulièrement.

II-4 La sédimentation

Les sédiments sont amenés par les eaux de ruissellement dans les fleuves et qui les déposent sur de longues distances. Il peut y avoir des différences entre l’érosion des versants et les sédiments en aval. Dans les petits bassins versants, les pertes en terre en amont arrivent à 100% en aval contre 10% pour les grands bassins versants. La moyenne prise dans les recherches de la Banque Mondiale se situe à 30%. Les rivières constituent des collecteurs classiques de dépôts, tel que constatés dans le lac Alaotra. Cependant, les impacts deviennent plus sérieux lorsque les plaines rizicoles se situent directement en aval des bassins versants érodés.

III- Considérations géologiques dans la zone

III-1 Les données topogéologiques

En examinant la coupure spéciale au 1/200.000ème de la carte géologique « LAC ALAOTRA », ainsi que les cartes topographiques à l’échelle 1/100.000ème correspondantes, les faits suivants sont constatés :

 l’ensemble du lac et de la grande plaine alluviale de l’Alaotra, formant grossièrement une étendue ellipsoïdale, s’étale suivant une direction générale NNE-SSO longue d’une trentaine de kilomètres, et d’une largeur maximum de quinze km ;

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 23 - IGF

 Les formations géologiques localisées de part et d’autre de cette étendue, c’est-à-dire formées et restées sur place, telles que les formations endogènes, magmatiques et métamorphiques, ainsi que les altérites et latérites y afférentes, ont des altitudes supérieures à 950 m ;

 Les différents points de la vaste plaine alluvionnaire de l’Alaotra et du lac Alaotra ont, par contre, tous des altitudes inférieures à 800m, donc à plus de 150m plus bas par rapport aux sommets ou points remarquables des formations géologiques environnantes ci-dessus.

III-2 In terprétation des écarts d’altitude entre l’ensemble « plaine alluviale - lac Alaotra » et les formations géologiques environnantes

Suivant les géologues, l’ensemble de l’emplacement de la vaste plaine de l’Alaotra et du grand lac correspond à une dépression du terrain appelée fosse tectonique ou « graben », formant en quelque sorte une cuvette, qui a existé depuis l’apparition de l’île de Madagascar après la division, il y a environ 200 millions d’années, du continent Gondwana comprenant l’Amérique du Sud, l’Afrique, Madagascar, l’Inde, l’Australie et l’Antarctique.

Par la suite, cette dépression remplie d’eau a été comblée progressivement par des alluvions argilo-sableuses, composées d’éléments détritiques terrigènes de différentes dimensions issus des parties fortement altérées des formations géologiques environnantes et transportés par les cours d’eau.

Ainsi, la différence d’altitudes de 150m entre l’ensemble subhorizontal « plaine alluviale - lac Alaotra » et l’ensemble moutonné des formations géologiques environnantes s’explique par l’existence de cette fosse tectonique qui constitue un bassin lacustre.

a) Les formations géologiques touchées par l’érosion

Il est évident que toutes les formations situées en hauteur, entourant la plaine alluviale et le lac, sont toutes concernées par le phénomène d’altération des minéraux constitutifs des roches d’une part, et par le départ des éléments dissous lessivés et des éléments plus ou moins grossiers arrachés qui sont des débris rocheux ou des minéraux d’autre part.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 24 - IGF

Différentes formations géologiques de la zone du lac Alaotra et de ses environs sont distinguées :

 les formations primaires ou endogènes, à dominance calcoferromagnésienne, telles que : • celles précambriennes comprenant à la fois des roches métamorphiques (leptynites, et surtout migmatites et gneiss) et des roches magmatiques (surtout gabbro, et plus rarement syénite et granite) premières origines des éléments constitutifs des alluvions du lac Alaotra ; • les formations effusives basiques quaternaires, très rares, constituées d’une part, de roches massives dénommées « ankaratrite », et d’autre part, de tufs formés par l’accumulation de projections volcaniques en fragments de quelques millimètres (roche pyroclastique à lapillis dominants), pouvant contenir des blocs ou des cendres, et consolidées sous l’action de l’eau ; • les formations hydrothermales se présentant sous forme de filons de nature basique ;

 les formations secondaires ou exogènes, comme : • les cuirasses ferrugineuses qui sont des roches résiduelles; • les sédiments quaternaires qui sont les sables jaunes et les alluvions anciennes ; • les alluvions récentes déposées actuellement.

Notons toutefois qu’au bout du compte, les formations primaires seules sont pratiquement concernées par l’altération et l’érosion, responsables de la géomorphologie actuelle dominée par des vieux reliefs aux montagnes arrondies et avec quelques « lavakas ». D’ailleurs, selon les géologues, la majorité de ces formations primaires sont de nature calcoferromagnésienne (basique), donc facilement altérées et attaquées par l’érosion, offrant un paysage au relief doux .

b) Les facteurs intervenant au façonnage de la géomorphologie

Les principaux phénomènes simultanés et continus intervenant au façonnage de la géomorphologie actuelle de la zone de l’Alaotra sont respectivement :

• l’altération des formations géologiques endogènes ; • l’érosion par lessivage de leurs parties fortement altérées ; • le transport par les cours d’eau des éléments détritiques terrigènes y afférentes, et de ceux des dépôts déjà existants, jusqu’au lac où ils vont se déposer et se sédimenter ;

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 25 - IGF

Le premier phénomène qu’est l’altération des formations endogènes se réalise si lentement qu’il n’est pas perceptible à l’échelle humaine ; en effet, selon les géologues, des centaines, milliers, voire quelques millions d’années sont nécessaires pour qu’un massif rocheux sain soit intensément altéré. Par contre, l’érosion des parties fortement altérées et le transport des éléments détritiques qui en dérivent peuvent être appréciés en quelques années seulement. Ces produits d’altération et éléments détritiques peuvent être :

• d’une part, utiles à l’homme, en ce sens que ces derniers sont, entre autres, à l’origine des différentes ressources minérales du sol et du sous-sol, depuis les argiles par exemple, jusqu’à la mise à découvert et à la facilitation de l’extraction d’autre produits miniers tels que l’or, cependant les activités minières sont encore à l’écart de la zone ; • d’autre part, nuisibles dans de nombreux cas, pour ne citer que les exemples suivants de dégradation environnementale causée par leur départ :

 le durcissement du sol restant et le développement des roches résiduelles, telles que les carapaces latéritiques ferrugineuses ou bauxitiques, dont l’inconvénient majeur est que celles-ci ne seraient exploitables qu’après des milliers d’années, alors que le sol ne peut non plus être utilisé pour l’agriculture que très difficilement ;  la mise à nu des roches sous-jacentes rend la vie végétale impossible, ou encore permet le développement des « lavaka » qui est une forme d’érosion typique des latérites des formations acides à Madagascar, et de certaines de la région du lac Alaotra en particulier ;  lors des grosses pluies successives de l’été, ils peuvent envahir les champs de culture mal protégés situés en aval, ou se déposer sur les sols fertiles arables et augmenteraient sensiblement le coût d’aménagement des aires à cultiver ;  pour le cas du présent mémoire, leur dépôt dans le lac le comble de plus en plus, diminue l’épaisseur du tyran d’eau et finira par occuper tout le bassin lacustre, d’ailleurs actuellement en saison sèche, l’eau n’occupe plus qu’une superficie relativement faible du lac Alaotra.

A côté des principaux phénomènes intervenant au façonnage de la géomorphologie actuelle de la zone de l’Alaotra, il est important de signaler un phénomène secondaire qui risque d’accélérer l’érosion et la destruction du sol : il s’agit des feux de brousse provoqués chaque année par des gens inconscients.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 26 - IGF

Ce genre de pratique peut être empêché, ou du moins réduit, par une campagne de sensibilisation des effets néfastes des feux de brousse et la mise en place d’un système de surveillance, et de répression afin de punir les auteurs, au niveau de chaque Fokontany.

Tous ces éléments détritiques terrigènes vont, tout de suite après, être transportés par les eaux météoriques vers les cours d’eau qui vont drainer leur majeure partie jusque dans les vallées, et surtout dans le bassin lacustre où l’intensité de transport du cours d’eau est pratiquement réduite.

Carte n°11 : Formations géologiques du Site RAMSAR Alaotra

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 27 - IGF

IV- Les différents types d’érosion dans le Site Ramsar Alaotra

Dans cette région, l’érosion est de trois types différents :

IV-1 L’érosion concentrée

L’érosion concentrée, qui est particulièrement spectaculaire, concerne des zones très importantes des Bassins Versants du Site RAMSAR Alaotra tel que le Bassin versant du périmètre de Vallée Marianina PC 15 (certaines zones de lavakas jointifs couvrent plus de 10 km² ; soit 1000 ha).

IV-2 L’érosion dite « en nappe »

L’érosion dite « en nappe », qui provient des collines sur lesquelles les pluies, en fin de saison sèche, arrache des particules de terre qui sont tout de suite drainées par l’eau de ruissellement.

IV-3 La modification des lits des rivières

Enfin, la modification constante des lits des rivières peuvent être à l’origine de gros apports de sable localisés.

Chapitre II : PRESENTATION ET CLASSIFICATION DES EFFETS DE L’EROSION

La couverture végétale joue un rôle modérateur sur le degré de l’érosion. Si cette couverture est simplement détruite, le processus de l’érosion se fait très rapidement et va aboutir à de nombreuses conséquences sur l’environnement, sur l’hydrologie, sur les réseaux hydroagricoles et les rizières.

I- Les effets sur l’environnement

L’environnement pourrait être détruit par le passage des feux, la déforestation et le surpâturage. Les conséquences de ces méfaits se manifestent par :

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 28 - IGF • La disparition des espèces végétales et de la faune ;

• La diminution de la résistance du sol face à l’érosion ; • Le lessivage des éléments fertilisants ; • Le changement climatique par la diminution de l’Evapotranspiration Potentielle rendant progressivement la désertification de la région considérée.

II- Les effets sur l’hydrologie

Généralement, l’augmentation du ruissellement influence directement l’importance des débits de crue, et la diminution de l’infiltration a un effet sur le débit d’étiage. En effet, dans le cas où le bassin versant serait dans un état dégradé, la capacité de rétention du sol diminue du fait de l’insuffisance du couvert végétal. Et par conséquent, le ruissellement augmente de plus en plus et favorise le débit de crue et pourrait provoquer un envasement de retenue ou ensablement des rizières.

De même, la diminution de l’infiltration fait descendre le niveau de la nappe phréatique. A cet égard, l’alimentation du cours d’eau n’est plus assurée en étiage d’où la diminution du débit d’étiage.

Les sédiments arrachés par l’érosion ou ruissellement et amenés par les transports solides provoquent l’irrégularité de la topographie du lit des rivières par son exhaussement ou son abaissement. Les matériaux arrachés provenant des bassins soumis à l’érosion, se déposent dans les réseaux hydrographiques et augmentent les niveaux de l’eau et la capacité de retenue d’un barrage, ce qui favorise l’inondation. A cet effet, l’ensablement des barrages entraîne l’engravement des prises au fil de l’eau et compromet la stabilité des ouvrages. De même, les dépôts de sable favorisent dans certaines parties le phénomène d’érosion qui approfondit les lits. Ils entraînent donc une diminution ou un abaissement des niveaux d’eau. Et de ce fait, les prises en rivières ne sont plus alimentées.

III- Les effets sur la productivité des rizières

Les effets de l’érosion concernent surtout sur le phénomène d’ensablement au niveau des réseaux hydroagricoles, des périmètres rizicoles et les bas fonds. Ce phénomène est la conséquence de la divagation ou du débordement d’un cours d’eau ou d’un chenal. Les fortes

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 29 - IGF

crues accompagnées de charges énormes arrivent à submerger les points bas des bas fonds et ainsi, le sable se dépose aux divers endroits propices aux secteurs agricoles. Cet ensablement se traduit par les aspects suivants :

III-1 L’ensablement du lit des rivières et les ruptures de digue.

Les sédiments entraînés par l’érosion sur les « tanety » transitent par les rivières qui circulent en contrebas avant de se déposer plus en aval. En conséquence, les rivières de la zone sont très fortement ensablées, et les lits des rivières connaissent de profondes modifications au gré des déplacements du sable. Par exemple, sur la zone du PC15, la rivière Harave transporte 90.000m3 de sable par an (source : BRL).

Les périmètres irrigués menacés par les crues des rivières sont protégés par des digues. Les cas de rupture de digue peuvent entraîner l’ensablement quasi immédiat et parfois définitif de plusieurs hectares de rizières. Les opérations de rétablissement des digues sont donc menées dans l’urgence et coûtent très chères.

III-2 Evolution des dommages directs sur rizières

On parle ici de l’ensablement des rizières situées en contrebas des collines et subissant donc directement les retombées de l’érosion. Seules les rizières « au contact » des collines peuvent être concernées. L’irrigation n’est pas pratiquée sur ces deux systèmes, et les éventuels problèmes d’ensablement peuvent provenir des « tanety » des alentours immédiats.

III-3 Evolution des dommages indirects sur rizières

A l’échelle des bassins versants, l’un des effets indirects de l’érosion est la baisse du débit des eaux destinées à l’irrigation, dû à l’endommagement des ouvrages hydrauliques. Ceci peut être dû à la sédimentation dans les canaux et dans les retenues d’eau.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 30 - IGF

III-3-1 La sédimentation dans les canaux

La sédimentation dans les canaux provoque un débit irrégulier. Elle provient de la qualité de l’eau transportée : l’eau qui circule en provenance des barrages et des rivières est chargée en sédiments. La faible vitesse de l’eau dans les canaux entraîne le dépôt des matières en suspension, et obstrue rapidement les canaux. La quantité d’eau disponible pour les rizières est alors limitée, et des travaux de curage sont nécessaires chaque année, ce qui entraîne des coûts d’entretien importants.

III-3-2 La sédimentation dans les retenues d’eau

Elle limite le stock d’eau disponible entraînant une mauvaise irrigation des rizières :

a) Comblement de la réserve inutilisable (ou culot, dead storage) : ceci n’a pas d’effet sur le stock d’eau mobilisable.

b) Eventuellement, comblement de la réserve utile (active storage) : ceci a un effet sur le stock d’eau mobilisable .On doit donc considérer deux dommages : irrégularité du débit des eaux et diminution du stock d’eau.

III-4 L a question de la sédimentation dans les ouvrages hydrauliques : baisse de leur durée de vie.

La sédimentation produit une baisse de la durée de vie des ouvrages (barrages). En effet, la construction des ouvrages est faite en prévoyant un certain niveau de sédimentation annuel, et donc un comblement progressif de la réserve inutilisable. Si les taux de sédimentation sont supérieurs, le comblement s’effectue plus rapidement et limite donc la durée de vie de l’ouvrage.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 31 -

Troisième Partie : ETUDE DES ZONES AFFECTEES IGF

Chapitre I : TECHNIQUES ET TECHNOLOGIES

I- La cartographie

I-1 Historique

Depuis la plus lointaine antiquité, avant même l’invention de l’écriture, l’homme a déjà utilisé des cartes sous forme de dessin sur des grottes constituant des croquis de leurs territoires. Dans ce sens, la cartographie répondait, semble-t-il à deux besoins :

• Délimiter la propriété foncière ; • Procurer des moyens d’orientation et position, repères pour les voyageurs et les navigateurs.

Au moyen Age, des cartes rédigées et recopiées à la main sur parchemin représentent la terre plate et rectangulaire peut être en accord avec la référence biblique de « quatre coins de la terre ». La plupart, accordant une primauté à Jérusalem, centre du monde, adoptent une forme circulaire divisée symboliquement par une croix dont Méditerranée est l’axe, le Dont et le Nil constituant les branches. Le tout est inscrit dans un océan circulaire.

Dans la seconde moitié du XVIIème siècle, les approches coloniales et commerciales font sentir aux ingénieurs civils et miliaires, la nécessité des plans et cartes précises, d’où l’amélioration de méthodes de levers. Au XXème siècle est apparue une nouvelle génération de cartes aux grandes échelles (1/50.000ème et 1/20.000ème). Grâce à l’appui de la prise de vue aérienne et l’introduction de support plastique vers les années 60, les techniques de rédaction ont été modifiées : tracés sur couches, archivage dans les planches mères plastique,etc.

I-2 Définitions

• C’est l’ensemble des études et opérations scientifiques, artistique et technique intervenant à partir des résultats d’observation directe ou de l’exploitation d’une documentation en vue de l’élaboration et de l’établissement des cartes, des plans et autres modes d’expressions ainsi que leur utilisation. Selon les Nations Unies, « la cartographie est la science d’établissement des cartes à partir des levés jusqu’à l’impression et archivage en passant par la rédaction ».

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 32 - IGF

• Par ailleurs, l’Association Cartographique Internationale (ACI) définit la cartographie comme « l’art et la science d’établissement des cartes qui, à partir de données et documents, consistent en la conception, la rédaction, l’impression et l’archivage ».

I-3 Objectifs

Une carte doit être définie comme étant l’image conventionnelle et plane, construite géométriquement d’une partie de la surface terrestre, d’un astre ou d’un planète, avec les objets qui s’y trouvent et éventuellement les phénomènes qui s’y déroulent.

Depuis longtemps, les cartes permettent de satisfaire les besoins suivants : • Représentation de l’image de la terre ; • Recensement et délimitation des propriétés foncières ; • Repérage des itinéraires maritimes et terrestres ; • Localisation des détails jugés utiles pour les armées.

Actuellement, la carte est un instrument d’évaluation des ressources naturelles et de leur mise en valeur, un moyen d’étude de la dynamique des phénomènes. Aussi devient-elle un outil d’aide à la décision pour les dirigeants.

I-4 Carte thématique et carte topographique

La divergence de deux voies était constatée au cours des XVIIème et XVIIIème siècle : la voie de la cartographie topographique et celle de la cartographie thématique.

• La cartographie topographique

Elle est la représentation exacte et détaillée d’un lieu. « C’est la représentation exacte et détaillée de la surface de la terre conservant la position, la forme, les dimensions et l’identification des accidents du terrain ainsi que des objets concrets qui s’y trouvent en permanence. Elle est composée de quatre thèmes principaux : la planimétrie, la végétation et culture, l’hydrographie et l’orographie.

Selon l’Encyclopédie Encarta 2004 : « Les cartes topographiques sont généralement utilisées pour représenter des régions terrestres. Elles indiquent les caractéristiques naturelles et artificielles de la région représentée : elles peuvent ainsi comporter le réseau de transport

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 33 - IGF

(routes, voies ferrées, canaux, sentiers, aéroports), l’hydrographie (cours d’eau, lacs, aspects des côtes), les habitations (villages, bourgs, villes), la forme et l’altitude du relief, etc. Les limites politiques, qui marquent les séparations entre des départements, des régions et des Etats sont également précisées. En raison de la grande diversité des informations qu’elles comportent, les cartes topographiques servent le plus souvent de cartes de référence pour un usage courant. »

• La cartographie thématique

« La carte thématique traite un sujet autre que topographique. L’objet des cartes thématiques est de donner, sur un fond repère, à l’aide des symboles qualitatifs ou quantitatifs, une représentation conventionnelle des objets ou phénomènes localisables de toutes nature et de leur corrélation ».

Exemples de carte thématique :

• Carte touristique ; • Carte d’occupation du sol ; • Carte météorologique ; • Carte routière ; • Carte de végétation ; • Carte d’aménagement ; • Carte géologique ; • Carte géographique humaine (sociologique, politique, démographique, administrative, culturelle,…) • Carte économique (agricole, industrielle, transport, commerciale,…) ;

L’élaboration d’une carte quelconque repose sur un thème bien déterminé (topographique, géologique, météorologique,…). Donc, toute carte fait partie des cartes thématiques. Comme nous avons cité précédemment, l’objet d’une carte thématique est de donner sur un fond de repère des symboles qualitatifs et quantitatifs d’un ou plusieurs thèmes traités aussi bien dans l’espace que dans le temps. Son fond de repère est issu d’une partie des quatre thèmes d’une carte topographique et c’est pour cette raison que la carte topographique est un type indépendant.

Les cartes topographiques sont des cartes ou plans sur lesquels figurent essentiellement les résultats des observations topographiques, soit par levé direct ou par autre représentation du

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 34 - IGF terrain comme la méthode de la télédétection (exemple : la prise de vue aérienne ou la prise de vue satellitaire,etc). D’ailleurs, les prises de vue aérienne constituent l’une des sources la plus précieuse de la cartographie. Ce sont des images de l’élément naturel et artificiel de la terre : elles montrent ce qui existe sur le sol à l’instant où la photographie a été prise. Elles permettent ainsi, selon l’échelle de prise de vue, tout aussi bien l’étude de détails que la vision globale d’une région. Comparativement à une carte, les photographies aériennes ne permettent pas d’effectuer immédiatement des mesures. En vue d’une exploitation cartographique, les conditions de prise de vue doivent se conformer à des normes strictes de verticalité et de recouvrement.

Enfin, l’échelle est l’élément essentiel qui valorise la carte, car rappelons le que l’échelle est la fraction entre la mesure d’un objet ou d’un donnée sur la carte (au numérateur) et sa mesure sur terrain (au dénominateur), et c’est cette échelle qui détermine l’objectif de la cartographie.

I-5 Nuance entre carte et plan

Il faut bien noter qu’il y a une nuance entre une carte et un plan. Tous les deux consistent à représenter la position relative des phénomènes concrets généralement par des signes conventionnels mais, en plus, la carte fait sortir des phénomènes abstraits localisables dans l’espace. Le plan topographique fait ressortir une image naturelle de l’espace, on peut y faire des mesures de distance, des calculs de surface,…. comme pour les plans cadastraux qui ne sont autre que la représentation planimétrique comportant la délimitation parcellaire de la propriété foncière ou il y a abstraction de l’altimétrie ou non. Le plan est reproduit pour une diffusion restreinte en vue d’une utilisation particulière, par contre les cartes sont reproduites en vue d’une large diffusion auprès du public et des utilisateurs. Leur différence est bien montrée par les tableaux suivants :

Tableau n°05 : L’échelle d’une carte Echelle Finalité 1/1.000.000 à 1/500.000 Carte géographique 1/250.000 à 1/100.000 Carte topographique à petite échelle 1/50.000 à 1/25.000 à 1/20.000 Carte topographique à moyenne échelle 1/10.000 Carte topographique à grande échelle Source: cours levers aux grandes échelles

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 35 - IGF

Tableau n°06 : L’échelle d’un plan Echelle Finalité 1/5.000 Plan topographique d’étude ou plan d’urbanisme ½.000 Plan d’occupation des sols descriptifs, parcellaires 1/1.000 ; 1/500 Plans parcellaires, cadastraux urbains 1/200 Plan de voirie, implantation, lotissement 1/100 Plan de propriété, plan de masse 1/50 Plan d’architectures, des coffrages (BTP) Source: cours levers aux grandes échelles

I-6 Les représentations cartographiques de la surface terrestre

I-6-1 Les modèles de la terre

La surface de la terre est une forme complexe impossible à modéliser parfaitement. On cherche à la représenter suivant des approximations afin de pouvoir décrire sa modélisation mathématique. Deux types de représentations spécifiées sont souvent utilisés part la cartographie :

• Le géoïde

C’est une surface moyenne de niveau zéro, équipotentielle du champ de gravité qui coïncide avec la surface moyenne du niveau des mers ouvertes, prise comme origine des altitudes.

• L’ellipsoïde

La connaissance du géoïde permet aux cartographes de définir des ellipsoïdes qui sont des surfaces géométriques dont les écarts par rapport au géoïde ne dépassent pas une centaine de mètres. Chaque ellipsoïde est caractérisé par son demi-grand axe, son demi-petit axe et son origine. L’ellipsoïde international IAG-GRS 80 est la surface qui rapproche le plus au géoïde. Son utilisation permet donc de représenter au mieux globalement la surface de la terre. Cependant, elle ne permet pas la meilleure représentation locale ; ce qui justifie l’adaptation pour chaque pays d’un ellipsoïde de référence.

I-6-2 Notion de projection ______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 36 - IGF Dans l’étude cartographique, la projection concerne la modélisation de la surface de la terre sur un plan. On l’appelle aussi représentation plane. Elle fait partie des problèmes techniques que soulève l’organisation rationnelle des travaux géographiques dans un pays de grandes étendues.

a) Le système de projection Il permet d’avoir une relation biunivoque entre un point M (λ,φ) sur l’ellipsoïde et son homologue m (x,y) sur la carte.

Où :

λ,φ : Longitude et latitude ; x,y : abscisse et ordonnée

En effet, on a la relation : x = f (λ,φ) λ = F(x, y) et y = g (λ,φ) φ = G(x,y) ;

Où, les fonctions f, g, F, G définissent les propriétés du système de présentation.

De plus, des altérations linéaires sont induites par la surface elliptique lors de sa projection sur le plan. Cela se traduit par le fait que si on prend deux points sur l’ellipsoïde P, Q et si P’ et Q’ sont leurs homologues sur le plan, la longueur PQ diffère de P’Q’ dans l’échelle convenable. Ce qui permet de définir l’altération linéaire σ = (P’Q’ – PQ) / PQ et le module linéaire est μ = P’Q’/ PQ

b) Les types de projections Suivant les déformations, on peut citer 3 types de projections :

• La projection conforme : qui conserve les angles. Le module linéaire reste toujours constant dans toutes les directions. Elles sont souvent utilisées en Géodésie et en Topographie • La projection équivalente : qui conserve les surfaces mais les angles et les distances ne sont pas conservés. La principale utilisation repose sur les cartes générales (ATLAS) • La projection aphylactique : qui ne conserve ni les angles ni les surfaces. C’est une projection quelconque qui n’est ni conforme ni équivalente.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 37 - IGF Les projections les plus utilisées sont : Mercator (directe, équatoriale, oblique), Mercator Transverse Universelle (UTM), Lambert, stéréographique polaire. Les ellipsoïdes de référence sont :

• USA : Clark 1966 ; • GPS : WGS 84 : GRS 80 ; • Madagascar : Hayford 1909 (adopté par UGGI 1924)

c) La projection en usage à Madagascar

C’est la projection Laborde de Madagascar qui est une représentation oblique de Mercator. Elle prend comme surface de référence l’ellipsoïde International Hayford 1909 dont ces paramètres de projection sont :

 Ellipsoïde : Hayford International 1909  Centre de projection : φ = - 21 gr Sud et λ = 49 gr Est Paris  Rotation : 21 gr

 Ko (coefficient de réduction à l’échelle) = 0.9995

Pour la transformation de coordonnées géographiques (longitude, latitude) de la projection WGS 84 aux coordonnées cartographiques (X, Y, Z) de la projection Laborde de Madagascar, on a utilisé le logiciel COMAD.

II- La Télédétection

II-1 Historique

L’espace et le ciel séduit l’homme grâce à son intérêt considérablement accru avec la récente création de l’astronautique. Cet intérêt s’applique aisément, car l’espace et les véhicules spatiaux sont des remarquables outils utilisés aussi bien pour la télécommunication, la météorologie ou l’observation de la terre. La technique mettant en œuvre ces outils pour l’observation de l’espace et les objets et/ou phénomènes sur la terre était découverte depuis les années cinquante. Cette découverte implique le lancement du premier satellite nommé SPOUTNIK 1 par l’Union des Républiques Socialistes Soviétiques (URSS), en 1957.

Pour les Américains, la première transmission d’image de la terre était réalisée en 1959 par le satellite EXPLORER VI. Le satellite multi-bande ERTS-1, rebaptisé ultérieurement

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 38 - IGF

LANDSAT-1 a marqué l’année 1972 suivi de l’apparition des capteurs observant en une seule fois une ligne complète de l’image sans recours à un balayage mécanique et permettant une meilleure séparation spectrale et des bandes de plus en plus fines. En 1975, 1978, 1982 et 1985 ont eu lieu les lancements respectifs des satellites Landsat2, 3, 4, 5. Les images respectives admettent une résolution de 30m. Ensuite, le Landsat-6 a échoué car il n’atteint pas son orbite. Le dernier modèle est le Landsat-7, lancé le 11 avril 1999 ayant toujours la même résolution.

Pour la compagnie française SPOT, le satellite SPOT-1 était inventé depuis 1986, suivi de SPOT-2, 3 et 4 lancé en 1990. Le dernier cri de cette compagnie est le SPOT-5.

Actuellement, la télédétection intègre les développements les plus récents e la recherche spatiale, de la physique et de l’informatique pour constituer, désormais, un outil puissant et flexible pour la gestion du milieu, la planification et le développement économique.

II-2 Définitions

La télédétection c’est l’ensemble des connaissances et des techniques utilisées pour déterminer des caractéristiques physiques et biologiques d’objets par des mesures effectuées à distance, sans contact matériel avec ceux-ci. (Définition issue de : Terminologie de télédétection et photogrammétrie, ed. puf 1997).

Selon « Remote Sensing, en anglais », on entend par Télédétection, un ensemble de techniques mises en œuvre à partir d’avions, de ballons, de satellites et qui ont pour but d’étudier la surface de la terre en utilisant les propriétés des ondes électromagnétiques émises, réfléchies ou diffractées par la surface de la terre.

II-3 Objectifs et caractéristiques

Les principaux objectifs de la télédétection reposent sur :

• L’analyse des interactions rayonnement matière ; • L’étude du comportement spectral ; • Le suivi d’un phénomène évolutif ; • L’étude de la répartition d’un objet ; • L’analyse de l’hétérogénéité spatiale ; • L’étude de la structuration spatiale.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 39 - IGF

Dans ces activités, on attend de la télédétection :

 D’une part, une réponse dans un délai relativement court à des questions auxquelles les autres méthodes, telles que la prise de vue aérienne et levé topographique, ne peuvent pas répondre rapidement. Ce sont par exemple : les feux de brousse, les conditions météorologiques,etc.

 D’autre part, une réponse garantie de la technique utilisée (bonne qualité géométrique) aux questions relatives aux formes et dimensions d’objets situés dans des zones difficilement accessibles.

II-4 Principe

Deux modes sont utilisés en télédétection suivant l’énergie que le système adopte :

• Le mode passif

Il utilise l’énergie solaire ; ce capteur passif enregistre la lumière naturelle solaire reflétée par l’objet cible. Les satellites Landsat et Spot utilisent ce mode.

• Le mode actif

Il fournit sa propre source d’ondes électromagnétiques. Effectivement, le capteur admet une source artificielle permettant d’éclairer la cible, en tout instant. Donc, il est à la fois capteur et émetteur de rayonnement. Ce mode est très connu par le satellite RADAR.

Une étude comparative met en évidence que le mode actif présente un grand avantage :

 Les ondes RADAR fonctionnent jour et nuit ;  Les ondes RADAR peuvent traverser les nuages ;  Une bonne précision en altimétrie est atteinte.

Cependant, les informations qu’on peut extraire des images issues de ce mode sont souvent limitées et difficiles à traiter. Ce qui oriente le choix des photo-interprètes à utiliser les images produites par des capteurs passifs.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 40 - IGF

Le fonctionnement du Système de télédétection est décrit dans la figure ci-dessous :

Figure n°02 : SCHEMA DU PRINCIPE DE LA TELEDETECTION

Soleil Satellite

A T M O S P H E R E

CRIS Surface terrestre Centre de Réception des Images Satellitaires

D’après ce schéma, les rayonnements traversent l’atmosphère qui est une interface entre le soleil et la terre et qui se présente comme un milieu stratifié où la répartition de ses composants varie dans l’espace et dans le temps. Par conséquent, des interactions se produisent entre l’atmosphère et les ondes électromagnétiques, induisant des déformations sur ce dernier. Ainsi, pour réduire au minimum ou même éviter la présence de ces phénomènes, des études spatiales ont découvert des gammes de longueurs d’ondes dans lesquelles une grande partie de rayonnements peut résister aux effets atmosphériques : ce sont « les fenêtres atmosphériques »

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 41 - IGF

Tableau n°07 : Les principales fenêtres atmosphériques Longueurs d’ondes (μm) Domaines 0,35 – 0,75 Ultraviolet – Visible (UV – VIS) 0,77 – 0,91 1,0 – 1,12 Proche Infra Rouge (PIR) 1,19 – 1,34 1,55 – 1,7 Moyen Infra Rouge (MIR) 2,05 – 2,4 3,35 – 4,16 4,5 – 5,0 Infra Rouge Thermique (IRT) ou 8,0 – 9,2 10,2 – 12,4 Infra Rouge Lointain (IRL) 17,0 – 22,0

II-5 Outils

II-5-1 L’image à très haute résolution « QUICKBIRD » et le système Landsat

L’image satellite Quickbird a une résolution de 60cm près et les images landsat à 30m dans les bandes multispectrales. Ceci nous montre que, pour obtenir une bonne précision, il est préférable d’utiliser l’image Quickbird dans les différents travaux d’analyses spatiaux. Toutefois, le traitement des images à très haute résolution n’est pas évident, il vaut mieux procéder à la numérisation de l’image pour avoir un bon résultat dans le domaine de la classification.

II-5-2 Présentation du logiciel ERDAS Imagine

a) Description du logiciel

ERDAS Imagine se présente non seulement comme un simple logiciel de DAO ou CAO mais aussi un logiciel SIG (Raster et Vecteur) qui permet, d’une part, de traiter la géométrie et la radiométrie d’une image et, d’autre part, d’analyser et représenter les données géographiques

spatiales et aériennes. Ainsi, il est susceptible de rendre plus performant et plus agréable la visualisation et l’analyse de ces informations géographiques.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 42 - IGF Actuellement, Erdas Imagine est la solution de référence leader sur le marché des logiciels de traitements d’images. C’est une boîte à outils complets pour le traitement d’image et l’extraction d’informations à partir des images satellitaires. Il bénéficie d’une interface simple et intuitive permettant une productivité accrue.

Les données traitées par le logiciel peuvent comprendre : ERDAS IMAGINE 8.4 IMAGINE ESSENTIALS  Les données « Raster »

• Données satellitaires acquisesVIEW dansER les gammes de longueur d’ondes du Visible à l’Infrarouge ; IMAGE CATALOG • Image Radar ; IMAGINE ESSENTIALS • Photographies aériennes ; • Modèle Numérique du TerrainCOMPOSER (MNT).

CLASSIFIER  Les données « Vecteur » VECTOR • Fichier ARCINFO de format GENERATE ; POLYNOMIAL RECTIFICATION • Fichier CAD de format DXF ; • Autres fichiers qui peuvent se relierI MAGEavec le COMMAND format TIFSF ou TFW.

EXORT/IMPORT b) Les principaux modules du logiciel ERDAS Imagine et leurs composants BATCH PROCESSING

IMAGINE ADVANTAGE Figure n° 03 : PANNEAU DE CONFIGURATION DE « ERDAS IMAGINE » FOURIER TRANSFORM

IMAGE INTERPRETER

ORTHOBASE

TERRAIN SURFACE INTERPRETATION

DATA PREP

VIEWSHED ANALYSIS

IMAGINE PROFESSIONAL

MODELER

ORGANIGRAMME N°01 : LES PRINCIPAUX MODULES DANS ERDAS IMAGINE ADVANCED CLASSIFICATION

IMAGINE EXPERT CLASSIFIER ______Mémoire de fin d’étude IMAG E RA DAR IN T ERPRETE R Promotion 2006 - 43 - IMAGINE VECTOR IGF

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 44 - IGF

Le logiciel Erdas Imagine a été conçu de façon modulaire afin de permettre facilement des adaptations ou des extensions. A l’intérieur de chaque module sont rangées des fonctions exécutables. Chaque module est rangé dans cinq catégories indépendantes comme montre l’organigramme n° 03 et pour en savoir plus, nous allons mentionner quelques commandes essentielles :

 « VIEWER » : module utilisé pour la visualisation des images ; • Geometric correction • Contrast • Swipe • Image drap,…  « IMAGE CATALOG » : C’est un module servant comme système de gestion des fichiers-image dans le logiciel. Il rattache toutes les images géoréférencées (selon leur projection correspondante) à leur localisation respective sur la carte géographique du monde ;  « COMPOSER » : module permettant d’effectuer l’élaboration d’une carte : extraction de feuillet, superposition des couches (raster, vecteur), habillage, édition analogique ou numérique.  « CLA SSIFIER » : pour les classifications supervisées et non supervisées ;  « IMAGE INTERPRETER » : présente des fonctions pour enlever les bruits, augmenter les contrastes et analyser les textures d’une image :

• Spatial enhancement • Radiometric enhancement • Spectral enhancement • Fourier analysis • Hyperspectral tools • Topo analysis

 « EXPORT/IMPORT » : Ce module permet de modifier le format d’une image à importer ou à exporter.  « DATA PREP » : • Image geometric correction (pour la correction géométrique d’une image) • Mosaic image (pour mosaïquer des images)

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 45 - IGF

• Subset image (pour couper une image),…

c) Performance du logiciel ERDAS Imagine

Le volume des images pouvant être stockées dans ce logiciel dépend de la capacité du disque de l’ordinateur où il réside. On reconnaît les performances du logiciel, non seulement sur la qualité des produits traités, mais surtout sur sa capacité d’exécuter, dans un délai plus court, des traitements qui dépassent ou non la capacité des autres logiciels SIG.

Plus particulièrement, les fonctions et les modules cités précédemment permettent de juger la perfection du logiciel Erdas Imagine.

Du point de vue radiométrique et géométrique, les produits générés du logiciel ERDAS sont de meilleure qualité comparés à ceux des autres logiciels de traitement d’image comme IDRISI. En effet, d’un côté, géométriquement, Erdas peut corriger les données brutes (image scannée par exemple) selon le niveau voulu jusqu’au niveau de l’ortho-images ou de l’ortho photos. D’un autre côté, plusieurs dizaines de fonctions sont disponibles pour la correction radiométrique d’une image dans ce logiciel à savoir :

• « Brightness & contrast » plus simple ; • « Piecewise contrast » qui permet de régler le contraste de chaque couche Rouge, Vert et Bleu ; • « Break points » : cet outil règle le contraste à partir des histogrammes associés à chaque image à l’aide de l’étalement dynamique qui rendra l’image plus claire, plus nette et plus détaillée ; • « Fourier analysis » qui permet de filtrer l’image et rendra l’image plus claire, plus nette et plus détaillée…..

Aussi, grâce à ce logiciel, les différents traitements peuvent être automatisés à partir de la connaissance du langage de programmation EML (Erdas Macro Langage) qui lui est propre. Ceci permet d’effectuer et d’optimiser les différentes tâches.

III- Le Système d’Information Géographique (SIG)

III-1 Historique

• La conception du Système d’Information Géographique (SIG) évolue parallèlement avec la cartographie depuis XVIIIème siècle où des cartographes et des scientifiques ont déjà ______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 46 - IGF

essayé de découvrir des informations de multiple niveau sur la surface de leurs territoires. Aussi, le développement considérable de l’informatique a progressivement révolutionné l’ensemble de la chaîne d’informations classiques : de la saisie de l’information géographique et sa restitution cartographique, à son archivage et à son exploitation ultérieure. • Le premier système appelé SIG était le « Canadian Geographic Information System » élaboré en 1962 par ROGER Tomlinson de « Canada Land Inventory ». Ce système fonctionne pour restaurer et analyser les données des cartes numérisées ainsi que les attributs de base du pays de Canada. Ce système est encore en opération actuellement. • Depuis 1970, a débuté le SIG moderne. Les analystes ont commencé à programmer le calcul automatique des processus anciennement manuels. Les compagnies de logiciels comme ESRI et ERDAS ont développé des logiciels de manipulation des données géographiques pour créer des nouvelles couches d’informations. • Actuellement, le SIG est le seul système désigné pour recueillir, restaurer, manipuler, rechercher et analyser les couches de données géographiques pour produire des informations interprétables et éditables (textes ou graphiques).

III-2 Définitions

III-2-1 Information géographique

On désigne par information géographique toute information à laquelle on peut rattacher une localisation, qu’elle soit statique (constat) ou dynamique (évolution-échange). C’est la raison de l’appellation « information localisée ». D’une façon générale, elle est l’ensemble des descriptions des objets ou phénomènes, leur localisation et les relations entre - eux.

III-2-2 Système d’information géographique (SIG)

• « Un Système d’Information Géographique est un système de gestion de bases de données pour la saisie, le stockage, l’extraction, l’interrogation, l’analyse et l’affichage des données localisées » (LAURINI R., MILLERET-RAFFORT F., 1993, Les bases de données en géomatique, Hermès, Paris). Il est composé de données alphanumériques et de données graphiques. • D’après la définition américaine émanant du comité Fédéral de coordination inter agences pour la cartographie numérique en 1988, « un SIG est un système de matériel, logiciel, et de processus conçus pour permettre la collecte, la

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 47 - IGF

manipulation, l’analyse, la modélisation et l’affichage des données à référence spatiale afin de résoudre des problèmes complexes d’aménagement et de gestion » • La définition française traduit le SIG comme un ensemble de données repérées dans l’espace, structuré de façon à pouvoir en extraire commodément des synthèses utiles à la décision.

Il découle de ces trois définitions, qu’un SIG représente un outil informatique qui regroupe les données géoréférencées, matériels (ordinateur et ses périphériques), logiciels et ressources humaines interagissant pour atteindre un objectif bien déterminé.

II-3 Objectifs

Un SIG a pour but d’informer sur la géographie et la topographie d’un espace donné. Il s’appuie sur un certain nombre de bases de données géographiques, qu’il permet d’intégrer, de gérer, de traiter et de représenter sous formes de cartes. Par conséquent, en tant qu’outil d’aide aux décisions, de suivis et de contrôles, il doit donc répondre aux questions suivantes :

 Question de localisation : Où cet objet ou ce phénomène se trouve-t-il ? plus généralement, où se trouvent tous les objets d’un même type ? Cette interrogation permet de mettre en évidence la répartition spatiale d’un objet ;  Question de condition : Que trouve-t-on à cet endroit ? Elle permet de trouver tous les objets ou phénomènes présent sur un territoire donné ;  Question d’évolution : À quel moment des changements sont-ils intervenus ? Il s’agit d’une demande d’analyse temporelle ;  Question de relation : Quelles relations existent ou non entre les objets et les phénomènes ? C’est une question d’analyse spatiale ;  Question de modélisation : Que se passerait-il si tel scénario d’évolution se produisait ? Une problématique des impacts des objets et des phénomènes est établie.

III-4 Principe général

Plusieurs sortes d’objets géographiques sont gérées en thèmes que l’on affiche souvent sous forme de couches. Chaque couche contient des objets de même type : routes, bâtiments, cours d’eau, limite de commune,etc.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 48 - IGF

Chaque objet est décrit par sa géométrie et ses attributs :

• La géométrie d’un objet

C’est la description de la position et de la forme d’un objet. La position peut s’exprimer par des coordonnées géographiques (longitude et latitude) ou par des coordonnées cartésiennes (abscisse et ordonnée) dans un système de projection. La forme d’un objet est de trois types : point, ligne, polygone.

• La description sémantique ou attribut

Une fiche est attribuée à chaque objet contenant les informations de type alphanumérique. Ces informations concernent, par exemple, les noms de villes, l’état d’un tronçon de route, surface d’une parcelle rizicole,etc. Le contenu de cette fiche dépend du besoin du projet.

III-5 Les composantes d’un SIG

III-5-1 Les données

Les données sont l’élément majeur d’un SIG. Elles sont indispensables. Selon leur nature, elles peuvent être créées par l’utilisateur, mais la plupart sont acquises auprès d’un fournisseur de données. Leur prix reste important et constitue une bonne partie du budget consacré à la mise en place d’un SIG. L’utilisateur doit s’assurer de l’intégrité des données et penser à effectuer des mises à jour régulières de celles-ci afin d’assurer un résultat optimal. Les deux types de données existantes sont présentés dans les paragraphes suivants :

• Les données « raster »

Les données raster sont représentées sous forme de matrice de pixels. L’entité spatiale de base est la cellule, de forme régulière, dont la taille est déterminée par la résolution. Chaque grille constitue une couche d’information qui représente un thème particulier.

• Les données « vecteur »

La logique de construction (DENEGRE & SALGE, 1996) des entités spatiales en mode vecteur est très différente par rapport au mode raster. Ici, chaque objet est défini

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 49 - IGF individuellement de manière explicite par des points (repérés par des coordonnées X et Y), des lignes (formées de points), et des polygones (formés de lignes). Les relations spatiales entre ces classes d’objets peuvent être implicites (approche non topologique). Ces entités de base peuvent être assemblées en entités plus complexes : polygone multiple, polygone troué, etc. en mode vecteur, chaque ensemble d’objets est regroupé en une couche d’information : par exemple une couche administrative représentant les communes et leurs limites ; une couche de réseau routier, etc. Dans une couche de données, toutes les entités peuvent être représentées (point, ligne, polygone).

III-5-2 Avantages et désavantages (H.DAO, Dép. de Géographie, UNIGE)

Tableau n°08 : Avantages et désavantages des données dans un SIG

MODES AVANTAGES DESAVANTAGES

- bonne représentation des réalités - occupe beaucoup de place continues. - faible qualité d’affichage et - structure de données simple. d’impression RASTER - analyse spatiale aisée. - position et forme des objets peu - combinaison de couche aisée (unités précise (dépend de la résolution) spatiales directement comparables)

- économise de l’espace - peu adapté à la représentation - excellente qualité d’affichage et de réalités continues d’impression - représentation précise de la position et de - structure de données complexe VECTEUR la forme des objets - bonne intégration avec les bases de - croisement de couches données relationnelles complexes (nécessité de créer de - approche par objet nouvelles unités spatiales)

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 50 - IGF III-6 Fonctionnalités

On distingue quatre fonctionnalités dans un SIG. Ces fonctionnalités sont présentées dans les chapitres suivants.

III-6-1 l’acquisition des données

Il existe différentes façons d’intégrer des données dans un SIG. On peut citer la digitalisation qui consiste à dessiner en mode vecteur les entités que l’on souhaite représenter en se calant sur un fond de carte existant, ou encore la scannerisation.

III-6-2 l’archivage des données

Les données graphiques sont gérées par couches. Une couche est un ensemble d’objets en relation entre eux. Cette structuration par couches permet une bonne gestion des données et facilite les mises à jour. Toutes les données figurent dans un catalogue qui les détaille et les regroupe par classes. On les appelle « les métadonnées ».

III-6-3 l’analyse des données

Les SIG permettent d’effectuer des analyses aussi bien thématiques que spatiales. On peut par exemple rechercher les noms des Communes qui ont plus de 10.000 habitants à Madagascar, et on peut aussi connaître leur distance et leur superficie par rapport à Antananarivo. Ces analyses se font à travers des requêtes. Ces requêtes sont plus ou moins performantes selon les logiciels utilisés.

III-6-4 l’affichage

Les SIG produisent toutes sortes de résultats. Ils permettent surtout la confection de cartes et de plans, mais aussi de graphiques, d’histogrammes, etc. Les logiciels de SIG se développent de plus en plus et sont davantage performants. Aujourd’hui, on trouve facilement des logiciels bon marché et utilisables sur un PC. Pour des analyses plus complexes, quelques logiciels existent (sous UNIX ou PC), mais restent coûteux. On peut citer entre autres ARCINFO, ARCVIEW, ARCGIS, APIC, GEOCONCEPT, MAPINFO.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 51 - IGF III-7 Les utilisateurs

Les utilisateurs de SIG sont multiples. Ces systèmes sont utilisés par les collectivités locales, les services publics, les entreprises privées ou encore les universités. La tendance actuelle est à l’utilisation des technologies Internet/Intranet pour la diffusion de l’information géographique.

Pour toute mise en place d’un SIG, il est nécessaire de mettre en place un modèle de données afin de constituer la base de données la mieux adaptée aux besoins des utilisateurs. Il faut représenter de façon abstraite la réalité en se basant sur des données géo-spatiales.

Une base de données se constitue en trois niveaux de modélisation, en plus de la réalité :

. Réalité.

. Modèle conceptuel : c’est l’abstraction des éléments majeurs de la réalité.

. Modèle logique : c’est la représentation du modèle en vue d’une implémentation informatique. On traduit les éléments en objets spatiaux et on choisit un mode de représentation (raster ou vecteur).

. Modèle physique : c’est la représentation du modèle logique dans le SIG.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 52 - IGF

Chapitre II : EVALUATION QUANTITATIVE (Résultats)

I- Cartographie multi temporelle de l’occupation du sol des Bassins Versants et de la plaine

I-1 Méthodologie

Depuis une vingtaine d’années, la télédétection spatiale a été appliquée dans divers domaines : suivi de la végétation, détection des feux et mesure de la dégradation forestière (Achard et al, 2002), amélioration de la carte géologique. Parallèlement avec la mise à disposition des données de télédétection, l’utilisation des Systèmes d’Information Géographique (SIG) s’est considérablement répandue (Tsayem et al, 2002). Les données satellites, pour être exploitables, nécessiteront des traitements préalables visant à les rendre conformes à une projection cartographique donnée. Enfin les enquêtes socio-économiques et les relevés de terrain complèteront l’analyse. Ainsi, la méthodologie mise en œuvre comporte trois étapes principales : les traitements préliminaires, la classification des images et la production des cartes.

I-2 Procédures

 Les traitements préliminaires

L’étape la plus importante qui concerne le choix des images à exploiter est suivie par la phase de prétraitements. Notre zone d’étude est située dans les scènes Landsat 159 072, 158 072 et 158 073.

Les corrections géométriques ont été appliquées aux images sur le logiciel ERDAS Imagine 8.4 selon une fonction polynomiale d’ordre trois (3) qui requiert au minimum 6 points amers. Les images ont été ensuite recalées dans le référentiel Oblique Mercator Hotine dont les différents paramètres ont été présentés précédemment. Enfin, cette phase de prétraitement s’achève par le mosaïque des scènes utilisées pour l’extraction de la zone d’intérêt et la réalisation des compositions colorées. (Cf. Organigramme n°02)

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 53 - IGF

 La classification des images

La classification d’une image de télédétection consiste en une reconnaissance automatique des réflectances. Le procédé appliqué pour la classification de l’image est représenté par l’organigramme n° 01 : d’abord, le nombre de classe a été déterminé à partir des données exogènes (cartes, photos, relevés de terrain,….) obtenues dans les opérations bibliographiques et les différentes interprétations visuelles de la composition colorée des images ; ensuite, s’impose le choix des pixels d’échantillon dans l’ensemble de l’image à partir de la composition colorée pour une classification supervisée, en fixant le nombre maximum d’itérations et le seuil de tolérance de distance entre classes.

Il faut noter que, cette étape a été réalisée à l’aide du logiciel de traitement d’image « ERDAS Imagine ».

 La production d’une carte

Les relevés de terrain pendant notre séjour sur le site Ramsar Lac Alaotra nous ont permis de confronter la typologie à la réalité terrain et d’identifier les classes obtenues. L’occupation du sol a été ainsi répartie en 14 classes (Cf. carte n°08).

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 54 - IGF

II- Evolution des zones ensablées

Dans notre étude, l’analyse de l’évolution des dynamiques des éléments du couvert végétal, en particulier les zones ensablées, dans le Site Ramsar du Lac Alaotra a été cernée à partir des images satellitaires LANDSAT-5 (2005) et LANDSAT-5 (1990). Déjà, en observant leurs compositions colorées 453, on peut remarquer qu’en 1990, l’image a été prise pendant la saison sèche de l’année. Cependant, la composition colorée 453 de l’année 2005 met en évidence que le Site a été victime d’une forte pluie puis une inondation dans les plaines rizicoles. (Cf. Annexe IX).

La carte n°11 nous montre un extrait de la zone des bas fonds dans lequel a été reclassés les sols nus de la région qui sont en général des sables.

Carte n°11 : Evolution de l’ensablement 90-05

Sable en 05 Sable en 90

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 55 - IGF

SUPERPOSITION DES COUCHES ENTRE SABLE 90 ET SABLE 05 DANS LES ZONES DU BAS FOND

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 56 - IGF

ORGANIGRAMME N° 02: MÉTHODE DE CLASSIFICATION

DONNEES SATELLITAIRES : Image LANDSAT 5 et 7

Correction géométrique Mosaïque

Composition colorée

Détermination du nombre de classes

DONNEES EXOGENES

s (Cartes, photos, relevés terrain,…)

ssé

a l c al al

m Echantillonnage de l’image et

s s exécution de la classification l xe

s s

da C C C C C o c

t e

e Vérification des résultats qu

as M

Mauvais résultats Bon résultats

Sélection et rétention des thèmes bien classés

C C C

Masque des thèmes retenus Recodage des thèmes retenus

RESULTAT PARTIEL

Fusion des résultats partiels

C à C : Classes d’occupation du sol CARTE D’OCCUPATION DU SOL 1 n ______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 57 - IGF

III- Estimation évolutive des pertes en sols des Bassins Versants

III-1 Pertes en terre – Equation de WISCHMEIER (1959)

L’équation universelle des pertes en terre (EUPT, mieux connue par son abréviation anglaise, USLE) prévoit le taux annuel moyen d’érosion à long terme sur la pente d’un champ, en fonction de la configuration des pluies, du type de sol, de la topographie, de l’assolement et des pratiques de gestion des cultures. L’EUPT prévoit uniquement l’importance des pertes de terre qui résultent des érosions en nappe ou en rigoles sur une pente simple, sans toutefois tenir compte des pertes de terre supplémentaires qui peuvent être attribuables aux autres formes d’érosion associées au ravinement, au vent ou au travail du sol. Ce modèle de prévision de l’érosion a été conçu pour mesurer l’influence de l’assolement et du système de gestion des cultures sur l’érosion, mais il peut aussi servir à prévoir l’érosion dans un cadre qui n’est pas agricole, notamment sur des chantiers. L’EUPT peut servir à comparer les pertes de terre provenant d’un champ donné soumis à un assolement et à un système de gestion des cultures particuliers, à des taux de « pertes de terre tolérables » ou à un autre type d’assolement ou système de gestion des cultures, afin de déterminer la pertinence des mesures de conservation du sol dans la planification des activités agricoles.

Cinq grands facteurs servent à calculer les pertes de terre en un endroit donné. Chaque facteur est une estimation numérique d’une composante précise qui affecte la gravité de l’érosion du sol à un endroit donné. Les valeurs d’érosion obtenues par l’application de ces facteurs peuvent varier considérablement en raison des différentes conditions météorologiques. Par conséquent, les valeurs obtenues par l’EUPT représentent avec plus de précision les moyennes à long terme.

Équation universelle des pertes en terre (EUPT) :

A = 2,24.R.K.LS.C.P

Avec :

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 58 - IGF - « A : pertes en terre en tonne par hectare par an » exprime les pertes de terre annuelles

moyennes possibles à long terme en tonnes par acre par année. Cette valeur peut ensuite

être comparée aux limites de « pertes de terre tolérables ».

- « 2.24 » : coefficient permettant d’utiliser le système métrique. - « R : indice d’érosivité des pluies » correspond au facteur de pluie et de ruissellement par secteur géographique. Plus les précipitations sont intenses et plus elles durent longtemps,

plus grands sont les risques d’érosion. Cet indice est égal à l’énergie cinétique Ec que

multiplie l’intensité maximale I30 (durant 30 minutes) des gouttes de pluies (exprimée en cm par heure) de chaque averse. Il correspond aux risques érosifs potentiels dans une région donnée où se manifeste l’érosion en nappe sur une parcelle nue de 9% de pente.

Cet indice est donné par la formule empirique de Wischmeier&Smith (1978) :

R = K.Ec.I30 Où K étant un coefficient dépendant du système d’unités de mesure. Certains auteurs (Kalman 1967, Amoldus 1980 et Rango&Amoldus 1987) ont développé des formules alternatives qui n’impliquent que les précipitations mensuelles et annuelles pour déterminer le facteur R : 2 Log R= [1,74.log Σ (Pi /P)] + 1.29

Où Pi représente les précipitations mensuelles et P les précipitations annuelles en mm. Pour extrapoler les valeurs du facteur R à l’ensemble du bassin versant, des lignes de même agressivité climatique (isoerodent) ont été tracées selon le principe de traçage des isohyètes de Thiessen entre les stations. - « K : l’érodibilité des sols » représente le facteur d’érodibilité du sol. Il s’agit de la perte de terre moyenne en tonnes/acre par unité de superficie pour un sol particulier, dans un champ travaillé constamment laissé en jachère, qui possède une pente dont les caractéristiques ont été arbitrairement fixées à 72,6 pi pour la longueur et à 9 % pour l’inclinaison. Le facteur K est une mesure de la vulnérabilité des particules de sol au détachement et au transport par la pluie et le ruissellement. La texture est le principal facteur qui influence le facteur K, mais la structure, la teneur en matière organique et la perméabilité du sol ont aussi un rôle à jouer. Il varie de 70/100ème pour les sols les plus fragiles à 1/100ème sur les sols les plus stables. Il se mesure sur des parcelles nues de

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 59 - IGF référence de 22.2m de long sur des pentes de 9% et sur un sol nu, travaillé dans le sens de la pente et qui n’a plus reçu de matières organiques depuis trois ans.

- « LS : facteur topographique » est le facteur de longueur et d’inclinaison de la pente. Le facteur LS représente un rapport des pertes de terre sous des conditions données, aux pertes de terre en un endroit caractérisé par une inclinaison « standard » de 9 % et une longueur de pente de 72,6 pieds. Plus la pente est forte et longue, plus élevé est le risque d’érosion. Il varie de 0.1 à 5 dans les situations les plus fréquentes de culture en Afrique de l’Ouest et peut atteindre 20 en montagne. - « C : facteur couvert végétal » correspond au facteur de culture (végétation) et de gestion. Ce facteur sert à déterminer l’efficacité relative des systèmes de gestion du sol et des cultures en termes de prévention des pertes de terre. Le facteur « C » est un ratio qui compare les pertes de terre provenant d’une terre faisant l’objet d’une culture et d’un système de gestion spécifiques et les pertes correspondantes dans un champ travaillé constamment laissé en jachère. On établit le facteur C en multipliant les éléments « type de culture » et « méthode de travail du sol » (tableau 4a, Facteur de type de culture, et tableau 4b, Facteur de méthode de travail du sol, respectivement) qui sont propres au champ. Le facteur « C » ainsi obtenu est une valeur généralisée du facteur C pour une culture en particulier, et ne tient pas compte des rotations des cultures, du climat ni de la répartition annuelle des précipitations dans les différentes régions agricoles du pays. Toutefois, ce facteur C généralisé donne des chiffres relatifs pour différents assolements et systèmes de travail du sol; il aide ainsi à évaluer les avantages respectifs de chaque système. Ce facteur varie e 1 sur sol nu à 1/1000ème sous forêt, 1/100ème sous prairies et plantes de couverture et de 1 à 9/10ème sous cultures sarclées. - « P : facteur de conservation des sols » correspond au facteur de pratique de conservation. Il reflète les effets des pratiques qui réduisent la quantité d’eaux de ruissellement et la vitesse de ruissellement et qui réduisent de ce fait l’importance de l’érosion. Le facteur P représente le ratio des pertes de terre associées à une pratique de conservation aux pertes de terre associées à la culture en lignes dans le sens de la pente. Les pratiques de conservation les plus couramment utilisées sont le travail du sol à contre-pente, la culture suivant les courbes de niveau et la culture en bandes. Ce facteur varie entre 1 sur un sol nu sans aucun aménagement antiérosif à 1/10ème environ, lorsque sur une pente faible, on pratique le billonnage cloisonné.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 60 - IGF

III- 2 Estimation de la perte en terre

L’équation universelle de pertes en sol de Wischmeier & Smith (1978) nous donne la perte en sol pour chaque point du bassin versant en tenant compte des valeurs numériques des cinq facteurs intervenant dans l’érosion hydrique des sols. Pour ce faire, nous avons intégré cette équation dans le Système d’Information Géographique dans le but d’obtenir les cartes des principaux facteurs et la carte de perte en terre. (Cf. Organigramme n°)

III-2-1 Elaboration des cartes

Dans cette étude, la conception des cartes des principaux facteurs a été faite sur logiciel ArcView 3.2.

a) Elaboration de la carte de l’indice de culture « C » Cette carte a été conçue à partir de la carte d’occupation du sol de la zone d’étude que nous avons illustrée précédemment. A chaque type de culture, on a attribuée une valeur. Ces valeurs sont représentées dans le tableau n° 09 :

Quelques valeurs de C déjà employées à Madagascar (Valeur proposée par le CTFT en 1976) Tableau n°09 : Représentation des valeurs de C

Types de couverture végétale C Forêt dense 0.001 Forêt galerie 0.005 Forêt plus ou moins dégradée 0.005 Prairie en bon état 0.01 Savane et prairie en bon état 0.01 Prairie dégradée 0.02 Pseudo-steppe 0.05 Steppe sèche ou steppe 0.1 Prairie brûlée ou sur pâturée 0.1 Sol plus ou mois nu 0.5 Arboriculture fruitière 0.9 Jachère travaillée 1 Lavaka 1 Sol nu 1 Rizière 0.2 Mosaïque de culture 0.9

Carte n°12 : Indice de culture « C » en 1990

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 61 - IGF

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 62 - Légende : IGF

b) Elaboration de la carte de l’indice de pluie « R »

Dans ce présent mémoire, la formule de Rango & Amoldus (1987) a été appliquée à 15 stations se trouvant dans le bassin versant du Site Ramsar d’Alaotra car les données disponibles concernant les précipitations au niveau des stations de la région ou à ses proximités sont des moyennes mensuelles et annuelles. Selon les données pluviométriques obtenues auprès du Service Météorologique à

Ampandrianomby, la moyenne des précipitations annuelles (Pi) et mensuelles (P) entre 1960 et 1990 dans notre zone d’étude est reportée sur le tableau…

Tableau n°10 : Moyenne des précipitations mensuelles entre 1960 et 1990 Janv fev Mar Avr Mai Jun Juil Ao Sep Oct Nov Dec Ambatondrazaka 225.6 200.8 162.8 55.3 10.8 6.8 8.5 9.4 4.3 24 112.5 216.2 Ambohijanahary 225.6 211 142.8 45.6 15.4 20.7 23 16.6 8.5 39.4 109.2 202 Anororo 256.3 235.8 219.9 64.1 24.3 30.7 29.1 27.6 20.5 39.6 132.5 222.6 Bedidy 285.3 314.7 167.8 33 2.9 11.7 15 8.1 3.3 31.8 92.6 234.3 Imerimandroso 242.5 179.7 143.4 28.8 8.4 20.3 18.9 19.3 7.3 15.2 89.8 164.2 Manakambahiny 246.5 175.9 188.9 52.5 22 32.6 40.5 36.2 20.7 27.4 87.9 177.2 Soalazaina 322.9 280 261.5 117.7 51.9 45.7 48 45.4 15 50.6 202.1 347.4 Tanambe 267.5 265.7 217.6 44.2 25.3 39 49.5 37.1 15.5 40.7 128.1 245.5 Vohidiala 241.6 217.9 187.4 56.3 7.7 7 8.8 10.1 4.9 43.4 135.3 249.7 Vohitsara 248.7 211.6 169.3 41.1 17 28.3 34.7 24.4 12.3 44.4 85.6 226.5 Ambatomainty 287.5 300.8 213.2 78.3 33.1 30.3 43.1 27.9 14.8 115.2 118.1 289.6 Andilamena 236.2 218.1 149.7 59.5 11.7 11.1 18.9 25.3 10.3 24.9 104.8 234.6 Didy 219.9 143.2 174.8 48.1 344 46.5 51.5 57.3 26.9 43.8 106.7 189.9 Andramosabe 234.7 203 198.5 36.7 17.4 16.1 16.7 13.3 7.4 27.8 123.4 218.9 Ambatomainty Sud 303.7 232 144.3 45.7 17.7 5.6 7.9 3.6 10.8 52.9 138.5 228.5 Source: S/ce Météo Ampandrianomby

Ce tableau constitue une source de bases de données dans l’élaboration de cette carte.

Démarche suivie :

• Saisie du tableau sur Excel ; • Transformation du format du fichier contenant le tableau en « .dbf » pour que le logiciel ArcView le reconnaisse ;

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 63 - IGF • localisation des stations d’observation ;

• interpolation des points de stations ;  Faire intervenir les extensions « spatial analyst » et « 3D analyst » pour avoir le menu « surface » dans lequel on active « interpolate grid »

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 64 - IGF  Ensuite, spécifier les types des fichiers de sortie :

 Enfin, l’interpolation a été faite suivant les modes du tableau ci-dessous :

 OK.

Résultats : Vue de la carte de pluie durant le mois de janvier (moyenne entre 1960 et 1990)

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 65 - IGF Ainsi, la carte d l’indice de pluie R est représentée dans la carte n°13.

Carte n°13 : Indice de pluie « R »

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 66 - IGF

c) Elaboration de la carte de l’indice d’érodibilité des sols «K »

L’élaboration de cette carte est basée sur la carte pédologique de la région au 1/500.000ème (Cf. carte n°07). A chaque type de sol correspond une valeur de K selon le tableau suivant :

Quelques valeurs de l’indice d’érodibilité « K » déjà employées à Madagascar (Valeur proposée par le CTFT en 1974)

Tableau n° 11: Représentation des valeurs de « K » Domaine pédologique K Sols ferrallitiques jaunes-rouges 0.02 Sols ferrugineux 0.23 Sols hydromorphes 0.20 Sols peu évolué 0.23 Sols ferrallitiques jaunes-rouges roches volcaniques 0.02

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 67 - IGF

Carte n°14 : Indice d’érodibilité « K »

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 68 - IGF

d) Elaboration de la carte de l’indice topographique «LS »

Cette carte a été établie à l’aide du logiciel « ArcView 3.2 » en faisant intervenir une extension propre à l’étude quantitative de perte en terre dans une érosion en nappe. Cette extension a été programmée et conçue pour obtenir une carte de « LS » à partir d’un Modèle Numérique du Terrain (MNT) sous forme de « TIN » (Triangulated Interpolation Network) et selon une précision voulue. Dans notre étude, nous avons utilisé un MNT issu des courbes de niveau au 1/200.000ème (Cf. Carte n°15)

Carte n° 15 : Indice topographique « LS »

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 69 - IGF

e) Elaboration de la carte de l’indice de pratique anti-érosive « P »

Les enquêtes ont montré que jusqu’à 63% des parcelles n’ont aucune structure de protection antiérosive, sur l’ensemble de Madagascar. Et les structures les plus utilisées sont les canaux de protection (jusqu’à 17%) et les moins utilisés le brise vent juste 1%. Ainsi, dans ce contexte, nous avons supposé qu’il n’y a pas de protection anti-érosive c’est-à-dire que la valeur P égal à 1 a été attribuée à toute la superficie de la zone.

III-2-2 Résultats

Les cartes n° 16 et n° 17 exposent les résultats de l’application de l’Equation universelle de pertes en terre à l’aide d’un Système d’Information Géographique dans le site Ramsar d’Alaotra.

DISCUSSIONS :

La mise au point du modèle des sols dans le Site RAMSAR Alaotra contribue à une meilleure connaissance de la localisation des risques d’érosion dans chaque région, mais elle comporte aussi un certain nombre de contraintes liés essentiellement à l’échelle du travail. Ainsi, quelques améliorations ou développements du modèle peuvent être effectuées pour assurer la précision des résultats obtenus.

 Contraintes rencontrées L’un des principaux points faibles du résultat réside sur quelques contraintes qui viennent de la faible précision de certaines bases de données utilisées :

• Faible précision de la carte pédologique au 1/500.000ème entraîne des évaluations assez grossières des sols à l’échelle des modes de calculs ; • Le pas du MNT à 25m n’est pas suffisant pour estimer correctement les pentes.

 Validit é des résultats Dans cette version du modèle de prévision des risques d’érosion de Wischmeier dans le Site RAMSAR Alaotra présentée dans cette étude, nous avons essayé d’apporter des éléments de validité des résultats. Cependant, une comparaison, avec des calculs réels sur terrain, apporte des éléments de réponse parfaitement fiables pour la validation des produits.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 70 - IGF

 Perspectives A l’avenir, certaines incertitudes dans les résultats pourraient être levées par l’amélioration de la précision du modèle ou par la vérification réelle du calcul sur terrain. L’amélioration du modèle peut se faire en réactualisant les données anciennes (mise à jour des cartes de l’occupation du sol, amélioration de l’équidistance des courbes de niveau pour un meilleur classement des pentes, etc.). Toutefois, la méthode apporte une aide importante aux décideurs et aux aménageurs pour simuler des scénarios d’évolution de la région et planifier les interventions de lutte contre l’érosion, surtout dans les zones où l’érosion en nappe est prédominante sur l’érosion linéaire. Elle permet aussi de suivre l’impact de l’utilisation des sols et des aménagements.

Carte n° 16 : Pertes en terre en 1990 Site RAMSAR Alaotra

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 71 - IGF

Carte n° 17 : Pertes en terre en 2005 Site RAMSAR Alaotra

III-2-3 Influence de quelques paramètres de Wischmeier

La distribution inégale des pertes en sol dans les bassins versants résulte de l’impact variable, dans l’espace, des divers facteurs dans le processus d’érosion.

a) Indice de pente

La pente intervient dans les phénomènes d’érosion par sa forme, son inclinaison et sa longueur. Les formes du bassin versant telles la concavité, la convexité, l’homogénéité et la gauchie ont une grande influence sur l’érosion.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 72 - IGF

D’après Wischmeier en 1974, à pente moyenne égale, une pente gauchie diminue les transports solides au détriment de la sédimentation tandis qu’une pente convexe l’augmente suivant l’inclinaison du segment de plus pentu.

Lorsque l’inclinaison de la pente augmente, le transport s’accélère vers le bas car l’énergie cinétique augmente dès que les pentes dépassent les 15% (Roose), la quantité de terre érodée s’accroît avec une énergie des pluies qui reste constante. Et lorsque la pente est faible, l’énergie du ruissellement n’est plus suffisante pour transporter les particules grossières ; lors d’une averse, ces dernières vont être libérées sous l’effet de splash puis traînées lentement vers les parties basses.

Sur les terrains, les chercheurs ont constaté que les phénomènes d’encroûtement sont beaucoup plus lents sur les versants de pente raide, alors que les effets du binage sont plus durables sur les pentes faibles.

b) Indice de la couverture végétale

Pour arrêter l’érosion, la couverture végétale est d’autant plus efficace en raison de l’absorption de l’énergie des gouttes de pluies. Parmi les facteurs de l’érosion, ce couvert végétal est le plus important, l’érosion et le ruissellement sont généralement faibles sous forêt. La forêt, avec ses différents feuillages dispersés sur plusieurs étages, et la litière des feuilles mortes couvrent le sol toute l’année et protègent le sol contre l’agressivité climatique. Elles ralentissent l’écoulement du ruissellement et maintiennent une bonne porosité à la surface du sol. Par ailleurs, l’érosion est fonction non seulement du couvert végétal mais aussi sa hauteur au dessus du sol. D’après Roose in Introduction à la gestion conservatoire de l’eau, de la biomasse et de la fertilité des sols, « lorsque le couvert végétal est de 100%, mais qu’il se trouve à quatre mètres de hauteur, l’érosion sera de l’ordre de 75% d’une parcelle nue. Si le couvert est à deux mètres, l’érosion sera de l’ordre de 50%. S’il est à 50cm, elle sera encore de l’ordre de 18%. Par contre, au cas où l’on a une litière, elle sera réduite à 3% ».

III-2-4 Taux de pertes en terre tolérables

On entend par « perte de terre tolérable » la quantité annuelle maximale de terre qui peut être retirée avant que la productivité naturelle du sol à long terme ne soit compromise. Les répercussions de l’érosion sur un type de sol donné et, par conséquent, le niveau de perte de terre tolérable varie selon le type de sol et la profondeur du sol. En général, on présume que les sols qui sont dotés d’une couche arable profonde, uniforme et dépourvue de pierre et/ou qui n’ont pas

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 73 - IGF

été soumis auparavant à l’érosion possèdent une limite tolérable supérieure à celle des sols qui sont peu profonds ou qui ont déjà subi une érosion. Le tableau n° 11 montre les classes de risque d’érosion du sol.

Tableau n°12 : Taux de pertes de terre tolérables

Classe de risque Perte de terre possible

Tonnes ha an d’érosion du sol ( / / ) Très faible < 6.72 Faible 6.72 – 11.2 Modéré 11.2 – 22.4 Elevé 22.4 – 33.6 Grave > 33.6

III-2-5 Stratégies de gestion pour réduire les pertes de terre

Une fois qu’il a établi les pertes de terre annuelles possibles pour un champ, l’agriculteur peut chercher des moyens de ramener ces pertes à un niveau tolérable. Le tableau n°13, présente des stratégies de gestion envisageable pour y parvenir.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 74 - IGF

Tableau n°13 : Stratégies de gestion destinées à réduire les pertes de terre

Facteur Stratégie de gestion Exemple

Le facteur R pour un champ ne peut R être modifié

K Le facteur K pour un champ ne peut être modifié L’aménagement de terrasses exige un investissement supplémentaire et perturbe L’aménagement de terrasses permet quelque peu les activités de la ferme. Envisager de réduire la longueur de la pente et LS d’abord la possibilité de recourir à d’autres du même coup les pertes de terre pratiques de conservation du sol Le choix de types de culture et de Envisager les systèmes culturaux qui offrent une méthodes de travail du sol qui protection maximale des sols. Recourir le plus C abaissent la valeur du facteur C souvent possible aux systèmes de travail réduit amène une réduction de l’érosion du sol. Le choix d’une pratique de à laquelle est associé le facteur P le plus faible Utiliser des pratiques de conservation, comme la culture à contre pente, qui font en sorte que les P possible amène une réduction des pertes de terre. sédiments se déposent près de leur source.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 75 - .

Quatrième Partie : ANALYSES ET RECOMMANDATIONS

IGF

Chapitre I : LES PRINCIPALES CONSEQUENCES DES ENSABLEMENTS

Les principales conséquences des ensablements sont les suivantes :

• Ensablement des parcelles tant de bas de pente que de rizières, avec perte totale de récolte de l’année en cours, et diminution des rendements pour les années à venir ; • Comblement progressif des barrages de retenue, qui n’ont plus qu’une capacité réduite au bout de quelques années, et qui ne peuvent plus assurer l’irrigation de la totalité du périmètre dominé ; • Nécessité d’endiguement des rivières, pour éviter que les crues n’ensablent les rizières parcourues par les eaux ; • Comblement progressif du lit majeur des rivières situées entre les deux digues, qui aboutit à des débordements et à des casses de digues qu’il faut souvent réparer, d’où des coûts d’entretien importants.

Pour un périmètre comme celui de la vallée Marianina PC 15, le risque essentiel présenté par ces problèmes d’érosion est de deux ordres :

 Le périmètre étant alimenté par un barrage de retenue, le risque est le comblement progressif de la retenue, et la diminution rapide des ressources en eau. Fort heureusement, les travaux continus entrepris depuis la création du barrage à la fin des années 50 par les Eaux et Forêts sur le bassin versant ont réduit à peu de chose les arrivées de sédiment. En près de 30 ans qui séparent deux bathymétries, la perte en volume est de l’ordre de 5 % de la retenue utile.  L’autre risque, beaucoup moins maîtrisé, concerne l’inondation et l’ensablement des rizières. Les digues de protection qui entourent la totalité du périmètre ont souvent des dégâts, et le coût moyen d’entretien de ces digues depuis une dizaine d’années dépasse 500 millions de Fmg par an.

Les études effectuées par « BRL Madagascar » sur plusieurs années depuis le début des années 90 pour essayer de quantifier le phénomène ont montré que les apports moyens annuels de sable dans le périmètre étaient de l’ordre de 90.000 à 100.000m3 de sable par an. Compte ______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 76 - IGF tenu de la nature des bassins versants concernés, on estime que 60 % de ce sable provient de l’érosion en nappe, contre 40 % pour l’érosion concentrée (lavakas). A noter enfin que ce chiffre moyen recouvre des années à faibles apports (ce qui a été le cas des 4 dernières années sèches) et des pics d’ensablement correspondant aux années à forte crues.

Chapitre II : LA CONSERVATION DES SOLS

I- Définition

« Conserver un sol » consiste à le défendre contre l’érosion due soit à la pluie, soit au vent, soit au cours d’eau, en réalisant à la fois :

• sa conservation matérielle, à l’aide de techniques capables de s’opposer à l’entraînement de ses éléments par le vent et l’eau ; • sa conservation biologique, à l’aide de techniques capables de maintenir un équilibre « minéralisation, synthèse organique » favorable à sa capacité de résistance à l’érosion (autant qu’à sa fertilité).

II- Les différents types de lutte anti-érosive

Les méthodes de lutte dépendent du type d’érosion dominant dans la région considérée. Il peut s’agir soit de protéger des parcelles individuelles, soit d’aménager des espaces relativement vastes ou un bassin versant, soit de combler un ravin afin de combattre l’érosion régressive. Ces méthodes forment les méthodes de lutte mécanique et les méthodes de lutte biologique.

Les méthodes de type mécanique visent à la limitation immédiate de l’érosion (à court terme). Les techniques les plus employées dans les pays en voie de développement sont :

• Les cordons de pierre • Les diguettes en terre • Les murettes • Les fossés de diversion • Les micros barrages

Quant aux procédés de lutte biologique ; les dispositifs, nécessitant dans la plupart des cas l’utilisation de la végétation, ont une action à long terme.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 77 - IGF

On peut distinguer les méthodes suivantes : • La jachère • La rotation culturale • Les cultures en bandes • Le paillage Des expérimentations de reboisement et des actions de défense et de protection ont déjà été menés de longue date sur plusieurs de ces bassins versants, mais les résultats sont passés inaperçus, compte tenu de l’envergure du problème.

Actuellement, de nouvelles actions de protection environnementale sont expérimentées dans le cadre du projet BV Lac dont, par ailleurs, un concept de lutte anti-érosive basé sur la mise en œuvre de techniques agro-écologiques et d’agroforesterie. Ces actions sont prévues d’être progressivement mises en œuvre sur les petits bassins versants des terroirs ciblés.

III- Options pour la protection des périmètres irriguées contre l’ensablement

Dans presque tous les pays, les systèmes d’irrigation au fil de l’eau ou à partir de barrages sont sujets à des problèmes plus ou moins importants de sédimentation ou d’envasement qui se traduisent par des coûts d’entretien plus ou moins importants, une dégradation continue des infrastructures et des difficultés dans la gestion des périmètres. L’importance de ces phénomènes est fonction de plusieurs paramètres :

• le régime hydrologique de la rivière en fonction des caractéristiques du bassin versant et du climat ; • l’importance des sédiments transportés par la rivière en fonction, en grande partie, des conditions géologiques du bassin et, dans une mesure variable, des modes d’utilisation des terres en amont ; • la conception des périmètres irrigués et les techniques adoptées pour faire face au risque de dégradation par l’ensablement. Les options pour la gestion de l’ensablement dans les périmètres irrigués sont de plusieurs types :

III-1 Options structurelles

Il s’agit de construire des systèmes de rétention en amont du périmètre irrigué ou sur les versants surplombant les périmètres (digues, contre-barrages, murs de rétention, banquettes,

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 78 - IGF diguettes, etc.). Ces techniques sont généralement assez coûteuses et leur impact doit être correctement évalué mais elles permettent, lorsqu’elles sont bien conçues, de réduire considérablement les apports de sédiments dans les périmètres irrigués.

III-2 Options de consolidation des versants

Les terres surplombant les canaux peuvent être d’importantes source de sédiments et des versants instables peuvent provoquer d’importants dégâts et empêcher le bon fonctionnement du périmètre durant plusieurs jours. L’aménagement de ces versants peut être réalisé par plusieurs techniques : terrasses, banquettes, croissants, cultures en courbes de niveau, associées ou non à la plantation d’espèces à système racinaire profond, enherbement, mise en défense des terres de versants, etc. Si ces versants sont initialement cultivés ou pâturés, un consensus doit être recherché avec les utilisateurs de ces terres pour mettre en place ces systèmes de protection afin de s’assurer qu’ils seront correctement maintenus.

III-3 Option de curage et entretien régulier des canaux

L’option de curage et entretien régulier des canaux consiste simplement à mettre en place un système efficace d’évacuation des sédiments accumulés dans les canaux et d’entretien régulier des canaux endommagés lors des inondations. Cette option doit être considérée lorsque sont envisagées les différentes possibilités de protection des périmètres contre l’ensablement. En effet, dans de nombreux cas cette option se révèle la plus efficace et la plus économique. Dans la plupart des cas, une combinaison de ces différentes options devra être envisagée.

III-4 Implications pour la gestion des systèmes irrigués

La réduction et le contrôle de l’ensablement dans les périmètres irrigués exigent de toutes façons un investissement et un entretien qui représentent un coût qui doit être comptabilisé parmi les coûts d’exploitation du périmètre. Aucune de ces techniques ne permettra de supprimer les travaux d’entretien régulier dont les périmètres ont besoin. Il convient que les coûts d’entretien et de protection soient correctement évalués et soient pris en compte dans le budget de gestion des périmètres. Il ressort de cette constatation que plus le périmètre sera productif et moins il sera difficile, pour les irrigants, de supporter les coûts relatifs à l’entretien et à la protection contre l’ensablement. Une protection efficace du périmètre contre une dégradation trop rapide doit donc aller de pair avec une stratégie d’augmentation de la productivité au sein des périmètres irrigués.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 79 - CONCLUSION

L’érosion du sol en amont suivi d’ensablement dans la plaine de l’Alaotra et comblement du lac posent un réel problème environnemental ayant un impact négatif majeur sur la riziculture, principale activité économique dans le site RAMSAR : une partie des zones rizicoles, dont la superficie ne cesse d’augmenter, est victime de l’ensablement pendant chaque saison de pluie ; les digues et les autres ouvrages de protection sont régulièrement sujets à une rupture et destruction, aussi les opérations de leur réparation, ainsi que le curage des canaux s’imposent, occasionnant des frais relativement élevés.

L’objet du présent mémoire est l’étude qualitative et quantitative de l’ampleur et de l’évolution des zones ensablées durant les vingt dernières années, dans le but de prévoir, de programmer et de planifier les actions à réaliser dans le domaine la lutte anti-érosive dans les différents BV, en déployant les techniques et les équipements adéquats et les financements nécessaires y afférents.

Ce travail a été effectué en collaboration avec l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, ainsi que le Département Base des données du Centre National de la Télédétection et de l’Information Géographique (CNTIG) au sein de la Direction Information Géographique (DIG) du FTM. Nous avons effectuées deux descentes successives dans le site RAMSAR pour recueillir des compléments d’informations auprès du projet BVLAC d’Ambatondrazaka d’une part, et faire des observations des réalités sur site, relever des coordonnées GPS des lieux endommagés visités à titre de clés d’interprétation pour le traitement d’images satellitaires d’autre part.

La technologie du système d’information géographique et de la télédétection, entre autres l’emploi des nouveaux logiciels de traitement d’images satellitaires et du SIG, nous a permis d’établir différentes cartes thématiques, notamment sur l’occupation du sol (indice de culture), la pédologie (indice d’érodibilité du sol) et autres, à partir desquelles nous avons pu, non seulement dégager des informations sur l’état du milieu naturel du moment, mais surtout obtenir une carte de perte en terre illustrant l’appréciation quantitative de l’effet de l’érosion.

Le résultat d’une telle étude est utile pour la prévision de l’évolution temporelle de l’ensablement et de prévenir en avance les différentes actions à entreprendre en matière de lutte anti-érosive et contre l’ensablement des aires agricolement favorables, plus particulièrement dans les zones de bas fond où sont localisées presque la totalité des rizières dont l’importance socio-économique n’est plus à évoquer. Ce résultat sera d’autant plus précis, donc plus intéressant, au cas où l’échelle d’observation est d’autant plus grande, et que la résolution des images est plus haute. Annexes IGF

Annexe I : LES METHODES DE LUTTE ANTI-EROSIVE

I- Méthodes mécaniques

Ces procédés visent à la limitation de l’érosion. Ils nécessitent dans la plupart des cas des ressources minérales telles que les pierres sèches, gros cailloux, sable, …

Ces matériaux étant disposés en cordons de pierre, diguettes, murettes, ou microbarrages. Les méthodes mécaniques ne s’appliquent que sur des terrains dont la pente est en général assez forte, voire forte,…

Les cordons de pierres

Ils jouent en faveur de l’infiltration et réduit le ruissellement ; la charge ainsi ralentie dépose sa charge. On les dispose perpendiculaire au sens de la plus grande pente selon les courbes de niveau. Au cours des saisons, le cordon a tendance à s’enfoncer dans le sol, l’eau accélère au moment où elle s’insinue entre les pierres et elle va décaper la terre entre ces pierres ; pour cela, il est impératif de bien répartir des grosses et petites pierres de façon à limiter cette accélération dans les interstices. Ils supportent la submersion et ne se pratiquent qu’en pente moyenne. Ce type d’ouvrage est peu coûteux si les pierres indispensables à la construction se trouvent sur place.

Les diguettes en terre

Les diguettes en terre imperméable ont pour rôle d’arrêter la progression de l’eau de ruissellement dans les champs à pente faible pour éviter la submersion. Leur exécution est généralement plus facile et n’exige que du travail manuel puisqu’il suffit de prélever la terre à l’endroit où on veut l’installer, pour cela, une fosse la longe ainsi à son aval.

La charge amenée par les eaux ruisselantes vont donc se déposer en amont (dans la fosse). Pour une bonne sécurité de l’ouvrage, il faut planter des espèces pérennes en bordure des diguettes.

Dans le cas où il y a risque de submersion, on peut combiner la technique des cordons de pierres avec celle des diguettes.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 82 - IGF

Les murettes

Les murettes sont des petits murs en pierres sèches suivant les courbes de niveau. Pratiquées sur des pentes fortes, elles ne retiennent pas l’eau mais la freinent en arrêtant les charges propres de l’ouvrage et de la pression de l’eau et des dépôts accumulés en amont. Leur section est de la forme trapézoïdale dont la base est plus large que le sommet.

Fossé de diversion

Un des ouvrages mécaniques ne nécessitant pas de ressources minérales est le fossé de diversion qui est creusé dans le sol pour canaliser l’eau vers un endroit où vont s’accumuler les particules solides entraînées par l’eau de ruissellement.

Pendant l’aménagement des canalisations pour l’évacuation des eaux ruisselantes, la terre constituée de ses différents matériaux et matières organiques, sortie des fosses est rejetée vers le haut. Elle sert à former une butte sur laquelle la plantation des herbes fixatrices comme le vétiver est assurée.

Ce type d’ouvrage pour des pentes faibles et moyennes (1 à 21%) est donc constitué de bourrelets de terre en amont et en aval.

Les microbarrages

Ce sont des aménagements peu élevés construis généralement en pierre, parfois en terre, destinés à retenir à son amont ou devant lui une réserve d’eau ne dépassant pas 1 à 2m de profondeur. Dans le cas d’une lutte anti-érosive, ils servent à arrêter la terre s’échappant avec l’eau de ruissellement en vue de récupérer des terres cultivables.

Les microbarrages filtrant ont pour but de ralentir l’eau afin de la forcer à déposer sa charge, le plus souvent ils sont construits en gabion. Au bout de quelques mois ou quelques années, les alluvions déposées devant le microbarrage forment une sorte de plaine sur laquelle va ruisseler en nappe l’eau.

Dans les ravines, ils ont pour but de contrôler l’érosion régressive et de ralentir le flux torrentiel afin de limiter l’élargissement du ravin. Pour maîtriser le phénomène de lavaka avec ces ouvrages, il faut faire les succéder de manière à former des terrasses en escalier (le seuil de déversement du microbarrage en aval se trouve sur le même plan horizontal que le pied de celui qui le précède) comme le montre la figure ci-après.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 83 - IGF

Procédés biologiques

Les ouvrages mécaniques peuvent être complétés par les méthodes biologiques constituant ainsi une meilleure défense et restauration des sols contre l’érosion. Ces procédés sont les techniques ou pratiques permettant de donner au sol une résistance accrue à l’attaque hydrique et qui utilisent l’action de la végétation naturelle ou cultivée.

La méthode la plus efficace est donc de protéger le sol contre les agressions climatiques puisque pour un sol densément couvert, le ruissellement est faible (érosion faible) et l’infiltration maximale.

Lorsque l’énergie cinétique de la pluie est dissipée par la couverture végétale, l’eau qui s’écoule perd sa force érosive.

C’est ainsi qu’il faut maintenir une couverture végétale permanente dans le but de la conservation et de la restauration du sol et éviter de dénuder inutilement le sol.

Plusieurs techniques biologiques permettent à cette conservation telles la jachère d(une parcelle, l’assolement, la culture en bandes alternées, la fumure, le paillage….

La jachère

C’est une parcelle de terre mis en repos c’est-à-dire hors du pâture et culture. Une végétation naturelle consomme moins de matières organiques et d’éléments chimiques tout en protégeant la terre. Pour les terres agricoles, la durée de la jachère n’est que deux ans alors que la jachère forestière est d’environ une vingtaine d’années c’est-à-dire que le sol retrouve respectivement son taux normal de matières organiques en deux ans et en quarante ans pour les deux types de terre.

La jachère intervient pour rétablir la teneur en matières organiques dont le but est d’améliorer la résistance à l’érosion et le degré de fertilité.

Les prairies peuvent être réalisées sur une jachère en y introduisant des espèces de graminées utilisables comme pâturage. Le CTFT affirme que la présence de la prairie améliore la quantité physique du sol en reconstituant sa structure grumeleuse, et réduit l’érosion.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 84 - IGF

La rotation culturale

L’assolement ou rotation culturale est une succession de cultures annuelles différentes sur une même parcelle. Elle permet de maintenir la fertilité du sol en évitant la répétition d’une même culture sur un même terrain pendant quelques années et de mettre le sol toujours sus couvert de végétation.

En effet, la succession de cultures d’une même végétation en un lieu épuise le sol par ses éléments chimiques dont elle a besoin. Mais avec la culture d’une autre plante, des éléments chimiques différents sont utilisés tandis que les autres peuvent se reconstituer.

Certaines cultures sarclées rendent le sol sensible à l’érosion, il faut dans ce cas les associer à une prairie temporaire, une association courante à base de légumineuse qui régénère la structure.

Culture en bandes

La culture en bandes alternées ou haies productives est exploitée pour une lutte contre le ruissellement sur les versants.

Diverses espèces peuvent être semées en bandes plus ou moins larges de 2 à 6m établies le long des lignes de niveau. La distance entre deux bandes est d’autant plus faible que la pente est forte. Chaque bande agit à sa façon pou lutter contre le ruissellement.

Les bandes sont établies soit de manière permanente et couvertes d’espèces pérennes, soit en rotation avec des espèces saisonnières.

Dans la partie haut de pente est placée le culture à hauts risques érosifs durant toute la saison de pluie et en bas de pente la culture à hauts risques érosifs pendant les premières semaines pluvieuses.

Le paillage

Le paillage est un moyen artificiel pour protéger le sol contre le splash. Le paillage est le résidu de culture pour réaliser une couverture morte du sol après récolte.

Ils préservent la porosité du sol et ses capacités d’infiltration. Il consiste à recouvrir les interlignes de plantation par des matières végétales sèches qui peuvent être des débris de végétaux divers provenant de l’étalage des arbustes, de l’herbe de savane. Tous ces végétaux forment ce qu’on appelle le paillis qui est une couche de végétaux morts, efficace contre le splash ou la battance du sol.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 85 - IGF

Il présente de nombreux avantages :

• Grâce à l’ombrage sur le sol, les mauvaises herbes se développent mal et l’évaporation directe est diminuée. • La couche végétale joue le rôle d’une éponge et s’oppose partiellement à l’infiltration profonde, elle favorise le maintien de l’humidité en surface.

Procédés culturaux

Les pratiques agricoles anti-érosives résultent des procédés culturaux qui sont en générale en grande relation avec les différents critères de rendement et de production.

Ces pratiques agricoles s’appliquent à chaque saison culturale et n’ont d’effet que durant cette période. Leur effet n’est pas donc durable ce qui les différencie des autres méthodes citées auparavant.

Elles peuvent être axées à la réalisation soit d’un labour à plat en butte soit d’une culture en billons.

Labour en butte

Cette méthode s’applique sur une parcelle agricole dont la pente n’est pas supérieure à 3% (pente faible). Il réduit la vitesse de ruissellement et favorise l’infiltration mais le volume d’eau retenu diminue dès que l’inclinaison de la pente augmente.

Le labour s’effectue suivant les courbes de niveau et donne une série des sillons perpendiculaires à la ligne de plus grande pente très proche les uns par rapport aux autres. Les billons sont creusées suivant les lignes de niveau et perpendiculaires à la ligne de plus grande pente. Il est dans la plupart des cas de billonner en progressant de bas en haut des pentes qu’en travaillant horizontalement.

Pour empêcher la circulation de l’eau ruisselante vers la parcelle cultivée, la technique des sillons cloisonnés est indispensable, les cloisons sont des simples relèvements de terre possédant une certaine hauteur afin que la parcelle ne soit submergée.

Culture en billons

Quand la pente devient plus forte, cette technique peut être adoptée. Le billon est un exhaussement du sol réalisé à partir d’un labour tel que les bandes de terre retournées s’appuient les une des autres.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 86 - IGF

Les bords des sillons forment de petites buttes qui s’opposent à l’écoulement. Les billons doivent avoir une pente longitudinale de 0.15 à 0.3% pour que l’eau de pluie puisse être évacuée latéralement lors d’une averse ou pluie intense, et ne doivent jamais être submergés. D’après le CTFT, les billons les plus efficaces possèdent une hauteur de 25 cm et espacés d’environ un mètre (espace entre les crêtes).

Ce procédé n’est aussi utilisé qu’en présence des pentes faibles et sur les versants sous climats de faible ou moyenne pluviosité.

Ils sont orientés quasi horizontalement, plutôt que suivant la pente afin de réduire la perte en terre.

II- Méthodes de correction des ravins Le traitement des lavakas doit obéir aux principes suivants :

• Les interventions doivent être conduites et achevées avant la mise en place des infrastructures à protéger. • Le traitement consiste essentiellement à remonter le fond du lavaka de l’aval vers l’amont de façon à stopper les phénomènes d’érosion régressive et d’éviter le sapement des berges dû à l’effondrement des parois. • La végétalisation des ouvrages de sédimentation forme une autre fonction pour assurer la durabilité de ces ouvrages.

Les ouvrages de stabilisation

L’aménagement biologique et mécanique d’un ravin doit être réalisé au minimum en cinq ans. La présence des ravins quelque soit leur dimension et son état engendre des débits solides très importants aux cours d’eau et bas fond s’ils ne bénéficient pas de protection nécessaire tant à long terme qu’à court terme.

Les ouvrages de correction de ravin sont soit des revêtements de sol nécessitant des procédés biologiques par le boisement, soit des ouvrages transversaux tels que petits barrages en gabion, en pierre, en pieux, en fascine ou en terre soit des barrages en béton ou en maçonnerie.

Ce dernier ouvrage n’est pas en générale recommandé en raison du coût des différents matériaux de construction.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 87 - IGF

L’ouvrage principal est constitué par le barrage pied à partir duquel seront réalisés tous les barrages secondaires (en pierre, en poteau, en grillage).

Tous ces ouvrages jouent leur rôle dans la stabilisation du lavaka et dans le but de la réduction de la vitesse de l’eau de ruissellement. Ils peuvent être temporaires ou permanents, ce dernier type de barrage est le plus utilisé et la plus préconisé dans les pays en voie de développement. Le choix du barrage dépend de la topographie du terrain, de l’importance du bassin de drainage et des matériaux disponibles et des critères économiques.

Pour les construire, on emploie généralement les matériaux tels que les broussailles, les fagots, les poteaux, les fils de fer et les rocailles.

En générale, on les installe dans les points stratégiques pour la protection et la facilité de croissance des plantes, soit sur les fonds de petites vallées, les gouttières d’alluvionnement, les gorges principales des lavakas ou sur les ravines internes.

Barrage en gabion

Ce type de barrage en enrochement est très recommandé dans les endroits rocailleux.

Il ne nécessite que de la main d’œuvre locale au moyen des matériaux locaux avec une facilité de pose ; seul le fil de fer servant à la fabrication des treillis pourrait être acheté.

Un autre avantage de ce barrage est la possibilité d’un aménagement progressif par couches successives, c’est-à-dire qu’on peut relever le niveau du barrage au cours des saisons successives par adjonction d’une couche de gabions.

Barrage en béton et en maçonnerie

Ce type de barrage, muni d’un déversoir, joue le même rôle que le mur de soutènement. Il sert à retenir les alluvions et à contrer leurs poussées. Il est très imperméable, la stabilisation doit se faire au moyen des pieux en béton ancrés profondément dans le sol (lit du ravin).

Barrage en fascines

Les fascines sont construites à partir des fagots de bois bien serrés et liés. La technique des fascines s’emploie sur les petites ravines pour le blocage de l’érosion en nappe ou régressive.

Ils sont maintenus par des pieux bien enfoncés dans le lit du ravin ou du ruisseau par des traverses, il faut que ces pieux soient dans la plupart des cas des bois imputrescibles.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 88 - IGF

III- Instructions pour la réhabilitation des ravines

Pour assurer une bonne efficacité des différents ouvrages et la revégétalisation des ravines et de leur environnement immédiat, les instructions suivantes (« dix commandements ») doivent être respectées :

1- il ne faut jamais reboucher la ravine tant qu’on n’a pas amélioré l’infiltration sur le bassin versant, sinon elle creuserait un autre lit. Dans ce cas, on est obligé de prévoir un canal stable capable d’évacuer le débit de pointe de crue au minimum décennale.

2- L’aménagement mécanique et biologique d’une ravine peut être réalisé progressivement en quelques années mais il doit concerner tout le bassin entier dès la première année.

3- L’emplacement des seuils doit être choisi avec soin selon l’objectif visé. Si on cherche à rehausser le fond de la ravine pour que les versants atteignent la pente d’équilibre, il faut choisir une gorge étroite où de nombreux seuils légers pourront s’appuyer sur des versants solides. Si on cherche à fixer le maximum de sédiments ou à récupérer des espaces cultivables, il faut choisir des zones à pente faible, les confluences de ravines secondaires, les versants évasés et construire de gros ouvrages - poids qui seront rehaussés progressivement.

4- L’écartement entre les seuils est fonction de la pente du terrain. Le déversoir aval doit être à la même altitude que la base du seuil amont, à la pente de compensation près (1 à 10% selon la nature du fond de la ravine) qui peut s’observer sur place (zone stable sans creusement, ni dépôts). Dans un premier temps on peut doubler cet écartement et construire les seuils intermédiaires dès que la première génération de seuils est comblée de sédiments. Stabiliser immédiatement les sédiments piégés par des herbes basses dans l’axe d’écoulement et des arbres utiles au pied des versants.

5- Pour éviter la progression hydrostatique, il faut drainer les seuils ou barrages (grillage, chicane ou pierre libre

6- Les seuils doivent être ancrés dans le fond et les flancs de ravine (tranchée de fondation) pour éviter les renards et contournements. Au contact entre le sol limono argileux et les

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 89 - IGF

pierres des seuils, il faut prévoir une couche filtrante de sable et de graviers pour éviter que les sous-pressions n’entraînent les particules fines et la formation de renards.

7- Le courant d’eau doit être bien centré dans l’axe de la ravine par les ailes du seuil, plus élevées que le déversoir central. Ce déversoir doit être renforcé par de grosses pierres plates cimentées ou par des ferrailles pour résister à la force d’arrachement des sables, galets et roches qui dévalent à vive allure au fond des ravines.

8- L’énergie de chute d’eau qui saute du déversoir doit être amortie par une bavette (enrochement, petit gabion, grillage et touffes d’herbes) ou par un contre - barrage (cuvette d’eau) pour éviter les renards sous le seuil ou le basculement du seuil.

9- Tenir le bétail à l’écart de l’aménagement : il pourrait détruire rapidement les seuils et dégrader la végétation. En compensation, on peut espérer pouvoir prélever des fruits, des fourrages et plus tard du bois, en échange de la protection de l’aménagement.

10- L’aménagement mécanique n’est terminé que quand on a éteint les sources de sédiments, stabilisé les têtes de ravine et les versants. La végétalisation doit alors se faire naturellement si on a atteint la pente d’équilibre, mais on peut aider la nature en couvrant rapidement les sédiments (herbe), et en les fixant à l’aide d’arbres choisis pour leurs aptitudes écologiques et leur production. Il faut passer de la simple gestion des sédiments à la valorisation des aménagements. (Source : Introduction à la GCES, 1994)

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 90 - IGF

Annexe II : LISTE DES POINTS DE LA MISSION VERITE TERRAIN N Latitude φ Longitude λ X (m) Y (m) dd mm ss dd mm ss 1 -17 38 29,3 48 11 81,9 586469.243 938496.995 2 -17 45 44,8 48 10 65,4 584091.630 925133.417 3 -17 34 12,0 48 16 68,3 594985.502 946324.496 4 -17 28 60,6 48 21 11,4 603427.666 955812.451 5 -17 23 21,2 48 26 97,8 613754.355 966138.284 6 -17 23 38,4 48 26 77;6 613152.720 965615.926 7 -17 24 17,6 48 26 13,6 612431.910 964418.580 8 -17 24 14,4 48 25 48,8 611701.170 964524.574 9 -17 24 25,4 48 24 94,4 610092.504 964203.185 10 -17 24 35,3 48 24 79,7 609655.619 963903.408 11 -17 24 27,1 48 24 03,7 608596.007 964166.375 12 -17 24 18,9 48 23 45,2 608052.732 964423.996 13 -17 24 93,3 48 23 02,4 606779.085 963379.680 14 -17 25 50,5 48 23 10,4 606997.168 961619.312 15 -17 26 29,7 48 23 14,8 607114.659 960413.227 16 -17 26 71,2 48 22 83,4 606187.875 960376.579 17 -17 27 65,7 48 22 05,2 605043.995 958713.044 18 -17 29 24,5 48 20 08,7 601571.093 955096.454 19 -17 29 28,3 48 20 02,9 601398.873 954981.373 20 -17 29 44,5 48 19 81,1 600750.994 954489.892 21 -17 29 92,9 48 19 12,0 599890.238 954240.246 22 -17 30 15,6 48 18 87,6 599163.773 953549.711 23 -17 30 52,6 48 18 46,8 599128.958 952412.806 24 -17 30 76,5 48 18 38,3 598883.185 952910.087 25 -17 30 99,5 48 18 02,1 597808.752 952213.716 26 -17 31 35,4 48 17 91,3 597479.475 951113.509 27 -17 33 01,5 48 17 91,9 597471.229 948467.181 28 -17 33 08,8 48 17 91,0 597442.495 948243.086 29 -17 33 36,4 48 17 87,5 597330.992 947395.850 30 -17 33 56,2 48 17 84,7 597242.481 946788.132 31 -17 33 73,8 48 17 83,4 597210.903 947476.942 32 -17 33 89,8 48 17 74,7 596949.606 946987.715 33 -17 34 07,9 48 17 65,2 596664.105 946434.176 34 -17 34 09,7 48 16 66,4 594930.176 946395.726 35 -17 33 95,3 48 16 29,5 595025.853 946837.403 36 -17 33 78,4 48 16 02,4 594231.961 947364.526 37 -17 34 92,9 48 14 44,7 591919.466 945096.884 38 -17 35 28,0 48 13 54,3 590423.594 944032.281 39 -17 36 67,1 48 12 44,6 588352.113 942235.326 40 -17 36 85,7 48 12 35,2 588069.711 941666.287 41 -17 36 86,0 48 12 39,4 588193.407 941655.906 42 -17 36 42,0 48 12 66,6 587817.317 941782.374 43 -17 36 44,1 48 12 66,9 587825.555 941717.752 44 -17 35 15,7 48 13 19,6 589404.360 944419.970 45 -17 35 02,8 48 12 58,5 588786.144 944822.282 46 -17 35 01,9 48 12 55,7 588703.869 944850.717 47 -17 35 04,8 48 12 70,1 587948.437 944768.666 48 -17 35 12,3 48 12 79,8 588232.197 944535.491 49 -17 35 11,7 48 12 86,2 588421.017 944552.162 50 -17 35 17,9 48 12 98,8 588790.625 944358.129 51 -17 35 17,1 48 13 10,6 589138.671 944379.443 52 -17 39 89,1 48 11 29,0 586066.325 936048.010 53 -17 42 90,8 48 10 50,0 584865.596 930474.391 54 -17 45 48,1 48 10 66,7 584128.974 925031.642 55 -17 47 92,1 48 10 77,2 584402.875 921217.762 56 -17 48 69,2 48 11 58,4 586782.872 920055.218 57 -17 49 24,4 48 12 01,2 586849.364 918357.900 58 -17 50 08,6 48 13 05,9 588741.116 916981.433 59 -17 52 36,6 48 13 25,1 589262.929 912427.282 60 -17 52 77,0 48 13 99,6 590278.138 912405.276 61 -17 52 81,0 48 14 12,0 590641.886 912278.832 62 -17 50 95,8 48 19 21,9 599794.770 915422.557 63 -17 50 98,7 48 19 18,3 599687.908 915334.488 64 -17 51 20,7 48 25 05,3 609894.890 914553.117 65 -17 51 59,3 48 24 79,1 609111.220 913374.795 66 -17 48 17,7 48 26 14,4 611988.697 920156.415 67 -17 48 01,0 48 26 14,5 611997.097 920669.687 68 -17 45 86,3 48 26 54,4 613216.120 924797.400 69 -17 46 22,4 48 26 47,5 613001.085 923689.977 70 -17 46 83,1 48 26 12,1 611951.856 923064.820 71 -17 47 85,3 48 26 51,5 613091.683 921140.648 72 -17 47 85,8 48 26 14,0 611987.338 921137.041 73 -17 48 21,8 48 26 13,8 611969.692 920030.582

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 91 - IGF

Annexe III : REPRESENTATION GRAPHIQUE DES POINTS GPS

LEGENDE :

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 92 - IGF

Annexe IV : PARAMETRES POUR LA PROJECTION MERCATOR OBLIQUE DE MADAGASCAR

Mercator Oblique est la projection la plus proche de la projection Laborde de Madagascar. Ces paramètres sont représentés dans le tableau suivant :

INDICATION PARAMETRES

Catégorie UTM WGS 84 S

Type de projection Oblique Mercator (hotine)

Nom du sphéroïde International 1909

« datum name » International 1909

« scale facteur » 0,999500

Latitude du point d’origine 18 : 54 :00.000000S

Longitude du point d’origine 48 : 26 :13.920000E

« False Northing » 1113136.314600m

False Northing 2882900.727900m

Azimuth east for central live 18 : 54 : 00.000000

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 93 - IGF

Annexe V : METHODE DE TRANSFORMATION DE COORDONNEES GPS EN COORDONNEES CARTOGRAPHIQUES

La transformation de coordonnées géographiques (longitude, latitude) de la projection WGS 84 à coordonnées cartographiques (X,Y,Z) de la projection Laborde de Madagascar a été faite à l’aide du logiciel COMAD.

En général la formule de passage de (λ,φ,h) vers (X,Y,Z) est donnée par :

X = (N + h) cos φ cos λ; Y = (N + h) cos φ sin λ; Z = [N (1-e2) + h] sin φ

Avec :

N = a / (1 – e2 sin2 φ)1/2

Et e = (a2 – b2) / a2 où a = 6. 378. 157,0m le demi grand axe et b = 6. 356. 752,3142m le demi petit axe de l’ellipsoïde GRS 80 associé à la projection WGS 84.

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 94 - IGF

Annexe VI : CARACTERISTIQUES DES SATELLITES LANDSAT ET SPOT

Les systèmes Landsat (Américain) et Spot (Français) fournissent la majorité des données image satellitaires en usage actuel. Leurs caractéristiques sont présentées par le tableau suivant :

Spécifications Landsat-7 ETM + Spot-5 HRV

1 : 0,45 – 0,52 μm (30m) 2 : 0,53 – 0,61 μm (30m) 1 : 0,50 – 0,59 μm (20m) 3 : 0,63 – 0,69 μm (30m) 2 : 0,61 – 0,68 μm (20m) Bandes multispectrales 4 : 0,75 – 0,90 μm (30m) 3 : 0,79 – 0,89 μm (20m) 5 : 1,55 – 1,75 μm (30m) 4 : 1,58 – 1,75 μm (20m) 7 : 2,09 – 2,35 μm (30m) Bande thermique 6 : 10,40 – 12,50 μm (60m) Bande Panchromatique 8 : 0,52 – 0,90 μm (15m) P : 0,61 – 0,68 μm (10m) Orbite Héliosynchrone Héliosynchrone Passage à l’équateur 9h40’ 9h30’ Inclinaison 98°25’ 98°07’ Période 98,9 101,04’ Altitude 705 km 832 km Angle de visée 15° 4,1° Taille d’une scène 185 km x185 km 80 km x 80 km Passages successifs 16 jours 26 jours

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 95 - IGF

Annexe VII : QUELQUES PHOTOS ILLUSTRANT LE PHENOMENE D’ENSABLEMENT DANS LA ZONE D’ETUDE

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 96 - IGF

Annexe VIII : OROGRAPHIE DU SITE RAMSAR ALAOTRA

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 97 - IGF

Annexe IX : COMPOSITIONS COLOREES 453

Composition colorée 453 Composition colorée 453 Image Landsat5 _24.03.05 Image Landsat5_21.1O.92

______Mémoire de fin d’étude Promotion 2006 - 98 - BIBLIOGRAPHIE

1- Bureau de Recherches géologiques et Minières, Plan directeur d’actions pour la mise en valeur du sol et du sous-sol de Madagascar. 21 Juin 1985. 2- C. KERGOMARD, La télédétection aéro-spatiale : une introduction. 3- CTFT, FOFIFA – CENRADERU, Etude de la suceptibilité à l’érosion des sols à Madagascar, expérimentation parcelles élémentaires, Octobre 1976. 4- F.K. RODRIGUEZ, Stratégie Nationale de Gestion des Risques et des Catastrophes, Antananarivo / Madagascar, Project MAG/99/005/A/07/31-05/31, UNDP/CNS, 2005 5- H. HUMBERT, La dégradation des sols à Madagascar, 1949, Tome I – Fascicule I : Pédologie. 6- J. RIQUIER et P. SEGALIEN, Notice sur la carte pédologique de l’Alaotra, 1949, Tome I – Fascicule I : Pédologie. 7- J. ERISMANN, Structure et Fonctionnement du Bassin Versant de BEVAVA (Région du Lac Alaotra), Juin 2006. 8- M. HAKDAOUI, Traitement des données Landsat sous ERDAS, 2005. 9- M. DESPINOY, Potentiel de la télédétection haute résolution spatiale et spectrale en milieu intertropical, 09.12.2000. 10- Ministère de l’Agriculture, de l’Elevage et de la Pêche, Monographie de la région d’AMBATONDRAZAKA, 2004. 11- Ministère Français des Relations Extérieures, Mémento de l’agronome, 1984, Collection « Techniques rurales en Afrique ». 12- Office National pour l’Environnement, Document diagnostic régional Alaotra Mangoro, Janvier 2006. 13- Programme sectoriel des transports, Programme de prévention et de lutte contre les dommages causés dans le secteur des transports par les catastrophes naturelles, Sept. 2003. 14- R. DUDAN, J. BOULANGER, M. BERTUCAT et G. CLAIR, Carte géologique de la coupure spéciale « LAC ALAOTRA » au 1/200.000e, recouvrant la superficie limitée par les coordonnées suivantes dans le système Laborde : (Xv = 590 à 660 ; Yv = 882 à 1.032), 1961, éditée par le Service Géologique de Madagascar.

15- R. RABEVOHITRA, Etude des érosions et leurs impacts environnementaux dans le parc national d’Ankarafantsika et le bassin versant d’Adrotra – Mahajanga, 2002. 16- RAKOTOARISON Hanitra Fara Tiana, Evaluation économique des bénéfices hydrologiques du programme environnement III à Madagascar, Mai 2003 17- RAMASIMBAMALAZA Olivier José Michel, Elaboration de spatiocartes à moyen échelle avec le logiciel Erdas Imagine : Application pratique sur la zone de Mandrakandriana, 29.04.05 18- Roose E, Introduction à la gestion conservatoire de l’eau, de la biomasse et de la fertilité des sols (GCES), 1970, Bulletin pédologique de la FAO . UTILISATION DE LA TECHNOLOGIE DU SYSTEME D’INFORMATION

GEOGRAPHIQUE ET DE LA TELEDETECTION A L’ETUDE DE L’EROSION

ET DE L’ENSABLEMENT DANS LE SITE RAMSAR ALAOTRA

Nombre de page : 103 Nombre de tableaux : 13 Nombre de cartes : 17 Nombre de figures : 03 Nombre d’organigrammes :02 Nombre d’annexes : 09

Résumé

L’objet du présent mémoire est l’étude qualitative et quantitative de l’ampleur et de l’évolution des zones ensablées durant les vingt dernières années. Les deux descentes successives dans le site RAMSAR ont permis de faire des observations des réalités sur site et de relever les coordonnées par GPS des lieux endommagés visités à titre de clés d’interprétation pour le traitement d’images satellitaires.

Dans cette étude, la technologie de la Télédétection et du SIG joue un rôle primordial dans l’étude de l’ensablement et l’estimation des pertes en terre suivant l’Equation Universelle de Wischmeier.

En effet à partir des cartes établies dans le cadre de ce travail, des informations sur l’état du milieu naturel du moment ont été recueillies, et une carte de perte en terre illustrant l’appréciation quantitative de l’effet de l’érosion a été établie dans le but de prévoir, de programmer et de planifier les actions à réaliser dans le domaine de la lutte anti-érosive dans les différents bassins versants de l’Alaotra. . Mots clés : Erosion, Lutte anti-érosive, Cartographie, Ensablement, SIG, Télédétection, Lavaka, Bassins Versants

Directeur de Mémoire : Dr RANDRIAMAHERISOA Alain Auteur : ANDRIANARIMANANA Harison Ny Ony - Enseignant chercheur à l’ESPA - Lot III D 78 Mahamasina Tel: 032 04 585 20