Etude De L'exploitation De Charbon De Bois Dans La

ECOLE NORMALE SUPERIEURE

DEPARTEMENT DE FORMATION INITIALE SCIENTIFIQUE CENTRE D’ETUDES ET DE RECHERCHES SCIENCES NATURELLES

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES EN VUE DE L’OBTENTION DU CERTIFICAT D’APTITUDE PEDAGOGIQUE DE L’ECOLE NORMALE (CAPEN) ETUDE DE L’EXPLOITATION DE CHARBON DE BOIS

DANS LA COMMUNE RURALE DE NANDIHIZANA

Présenté par : Mlle RAZAOHARIMIASA Nihry Tahiana

Date de soutenance : 02 Mars 2013

Année universitaire : 2011-2012

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

ECOLE NORMALE SUPERIEURE

DEPARTEMENT DE FORMATION INITIALE SCIENTIFIQUE CENTRE D’ETUDES ET DE RECHERCHES SCIENCES NATURELLES

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES EN VUE DE L’OBTENTION DU CERTIFICAT D’APTITUDE PEDAGOGIQUE DE L’ECOLE NORMALE (CAPEN)

ETUDE DE L’EXPLOITATION DE CHARBON DE BOIS

DANS LA COMMUNE RURALE DE NANDIHIZANA

Présenté par : Mlle RAZAOHARIMIASA Nihry Tahiana

Année universitaire : 2011-2012

LES MEMBRES DU JURY

PRESIDENT : Pr RAKOTONDRADONA Rémi

Ph.D en Physiologie et Microbiologie Végétales

Enseignant chercheur à l’Ecole Normale Supérieure

Université d’Antananarivo

JUGE : Madame RAZAFIARIMANGA Zara Nomentsoa

Maître de Conférences en Biochimie

Enseignant chercheur à la Faculté des Sciences

Université d’Antananarivo

DIRECTEUR : Monsieur ANDRIAR’ Samuel

Maitre de Conférences en Sciences de l’Education et Didactique

Enseignant chercheur à l’Ecole Normale Supérieure

Université d’Antananarivo

iii

REMERCIEMENTS

En préambule à ce mémoire, qu’il nous soit permis de rendre gloire à Dieu tout puissant pour son don ineffable! Il nous a offert la santé, la force, l’intelligence et les moyens nécessaires à tout moment. Ensuite, nous adressons nos vifs remerciements : A Monsieur RAKOTONDRADONA Rémi, d’avoir accepté de présider le jury de ce mémoire ; A Madame RAZAFIARIMANGA Zara Nomentsoa , qui a accepté de juger ce travail malgré ses nombreuses responsabilités ; A Monsieur ANDRIAR’ Samuel, pour ses cordiales directives et le temps qu’il a consacré à l’encadrement de ce travail ; Aux professeurs du CER Sciences Naturelles de l’Ecole Normale Supérieure d’Antananarivo. Ils ont été attentifs à mes questions et se sont montrés compréhensifs envers les normaliens. A Monsieur ANDRIANJOHANY Rakotonanahary, qui m’a soutenue moralement et financièrement ; A mes collègues du CER Sciences Naturelles, notamment la promotion « KANTO » pour la convivialité et la fraternité dont elle a fait preuve ; A toute ma famille, surtout à ma mère, qui m’avait aidée et qui avait fait des sacrifices pour moi. A tous ceux qui apportent de la prière pour moi.

Veuillez trouver ici l’expression de ma profonde gratitude !

Tahiana

GLOSSAIRE

• LOI GELOSE (loi n° 96-025) : La loi GELOSE prévoit le transfert de gestion à la communauté locale de certaines ressources naturelles comprises dans la limite de son terroir. Ce contrat est issu d’une médiation entre le Service de l’Environnement et des Forêts, les autorités communales et la communauté concernée (Maldidier, 2000)

• Communauté de base VOI : Selon l’article 3 de la loi GELOSE n°96-025 relative à la gestion locale des ressources naturelles, la communauté de base est constituée par tout groupement volontaire d'individus unis par les mêmes intérêts et obéissant à des règles de vie commune. Elle regroupe selon le cas, les habitants d'un hameau, d'un village ou d'un groupe de villages. La communauté de base est dotée de la personnalité morale et fonctionne comme une ONG selon les réglementations en vigueur. L’intérêt des membres réside dans le fait qu’ils ont un droit d’accès aux ressources communautaires.

• « Fata-pera » : C’est un foyer à charbon de bois utilisé par la plupart des familles urbaines pour la cuisson.

• « Vodihazo » : Ce sont des racines de bois utilisés par les charbonniers pour fabriquer de charbons de bois. Ils sont caractérisés par leur densité et leur qualité.

• « Ala gasy » : Mot désignant les bois qu’on peut carboniser à part les deux espèces les plus utilisées ( Eucalyptus et Pinus )

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Les onze Fokontany de la Commune de Nandihizana………………………………………………………… 5 Figure 2 : Carte de localisation de la commune par rapport au Chef lieu de District…………………………… 6 Figure 3 : Diagramme ombrothermique d’Ivato…………………………………………………………………………………. 8 Figure 4 : Les cultures contre-saison et la fabrication de briques……………………………………………………… 11 Figure 5 : Les forêts d’Angavokely……………………………………………………………………………………………………. 12 Figure 6: Schéma d’un tirage direct…………………………………………………………………………………………………..19 Figure 7: Tirage inversé……………………………………………………………………………………………………………………. 19 Figure 8 : Schéma récapitulatif de la démarche méthodologique adoptée………………………………………. 25 Figure 9 : Les bois abattus………………………………………………………………………………………………………………..26 Figure 10: Les « vodihazo »……………………………………………………………………………………………………………….27 Figure 11 : Coupe transversale d’une fosse……………………………………………………………………………………… 27 Figure 12: Zone d’exploitation…………………………………………………………………………………………………………. 28 Figure 13 : Empilement de bois…………………………………………………………………………………………………………28 Figure 14 : Coffrage par des feuillages……………………………………………………………………………………………… 29 Figure 15 : Carbonisation…………………………………………………………………………………………………………………. 30 Figure 16: Refroidissement………………………………………………………………………………………………………………. 30 Figure 17 : Charbons défourrés………………………………………………………………………………………………………… 31 Figure 18 : Sacs voilés de graminées………………………………………………………………………………………………… 31 Figure 19 : Corde en sisal…………………………………………………………………………………………………………………. 32 Figure 20: Charbons mis en sac………………………………………………………………………………………………………… 32 Figure 21 : Schéma récapitulatif de la fabrication de charbon de bois……………………………………………… 33 Figure 22 : Calendrier de production de charbon de bois…………………………………………………………………. 37 Figure 23 : Espèces utilisées pour la fabrication de charbon de bois………………………………………………… 38 Figure 24 : Eucalyptus ……………………………………………………………………………………………………………………….39 Figure 25 : Four subri-fosse …………………………………………………………………………………………………………….. 54 Figure 26: Four MATI ………………………………………………………………………………………………………………………. 54 Figure 27 : Abattage………………………………………………………………………………………………………………………….56 Figure 28 : Séchage en tipis …………………………………………………………………………………………………………….. 56 Figure 29 : Empilement ………………………………………………………………………………………………………………….. 57 Figure 30 : Event ……………………………………………………………………………………………………………………………… 57 Figure 31 : Meule…………………………………………………………………………………………………………………………….. 58 Figure 32 : Récapitulation du recyclage de charbon ………………………………………………………………………… 62 Figure 33 : Foyer au charbon « Fata-pera »……………………………………………………………………………………… 62 Figure 34 : Foyer métallique céramique…………………………………………………………………………………………… 63 Figure 35 : Cuiseur solaire parabolique……………………………………………………………………………………………. 65 Figure 36 : Cycle de l’eau………………………………………………………………………………………………………………… 67

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Noms des Fokontany et leur distance respective par rapport au chef lieu de la commune 4 Tableau 2 : Moyennes des températures mensuelles en °C durant les cinq dernières années (2007- 2011) ...... 7 Tableau 3 : Moyenne des pluviomètries en mm durant les cinq dernières années (2007-2011) ...... 8 Tableau 4 : Répartition de la population par âge et par sexe ...... 10 Tableau 5 : Les producteurs ou les charbonniers selon l’activité et le sexe...... 36 Tableau 6 : Classification Eucalyptus et Pinus ...... 38 Tableau 7 : Matériels utilisés pour la production ...... 40 Tableau 8 : Durée de fabrication de charbon ...... 40 Tableau 9 : Rendement de production...... 41 Tableau 10: Type d’énergie la plus utilisée par les familles ...... 42 Tableau 11 : Moyenne mensuelle de dépense de chaque famille en bois de feu en fonction du nombre de personnes dans la famille...... 43 Tableau 12 : Moyenne de dépense mensuelle des familles rurales en charbon de bois en fonction du nombre de personnes dans la famille...... 43 Tableau 13 : Dépense moyenne mensuelle en charbon de bois en fonction du nombre de personnes ...... 44 Tableau 14 : Moyenne mensuelle en électricité de chaque famille en fonction du nombre de personnes dans la famille...... 44 Tableau 15 : Moyenne de dépense mensuelle en gaz de chaque famille en fonction du nombre de personnes dans la famille...... 45 Tableau 16: Les différences entre carbonisation améliorée et traditionnelle ...... 60

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LISTE DES ABREVIATIONS

CNRIT : Centre National de Recherche Industrielle et Technologique CSB II : Centre de Santé de Base catégorie II CTFT : Centre Technique Forestier Tropical ENS : Ecole Normale Supérieure ESSA : Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques EMIC : Environmental Mutagen Information Center FAO: Food and Agriculture Organization (Organisation des Nations Unies pour l’Alimentation et l’Agriculture) FOFIFA : Foibe Fikarohana ampiharina amin’ny Fampandrosoana ny eny Ambanivohitra (Centre National de la Recherche appliquée au Développement Rural) GELOSE : Gestion Locale SEcurisée HAP : Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques IRD : Institut de Recherches pour le Développement URD : Urgence Réhabilitation Développement VOI : Vondron’Olona Ifotony

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SOMMAIRE INTRODUCTION GENERALE ...... 1 PARTIE I : GENERALITES SUR LE MILIEU D’ETUDE ...... 3 I- 1 - Identification ...... 3 I-1-1- Historique ...... 3 I-1-2- Caractéristique administrative ...... 4 I-1-3- Situation géographique ...... 5 I-1-4- Milieu physique...... 6 I-1-4-1- Relief ...... 6 I-1-4-2- Géologie ...... 6 I-1-4-3- Climat ...... 7 I-1-4-3-1- La température ...... 7 I-1-4-3-2- La précipitation ...... 7 I-1-4-3-3- Le diagramme ombrothermique ...... 8 I-1-5- Milieu humain ...... 9 I-1-5-1- Ethnies ...... 9 I-1-5-2- Population et démographie ...... 9 I-2- Potentialité socio-économique ...... 10 I-2-1- Santé ...... 10 I-2-2- Education ...... 10 I-2-3- Agriculture ...... 10 I-2-4- Elevage ...... 11 I-2-5- Artisanat ...... 11 I-2-6- Tourisme ...... 11 I-3-Ecologie du milieu ...... 12 I-3-1-Flore ...... 12 I-3-2-Faune ...... 13 I-3-3- Sol ...... 13 I-3-4- Hydrologie ...... 13 CONCLUSION DE LA PREMIERE PARTIE ...... 14 PARTIE II : METHODOLOGIE DE TRAVAIL, LES DIFFERENTES ETAPES DE FABRICATION DE CHARBON DE BOIS, RESULTATS ET INTERPRETATIONS, IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX ..... 15 II-1- Quelques définitions ...... 15 II-1-1- Charbon de bois ...... 15

II-1-2- Carbonisation ...... 15 II-1-3- Pyrolyse ...... 15 II-2-Caractéristiques du bois ...... 16 II-2-1- Composition ...... 16 II-2-2- Constitution chimique ...... 16 II-3-Principe de carbonisation ...... 16 II-3-1- Les différentes phases de la carbonisation ...... 16 II-3-2- Facteurs agissant sur la carbonisation ...... 17 II-3-2-1- La température de la réaction ...... 17 II-3-2-2- L’humidité du bois ...... 17 II-3-3- Modes opératoires de carbonisation ...... 18 II-3-3-1-La carbonisation par combustion partielle ou interne ...... 18 II-3-3-2- La carbonisation par chauffage externe ...... 18 II-3-3-3- La carbonisation par contact de gaz chauds ...... 18 II-3-4- Mode de tirage pour la carbonisation partielle ou interne ...... 19 II-3-4-1- Le tirage direct ...... 19 II-3-4-2- Le tirage inversé ...... 19 II-3-5- Pollution atmosphérique ...... 20 II-3-5-1-Composition des fumées ...... 20 II-3-5-1-1- Les particules ou poussières ...... 20 II-3-5-1-2- Les gaz incondensables ...... 20 II-3-5-1-3- Les composés organiques condensables ou pyroligneux ...... 21 II-3-5-2- Effets sur la santé de l’homme ...... 22 II-4- Méthodologie de travail...... 22 II-4-1- Documentation ...... 22 II-4-2- Travaux préliminaires ...... 23 II-4-3- Entretien ...... 23 II-4-4- Collecte de données sur terrain ...... 23 II-4-4-1- Enquêtes ...... 23 II-4-4-1-1- Objectifs ...... 23 II-4-4-1-2- Echantillonnage ...... 23 II-4-4-1-3- Orientation et réalisation de l’enquête ...... 24 a- Type de questionnaires choisis...... 24 b- Réalisation de l’enquête ...... 24

II-4-5- Observation visuelle ...... 24 II-4-6- Traitement et analyses des données ...... 24 II-4-7- Rédaction ...... 24 II-5- Les différentes étapes de fabrication de charbon de bois ...... 26 II-5-1- Abattage ...... 26 II-5-2- Tronçonnage et mise en dimension ...... 26 II-5-3- Construction de la fosse ...... 27 II-5-4- Empilage ou empilement ...... 28 II-5-5- Coffrage ou recouvrement de terre ...... 29 II-5-6- Carbonisation ...... 29 II-5-7- Refroidissement ...... 30 II-5-8- Défournement ...... 31 II-5-9- Mise en sac et transport ...... 31 II-5-10- Commercialisation ...... 32 II-5-11- Etapes de fabrication de charbon de bois ...... 33 II-6- Critères de qualité du charbon de bois ...... 34 II-7- Les conditions de l'exploitation forestière ...... 34 II-8- Résultats et interprétation ...... 35 II-8-1- Résultat venant des producteurs ...... 35 II-8-1-1- Les producteurs ou les charbonniers ...... 35 II-8-1-2- Importance de l’activité de carbonisation ...... 36 II-8-1-3- Le calendrier et le rythme de production ...... 36 II-8-1-4- Espèces les plus exploitées ...... 37 II-8-1-5- Matière première ...... 39 II-8-1-6- Les outils utilisés ...... 39 II-8-1-7- Durée de fabrication de charbon de bois ...... 40 II-8-1-8- Le rendement ...... 41 II-8-2- Résultats auprès des familles...... 41 II-8-2-1- Type d’énergie ...... 41 II-8-2-2- Dépenses mensuelles des familles en énergie ...... 42 II-8-2-2-1- Cas des familles rurales ...... 42 a- Bois de feu ...... 42 b- Charbon de bois ...... 43 II-8- 2-2-2- Famille urbaine ...... 43

a- Bois de feu ...... 43 b- Charbon de bois ...... 44 c- Electricité ...... 44 d- Gaz ...... 44 II-8-2-3- Les autres utilisations de ces énergies ...... 45 II-9-Impacts environnementaux liés à la production de charbon de bois...... 45 II-9-1- Déforestation ...... 45 II-9-2- Changement climatique ...... 46 II-9-3-L’érosion ...... 47 CONCLUSION DE LA PARTIE II ...... 48 PARTIE III : LES SOLUTIONS PROPOSEES SUR UNE GESTION DURABLE DE LA FORET ET POUR NEGOCIER AUX ACTIVITES CHARBONNIERES ...... 49 III-1- AUGMENTATION DE L’OFFRE...... 49 III-1-1-Reboisement ...... 49 III-1-1-1- Objectifs ...... 49 III-1-1-2- Technique de reboisement ...... 50 III-1-2- Contrôle de gestion de l’énergie domestique : Application de la GELOSE ...... 51 III-1-2-1- Définition ...... 51 III-1-2-2- GELOSE pour la production de charbon de bois : Contraintes spécifiques ...... 51 III-1-2-3- Contrat GELOSE pour la production de charbon de bois ...... 52 III-1-3- Utilisation de techniques de production améliorée ...... 53 III-1-3-1- Amélioration de technique d’exploitation des produits ligneux ...... 53 III-1-3-2- Amélioration de technique de carbonisation ...... 53 III-1-3-3- Carbonisation améliorée et contrôle forestière décentralisée ...... 55 III-1-3-3-1- Différentes étapes de carbonisation améliorée ...... 55 a- Délimitation de la forêt à exploiter ...... 55 b- Quota de production ...... 55 c- Le site de carbonisation ...... 55 d- Abattage et récolte de bois ...... 55 e- Séchage du bois ...... 56 f- Marquage et orientation de la meule ...... 56 g- Chargement du four ...... 56 h- Préparation des évents ...... 57 i- Recouvrement de la meule ...... 57

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j- Allumage de la meule ...... 57 k- Conduite de la carbonisation et surveillance ...... 57 l- Extinction du feu...... 58 m- Défournement du charbon produit ...... 58 III-1-3-3-2- Rendement ...... 58 III-1-3-3-3-Comparaison des deux techniques de carbonisation : traditionnelle et améliorée ...... 59 III-1-3-4- Fabrication de charbon à partir de biomasse ...... 61 III-1-3-4-1- Définition ...... 61 III-1-3-4-2- Fabrication de charbon à partir de fines de charbon récupérées ...... 61 III-2- MAITRISE DE LA DEMANDE ...... 62 III-2-1- Utilisation des foyers améliorés ...... 62 III-2-2- Combustible de substitution : le biogaz ...... 63 III-2-3- Le cuiseur solaire parabolique : ...... 64 III-3- Intérêts pédagogiques ...... 65 III-3-1- Education environnementale ...... 66 III-3-2- Contribution à l’amélioration du programme ...... 66 III-3-3- Renforcement à l’amélioration du programme de la classe de première D ...... 67 CONCLUSION DE LA TROISIEME PARTIE ...... 69 CONCLUSION GENERALE ...... 70 BIBLIOGRAPHIE ...... 72

INTRODUCTION GENERALE

En 1950, 26% de la surface du pays malgache soit 15 millions d’hectares étaient recouverts par la forêt ; aujourd’hui seul 17% du territoire : 9 millions d’hectares sont boisés, alors que beaucoup pensent qu’à l’origine Madagascar était arboré à 90% [3] . A Madagascar comme en Afrique subsaharienne, le bois énergie couvre plus de 80% de la consommation d’énergie domestique, destinée à la cuisson des aliments [6]. Le bois est une source d’énergie nationale renouvelable qui ne coute rien en devise et est adaptée aux besoins domestiques [5].

Selon la FOFIFA à Madagascar, la demande annuelle en bois de feu et charbon de bois est estimée à plus de 6 millions de mètres cube avec une projection de 10 millions de mètres cube en l’an 2000. Elle entraîne la disparition annuelle de 130 mille hectares de forêt naturelle. Mais la consommation de bois dans le milieu rural et urbain n’est pas la même ; ainsi la consommation de bois en milieu rural est prédominée par le bois du feu dont elle est estimée entre 480 kg² et 945 kg² par habitant par an [21].

En 2005, la consommation de bois de feu est estimée à 9,02 millions de mètres cube dont 8,37 millions en zone urbaine. Mais en milieu urbain, on constate que les principaux combustibles utilisés par les ménages sont en premier lieu le charbon de bois et en second lieu le bois de feu [19]. En 2005, la consommation annuelle de charbon de bois par habitant urbain est estimée à 1,75 m 3. Ce qui nous ramène à une consommation totale de bois pour la production de charbon de bois à 8,58 millions de m 3 [21].

Cette différence de consommation est due aux multiples avantages en utilisant le charbon de bois en comparaison avec le bois de chauffe. Il est plus léger, facile à transporter ; dégage moins de fumée et son pouvoir calorifique est double de celui du bois enfournée. Mais par rapport aux autres énergies de substitution telles que le gaz, le pétrole ou l’électricité qui nécessitent des dépenses de devise pour financer leur importation, le charbon de bois coûte moins cher, donc ces énergies de substitution ne sont pas accessibles au pouvoir d’achat de la population malgache surtout dans le milieu rural. L’ensemble des grandes villes de Madagascar consomment chaque année 250 000 tonnes de charbon de bois [25]. Il fallait 1800 ha par an d’eucalyptus pour fournir les 750 000 tonnes de charbon utilisés annuellement par la ville d’Antananarivo [21].

Cette consommation en charbon à Madagascar entraîne une diminution non négligeable de couvert forestier qui est un facteur très important pour la déforestation. La prise de conscience de ce phénomène nous a amené à faire une étude à propos du charbon de bois, notamment de savoir dans quelle(s) mesure(e) peut-on viabiliser la pratique de l’exploitation. En effet du moins dans l’état actuel des choses, les foyers malgaches sont suspendus pour leur fonctionnement à l’exploitation du charbon de bois.

Notre hypothèse est que celle-ci peut se faire si les exploitants ruraux ont été suffisamment informés sur tout le processus de déforestation et de reforestation.

Pour mener à notre travail, nous avons procédé à des enquêtes par questionnaires auprès des exploitants de charbon et des familles de la commune rurale de Nandihizana, celle-ci étant notre région d’origine même. A cela s’ajoutent les recensements bibliographiques relatifs au thème.

Pour ce faire, notre travail comprend trois parties : la première partie présente les généralités sur le milieu d’étude ; la deuxième partie porte sur les différentes étapes de fabrication de charbon de bois. La troisième partie propose une gestion durable de la forêt pour négocier aux activités charbonnières.

PREMIERE PARTIE GENERALITES SUR LE MILIEU D’ETUDE

PARTIE I : GENERALITES SUR LE MILIEU D’ETUDE Pour pouvoir donner l’aperçu général de la zone d’étude, la connaissance de l‘histoire du lieu ainsi que l’étude du milieu géographique et physique semble évidente. Il est nécessaire de parler des caractéristiques administratives, de décrire la situation géographique accompagnée de la reconnaissance de la situation socio-économique.

I- 1 - Identification

I-1-1- Historique Andrianampoinimerina, avec une de ses 12 femmes qui vivait à Antsahadinta Alarobia, avait deux enfants : Andrianianto et Rafaranivahoaka. Suite à la mort de leur mère, ces deux enfants vivaient avec des parents proches où ils souffraient beaucoup.

Un jour, le roi a fait une visite à ces enfants ; il a vu la souffrance de ses enfants alors il a décidé de les amener à Ambohimanga pour vivre avec lui. Mais la situation n’est pas encore facile pour eux car leur marâtre était très insupportable. Un jour, en l’absence de leur père, ils ont quitté le foyer. Après tant de recherche, la présence de ses enfants a été signalée à Ankadivory (un de Fokontany de la Commune). Tout de suite, le roi est parti avec ses guerriers pour rejoindre le dit village. Les enfants y étaient vraiment. Et Andrianampoinimerina était très heureux. Il a dansé, beaucoup dansé. C’est alors qu’il a changé le nom du village d’Ankadivory en NANDIHIZANA.

Mais plus tard, au temps de la colonisation, lors de la construction du chemin de fer vers la côte Est, un architecte français qui a pour nom Carion, s’est installé à Nandihizana pour se charger de la gare. Il succomba et il y fut enterré. Depuis ce temps, la localité fut baptisé CARION. Avant 1975, la commune a porté le nom de Carion mais après, avec la politique de malgachisation, le nom Nandihizana a été repris pour être maintenu jusqu’ à maintenant. Quant au nom du Fokontany, du chef lieu de la commune, le nom Carion est encore maintenu.

Remarque

Les tombeaux de ces deux enfants d’Andrianampoinimerina se trouvent dans deux Fokontany de la Commune : tombeau d’Andrianianto à Ambohimiadana tandis que celui de Rafaranivahoaka à Farariana.

I-1-2- Caractéristique administrative Au plan administratif, la commune rurale de Nandihizana se trouve dans la Région d’Analamanga, district de Manjakandriana. Cette commune est limitée :

• au Nord par la commune rurale d’Anjepy • au Sud par la commune rurale d’Alarobia • à l’Est par la commune rurale de Sambaina • à l’Ouest par la commune rurale d’Ambanitsena

La commune rurale de Nandihizana est constituée par onze (11) Fokontany. Le tableau suivant montre le nom des onze Fokontany et leur distance par rapport au chef lieu de la Commune.

Tableau 1 : Noms des Fokontany et leur distance respective par rapport au chef lieu de la commune

FOKONTANY DISTANCE (km)

AMBOHIJAFY 7

AMBOHIMIADANA 2,5

AMBOHIMIFANGITRA EST 3

AMBOHITRAVAO 7

ANGAVOKELY 5,5

ANKADIEFAJORO 2

ANKADIVORY 3

CARION 0

FARARIANA 4

MAHARIDAZA 3

NANELEZANA 5

(Source : Monographie de la Commune)

Figure 1 : Les onze Fokontany de la Commune de Nandihizana

(Source : Monographie de la commune)

I-1-3- Situation géographique Située à une distance de 30 km de centre ville d’Antananarivo et 18 km du chef lieu de District de Manjakandriana, la Commune rurale de Nandihizana est traversée par la route nationale N° 2. Sur le plan géographique, elle est située à la latitude de 18° 53’ S et la longitude 47° 41’ E

Figure 2 : Carte de localisation de la commune par rapport au Chef lieu de District

(Source : Madagascar-Revue de Géographie, volume 48, Juillet 2011- Décembre 2011)

I-1-4- Milieu physique

I-1-4-1- Relief Nandihizana possède un relief mou plus ou moins accidenté dont les collines sont utilisées en général à l’implantation des villages. Leur flanc est aménagé pour les cultures de manioc ; les vallées et les plaines sont occupées par des champs de cultures vivrières.

I-1-4-2- Géologie Cette commune est incluse dans le bloc d’Antananarivo. Le granite porphyroïde de Carion constitue un très gros massif dans le centre Nord de la feuille.

Pétrographiquement, c’est un granite monolithique c’est-à-dire qui comporte un feldspath potassique (orthose, ou plus souvent microcline). Il montre de grands cristaux : « en dent de cheval » de microcline de quartz.

Le massif de Carion semble se présenter en formation synclinale.

I-1-4-3- Climat D’après la direction du service de la Météorologie et de l’Hydrologie d’ Ampandrianomby (Antananarivo) situés sur les positions géographiques suivantes :

• Latitude : 18° 54’ Sud • Longitude : 47° 32’ Est • Altitude : 1310 m

La commune rurale de Nandihizana possède la même donnée climatique que celui d’Ivato qui est un climat tropical d’altitude (Climat tropical froid)

I-1-4-3-1- La température Le tableau 2 montre la moyenne des températures mensuelles d’Ivato durant les cinq dernières années.

Tableau 2 : Moyennes des températures mensuelles en °C durant les cinq dernières années (2007-2011)

T° \Mois J F M A M J J A S O N D

T°max (°C) 27,08 26,6 26,8 25,8 24,34 22,06 20, 86 22 ,26 24 ,74 26 ,74 27 ,74 28 ,06

T° min (°C) 17,5 17 ,36 16,96 15, 72 13,56 11,02 10,38 10,88 11,96 13,76 16,04 16,92

T° M (°C) 22,29 21, 98 21,88 20,76 18,96 16,54 15,62 16,57 18,35 20,25 21,76 22,4 9

(Source : Données METEO)

T° max : Température maximale en degré Celsius

T° min : Température minimale en degré Celsius

T° M : Moyenne mensuelle de températures en degré Celsius

La température moyenne annuelle varie entre 16° C et 22° C ; le mois le plus chaud se situe en décembre avec la température moyenne de 22° C, le mois le plus froid se trouve en Juillet avec 15° C.

Suivant cette donnée, on observe au cours d’une année, une alternance de deux saisons bien distinctes, une courte durée de saison froide de Mai au mois de Septembre et l’autre chaude qui dure 7 mois durant toute l’année du mois d’Octobre à Avril.

I-1-4-3-2- La précipitation

Le tableau 3 suivant montre la moyenne mensuelle des pluviométries d’Ivato durant les cinq dernières années.

Tableau 3 : Moyenne des pluviomètries en mm durant les cinq dernières années (2007-2011)

Mois J F M A M J J A S O N D

(1) 323,42 262,42 172,16 76,32 20,08 6,36 6,14 2,20 12,54 66,86 158,32 207,88

(2) 21 16 15 9 5 3 4 4 3 7 12 13

(Source : Données METEO)

PR : Précipitation

(1) : Moyenne mensuelle de la précipitation (2) : Moyenne mensuelle de nombre de jours où il y a arrivée de pluies

Le climat est caractérisé par une saison sèche très marquée qui dure 7 mois (du mois de Avril au mois d’Octobre) et une période pluviale de 5 mois (du mois de Novembre au mois de Mars). Des précipitations moyennes annuelles atteignent 1124,20 mm sur 77 jours de pluies. On peut dire que la pluie est abondante mais elle reste concentrée sur quelques mois de l’année (Novembre-Mars)

I-1-4-3-3- Le diagramme ombrothermique

Les données météorologiques du tableau II et du tableau III nous permettent d’élaborer le diagramme ombrothermique suivant :

175 350 150 300 125 250 100 200 T° 75 150 Pression Pr Température 50 100 25 50 0 0 JASONDJFMAMJ

Figure 3 : Diagramme ombrothermique d’Ivato

(Source : Données METEO)

Le diagramme ombrothermique de Gaussen-Begnours (P =2T) permet de caractériser le climat d’Ivato qui est aussi celui de Nandihizana.

Ainsi, le climat est marqué par deux saisons bien distinctes :

• une saison sèche et fraîche (P= 2T) d’Avril en Octobre, elle dure en moyenne 7 mois, dont la quantité de pluie reçue pendant cette période est moindre ; le nombre moyen de jours de pluie est de 35/7 = 5 jours. La température moyenne assez élevée qui varie autour de 18,15 °C ; le mois le plus froid est le mois de Juillet ayant une moyenne de 15,62. • une saison chaude et pluviale (P = 2T) de Novembre en Mars qui dure donc pendant 5 mois et où les précipitations sont beaucoup plus abondantes et pouvant atteindre en moyenne jusqu’à 224,84 mm par mois. Le nombre moyen de jours où il y arrive de pluies est élevé 77/5 = 15 jours. La température moyenne mensuelle est élevée, égale à 22,08 °C par rapport à celle de la saison sèche et fraîche.

I-1-5- Milieu humain

I-1-5-1- Ethnies Ce site d’étude est surtout habité par les merina mais il y a des immigrants temporaires et/ou permanents venant des autres régions selon les raisons de leur travail.

I-1-5-2- Population et démographie Avec ses 11 Fokontany, la Commune rurale Nandihizana possède une superficie de 30,9 km². Au total, 5641 habitants vivent dans cette commune ; soit une densité de 183 habitants par km². Tous ceux-ci sont relevés à partir du recensement général des habitants en 2011.

Des données statistiques concernant la répartition de la population par âge et par sexe obtenus à partir du canevas de la monographie de la commune nous ont permis d’en déduire que :

• en fonction de leur âge : 52,49 % de la population totale sont inclus dans la classe des populations actives, présentant un âge entre 18 à 69 ans. 28,18 % figurent parmi les futures populations actives, dont l’âge se trouve entre 6 à 17 ans 16,30 % sont considérées comme des enfants, présentant un âge compris entre 0 à 6 ans. et seulement 3,01 % de la population sont des individus âgés non en activité, c’est-à-dire plus de 70 ans.

• en fonction de leur sexe : Dans la majorité des cas, les femmes sont légèrement plus nombreuses que les hommes mais dans cette commune : 50,50 % du total de la population sont des individus de sexe masculin ; ce que récapitule le tableau IV suivant.

Tableau 4 : Répartition de la population par âge et par sexe

SEXE/AGE 0 à 6 ans 7 à 17 ans 18 à 69 ans Plus de 70 ans Total

Masculin 468 784 1506 94 2852

Féminin 452 806 1455 76 2789

Total 920 1590 2961 160 5641

(Source : Canevas de la monographie de la commune)

I-2- Potentialité socio-économique

I-2-1- Santé La commune rurale de Nandihizana possède un Centre de Santé de Base n° II au niveau du chef lieu. Mais dans chaque Fokontany, il y a des agents sanitaires qui assurent la sensibilisation et tous les suivis sanitaires.

I-2-2- Education Pour l’enseignement primaire, les sept Fokontany ont déjà leurs Ecoles Primaires Publiques, mais l’insuffisance d’enseignants fonctionnaires reste le problème de ces établissements. Pour ces sept Fokontany, on a seulement 10 enseignants fonctionnaires. Mais la commune rurale de Nandihizana possède un Collège d’Enseignement Général localisé sur le chef lieu. Il existe aussi des écoles privées comme l’Ecole Catholique à Nanelezana et à Carion, ainsi qu’un Lycée privé au chef lieu de la commune.

I-2-3- Agriculture L’agriculture est la principale activité de la population locale. On rencontre deux types de culture dans la commune : la culture rizicole et la culture vivrière. Les cultures de riz se font au niveau des rizières de la commune en une seule saison parce que l’irrigation est très difficile. On a donc seulement le vakiambiaty dont les semis se font en Septembre-Octobre, le repiquage en Novembre-Décembre au début de la saison des pluies et la récolte en Avril- Mai.

Mais après la récolte, les rizières sont utilisées pour la fabrication des briques et pour faire des « Voly avotra » (Culture contre saison).On cultive donc du haricot (Phaseolus vulgaris ) ; des pommes de terre (Solanum tuberosum ) ; des petits pois (Pisum sativum) ainsi que de l’avoine (Avena sativa L .) pour les bovins.

Figure 4 : Les cultures contre-saison et la fabrication de briques

(Source : Clichés de l’auteur)

Pour les cultures vivrières, qui regroupent la culture de manioc, des patates douces, des pommes de terre, elles restent comme des cultures de compléments et les produits sont destinés seulement pour la consommation locale. Elles occupent les vallées et les plaines.

I-2-4- Elevage On ne peut pas séparer l’élevage de l’agriculture, ce sont deux activités complémentaires dans la vie de la population rurale. Dans la commune rurale de Nandihizana, on rencontre dans chaque Fokontany des élevages bovins, des porcins et surtout des volailles. Ces différents élevages permettent d’avoir des fumiers utiles pour la fertilisation de la terre pour avoir un bon rendement surtout pour la riziculture. L’élevage porcin permet aux paysans d’épargner leur argent.

I-2-5- Artisanat Beaucoup de paysans de la commune complètent leur activité d’éleveur et d’agriculteur en faisant des artisanats comme la fabrication des paniers ou soubique et de « Tsihy » à partir des « herana » ( Cyperus sp ) qui sont vendus lors du marché de Lundi au chef lieu de la commune. Il y a ainsi des brodeuses qui confectionnent des variétés de broderies afin de les vendre dans la grande ville.

I-2-6- Tourisme La commune possède quelques particularités du point de vue touristique car elle possède une ressource naturelle spécifique localisée à Angavokely. Cette ressource est constituée par une réserve naturelle dense de superficie 96 ha et de forêt naturelle dense de superficie 514 ha. Ainsi Angavokely possède une vue panoramique qui attire beaucoup de visiteurs et des touristes.

L’exploitation forestière fait partie intégrante des principales sources de revenu de la population du Fokontany d’Angavokely, de la Commune Rurale de Nandihizana Carion, voire du District de Manjakandriana. Les grottes, le musée, les points culminants et les lieux sacrés attirent beaucoup de visiteurs. La station d’Angavokely offre donc des lieux touristiques et récréatifs ainsi que des lieux de sacrifice et de prière (Grotte d’Andranonandriana, d’Andriatsalama, d’Ambatomaizina) et avec un aménagement rationnel, la station forestière pourrait être bénéfique à la population locale en fournissant des offres d’emploi comme guide touristique par exemple.

Figure 5 : Les forêts d’Angavokely

(Source : Madagascar-Revue de Géographie, volume 48, Juillet 2011- Décembre 2011)

I-3-Ecologie du milieu

I-3-1-Flore La plaine est constituée d’un paysage rizicole. La végétation relevée est caractéristique des zones humides dont la flore est domineé par des plantes aquatiques : Cyperus madagascariensis (zozoro) ; Cyperus latifolius (herana) ; Vernonia mudicaulis (ambiaty) et Phragmites mauritanus (bararata)

Mais le paysage est dominé par la pseudo-steppe sur les « tanety ». Les arbustes sont donc formés par Mimosa sp (mimosas), Aphliratheae formis (voafotsy) ; Psidia altisma (Dingadingana) ; Phillipia (Anjavidy) ; Helichrysam (Rambiazina) ; Lantana camara (Radrika) Hyparhenia sp (Vero) ; Aristida multicaulis (pepeka) ; Chrysopogon serulatus (Ahitrombilahy)… Mais les peuplements vegétals sont dominés par Eucalyptus (Kininina) et Pinus (Kesika). Ces différents espèces sont utilisées à la fabrication de charbon de bois. On dénomme « ala gasy » les espèces autres que Eucalyptus et Pinus exploitées par les charbonniers de la commune.

I-3-2-Faune En plus des animaux domestiques, notre site d’étude possède différent type de faune comme les poissons, des amphibiens et des oiseaux.

Parmi les poissons, on peut citer Tilapia zillii (Tilapia) ; Cyprinus madagascariencis (Trondro gasy) ; et Pirana (Pirina).

Les oiseaux sont représentés par Foudia madagascariensis (Fody) ; Hypsipetes madagascariensis (Tsakorovana) ; Resitornis variegata (Taotaokafo) ; Motacilla flaviventris (Triotrio) ; Corvus albus (Goaika) ; Acridotheres tristis (Maritaina) ; Falco newtoni ( Hitsikitsika).

I-3-3- Sol La commune rurale de Nandihizana est caractérisée par la dominance des « tanety » qui sont occupés par les cultures vivrières et des espèces végétales utilisées par la population locale pour la cuisson des aliments comme Mimosa sp . Certains de ces « tanety » sont recouverts par d’implantations Eucalyptus et Pinus .

Les plaines qui sont utilisées pour la riziculture sont argileuses. L’argile est une roche sédimentaire composée par des colloïdes minéraux ayant une structure feuilletée assurant une bonne rétention de l’eau.

Mais de vastes partis des sols sont dénudés sous l’action anthropique de l’homme surtout pour la fabrication de charbon ainsi que le feu de brousse. Cette action humaine entraîne l’augmentation de l’érosion.

I-3-4- Hydrologie En général, cette partie étudie la circulation naturelle à la surface de la terre ainsi que les propriétés de l’eau. Ainsi la commune rurale de Nandihizana possède des ressources en eau. Plusieurs cours d’eau ont leur source dans la station forestière d’Angavokely. Ils assurent l’approvisionnement en eau du poste forestier d’Angavokely ainsi que plusieurs Fokontany de la Commune comme ceux de Carion, Ambohimiadana, Farariana, Ankadivory et Nanelezana. Certains vont se jeter dans l’Ikopa par l’intermédiaire de la rivière Ihadiana et participent en partie à l’approvisionnement en eau d’Antananarivo. C’est à partir de ces cours d’eau aussi qu’on a la rivière de Mahavoky qui irriguent de plusieurs rizières dans la commune.

CONCLUSION DE LA PREMIERE PARTIE

La commune rurale de Nandihizana se situe à 30 km du centre ville d’Antananarivo. Elle a ses particularités tant sur le plan socio-économique que touristique et environnemental grâce à la présence de ressources naturelles spécifiques à Angavokely. Cette zone d’étude est soumise à un climat tropical froid qui présente deux saisons bien distinctes : une saison sèche et fraiche d’Avril en Octobre et une saison chaude et pluvieuse de Novembre en Mars. Le relief est mou dont la plupart des collines où sont implantés Eucalyptus et Pinus utilisés à la production de charbon de bois.

Avec sa superficie de 30,9 km² ; elle compte au total 5.641 habitants soit une densité de 183 habitants par km². L’activité principale de la population réside dans l’agriculture et l’élevage complété par la pratique des artisanats et de la production de charbon. Sur le plan infrastructurel, la commune est dotée de CSB II, des terrains de sports ainsi que la présence des écoles primaires publiques et de Collège d’Enseignement Général avec des établissements privés.

DEUXIEME PARTIE

METHODOLOGIE DE TRAVAIL, LES DIFFERENTES ETAPES DE FABRICATION DE CHARBON DE BOIS, RESULTATS ET INTERPRETATIONS, IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX

PARTIE II : METHODOLOGIE DE TRAVAIL, LES DIFFERENTES ETAPES DE FABRICATION DE CHARBON DE BOIS, RESULTATS ET INTERPRETATIONS, IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX

Cette deuxième partie est essentiellement axée sur les différentes conditions et étapes de fabrication de charbon de bois ainsi que l’analyse et l’interprétation des résultats des enquêtes menées auprès des exploitants de charbon et des familles et les impacts environnementaux. Deux considérations peuvent être prises en compte : les études bibliographiques et les études sur terrain. D’abord, ce que préconise les études bibliographiques

II-1- Quelques définitions

II-1-1- Charbon de bois Le charbon de bois est un terme usuel pour définir un carbonisât de bois et de certains matériaux organiques naturels [10].

C’est un combustible de couleur noire, friable, hygroscopique, résidu solide qui reste lorsque le bois a été carbonisé. Il peut retenir l’humidité atmosphérique [18] et est formé essentiellement de carbone (75 à 85%) ; puis des matières minérales qui constituent les cendres et de matières volatiles [4].

II-1-2- Carbonisation La carbonisation est un processus chimique amorcé par la chaleur avec un contrôle d’admission d’air dans un espace fermé par lequel la matière ligneuse est transformée en charbon de bois. Il s’agit théoriquement de la pyrolyse de bois [18].

II-1-3- Pyrolyse C’est une décomposition thermique allant de 300° C à 700° C en l’absence de l’air, des composés organiques ou minéraux. Pour le cas de bois, la pyrolyse consiste à la dégradation des trois polymères végétaux : cellulose ; hémicellulose et lignine [13] et donne naissance aux trois types de produits suivants :

• charbon de bois • fraction pyroligneuse • fraction gazeuse

II-2-Caractéristiques du bois

II-2-1- Composition Le bois est un matériau dont la composition élémentaire varie peu quelle que soit l’espèce. Le bois anhydre contient en masse : [29]

• 49 à 50 % de carbone • 6 % d’hydrogène • 43 à 44 % d’oxygène • 0,2 à 0,5 % d’azote

Les bois ont des teneurs variables en matières minérales (Calcium, magnésium, sodium, fer, potassium, silice,…), selon la nature de l’essence ou le lieu de récolte.

II-2-2- Constitution chimique La constitution chimique des bois est variable. Les taux des différents constituants peuvent être les suivants : [2]

• cellulose 30 à 55 % • lignine 20 à 40 % • pentosanes 9 à 28 % • mannanes et galactanes 0 à 12 % • produits extractibles 0,2 à 20 % qui sont constitués par des résines, des oléorésines, des tanins, des gommes, des cires, des graisses, des huiles,…) • matières minérales (Cendres) • terpènes • composés phénoliques

II-3-Principe de carbonisation

II-3-1- Les différentes phases de la carbonisation La formation du charbon de bois se compose d’une succession de phases qui peuvent se différencier en fonction de la température et du produit de la réaction [4] [25]. Voici donc les principales phases de carbonisation :

allumage qui est réalisé à température ambiante. déshydratation des matériaux jusqu’à 200° C. C’est la période endothermique correspondant au séchage au cours de laquelle, peuvent être éliminés quelques composés volatiles entraînés par le dégagement de vapeur d’eau et de fumées blanches épaisses.

décomposition thermique à partir de 200° C jusqu’à 380° C au cours de laquelle se

dégagent les goudrons légers, des gaz oxygénés (CO, vapeur d’eau et CO 2), des hydrocarbures (méthane, éthane, éthylène), méthanol et acide acétique. Il se produit une nette réaction exothermique qui élève la température sans apport de l’extérieur de calories jusque vers 350-380° C. Dans cette phase de décomposition thermique, le résidu est déjà du charbon de bois mais sa teneur en carbone est inférieure à 80%. oxydation des sous-produits volatiles entre 380 à 500° C voire plus ; les fumées diminuent fortement et deviennent plus claires. On a donc du charbon plus enrichi en carbone (Plus de 85%). Celle-ci augmente en fonction de la température finale de la réaction. si l’on continue encore à chauffer au dessus de 500° C et jusqu’à 700° C, il se produit alors une phase de dissociation, les gaz produits sont moins importants, ils contiennent de l’hydrogène dont les quantités croissent si l’on élève encore la température de 700 à 900° C. Ce départ d’hydrogène entraîne un enrichissement relatif en carbone (90 à 95 %) refroidissement quant la température décroît jusqu’à son niveau ambiant.

II-3-2- Facteurs agissant sur la carbonisation Les facteurs qu’il faut contrôler avec attention sont la température de la réaction et l’humidité.

II-3-2-1- La température de la réaction

Plus la température est haute, plus le taux de carbone est fort mais plus le rendement est faible [10]. A 300° C, 800° C et 700° C, les rendements en charbon par rapport au bois anhydre sont respectivement de 42 %, 33 % et 30 % [9].

Pour obtenir un bon charbon qui contienne 75 % de carbone pur, il faut que la charge atteigne une température finale de 500° C. Si on dépasse 500° C, le charbon est certes plus riches en carbone pur, mais il est friable [4] et léger [9]

Si la température est au dessous de 500° C, on obtient un rendement élevé mais le charbon de bois obtenu est de basse qualité. Il est corrosif parce qu’il contient beaucoup de goudrons et il brûle en faisant de la fumée en raison de la grande quantité de substances volatiles qu’il renferme encore [25].

II-3-2-2- L’humidité du bois Il est possible de carboniser du bois vert mais il est conseillé de sécher le bois jusqu’à 25 à 30% d’humidité avant de le carboniser [30]. La durée de séchage est fonction de l’essence (le bois dur sèche plus lentement et le bois tendre sèche plus vite), de la dimension du bois, des conditions atmosphériques et de la disposition de la pile. Plus le bois utilisé est humide plus la quantité d’énergie à l’évaporation de l’eau sera importante [16].

Le séchage qui se fait généralement à l’air libre est une opération très importante avant la carbonisation qui évite le gaspillage de bois. Il permet de réduire le poids du bois transporté (moins de 30 %), d’obtenir un coefficient de remplissage supérieur et d’augmenter le rendement de la carbonisation. Certaines essences perdent par ailleurs, leur écorce au séchage. Ceci présente un important avantage car l’écorce ne donne que de charbon friable à teneur en cendre élevée [4].

Remarque

Le bois trop sec est difficile à carboniser car la carbonisation trop rapide qu’il induit présente une température de cuisson trop élevée qui entraîne la production de charbon friable.

II-3-3- Modes opératoires de carbonisation Pour activer la réaction, l’existence de certaine source d’énergie est nécessaire. La source utilisée pour avoir cette énergie a permis de distinguer trois modes opératoires de carbonisation [32].

II-3-3-1-La carbonisation par combustion partielle ou interne

On obtient l’énergie nécessaire à la carbonisation par la combustion d’une partie de la charge.

II-3-3-2- La carbonisation par chauffage externe

L’énergie nécessaire à la carbonisation est obtenue par un foyer de chauffe externe par l’intermédiaire d’une surface d’échange (Vase clos, cornue)

II-3-3-3- La carbonisation par contact de gaz chauds

L’énergie provient des gaz chauds d’un foyer externe et mis en contact direct avec la charge.

Remarque

Parmi ces trois modes opératoires, on a une perte élevée en énergie de l’ordre de 30 à 50% de l’énergie initiale selon le procédé suivi [5], lorsqu’on utilise la carbonisation par combustion partielle ou interne. Mais c’est le mode de carbonisation le plus pratique à utiliser dans les pays en voie de développement comme à Madagascar parce que ce mode de carbonisation est simple et à faible coût de matériel. Pour diminuer cette perte en énergie, il faut régler l’admission d’air dans la charge ou le mode de tirage.

II-3-4- Mode de tirage pour la carbonisation partielle ou interne Le mode de tirage caractérise généralement la circulation de l’air à l’intérieur de la charge.

Il existe deux modes de tirage [14] :

II-3-4-1- Le tirage direct

L’air froid est admis à la base de la charbonnière alors que les fumées riches en calories sont directement évacuées vers le haut alors ainsi qu’elle pourrait être utile à l’intérieur de l’enceinte de carbonisation. Ce tirage permet un allumage rapide mais présente des risques de coup de feu, c’est à dire combustion accidentelle. [25]

Figure 6: Schéma d’un tirage direct

II-3-4-2- Le tirage inversé

Avant d’être évacuées par la base de la charbonnière, les fumées recirculent dans la charge. Elles sont évacuées soit par des simples orifices disposés à la base du four, soit par cheminées fixées sur ces derniers pour assurer une carbonisation uniforme à l’intérieur [12].

Figure 7: Tirage inversé

Remarque

Il est très important de régler avec précision l’admission de l’air. Si l’air est en excès, la combustion du bois est parfaite et on obtient de charbon de bois. C’est-à-dire réduction de cendre d’une partie de la charge [25]. S’i y a manque d’air, extinction du feu entraînant une carbonisation incomplète du charbon qui se matérialise par la production de « fumerons » ou « incuits » (morceau de bois insuffisamment carbonisés qui sont encore utiles pour l’allumage d’autre charbonniers) [9]. Mais cette carbonisation est l’origine de la pollution atmosphérique.

II-3-5- Pollution atmosphérique

II-3-5-1-Composition des fumées D’après l’expérience faite par le CTFT en France, on observe trois grandes catégories de produits dans les fumées de pyrolyse [32] :

• les particules et poussières • les gaz incondensables • les composés organiques condensables ou pyroligneux

II-3-5-1-1- Les particules ou poussières

Elles sont constituées, en général, de suie, poussières de charbon, cendres, particules de goudron recuit entraînées par le flux gazeux des fumées. Elles sont souvent englobées dans des vésicules de goudron de taille variable et, pour cette raison, sont difficilement quantifiables. On libère dans l’atmosphère 365 kg de carbone [1].

II-3-5-1-2- Les gaz incondensables Ils contiennent : • du dioxyde de carbone ; • des gaz toxiques tels que monoxyde de carbone ; • des hydrocarbures (méthane, éthane ; éthylène, acétylène, propane, isobutane, butène…) ; • de l’hydrogène.

A l’exception de l’hydrogène, tous ces composés correspondent à des gaz dont la contribution à l’effet de serre est considérable.

II-3-5-1-3- Les composés organiques condensables ou pyroligneux

En fonction de la température d’émission des effluents et de la tension de vapeur saturante respective des composés émis, ces produits sont rejetés sous forme de vapeur ou sous forme d’aérosols. Condensés, ils se présentent sous la forme d’un liquide hétérogène qui peut être séparé en deux phases :

• une phase aqueuse contenant essentiellement de l’eau, d’humidité et de l’eau de formation qui est également fortement chargée en acides organiques, alcools et autres produits volatiles. • une phase organique ou goudron , plus ou moins visqueuse composée :

- hydrocarbures linéaires saturées et insaturées ;

- hydrocarbures aromatiques polycondensées ;

- cétones et lactones cycliques ;

- composés phénoliques substitués ;

- composés furfuryliques ;

- bases azotées.

Il a été démontré que certains produits contenus dans les fumées de pyrolyse et notamment dans la fraction lourde des goudrons sont toxiques [10] .

Dans les composés gazeux à fort facteur d’émission, seul le monoxyde de carbone est particulièrement toxique. Dans la fraction condensable, on note une fraction acide importante avec prédominance des acides acétiques, formiques et proprioniques et le groupe des phénols toxiques, faiblement biodégradables.

La toxicité maximale des produits de la pyrolyse se situe incontestablement parmi les hydrocarbures aromatiques polycycliques (H.A.P) et les bases azotées des goudrons qui présentent une activité mutagène et carcinogène importante. Une activité mutagénique importante a en effet été décelée dans des goudrons de charbon et attribuée à la présence d’amines aromatiques primaires ; de même, une activité carcinogène y a été détectée et attribuée aux dérivés polycycliques azotés (azaarènes) présents dans ces goudrons.

Selon la classification établie par KELSEY sur les 671 polluants organiques mis en évidence dans l’air, et présents dans les données du EMIC (Environmental Mutagen Information Center), 7 des composés identifiés par ESSAYGH dans les goudrons de pyrolyse font partie du groupe 1 (voir annexe VI). La carbonisation de bois provoque une émission de

3723 kg de CO 2 [31] .

Ces produits rejetés dans l’atmosphère avec les fumées peuvent causer à la longue des impacts néfastes sur la santé de l’homme et aux charbonniers qui opèrent sans aucune protection.

II-3-5-2- Effets sur la santé de l’homme Lors de la carbonisation, il y a émission des produits toxiques qui provoquent des impacts directs sur la santé respiratoire de l’homme en particulier les femmes enceintes et les enfants. Cette fumée pollue directement l’air et entraine souvent des infections respiratoires graves, des maladies pulmonaires obstructives chroniques, de cancer de poumons et des problèmes ophtalmologiques.

La diminution de l’épaisseur de la couche d’ozone va se poursuivre lorsque la forêt diminue. La couche d’ozone arrête une grande partie des rayons ultraviolets solaires et sans elles, aucune vie ne sera possible sur terre chez l’homme, les actions les plus évidentes des ultraviolets sont l’augmentation du nombre de cancer de peau et des cataractes ainsi que la baisse d’activité du système immunitaire qui intervient en particulier dans la lutte contre les maladies infectieuses. Voyons maintenant les éléments des données de l’étude sur terrain.

II-4- Méthodologie de travail La méthodologie de travail est une démarche systématique qui permet de décomposer le thème d’étude en tâches simples et de faciliter la comparaison de l’étude avec d’autres études similaires [25] . Pour ce présent travail, la démarche méthodologique qui a été adoptée suit quatre phases bien distinctes mais pourtant complémentaires : la phase de documentation, la phase de collectes de données, la phase de traitement et d’analyse des données et la phase de rédaction.

II-4-1- Documentation La documentation permet de renforcer et d’actualiser les connaissances académiques sur l’objet d’étude. Au cours de cette étude, nous avons effectué diverses documentations dans la bibliothèque de l’ENS ; ESSA ; IRD ; la Direction des Eaux et Forêts et celle de la Commune rurale de Nandihizana. Les documents consultés sont des livres, des articles, des journaux, des rapports ainsi que des mémoires. Cela permet de déterminer les différents travaux antérieurs qui sont déjà faits à propos du charbon de bois.

La navigation sur l’internet à l’ENS nous a permis d’obtenir le maximum d’informations plus récentes à propos de notre thème.

II-4-2- Travaux préliminaires Ce travail préliminaire consiste à voir les différentes informations qui se rapportent au thème d’étude. On a établi l’organisation du travail pendant cette étape et déterminé des indicateurs liés à la fabrication de charbon de bois. Nous avons effectué aussi la rédaction des questionnaires d’enquêtes et avons fait un essai d’enquête auprès de quelques charbonniers. Nous avons préparé tous les matériels utilisables pour finir l’étude. Ce sont le bloc-notes, stylo fiches d’enquête, appareil photo…

II-4-3- Entretien Des entretiens ont été entrepris auprès de quelques paysans locaux ainsi qu’au niveau des responsables de la Commune rurale de Nandihizana. Ils se présentent sous forme de discussions composées d’une série de questions-réponses dont le but est de déterminer les bases de données à propos de la monographie de la commune et ainsi de s’imprégner à l’avance de la façon de fabriquer le charbon de bois. Ainsi, cet entretien nous a permis de caractériser le milieu d’étude et de déterminer les différents lieux qui fabriquent le charbon de bois.

II-4-4- Collecte de données sur terrain Toutes les informations indispensables sur terrain ont été récoltées par les enquêtes et l’observation.

II-4-4-1- Enquêtes

II-4-4-1-1- Objectifs L’enquête a pour objectif :

• d’avoir un aperçu général sur les producteurs (qui sont les producteurs de charbon de bois), les différentes étapes de fabrication de charbon de bois, • d’obtenir le recensement des matériels et des matières premières utilisées ainsi que les ressources forestières utilisées • de déterminer le calendrier de travail nécessaire à la production du charbon de bois, rythme de production et le prix de vente pratiqué par les charbonniers ainsi que l’importance économique de l’activité de carbonisation. • de connaître le nombre de personnes dans chaque famille, l’énergie utilisée, la dépense mensuelle en cette énergie et l’autre utilisation de cette énergie.

II-4-4-1-2- Echantillonnage

Concernant la production, nous avons choisi au hasard 32 charbonniers qui se repartissent dans les 11 Fokontany de la Commune. Pour les enquêtes auprès des familles, 50 familles venant de la commune rurale de Nandihizana ont été choisies. Pour l’enquête au niveau des familles urbaines, on a choisi 50 familles dans le Fokontany d’Ankadindramamy District d’Antananarivo V.

II-4-4-1-3- Orientation et réalisation de l’enquête a- Type de questionnaires choisis

Il s’agit des enquêtes par questionnaires (Annexe III et IV) qui sont menés auprès des charbonniers : 14 questions dont 10 sont des questions ouvertes et 4 des questions fermées.

Pour les questionnaires auprès des familles : On a 4 questions dont 2 ouvertes et 2 fermées.

b- Réalisation de l’enquête

Pour l’enquête auprès des charbonniers, c’est nous qui écrivons les réponses qu’ils donnent. On pose les questions et ils répondent. Pendant les travaux d’enquête, les charbonniers sont tous en train de travailler sur le lieu d’exploitation. Mais pour les familles, les fiches d’enquêtes sont distribuées, et on les ramasse après 15 minutes.

II-4-5- Observation visuelle L’observation visuelle nous a servi à recouper les informations issues des enquêtes et des prises de photos. Elle porte spécifiquement sur les procédés de différentes étapes de fabrication de charbon de bois et sur les différentes matières premières et des produits obtenus.

II-4-6- Traitement et analyses des données Après les descentes sur terrain, toutes les informations collectées ont été synthétisées pour faciliter leur traitement et analyse. Celles issues des enquêtes auprès des charbonniers et auprès des familles ont été confrontées et apurées afin d’éviter les biais, puis transférées dans le tableur Microsoft Excel 2007 pour le traitement statistique.

II-4-7- Rédaction La rédaction constitue l’étape finale du travail, au cours de laquelle les résultats de tous les travaux réalisés antérieurement ont été transcrits suivant un plan bien déterminé ; à l’aide du logiciel de traitement de texte Microsoft Word 2007.

Le schéma suivant récapitule la démarche méthodologique adaptée.

TRAVAUX PRELIMINAIRES

Détermination des Organisation de indicateurs travail

D D O

C U C A NM E T T IO N A A N A L Y S E TRAVAUX SUR TERRAIN

Etude socio -économique Observation Entretien Enquête par questionnaire

TRAITEMENT ET ANALYSE DES DONNEES

Saisie des données Calcul de rendement et de pourcentage par Microsoft Excel

REDACTION

Figure 8 : Schéma récapitulatif de la démarche méthodologique adoptée

II-5- Les différentes étapes de fabrication de charbon de bois : La technique utilisée par les charbonniers de la commune rurale de Nandihizana est quasiment traditionnelle.

II-5-1- Abattage Les techniques utilisées dans la fabrication de charbon de bois restent archaïques : coupe des branches ou des troncs d’arbres en utilisant des haches. Généralement, les producteurs de charbon eux-mêmes coupent les bois, mais ils emploient aussi de nombreux salariés, selon leur besoin et selon la taille de la charbonnière (fosse) utilisée.

Selon les règles stipulées dans le décret n° 82-312 du 12 juillet 1982 [7] [11], il faudrait couper les arbres au ras du sol pour favoriser leurs repousses, puis attendre une durée moyenne de sept ans pour les couper à nouveau. De nos jours, les charbonniers ne suivent pas ces règles et ne respectent pas le temps nécessaire à la croissance des repousses indiquées par le décret. Ils sont pressés par l’urgence et l’acuité des besoins monétaires.

Figure 9 : Les bois abattus

(Source : cliché de l’auteur)

II-5-2- Tronçonnage et mise en dimension Cette deuxième étape consiste à découper les bois précédemment abattus de la même longueur selon la dimension de la fosse utilisée. Il est nécessaire de faire sécher les bois abattus pendant une à deux semaines pour faciliter la carbonisation avant d’être empilés dans la fosse. Pour le cas des « vodihazo », Ils sont découpés selon la même taille.

Figure 10 : Les « vodihazo »

(Source : cliché de l’auteur)

II-5-3- Construction de la fosse Cette étape consiste à nettoyer une partie de la zone d’exploitation avec de la pelle où les charbonniers veulent construire la fosse à l’aide des « angady ».Les fosses ont généralement une base rectangulaire ; elles ont une forme de parallélépipède ou de trapézoïde inversé. Chaque côté de la fosse présente des petits trous excavés appelés évents.

Figure 11 : Coupe transversale d’une fosse

Remarques

• Les fosses sont presque proches des bois abattus et les charbonniers les changent après avoir effectué toutes les étapes de la fabrication de charbon de bois.

• Le moyen de transport des bois abattus est la charrette si la charbonnière est loin de la zone d’exploitation.

Figure 12 : Zone d’exploitation

(Source : Cliché de l’auteur)

II-5-4- Empilage ou empilement L’objectif de cette quatrième étape est de constituer une fosse dans laquelle les vides occupent le minimum de place, en agençant au mieux les bois de diamètres variés et surtout les plus rectilignes possibles. D’une part, les tronçons de bois sont empilés suivant la largeur de la fosse au dessus de quelques bois posés suivant la longueur de la fosse qui sont nécessaires à l’étalage, afin de mieux aérer la fosse lors de la carbonisation et d’obtenir un bon rendement. D’autre part, pour le cas des « vodihazo », les procédures d’empilement sont identiques mais les bois doivent être de la même taille le plus possible.

Les bois sont disposés horizontalement. Ils doivent être les plus serrés possibles afin :

• d’obtenir un coefficient de remplissage maximal • de limiter les risques d’effondrement • d’obliger l’air chaud à circuler dans la charge.

Figure 13 : Empilement de bois

(Source : cliché de l’auteur)

II-5-5- Coffrage ou recouvrement de terre Après avoir fait l’empilement, la cinquième étape que font les charbonniers est de mettre des feuillages, des herbes et des graminées au dessus des tronçons à carboniser d’une épaisseur de 3 à 5 cm. Puis verser de la terre pour le coffrage sur ces trois matières premières ; de 10 à 20 cm d’épaisseur selon le diamètre des tronçons, qui servent à séparer les tronçons de la terre pour empêcher toute entrée d’air autrement que par les évents.

Figure 14 : Coffrage par des feuillages

(Source : Cliché de l’auteur) Remarque • Les feuillages utilisés par les charbonniers sont des feuilles Eucalyptus , graminées, Psiadia altisma (Dingadingana), Helichrysum (Rambiazina) • Si les tronçons de bois sont de petite taille, la terre utilisée doit être de 10 cm d’épaisseur tandis que s’ils sont de grande taille, la terre doit avoir une épaisseur entre 10 et 20 cm.

II-5-6- Carbonisation Cette étape est décisive, si elle n’est pas réalisée dans les bonnes conditions, toute l’opération de carbonisation aura échoué. L’allumage se fait par le bas de la fosse et réalisé à la température ambiante. Le charbonnier doit être présent dans cette phase. Son travail consiste à régler de façon appropriée les ouvertures d’air pour que la carbonisation soit lente et régulière. Le trou d’allumage se situe à la base de la fosse. Il se fait aussi avec des petits bois ou de la braise. Quand le feu a « bien pris », indiqué par une fumée blanche épaisse (vapeur d’eau) d’odeur vinaigrée due à la présence d’acétone, qui sort du sommet, le charbonnier bouche le trou d’allumage. Dès que la zone de carbonisation est bien développée, le charbonnier réduit les entrées d’air et les sorties de la fumée.

Figure 15 : Carbonisation

(Source : Clichés de l’auteur)

Remarque :

Dans presque tous les cas, l’allumage s’effectue tôt le matin pour assurer une bonne surveillance du début de la carbonisation parce que c’est la phase où les risques de fissures et d’effondrement sont les plus possibles. Très rares sont les charbonniers qui assurent une surveillance nocturne.

II-5-7- Refroidissement Le refroidissement se fait en un ou deux jours. Lorsque la charbonnière a perdu 50 à 70% de volume qui est marqué par la fumée bleue et transparente [12], l’étape de refroidissement intervient. Cette étape permet de faire descendre la température de charbon jusqu’à ce que celui-ci puisse être retiré de la fosse de carbonisation. Il consiste à fermer hermétiquement les évents [9] et on laisse la charbonnière refroidir.

Figure 16 : Refroidissement

(Source : cliché de l’auteur)

II-5-8- Défournement La terre de coffrage doit être enlevée à la pelle. Cette oxydation peut se retirer au point d’élever la température de charbon à sa température d’inflammation (100° C) et de provoquer son inflammation spontanée [25].

Si le charbon s’enflamme, il faut l’asperger avec de la terre mais pas avec de l’eau car l’eau diminue la qualité du charbon. Quand le charbon est prêt, il est récupéré avec le râteau par les charbonniers [4].

Figure 17 : Charbons défourrés

(Source : Cliché de l’auteur)

II-5-9- Mise en sac et transport La mise en sac des charbons de bois se fait manuellement. Les sacs sont en général de 50 cm de diamètre et de 120 cm de hauteur. Les charbonniers voilent les sacs avec des graminées. Les sacs sont fermés par des cordes en sisal.

Figure 18 : Sacs voilés de graminées

(Source : Clichés de l’auteur)

Figure 19 : Corde en sisal

(Source : Clichés de l’auteur)

Ensuite, les sacs de charbon sont transportés manuellement si la zone de dépôt n’est pas loin, mais pour le cas contraire, ils sont transportés par la charrette ou par le camion.

Figure 20 : Charbons mis en sac

(Source : cliché de l’auteur)

II-5-10- Commercialisation En général, les charbons de bois produits sont destinés pour les grandes villes comme Antananarivo. Au dépôt, un sac de charbon en eucalyptus vaut 7.000 Ariary tandis qu’un sac en mimosa ou en pin coûte 6.000 Ariary.

Les frais de transport de chaque sac vers Antananarivo coûtent 1.600 Ariary, y compris le frais du permis de coupe et les ristournes du Fokontany. Parfois, les charbonniers utilisent comme moyen de transport le taxi-brousse ; mais généralement, ils utilisent le camion. A l’arrivée à Antananarivo, le prix d’un sac de charbon est environ de 14.000 Ariary.

II-5-11- Etapes de fabrication de charbon de bois La fabrication de charbon de bois suit dix étapes. Voici une récapitulation de ces étapes

Abattage

Tronçonnage et mise en dimension

Construction de fosse

Empilage (Chargement)

Coffrage (Recouvrement de terre)

Carbonisation

Refroidissement

Défournement

Mise en sac

Commercialisation

Figure 21 : Schéma récapitulatif de la fabrication de charbon de bois

II-6- Critères de qualité du charbon de bois On préfère utiliser des morceaux gros et lourds car ils se consomment plus lentement. On apprécie que le charbon :

• s’enflamme rapidement : 30% de son poids soient constitués de gaz volatile, • ne soit pas friable, • ne produise pas trop de cendre.

Le taux de cendre varie de 0,5 à 5 % en fonction de l’essence du bois et de la qualité d’impureté apportée par la terre recouvrant la charbonnière [4] [22]. Tous les bois peuvent être carbonisés mais il faut savoir les critères suivants : • la teneur en lignine a un effet positif sur le rendement de carbonisation et sur le pouvoir calorifique du charbon .Le rendement de carbonisation de la lignine est de 60 % tandis qu’il est de 25 % pour la cellulose [5]. • le bois de mauvaise qualité ou dont l’écorce est trop épaisse donne de charbon friable. • le gros bois se carbonise moins rapidement que le petit bois. Le diamètre idéal est de 10 cm [11].

Le rendement habituel de la carbonisation traditionnelle varie entre 8 et 12 %. Cette technique est encore répandue à Madagascar et entraîne les charbonniers à faire un gaspillage c’est-à-dire pour obtenir 10 kg de charbon, ils coupent 100 kg de bois [16].

II-7- Les conditions de l'exploitation forestière L'exploitation des produits forestiers est soumise à la délivrance de permis et d'autorisations par la Direction des Eaux et Forêts ou les Services décentralisés selon les cas [21] :

• les permis d'exploitation forestière, soumis au paiement de redevances à l'Etat, accordés à des exploitants professionnels dans des lots forestiers bien délimités en vue de prélèvement des arbres qui ont atteint leur dimension d'exploitabilité ;

• les permis de coupe à titre onéreux accordés pour des cas spécifiques en vue de prélèvement d'une quantité limitée de produits principaux ou accessoires de forêts pendant une période réduite et bien définie ;

• les permis de coupe délivrés exceptionnellement sur un nombre limité d'arbres, non commercialisables, et accordés gratuitement aux membres d'une collectivité riveraine d'une forêt pour la satisfaction stricte de leurs besoins personnels et familiaux ou pour usage à caractère communautaire et social (droits d'usage) ;

• les autorisations d'exportation obligatoires pour tous les produits forestiers. L'exportation de grumes (bois non travaillés) est toutefois interdite depuis 1975.

Les exploitations forestières s'effectuent dans les massifs forestiers et les reboisements non classés qui ne font pas partie du Domaine Forestier National (Aires protégées et autres types de forêts classées).

II-8- Résultats et interprétation

II-8-1- Résultat venant des producteurs

II-8-1-1- Les producteurs ou les charbonniers Dans la commune rurale de Nandihizana, la fabrication de charbon de bois est occupée par deux acteurs ayant chacun des fonctions bien définies :

• les charbonniers ou producteurs qui assurent à la fois la préparation des matières premières ; la transformation de bois en charbon et l’approvisionnement des collecteurs. • les collecteurs de charbon de bois qui achètent le charbon de bois auprès des producteurs et les transportent et vendent vers les milieux urbains.

Mais ce sont les charbonniers qui prennent le rôle principal dans cette activité de carbonisation.

Il existe deux catégories de producteur : les simples producteurs et les producteurs- collecteurs.

• Les simples producteurs assurent l’exploitation du bois ; la carbonisation ; la mise en sac du produit et la vente du produit aux collecteurs dans le lieu d’exploitation. • Les producteurs-collecteurs font les même fonctions que les simples charbonniers mais, ils achètent aussi les charbons de bois produits par ces simples producteurs, les transportent, et les vendent aux grossistes et aux détaillants dans les zones urbaines. Ils vendent aussi auprès des familles rurales.

Au sein de la commune, on a enquêté 32 charbonniers, parmi lesquels, 20 sont des simples producteurs et 12 sont des producteurs-collecteurs. Selon le sexe :

• sur les 20 simples producteurs, 17 sont des hommes et 3 femmes. • sur les 12 producteurs-collecteurs, 10 sont des hommes et 2 femmes.

Tableau 5 : Les producteurs ou les charbonniers selon l’activité et le sexe.

SEXE SIMPLES PRODUCTEURS CHARBONNIERS COLLECTEURS TOTAL

HOMME 17 10 27

FEMME 3 2 5

TOTAL 20 12 32

Les producteurs-collecteurs sont moins nombreux que les simples producteurs parce que l’exploitation charbonnière exige un capital financier élevé et en matière première (au minimum 400 000 Ariary).

La production du charbon est plus bénéfique que la collecte du fait que le salaire moyen des simples producteurs est de 1200 Ar/sac, il y a alors abondance des simples producteurs dans la commune.

Les activités charbonnières sont des travaux durs, c’est pour cela qu’il y a dominance des hommes qui travaillent dans cette filière : on observe donc 62,5 % d’hommes contre 37,5 % de femmes.

II-8-1-2- Importance de l’activité de carbonisation Les charbonniers pratiquent plusieurs activités pour subvenir à leur besoin. Ainsi, seuls 7 sur les 32 enquêtés (soit 22 %) ont affirmé que leur activité principale source de revenu est la production de charbon de bois. Celle-ci ne constitue qu’une activité d’appoint pour le reste (soit 78 %) qui se lancent plutôt dans l’agriculture et l’élevage.

D’après les charbonniers, l’agriculture et l’élevage ne sont pas séparables de la production de charbon de bois. Pour eux, ces activités sont complémentaires.

Les revenus obtenus par le charbon sont utilisés pour l’amélioration de l’élevage comme l’achat des nourritures de bovin, de porcin et des volailles ainsi que pour financer la prochaine campagne culturale et satisfaire les besoins immédiats. Ces 7 charbonniers dont l’activité principale source de revenu est la production de charbon de bois sont les producteurs collecteurs parce qu’eux, ils ont plusieurs terrains d’exploitation.

II-8-1-3- Le calendrier et le rythme de production Presque toute l’année, les charbonniers fabriquent de charbon de bois. Mais la période la plus propice à la fabrication se situe entre avril et octobre, c’est-à-dire la saison sèche. Les travaux agricoles sont moins importants entre ces mois alors les agriculteurs se lancent plutôt dans la fabrication de charbon de bois.

Mais la production diminue entre novembre et mars au cours de laquelle on entre dans la saison de pluie, donc la fabrication de charbon de bois est difficile ; mais les paysans aussi s’investissent à fond dans la riziculture pluviale.

Seul les charbonniers- collecteurs travaillent pendant cette saison de pluie, cela entraîne une diminution de production et augmentation de prix. Ils arrivent à produire 700 à 800 sacs de charbon pendant toute l’année.

Par contre, ceux qui ne travaillent que durant la période sèche produisent au maximum 300 à 500 sacs par an.

Proportion (%) 70%

60%

50%

40%

30%

20%

10%

0% J F M A M J J A S O N D

Figure 22 : Calendrier de production de charbon de bois

II-8-1-4- Espèces les plus exploitées D’après les enquêtes effectuées auprès des charbonniers ; les espèces végétaux utilisées par les charbonniers pour la fabrication de charbon sont: Eucalyptus, Pinus , Mimosa sp ; tronçons Psidia altisma (dingadingana) ; Lantana camara (radrika), Mimosa sp ; Helichrysum (Rambiazina) désignent sous le nom de « Ala gasy ».

Charbonniers % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Eucalyptus sp Pinus sp Mimosa sp Ala gasy

Figure 23 : Espèces utilisées pour la fabrication de charbon de bois

On constate que 90 % des charbonniers exploitent Eucalyptus , 60 % utilisent Pinus et 30 % utilisent Mimosa sp . Mais il y a aussi 10 % des charbonniers qui carbonisent des « Ala gasy ». La carbonisation des « Ala gasy » ne fournit pas de charbon de bonne qualité et meilleure quantité car les espèces mélangées n’ont pas les mêmes caractéristiques physico- chimiques. (Humidité et densité) [9].

En général, Eucalyptus et Pinus demeurent les espèces les plus exploitées pour la fabrication de charbon de bois à cause de leur abondance dans la commune. Ces espèces sont considérées comme une ressource durable parce que certains milieux exploités depuis plus de 40 ans produisent toujours [7]. Voici les classifications de ces deux espèces :

Tableau 6 : Classification Eucalyptus et Pinus [31]

CLASSIFICATIONS Eucalyptus Pinus Règne VEGETAL VEGETAL Embranchement SPERMAPHYTES SPERMAPHYTES Sous-embranchement ANGIOSPERMES GYMNOSPERMES Classe DICOTYLEDONE PINOPSIDES Ordre MYRTALES CONIFERALES Famille MYRTACEAE PINACEAE Genre Eucalyptus Pinus

Figure 24 : Eucalyptus

Le charbon fabriqué à partir Eucalyptus aussi est de meilleure qualité avec un prix plus cher par rapport aux autres espèces. Le prix de charbon auprès des simples producteurs est de 7000 Ar le sac pour Eucalyptus et 5000 Ar pour les autres espèces.

II-8-1-5- Matière première L’activité de carbonisation nécessite plusieurs matières premières non seulement de bois. En plus de bois ; le recouvrement lors de la carbonisation nécessite des feuillages des végétaux comme les feuilles Eucalyptus ; Psiadia altisma ; Helichrysum ainsi que des graminées.

La terre aussi est une matière première importante pour le recouvrement afin d’éviter l’entrée d’air. Pour finir le travail, on a besoin des cordes qui sont utilisées pour fermer le sac recouvert de graminées. Ces cordes sont dérivées du sisal.

II-8-1-6- Les outils utilisés Les charbonniers utilisent des outils multifonctionnels. Ce sont la bêche, la hache, la pelle qui sont employés aussi pour les travaux agricoles, la faucille ; le râteau, la fourche sont aussi nécessaires à la fabrication de charbon de bois. Ce sont des matériels utilisables pour l’élevage. Pour le conditionnement du charbon de bois, les producteurs utilisent le sac de 100 kg de riz qui est fermé par des cordes en sisal.

Tableau 7 : Matériels utilisés pour la production

MATERIELS UTILISATION

Hache Coupe de bois et des matières de recouvrement

Pelle Nettoyage du terrain, recouvrement, surveillance, défournement, extinction du feu

Bêche Creusage de la fosse et des évents

Râteau, fourche Défournement ; ramassage du charbon

Sac Conditionnement du charbon

Cordes Ensachage

Les charbonniers utilisent des matériels simples et faciles à manipuler pour éviter l’augmentation de dépense et la perte de temps lors de la fabrication.

II-8-1-7- Durée de fabrication de charbon de bois Toutes les opérations durant la fabrication de charbon, c’est-à-dire de la coupe jusqu’à la mise en sac nécessitent des investissements en temps. Le travail de coupe, abattage, débitage nécessite 2 jours de travail pour obtenir 30 sacs de charbon. Le séchage de bois est réalisé durant un jour. La réaction de carbonisation prend fin au bout de 7 jours environ et le défournement avec refroidissement se font en une journée avec la mise en sac.

Tableau 8 : Durée de fabrication de charbon

TRAVAUX DUREE DE L’OPERATION ( jour)

Coupe 2

Séchage 1

Carbonisation 7

Défournement + Refroidissement + Mise en sac 1

Total 11

Pour fabriquer du charbon de bois, il faut avoir 11 jours pour 30 sacs de charbon. C’est la carbonisation qui nécessite beaucoup de temps mais les charbonniers carbonisent souvent du bois vert. Pourtant la longue durée de séchage permet de diminuer le taux d’humidité du bois. Ce qui rend également le temps alloué à l’évaporation de l’eau contenu dans le bois au cours de la pyrolyse de bois, notamment durant la phase de déshydratation.

II-8-1-8- Le rendement La production de charbon varie en fonction du type d’espèce utilisée ainsi que de la grandeur du four utilisé et la dimension du bois. D’après l’enquête effectuée, on a pris un four de 4,5 m de longueur et 2 m de largeur avec une profondeur de 1 m. Les bois utilisés sont mesurés à l’aide de la charretée.

Tableau 9 : Rendement de production

Diamètre de bois (cm) Nombre de charretées Rendement (sacs)

< 10 6 9

>10 6 12

Total 12 21

D’après ce tableau, le rendement de production est de 21 sacs de 100 kg de riz pour 12 charretées de bois. Le rendement est différent selon le diamètre du bois. Ainsi, 6 charretées de bois à diamètre inférieur à 10 cm produisent 9 sacs de charbon alors que 6 charretées de bois à diamètre supérieur à 10 cm produisent 12 sacs de charbon. Les petits bois sont facilement carbonisés et deviennent des cendres entrainant ce rendement moins important que le gros bois. Le diamètre idéal à la production de charbon de bois est de 10 cm [30]. La fabrication de charbon provoque un gaspillage des forêts.

II-8-2- Résultats auprès des familles

II-8-2-1- Type d’énergie On a enquêté 50 familles rurales et 50 familles urbaines. 90 % des familles rurales utilisent le bois de feu et les 10 % utilisent le charbon de bois comme source d’énergie domestique.

Par contre, 70 % familles urbaines emploient beaucoup le charbon de bois pour le ménage. 14 % utilisent des gaz, 10 % l’électricité et seulement 6 % utilisent le bois de feu.

Tableau 10 : Type d’énergie la plus utilisée par les familles

Familles\Types d’énergie Charbon de bois Bois de feu Electricité Gaz

Familles rurales 5 45 0 0

Familles urbaines 35 3 5 7

L’énergie domestique la plus utilisée par les ménages malgaches est dominée par les ressources forestières. Les 88 familles parmi les 100 enquêtées dans le milieu rural et urbain les exploitent. Les autres énergies (gaz et électricité) sont moins utilisées ; seulement 12 familles urbaines parmi les 50 enquêtées, les emploient. Ces énergies sont plus chères par rapport aux autres énergies provenant des forêts entraînant leur faible utilisation. Le pouvoir d’achat des familles malgaches est faible.

Ainsi, le choix de source d’énergie pour la cuisine dépend du niveau de revenu des ménages. Seuls les foyers les plus aisés utilisent les gaz. Dans les familles de classe moyenne, on utilise l’électricité et les familles nécessiteuses, utilisent le charbon de bois et le bois de feu.

Les familles urbaines utilisent beaucoup de charbon à cause de sa simple utilisation en quantité par rapport au bois de chauffe. Le charbon de bois permet de réduire le temps consacré à la préparation des repas. Mais les familles rurales utilisent des bois de feu qui sont moins coûteux que le charbon ainsi que leur abondance. Les familles rurales préfèrent utiliser les bois de chauffe à cause de leur pouvoir d’achat.

II-8-2-2- Dépenses mensuelles des familles en énergie

II-8-2-2-1- Cas des familles rurales a- Bois de feu

Même dans le milieu rural, les bois de feu sont vendus dont l’unité de mesure est désignée par « entana » de 400 Ariary.

Voici la moyenne mensuelle de dépense de chaque famille qui utilise le bois de chauffe.

Tableau 11 : Moyenne mensuelle de dépense de chaque famille en bois de feu en fonction du nombre de personnes dans la famille.

Nombre de personne Moyenne de dépense mensuelle Pourcentage des familles

3 à 5 4 000 Ar 62 %

6 à 10 6 000 Ar 22 %

11 à 15 7 000 Ar 16 %

Les 45 familles ont une dépense moyenne mensuelle en bois de feu 17 000 Ar. La dépense moyenne mensuelle en bois de chauffe des familles rurales dépend du nombre de personnes dans la famille. L’utilisation de bois augmente avec le nombre de personnes dans la famille entrainant l’augmentation de dépense de chaque pour satisfaire les besoins en énergie domestique.

b- Charbon de bois

Le prix du charbon dans le milieu rural est de 7 000 Ar le sac. Voici la dépense moyenne mensuelle de chaque famille en charbon de bois.

Tableau 12 : Moyenne de dépense mensuelle des familles rurales en charbon de bois en fonction du nombre de personnes dans la famille.

Nombre de personnes Moyenne de dépense mensuelle Pourcentage des familles

3 à 5 7 000 Ar 80 %

6 à 10 14 000 Ar 20 %

Les 5 familles rurales qui emploient le charbon de bois ont dépensé 21 000 Ar ainsi leur dépense augmente avec le nombre de personnes qui les composent.

II-8- 2-2-2- Famille urbaine a- Bois de feu

Les 3 familles urbaines dont le nombre de personnes est 11 ont pour dépense de 15 000 Ar par mois en bois de feu. Cette dépense est plus grande par rapport aux dépenses des familles rurales. Cette différence est due à l’insuffisance de ressource forestière dans le milieu urbain.

b- Charbon de bois

Dans le milieu urbain, le charbon de bois coûte en moyenne 15.000 Ar le sac. Voici la dépense moyenne mensuelle des 35 familles qui utilisent le charbon de bois en fonction du nombre de personnes.

Tableau 13 : Dépense moyenne mensuelle en charbon de bois en fonction du nombre de personnes

Nombre de personne Moyenne de dépense mensuelle Pourcentage des familles

3 à 5 25 000 Ar 83 %

6 à 10 30 000 Ar 17 %

La dépense de chaque famille est en relation avec le nombre de membre de la famille.

c- Electricité

On a vu que 10 % des familles urbaines utilisent l’électricité. Voici la moyenne de dépense mensuelle de chaque famille en cette énergie.

Tableau 14 : Moyenne mensuelle en électricité de chaque famille en fonction du nombre de personnes dans la famille.

Nombre de personne Moyenne de dépense mensuelle Pourcentage des familles

3 à 5 35000 Ar 60 %

6 à 10 44 000 Ar 40 %

Les 3 familles dont le nombre de personnes varie entre 3 et 5 ont une dépense moyenne mensuelle en électricité de 35 000 Ar. Les 2 familles dont le nombre de personne est compris entre 6 et 10 ont une dépense de 44 000 Ar.

La dépense des familles en cette énergie est très couteuse et varie avec le nombre de personne dans la famille.

d- Gaz

D’après les enquêtes ; 14 % des familles urbaines emploient le gaz comme source d’énergie domestique. Voici la dépense moyenne mensuelle de ces familles en gaz.

Tableau 15 : Moyenne de dépense mensuelle en gaz de chaque famille en fonction du nombre de personnes dans la famille.

Nombre de personne Moyenne de dépense mensuelle Pourcentage des familles

3 à 5 35 000 Ar 57 %

6 à 10 50 000 Ar 43 %

Les 4 familles dont le nombre de personnes compris entre 3 à 5 ont une dépense en gaz de 35 000 Ar par mois et les 3 familles dont le nombre de personnes est compris entre 6 à 10 ont une dépense en gaz de 50 000 Ar. Le nombre de personne dans chaque famille entraîne une augmentation de dépense en cette énergie.

II-8-2-3- Les autres utilisations de ces énergies En général, ces énergies sont utilisées pour la cuisson. Mais en plus, quelques familles les emploient pour satisfaire d’autre activité domestique. La plupart de familles rurales utilisent le charbon de bois pour repasser, ainsi quelques familles urbaines.

A la campagne, l’activité de fabrication de brique ainsi que lors des divers évènements familiaux, les bois de chauffe sont l’énergie utilisable. Pour les gargotières, les boulangeries, quant à eux la cuisson de leurs produits de vente se font avec le bois de chauffe.

II-9-Impacts environnementaux liés à la production de charbon de bois A Madagascar, les méthodes utilisées pour la production du charbon de bois restent toujours au stade artisanal et ne permettent pas de récupérer les produits congénères. Ainsi ces produits, qui présentent 70 à 80 % de la masse de bois et 50 % de l’énergie initiale, sont alors rejetés en totalité à l’atmosphère sans traitement ni valorisation préalable [10]. La déforestation, le changement climatique et l’érosion sont les impacts environnementaux liés à la production de charbon de bois.

II-9-1- Déforestation La fabrication de charbon de bois est l’un des facteurs source de déforestation à Madagascar, malgré l’existence des plusieurs types de sources d’énergie [15] [17].La production de charbon est une activité conduite en milieu rural et dont le développement est accentué par l’assurance d’un débouché.

Chaque année, dans la commune rurale de Nandihizana, des vastes zones de forêt sont détruites pour fournir de bois de feu pour la population locale et du charbon de bois vendu dans le milieu urbain. Lors de la fabrication de charbon de bois, 1 tonne de bois sec (20 % d’humidité) peut fournir 310 kg de charbon de bois [5] . On constate que le produit obtenu ne donne que le tiers de la quantité de bois utilisé. On a donc une grande perte de bois qui entraîne une grande destruction des ressources forestières.

L’approvisionnement en bois-énergie est responsable de près de 90 % des prélèvements ligneux sur la forêt, les plantations forestières, les agro-forets, les savanes arborés, les arbres isolés [34] . La fabrication de charbon de bois est donc le premier responsable de la disparition du couvert végétal entrainant la déforestation à Madagascar qui constitue une menace extrêmement grave pour l’environnement.

II-9-2- Changement climatique La déforestation et la dégradation ainsi que la pollution atmosphérique risquent d’accentuer les déséquilibres climatiques régionaux et mondiaux. Les forêts constituent une réserve de carbone; avec leur disparition, les quantités excessives de dioxyde de carbone dans l’atmosphère risquent de provoquer un réchauffement de la planète qui est de l’ordre de 4° C [1] et qui pourrait excéder de 5° C en 2100 associé à des nombreux effets secondaires. L’émission de ce gaz est accentuée à plus de 3 % par an entre 2000 à 2011 [36] .

Ces changements climatiques sont marqués par :

• une diminution de quantité de pluies surtout dans la partie sud de Madagascar qui aggrave des conséquences multiples sur l’agriculture et l’écosystème, • une augmentation de nombre de cyclones tropicaux dans l’océan indien avec intensification, • une élévation du niveau de la mer due à la fonte de glaces polaires qui est accéléré ces 20 dernières années de l’ordre de 20 % [36] . • une difficulté d’accès à l’eau potable.

Entre 200 et 600 millions de personnes supplémentaires souffriront de famine et entre 1,1 et 3,2 millions d’habitants manqueront d’eau d’ici 2080 [6] . Le changement climatique aussi est dû principalement par le gaz à effet de serre : ce sont des gaz en relation étroite avec la consommation énergétique de bois qui continue à augmenter dans les pays en voie de développement. La fabrication de charbon de bois favorise donc la prééminence des gaz à effet de serre.

II-9-3-L’érosion

L’érosion est l’agent responsable de la dégradation du sol. Elle réduit les aptitudes des sols à conserver l’humidité, provoque l’arrachement de matière, le ruissellement, le lessivage des éléments minéraux, la détérioration de la structure du sol, l’acidification ainsi que la désertification. Une des causes directes de l’érosion est la fabrication de charbon de bois. Cette activité de carbonisation nécessite de l’abattage de plusieurs pieds de bois, l’enlèvement de diverse couverture végétale, destruction des diverses ressources forestières et le creusage du sol pour la construction de fosse.

Dans la commune rurale de Nandihizana, les charbonniers creusent plusieurs fosses pour carboniser le bois. Dans une surface forestière de 1 Ha, on observe 20 fosses. Ces fosses peuvent entraîner la formation des « lavaka ». L’érosion est un phénomène qui est en relation directe avec la déforestation, c’est-à-dire diminution de la couverture végétale.

D’après le rendement de production de la commune, on a 21 sacs de charbon de bois pour 12 charretées de bois. Mais une charrette peut contenir environ 10 pieds de bois. Cela fait donc dire que de nombreux pieds de bois sont détruits par la fabrication de charbon de bois favorisant la déforestation qui entraîne l’érosion.

CONCLUSION DE LA PARTIE II

Cette deuxième partie de notre travail montre les diverses étapes ainsi que les différentes conditions techniques de fabrication du charbon de bois. C’est ce que décrivent d’un côté les études bibliographiques que nous avons effectuées et que confirme cette étude sur le terrain. Cette fabrication comporte 10 étapes : l’abattage, le tronçonnage et mise en dimension, la construction de fosse, l’empilage, le coffrage, la carbonisation, le refroidissement, le défournement, la mise en sac et la commercialisation. C’est ainsi que l’on a pu signaler les critères de qualité du charbon de bois qui, à Nandihizana, sont fabriqués notamment sur la base de l’exploitation Eucalyptus et Pinus à cause de leur abondance dans cette Commune.

Le charbon de bois est un combustible domestique le plus utilisé par les ménages malgaches. Il provient de la carbonisation du bois en atmosphère contrôlé. La fabrication de ce charbon suit des divers procédés. Certains se basent essentiellement sur l’utilisation d’outils rudimentaires et d’autre requièrent des investissements plus complexes. La technique de carbonisation nécessite des matières premières comme les bois, mais exigent aussi des matériaux simples comme de la terre et des matières végétales.

La plupart des familles urbaines utilisent, comme principale source d’énergie, le charbon tandis que les familles rurales utilisent le bois de chauffe. Les dépenses familiales selon les sources d’énergie utilisée sont différentes et dépendent du nombre de personnes dans la famille.

Cette activité de carbonisation provoque des impacts sur l’environnement qui sont : la déforestation, la pollution, l’érosion ainsi que des diverses maladies.

TROISIEME PARTIE : LES SOLUTIONS PROPOSEES POUR NEGOCIER LES ACTIVITES CHARBONNIERES

PARTIE III : LES SOLUTIONS PROPOSEES SUR UNE GESTION DURABLE DE LA FORET ET POUR NEGOCIER AUX ACTIVITES CHARBONNIERES

Le recours au charbon de bois pour satisfaire les besoins en énergie domestique de la population malgache entraîne une forte pression sur les formations forestières qui sont menacées de surexploitation. A moyen terme, est-il possible de diminuer cette demande domestique en bois énergie des ménages ?

Dans cette troisième partie, le travail est mené sur les solutions pour négocier cette activité charbonnière. La première réside dans l’augmentation de l’offre ; la deuxième est relative à la maîtrise de la demande ; le troisième élément des solutions concerne les intérêts pédagogiques de ce mémoire

III-1- AUGMENTATION DE L’OFFRE

III-1-1-Reboisement L’augmentation permanente de la satisfaction de besoins en produit forestier est possible si l’extension des ressources forestières est encouragée et organisée. Les ressources actuelles qui sont déjà exploitées doivent être complétées par des ressources nouvelles issues du reboisement. Cette extension des reboisements permettra par ailleurs de diminuer la pression qui s’exerce sur les forêts naturelles [20]. Mais, pour répondre à la demande en énergie domestique provenant des produits forestiers, on est obligé de faire un reboisement d’au moins 40.000 Ha/ an. Pour cela, la nouvelle stratégie devra être adoptée en matière de reboisement. Il faut poser l’objectif et mener une technique pour cette activité de reboisement.

III-1-1-1- Objectifs Ils consistent à : [18]

• instaurer un environnement favorable aux initiatives en matière de reboisement, c’est-à-dire, il faut encourager et initier les paysans individuels ou d’opérateurs privés, de communautés rurales ou des collectivités territoriales décentralisées à participer au reboisement.

• assurer la sécurité foncière aux reboisements car l’insécurité foncière constitue un obstacle de taille freinant les initiatives en matière de reboisement. La question foncière est délicate et complexe du fait de la superposition du droit coutumier et du droit foncier moderne. Il faut donc simplifier la procédure d’immatriculation foncière des reboiseurs, adapté aux possibilités des collectivités locales qui seront impliquées dans leur mise en œuvre. • orienter le reboisement en fonction des besoins régionaux et locaux : compte tenu de l’évolution croissante de la demande en produits forestiers, les reboisements à vocation de production de bois énergie devront occuper une place plus importante dans l’approvisionnement. • intensifier les actions liées à l’aménagement des bassins versants parce que le couvert forestier joue un rôle important dans la protection des terres arables contre l’érosion et dans la régulation des cours d’eau. Ces reboisements de protection constituent en effet une composante essentielle dans les systèmes de défense et de restauration des sols, et plus généralement dans le maintien des grands équilibres écologiques.

III-1-1-2- Technique de reboisement Pour avoir un bon rendement des ressources forestières ; il faut suivre des techniques adaptées aux conditions locales lorsqu’on fait le reboisement : [7]

• il s’agit de bien choisir les espèces qui sont adaptées aux conditions locales et à l’objectif du reboisement appréciés par les reboiseurs. On peut citer que les pins, l’eucalyptus sont des espèces les mieux adaptées à la sécheresse. Ce sont les espèces qui sont les plus utilisables à la fabrication de charbon de bois. • la production des plants en quantité suffisante et résistante sont nécessaires. Pour la campagne 2011, le Ministère de l’Energie a mis en terre 4.000 plants dont Acacias et Eucalyptus qui sont résistants aux feux et à croissance rapide. Ces espèces sont exploitées des la troisième année. Mais par rapport aux besoins énergétiques provenant des bois, ces plants sont insuffisants. Il faut donc produire plus pour augmenter le taux de reboisement. • le choix du moment pour faire le reboisement et les travaux du sol en labour mécanisé sont indispensables pour cette activité. La prise de conscience de reboiser à faire la plantation au moment propice est importante. Cette période se trouve pendant la saison de pluie qui aide les plants à bien se développer parce que les reboisements ont besoin de quantité d’eau suffisante ainsi que des meilleurs labours du sol.

• le reboisement exige aussi des soins et des entretiens sylvicoles appropriés. Il s’agit de faire un suivi de proximité de reboisement en utilisant des outils de suivi appropriés ainsi que d’un système de suivi participatif incluant les reboiseurs. Mais une gestion durable des espaces reboisés aussi est nécessaire en faisant une planification pour la gestion durable et suivre une norme et technique d’exploitation durables.

III-1-2- Contrôle de gestion de l’énergie domestique : Application de la GELOSE

III-1-2-1- Définition La GELOSE ou GEstion LOcale SEcurisée des ressources naturelles est la mise en application de la loi sur la Gestion communautaire Locale des Ressources renouvelables adoptée par l’Assemblée Nationale en 1995 ; sur proposition du gouvernement [21] [18], elle concerne un nouvel aspect de la politique environnementale malgache, laquelle préconise le transfert de gestion des ressources naturelles renouvelables aux communautés de base. Cette nouvelle politique a été consacrée par la promulgation de la loi n° 96025 du 10 septembre 1996 portant sur la gestion locale des ressources naturelles renouvelables [21]. Elle consiste à confier aux communautés locales de base la gestion de certaines ressources comprises dans les limites et leur terroir. La communauté y tire l’essentiel de ses ressources. Elle est LOCALE car elle s’applique au niveau des terroirs villageois. Elle est SECURISEE parce qu’elle inclut la « Sécurisation Foncière Relative ».

III-1-2-2- GELOSE pour la production de charbon de bois : Contraintes spécifiques Le charbon est un produit presque exclusivement destiné à la vente et à l’exploitation. La production de charbon est intégrée dans une filière, dont une partie est locale. A l’échelle des villages, le charbon génère un revenu pour : [10]

• les charbonniers, • certains titulaires de permis de coupe, • les transporteurs par charrette • certains acheteurs /vendeurs.

En dehors des ristournes, dont le montant est de toute façon faible (entre 100 et 200 Ariary par sac), et souvent impayé, la production de charbon de bois ne profite donc aux populations locales que sous forme d’un revenu individuel (environ 1500 Ariary par sac), [14]. Les titulaires de permis de coupe dont le montant est environ de 7.000 Ariary/ha, sont des personnes déjà relativement riches, aisées [18] . Les bénéfices de l’activité charbonnière sont en majeur partie réinvestis hors des villages de production.

Par conséquent, la majorité des personnes sédentarisées, c’est-à-dire celles qui détiennent le plus grand pouvoir de décision est déconnectée de l’activité charbonnière, qui ne lui profite ni en nature, ni en argent .Les motivations qui peuvent gérer les ressources forestières de manière à faire perdurer cette activité sont d’une part, la production de charbon : c’est une activité très pénible pratiquée temporairement, (jusqu’au retour au pays ou l’installation comme agriculteur) ou occasionnellement. Les acteurs ne sont donc pas clairement identifiables dans le temps. D’autre part, la production de charbon de bois est une activité où le niveau de professionnalisation est faible. Les charbonniers n’ont en effet ni formation ni organisation socioprofessionnelle. Les nouveaux arrivants n’ont pas d’expérience de la production de charbon et sont formés « sur le tas » auprès des autres charbonniers. Ils ont peu ou pas de connaissances techniques sur la dynamique forestière. Les cahiers de charge ne sont pas respectés et il n’y a en conséquence aucune volonté, donc aucun effort pour régénérer les ressources exploitées.

Enfin, la fabrication de charbon de bois est une activité indissociable de la mise en culture des terrains exploités, que ceci soit manifesté explicitement (sur terrain privé) ou implicitement (sur terrain domanial). La signature d’un contrat GELOSE, de par son objectif de gestion durable des ressources, impliquerait que cesse ce « rôle de défrichement pour la mise en place de cultures » de l’activité charbon de bois. Ceci risque de poser des problèmes étant donné l’enjeu important de la terre.

III-1-2-3- Contrat GELOSE pour la production de charbon de bois Dans le « transfert de la gestion » [10] les communes ont le droit d’usage des ressources naturelles à condition qu’elles les gèrent correctement en suivant des plans d’aménagement. La production du charbon de bois pourrait être une source de revenus considérable pour la commune, et pour cette raison le cahier de charge pour le Transfert de Gestion doit inclure une évaluation de cette possibilité. Des charbonniers professionnels pourront produire au moins 40% de plus de charbon avec la même quantité de bois, et par ce fait pourront contribuer encore plus à la génération des recettes communales.

L’activité proposée devrait être complètement intégrée avec la composante Transfert de Gestion et aura comme objectif de créer une structure de soutien pour la professionnalisation des charbonniers dans le cadre du programme gélose/Transfert de Gestion. Un système de taxation devrait être introduit, ainsi qu’un dispositif de contrôle concernant l’application de cette taxe. La taxe proposée est différentielle, avec une taxe simple pour les communes gélosées (dont 80-90% des recettes sont pour le compte de la commune) et une taxe double pour toute autre commune (qui ne gère pas ses ressources, et qui ne bénéficiera pas de cette taxe). Les recettes qui n’appartiennent pas aux communes gélosées seront utilisées pour financer le dispositif de contrôle.

Ce système de taxation fournira des bénéfices aux communes pour bien gérer les ressources, aux transporteurs d’aller chercher les produits dans les communes gélosées, et aux utilisateurs de charbon de réduire la consommation par l’utilisation des fourneaux économes. L’activité se réalise aux 2 niveaux : la communication, et le renforcement de la capacité institutionnelle. Les réalisations anticipées seront de faire fonctionner des groupements professionnels.

Les communes « gélosées » pourront chacune recevoir environ 5-10 millions de FMG par an à partir des recettes de la taxe. Cette taxe n’est pas conçue pour produire des revenus, mais plutôt pour pouvoir gérer et promouvoir la bonne démarche des contrats GELOSE et la carbonisation efficace.

III-1-3- Utilisation de techniques de production améliorée

III-1-3-1- Amélioration de technique d’exploitation des produits ligneux Dans l’activité charbonnière, il existe deux types d’exploitation forestière : ceux qui sont dans le secteur formel (ayant un permis de coupe) ; et ceux qui travaillent dans le secteur informel (n’ayant pas de permis de coupe) [23] .

Ces charbonniers qui n’ont pas de permis de coupe ne connaissent rien sur les lois d’exploitation entrainant une surexploitation des ressources forestières. Mais ils n’ont pas aussi des notions sur les techniques d’exploitation forestière utilisées en vue d’une gestion durable de ces ressources. Pour résoudre à ces problèmes, il faudrait donc :

• recenser ces charbonniers et les obliger à faire partie des groupes de professionnels afin qu’ils puissent recevoir un meilleur encadrement sur les techniques d’exploitation forestière. (Etablir par exemple des cartes professionnelles) • organiser des ateliers dans lesquels tout le monde peut prendre part dans les régions les plus exploitées en faisant une éducation environnementale. • parler au villageois de l’importance des ressources forestières sur l’environnement. • mettre en place un quota d’exploitation des produits ligneux. • insérer tous les charbonniers et fixer un quota de production de charbon en fonction de la consommation naturelle. • placer un système de suivi et de contrôle dans les zones sensibles à l’exploitation irrationnelle. Ce système de suivi assure le contrôle dans les zones sensibles à l’exploitation des ressources forestières.

III-1-3-2- Amélioration de technique de carbonisation La consommation accrue de charbon de bois provoque un abattage des nombreuses espèces de toute sorte de forêts. Pour équilibrer la loi de l’offre et de la demande en charbon, l’amélioration du rendement de carbonisation est utile [14] [7].

D’après les expériences faites à Fanalamanga, la carbonisation artisanale à Madagascar donne un rendement de 8 à 10 % [7]. Pour améliorer ce rendement, deux expériences ont été faites à la société Fanalamanga sur deux fours différents. Le rendement obtenu dans chaque four est plus du double que celui obtenu dans le four artisanal.

Il s’agit du four subri-fosse et du four MATI. Pour la fosse subri-fosse, le rendement est beaucoup plus important mais ce four nécessite beaucoup de matériels. Alors il demande beaucoup de moyens. Mais pour ce qui est MATI qui n’est autre que le four traditionnel amélioré, son utilisation serait à la portée de tous les charbonniers. Ce four nécessite seulement une seule cheminée métallique. Ce qui serait donc plus favorable aux charbonniers compte tenu de la limitation de leur pouvoir financier.

Figure 25 : Four subri-fosse (Source : RAZAFIMANANTSOA, 2008)

Figure 26 : Four MATI (Source : RAZAFIMANANTSOA, 2008)

Il faut donc :

• inciter les charbonniers à utiliser le four MATI en leur donnant l’encadrement et les informations nécessaires. • concevoir des lois sur les procédés de carbonisation et des sanctions juridiques.

• promouvoir les techniques de carbonisation améliorées en organisant chaque année un concours dans lequel sera primé le meilleur charbonnier c’est-à-dire ceux qui ont la qualité et le rendement du charbon de bois obtenu.

• étendre l’installation et le développement d’entreprises privées afin de satisfaire les commandes ; à cet effet ; les activités futures doivent être orientées vers la consolidation des acquis en matière de carbonisation et la formation des charbonniers.

III-1-3-3- Carbonisation améliorée et contrôle forestière décentralisée Cette carbonisation améliorée est en relation avec la GELOSE. Elle suit treize étapes [25].

III-1-3-3-1- Différentes étapes de carbonisation améliorée a- Délimitation de la forêt à exploiter

L’exploitation de la forêt est contrôlée ; la forêt destinée à la production de charbon est bien délimitée et précisée dans les documents de transfert de gestion approuvées par les représentants du VOI de la commune rurale et du service forestier concernés.

b- Quota de production

La production annuelle de charbon de bois est limitée, elle ne doit pas dépasser la production annuelle convenu exprimée en nombre de sac par an ou en hectare par an.

c- Le site de carbonisation

Le site de carbonisation regroupe plusieurs meules afin de favoriser l’entraide des charbonniers dans la réalisation dans les travaux de confection, de surveillance, de conduite et de défournement des meules, et alléger l’acheminement du bois et l’évacuation des charbons produits. Le site de carbonisation doit être installé dans la zone autorisée et pas trop éloigné de la forêt. L’endroit choisi doit être le plus bas possible, pas trop humide ni trop exposé au vent.Le nettoyage et le dégagement d’un rayon de 50 m autour du site est prévu par les textes réglementaires.

d- Abattage et récolte de bois

L’abattage des arbres doit se faire au ras du sol (15 à 20 cm au maximum) pour favoriser les rejets de souche. Tout le bois abattu et les déchets d’exploitation forestière doivent être utilisés

Figure 27 : Abattage (Source : RASOANAIVO, 2010)

e- Séchage du bois

Le séchage du bois est important parce qu’il diminue la durée et améliore le rendement de carbonisation. Le bois est séché à bout renversé et disposé en tipis 18 à 20 jours

Figure 28 : Séchage en tipis (Source : RASOANAIVO, 2010)

f- Marquage et orientation de la meule

La meule est orientée dans le sens du vent dominant ; elle doit être placée dans un endroit bien nettoyé et aplani. Les quatre coins de la meule sont matérialisés par des piquets.

g- Chargement du four

D’abord, on dispose quatre longerons de bois de 10 à 15 cm de diamètre le long de la meule pour assurer le support de la charge de bois à carboniser et permettre une meilleure circulation de l’air dans la meule. Ensuite, on arrange sur les longerons un plancher de bois de 8 à 10 cm de diamètre.

Enfin, on charge le bois à carboniser sur ce plancher de façon à : • minimiser les interstices entre les bois • prévoir la bouche d’allumage • placer les bois les plus gros au centre de la meule et proche de la zone d’allumage • obtenir une surface suffisamment plane et horizontale de la paroi supérieure.

Figure 29 : Empilement (Source : RASOANAIVO, 2010)

h- Préparation des évents

Les évents ont pour rôle de réguler l’entrée et la sortie de l’air à l’intérieur de la meule. Les évents sont constitués de tranchées creusées dans le sol à la base de la meule. Trois types d’évents sont prévus en carbonisation améliorées :

• un évent d’allumage placé face à la bouche d’allumage permet la sortie des fumées • des évents d’aération pour une meule de longueur de 3 m placés de chaque coté du four suivant la longueur.

Figure 30 : Event (Source : RASOANAIVO, 2010)

i- Recouvrement de la meule

Le recouvrement a pour but de rendre le four hermétique à l’air et de permettre une bonne carbonisation de la charge de bois. Il est réalisé à l’aide des feuilles, de fins de charges ou d’herbes remblayés de terre.

j- Allumage de la meule

La meule améliorée est allumée à partir de la bouche d’allumage placée sur la paroi supérieure en introduisant de la braise. La bouche d’allumage doit être remplie de bois avant le recouvrement.

k- Conduite de la carbonisation et surveillance

La conduite et la surveillance des meules constituent l’étape la plus importante de la carbonisation améliorée car elles conditionnent en grande partie le rendement (qualitatif et quantitatif) et la durée de la carbonisation. Une bonne conduite de la carbonisation dépend de l’expérience du charbonnier et du sérieux qu’il apporte à son travail.

Elle consiste à : • régler la circulation de l’air dans la meule par le jeu d’ouverture ou de fermetures partielles ou entières des évents d’aération. • assurer l’étanchéité de la meule • obturer les éventuelles fissures qui sont causées par la diminution du volume de la charge de bois au cours de la carbonisation. l- Extinction du feu

L’absence de la fumée sortant des évents ou la présence de fumée de couleur « bleu transparent » indique que la carbonisation est achevée. L’extinction se fait par le bouchage de tous les évents et de toutes éventuelles fissures. La durée de refroidissement est de 2 à 3 jours.

m- Défournement du charbon produit

Le défournement est réalisé une fois que la meule est bien refroidie sur un endroit choisi et préparé à coté de la meule. Le recouvrement est dégagé et le charbon obtenu est étalé ; puis recouvert de la terre. Un temps de refroidissement est nécessaire avant l’ensachage.

Remarque

La meule utilisée en carbonisation améliorée est identique à celle adoptée en carbonisation traditionnelle. Elle ne nécessite pas le creusement d’une fosse diminuant l’érosion du sol. La meule est constituée d’un empilement rectangulaire de bois, recouverts de branchages et de terre pour la rendre hermétique à l’air.

Figure 31 : Meule (Source : RAZAFIMANANTSOA, 2008)

III-1-3-3-2- Rendement L’application des pratiques de carbonisation améliorée permet de doubler le rendement de la production et sans investissement supplémentaires. On obtient 30 sacs de 50 kg dans une meule améliorée de 3 m de long, 1,5 m de large et 1,2 m d’hauteur au lieu de 15 sacs avec une meule traditionnelle.

III-1-3-3-3-Comparaison des deux techniques de carbonisation : traditionnelle et améliorée Le tableau suivant montre les différences entre technique de carbonisation traditionnelle et améliorée

Tableau 16 : Les différences entre carbonisation améliorée et traditionnelle

ETAPES TRADITIONNELLE AMELIOREE

Exploitation de la matière Lot d’exploitation et espèces non Contrôlés, suivant un plan de première définies gestion, espèce bien définie Abattage Selon l’habilité du charbonnier, Au ras du sol (15 à 20 cm au Découpage selon la taille de la maximum) fosse Découpage selon la dimension de la meule Séchage 0 à 7 jours 18 à 20 jours ; en tipi, à bout renversé Construction Aire de Proche de la zone d’exploitation Terrain bien aplati, pas trop du four carbonisation humide, ni trop exposé au vent Nettoyage Les abords du four Débroussaillage d’un rayon de 50 m Four Fosse de profondeur variée Meule parallèle à la direction du vent dominant Piquetages des quatre coins Events Petits trous excavés sur chaque Tranché es creusées dans le sol : coté de la fosse par le haut ou par - Event d’allumage le bas - Une cheminée à l’autre extrémité - Des évents d’aération sur la coté de la longueur Empilement En fonction des tronçons de bois En fonction de la grosseur des disponibles et non ordonnés tronçons : bois plus gros au centre de la meule et proche de la zone d’allumage Recouvrement Feuillages, herbes, graminées, Feuilles, fins branchages, herbes terre remblayées de terre Allumage Par le bas de la fosse Par le haut : bouche d’al lumage au sommet Conduite et surveillance Peu ou pas de suivi et de contrôle Jeu d’ouverture et de fermeture des évents Contrôle de l’étanchéité de la meule Extinction et défournement Enlèvement de la terre de Bouchage de tous les évents et coffrage de toutes les éventuelles Extinction de charbon encore fissures enflammé par la terre Extinction des braises restantes par de la terre. Refroidissement 1 à 2 jours avant l’ensachage 2 à 3 jours avant l’ensachage Rendement 15 sacs de 15 kg dans un four de 3 30 sacs de 15 kg dans une meule m de long x 1,5 m de large x 1,2 m de 3 m de long x 1,5 m de large de profondeur x 1,2 m de profondeur

La carbonisation traditionnelle est une technique qui ne se soucie pas de la destruction des ressources forestières. Le temps de séchage de bois est très réduit ainsi que le contrôle lors de la carbonisation proprement dite. Le processus de séchage est une étape qui a une influence majeure sur la qualité et le rendement du charbon de bois obtenu.

Par contre, la carbonisation améliorée suit plusieurs techniques qui permettent de réduire le gaspillage des forêts. Elle est caractérisée par l’utilisation des bois secs qui permettent d’augmenter le rendement de production de charbon de bois obtenus. La réaction de carbonisation est bien contrôlée. La carbonisation améliorée est une technique simple, facile à utiliser et permet de doubler le rendement obtenu par rapport à la carbonisation traditionnelle.

De nos jours, la recherche des nouvelles techniques de fabrication de charbon de bois permet de réduire l’effet sur les ressources forestières et de diminuer les impacts sur l’environnement : il s’agit du charbon de bois provenant de la biomasse.

III-1-3-4- Fabrication de charbon à partir de biomasse III-1-3-4-1- Définition

Dans le domaine de l’énergie, la biomasse regroupe l’ensemble des matières organiques pouvant devenir des sources d’énergie. Les combustibles de substitution crées grâce à la biomasse et la carbonisation constituent à la fois une solution de traitement des déchets et une véritables ressources énergétiques [2].

III-1-3-4-2- Fabrication de charbon à partir de fines de charbon récupérées

• On récupère tous les déchets provenant du charbon de bois puis on les trie et broie pour obtenir des poudres • On mélange ces poudres avec d’autres matières organiques afin de former un mélange liquide • On presse ce mélange liquide pour avoir des bouts de charbon • On a donc formé de charbon de substitution qui doit être séché avant d’être utilisé [27]

Figure 32 : Récapitulation du recyclage de charbon (Source : CNRIT)

Remarque La qualité de ce charbon recyclé est identique au charbon de bois classique.

III-2- MAITRISE DE LA DEMANDE

III-2-1- Utilisation des foyers améliorés Le charbon est un combustible principal utilisé par les populations malgaches pour la cuisson de repas. Auparavant, le fourneau métallique appelé couramment par la population malgache par « Fata-pera » qui fonctionne avec le charbon de bois et a une forme carrée ou arrondie est le plus adopté par la population malgache. Ce foyer est fabriqué à partir des tôles de récupération ou des vieux fûts métalliques et il consomme beaucoup de charbon parce qu’il y a mauvais transfert de chaleur entre l’ensemble « combustible-récipient-objet à chauffer ».

Figure 33 : Foyer au charbon « Fata-pera »

Le foyer amélioré malgache ou « Fatana mitsitsy » est formé à partir d’une double paroi métallique dont sa partie supérieure est recouverte de terre argileuse. Le but est de : [19]

• Limiter les déperditions des chaleurs par diffusion latérale • Concentrer la chaleur sur le fond de la marmite

D’après ses caractéristiques, les foyers améliorés apportent beaucoup d’avantages :

• Réduction de la consommation des charbons de bois jusqu’à 50 % • Techniques adaptables dans toutes les régions du monde • Forte réduction de la fumée • Réduction des risques de brûlure, • Taille adaptable au diamètre des marmites • Gain de temps de cuisson

Remarque

Après extinction du feu, le foyer amélioré, restera chaud pour une durée assez longtemps et la chaleur aussi dégagée peut servir encore à autre chose ; par exemple, cette chaleur arrive à chauffer jusqu’à trois heures de temps une pièce d’habitation des hauts plateaux.

Figure 34 : Foyer métallique céramique (source : URD)

III-2-2- Combustible de substitution : le biogaz Par définition, le biogaz est le résultat de la méthanisation des déchets biodégradables animaux et végétaux également appelés « fermentescibles » en l’absence de l’oxygène [28]. On peut utiliser pour fonctionner le biogaz :

• les déchets agricoles • les déchets agroalimentaires • les déchets ménagers

Dans les grandes villes, chaque jour, les résidus des ménages, des établissements, des vois publiques et des marchés sont estimés à 500 m3 à Antananarivo.

Les quantités récupérables des déchets d’élevage sont estimés à 135.000.000 tonnes pour les bovins ; 1.100.000 tonnes pour les porcins et 11.000.000 tonnes pour les volailles [19]. La valorisation de ces déchets par bio-méthanisation est une solution pour résoudre des demandes ponctuelles.

Ainsi, le biogaz permet de [28] :

• réduire nos déchets organiques et réduire leur l’impact sur l’effet de serre • réduire les contaminations par pollution telluriques • réduire la prolifération des maladies telluriques généralement rencontrées • réduire la prolifération des mouches, des rongeurs et de moustiques • diminuer le dégagement d’odeur très désagréable • diminuer l’utilisation des produits ligneux en substituant par le biogaz.

En bref, La généralisation notable de son emploi peut préserver un pays du risque de déforestation et de la propagation de désertification. Le biogaz pourrait néanmoins constituer une solution viable aux besoins en énergie domestique et à l’assainissement de l’environnement pollué.

III-2-3- Le cuiseur solaire parabolique : Le rayonnement solaire peut être utilisé directement et généralement une pareille énergie est qualifiée d’énergie solaire. La puissance du rayonnement solaire parvenue à la surface de la terre (1,8.10 14 KW) n’est pas disponible et ne se repartit pas uniformément partout. Elle est variable suivant les lieux, saison, relief, heure et attend rarement 1000 W/m 2 de surface [26].

Madagascar possède un potentiel satisfaisant de cette filière énergétique. En effet l’île bénéficie d’un taux d’ensoleillement parmi les plus élevés du monde. Il est de l’ordre de 2000 KW /m 2/an et est analogue à celui de certains pays méditerranéens. De plus, la durée d’ensoleillement se situe entre 2000 à 2000 heures/an [19]. Le cuiseur solaire peut être pris en tant que solution partielle aux problèmes de combustibles relatifs aux besoins de cuisine.

Les gains de temps potentiels liés à l’utilisation du cuiseur solaire peuvent se traduire comme :

• gain de temps qui résulte de la réduction du temps de collecte de bois • gain de temps potentiel dans le processus de cuisine.

L’utilisation de cuiseur réduit la corvée de bois de chauffe des femmes et des enfants. Quand les ménages ramassent leur combustible, femmes et enfants passent de nombreuses heures chaque semaine à chercher des branches et des brindilles.

L’utilisation de ce cuiseur solaire peut diminuer les risques sanitaires liés au combustible solide ou ligneux. L’utilisation du cuiseur solaire fait reculer les problèmes respiratoires, les maladies pulmonaires, du cancer et les problèmes ophtalmologiques.

L’utilisation de ce cuiseur permet d’économiser les ressources forestières dues à la fabrication de charbon de bois.

Figure 35 : Cuiseur solaire parabolique (Source : RAZAFIMANANTSOA, 2008)

Cependant, l’utilisation de ce cuiseur est limitée parce que :

• le soleil brille seulement par intermittence • tous les repas ne peuvent pas se préparer dans un cuiseur solaire : faire frire toutes les nourritures est pratiquement impossible.

Ce cuiseur a le potentiel de concentrer la lumière qui pourraient causer des dommages aux yeux. Il faut que l’opérateur porte des lunettes contre le soleil.

III -3- Intérêts pédagogiques Cette étude concernant la fabrication du charbon de bois apporte plusieurs intérêts au niveau de l’éducation. Le fruit de ce travail permet de donner des caractéristiques d’un milieu en fournissant des savoirs qui portent de l’étude de la géographie comme le relief, l’hydrographie, le climat. Pour les Sciences de la Vie et de la Terre, cette étude met en évidence des connaissances sur la biologie animale, biologie végétale ainsi que l’écologie et la géologie.

Mais ce mémoire montre en grande partie les effets néfastes de l’homme sur l’environnement concernant l’exploitation des ressources forestières. L’élaboration de cette étude nous apporte des intérêts sur l’éducation environnementale, la relation entre régénération forestière et le cycle de l’eau, le lien entre reboisement et l’échange gazeux chlorophylliens.

III-3-1- Education environnementale La pression de l’homme sur les ressources forestières provoque plusieurs impacts sur l’environnement : la déforestation

• Elle entraîne des émissions de gaz à effet de serre. Ce sont des gaz qui absorbent une partie des rayons solaires en les redistribuant sous forme de radiations au sein de l’atmosphère terrestre à 10 km de la terre : dont 55% sont provoqués par le dioxyde de carbone qui remette de la combustion des énergies fossiles [37]. • Elle accentue le réchauffement climatique : On observe aujourd’hui que la température n’a cessé d’accroitre depuis 1940 jusqu’à ce jour. Elle ira jusqu’à une augmentation de 8°C pour 2070 à 2100 [37]. • Elle entraîne une diminution de pluies : aujourd’hui la quantité de pluies journalière est insuffisante. En comparant avec la quantité de pluies de l’année dernière, les pluies diminuent chaque année. La connaissance de ces inconvénients sur l’exploitation forestière permet de sensibiliser les peuples de diminuer leurs actions sur l’environnement.

Dans le cas de la déforestation, l’éducation environnementale consiste par exemple à amener une prise de conscience plus globale du phénomène et de ses processus au niveau d’un groupe d’exploitant de charbon de bois. Pour cela, on peut mettre en place le système de sensibilisation par groupe, suivant la démarche ci- après :

• distribution des prospectus contenant ces différents impacts de la déforestation auprès des groupes exploitants de charbon de bois • formation de ces groupes sur les techniques de reboisement • réalisation de concours primé de reboisement

III-3-2- Contribution à l’amélioration du programme Ce travail peut aider les enseignants pour avoir une idée sur l‘explication concernant le cycle de l’eau. Le cycle de l’eau se résume en trois étapes :

• l’évaporation et transpiration des végétaux. Sous l’effet de l’énergie solaire, l’eau dans la surface des continents (Rivière, fleuve, mer, océan) est réchauffée et passé à l’état de vapeur d’eau : c’est l’évaporation. Les plantes et les autres espèces végétaux puisent l’eau dans le sol et rejettent sous la forme de vapeur d’eau : c’est la transpiration des végétaux. Ainsi l’évaporation et la transpiration vont former les nuages. • la condensation et la précipitation : l’eau des nuages se condense (passage de l’état gazeux à l’état solide ou liquide) puis il retombe sur la surface sous forme de précipitation (pluie, grêle, neige).

• le ruissellement et l’infiltration : l’eau ruisselle sur la surface terrestre, une partie s’infiltre dans le sous-sol et s’accumule dans les nappes d’eau souterraine avant de s’évaporer de nouveau. Ainsi le cycle de l’eau recommence et se déroule en permanence.

Figure 36 : Cycle de l’eau

(Source : www.cap-science.net)

Mais le cycle de l’eau ne peut pas se dérouler sans la végétation et la nature du sol. L’absence des ressources forestières réduit l’évapotranspiration et l’infiltration.

Ce mémoire peut contribuer au renforcement de la capacité des enseignants à expliquer le cycle de l’eau issu de la déforestation ou du reboisement. On peut dire que cette étude amène une relation entre le cycle de l’eau et la régénération forestière.

III-3-3- Renforcement à l’amélioration du programme de la classe de première D Le reboisement est une des solutions pour négocier à l’activité de carbonisation. Il permet d’augmenter les surfaces recouvertes par des espèces végétales. Elles assurent la synthèse de la substance organique, diminuent le dégagement de dioxyde de carbone et augmentent le rejet de l’oxygène.

Pour ce faire, l’enseignant peut organiser une séance de réflexion (par groupe) et une sortie écologique dans deux milieux différents afin de confronter les théories à la réalité. Pour cela, on peut faire une sortie écologique dans la station forestière d’Angavokely et dans d’autre milieu dont la grande partie du terrain est mise à nu par la déforestation. Les élèves peuvent confronter la sensation de la pollution de l’air de ces deux milieux.

Cela peut aider les enseignants pour avoir une idée afin de mener une explication concernant l’échange gazeux chlorophyllien et la photosynthèse surtout lors de l’explication de la mise en évidence du dégagement d’oxygène et l’absorption de gaz carbonique faite par la plante en présence de la lumière et de la chlorophylle.

CONCLUSION DE LA TROISIEME PARTIE

La consommation de charbon de bois est inséparable de la vie de la population malgache. Pour répondre à ces besoins, on fait appel aux autres techniques de fabrication de charbon de bois. Il s’agit d’une technique de production améliorée pour réduire à 70 % les besoins en bois pour une même quantité de charbon produit et amélioration de l’exploitation des produits ligneux ainsi que la fabrication de charbon de bois à partir des biomasses. L’utilisation du four MATI, plus abordable au plan financier pour les charbonniers est alors à encourager ou moins typique que le subri-fosse car sont toutes les deux des techniques améliorées. Ceci n’est pas suffisant, mais il faut assurer une gestion durable des plantations en faisant un contrôle régulier de la filière bois-énergie. La plus importante aussi est alors d’augmenter le reboisement et envisager un meilleur encadrement technique des charbonniers. Ces solutions permettent d’augmenter l’offre en charbon de bois. Il faut maitriser la demande qui nécessite l’utilisation du foyer amélioré ainsi que le s différents combustibles qui peuvent substituer le charbon de bois. Enfin, en plus de l’éducation environnementale qu’il faut faire pour tout le monde et en particulier pour les exploitants, des suggestions sont proposées pour renforcer les programmes scolaires.

CONCLUSION GENERALE La commune rurale de Nandihizana se situe à 30 km d’Antananarivo. Elle a une superficie de 30,9 km² avec une densité de 183 habitants par km². La population est jeune car 52,49 % sont inclus dans la classe des populations actives. L’activité principale de la population dans ce lieu est l’agriculture et l’élevage complétés par l’artisanat et la production de charbon de bois.

Ce milieu d’étude se trouve dans le district de Manjakandriana, formé par onze Fokontany. Il est soumis à un climat tropical froid présentant deux saisons biens distinctes : une saison sèche et fraiche d’avril en octobre et une saison chaude et pluvieuse de Novembre en Mars. Le sol est dominé par des latérites ainsi que des argiles dans les plaines. La faune et la flore sont marquées par des végétaux et animaux typiques d’un paysage rural.

Le présent travail s’est proposé d’étudier l’exploitation de charbon de bois dans cette localité. Des enquêtes ont été menées auprès des charbonniers afin de connaître au préalable le fonctionnement de la production de charbon de bois et ainsi que les différentes étapes de fabrication. On constate que les charbonniers de la commune utilisent encore la technique traditionnelle. Pour eux, cette activité n’est pas la source de revenu principal, c’est une activité d’appoint. Les charbonniers qui travaillent pendant toute l’année, produisent 700 à 800 sacs par an et pour les autres qui travaillent saisonnièrement celle-ci est de l’ordre de 300 à 500 sacs par an.

Toutes les espèces végétales dans la commune sont exploitées par les charbonniers pour fabriquer des charbons de bois. On effectue aussi des enquêtes auprès des familles rurales et urbaines, afin de connaître les sources d’énergie les plus utilisées par les ménages. On constate que pour les ruraux, 90 % utilisent le bois de feu ainsi que 10 % utilisent le charbon de bois. Par contre, pour les familles urbaines, 70 % utilisent le charbon de bois, 6 % utilisent le bois de feu et 24 % utilisent les autres énergies comme le gaz et l’électricité. La pratique de ces énergies de cuisson dépend du nombre de personne dans la famille ainsi que leur moyen.

La production de charbon de bois contribue à la dégradation des ressources forestières, provoque la déforestation, entraîne une perturbation climatique ; l’interdiction de cette activité est difficile à Madagascar car le charbon de bois est encore la source d’énergie domestique des familles malgaches qui s’accroît avec la démographie.

L’analyse des pratiques des charbonniers montre qu’ils ne sont pas suffisamment informés sur le processus de déforestation et de reforestation. C’est ce que montre l’analyse lors des différentes étapes de fabrication d charbon de bois : abattage, tronçonnage et mise en dimension, construction de fosse, empilement, coffrage, carbonisation, refroidissement, défournement, mise en sac et commercialisation. En effet la technique utilisée demeure traditionnelle qui ne se soucie pas de la destruction des ressources forestières. Le temps de séchage de bois est très réduit ainsi que le contrôle lors de la carbonisation proprement dite. Le processus de séchage est une étape qui a une influence majeure sur la qualité et le rendement du charbon de bois obtenu. Par contre, la carbonisation améliorée suit plusieurs techniques qui permettent de réduire le gaspillage des forêts. Elle est caractérisée par l’utilisation des bois secs qui permettent d’augmenter le rendement de production de charbon de bois obtenus. La réaction de carbonisation est bien contrôlée. La carbonisation améliorée est une technique simple, facile à utiliser et permet de doubler le rendement obtenu par rapport à la carbonisation traditionnelle. Il faut donc les former dans e sens c’est- à-dire les initier à utiliser l’amélioration de technique de carbonisation comme le four MATI. La technique de carbonisation améliorée se base sur la diminution de pression sur les forêts mais assure une augmentation doublée de rendement avec du charbon de bonne qualité par rapport à la technique de carbonisation traditionnelle.

On incite aussi à augmenter les surfaces reboisées qui permettent de remplacer les ressources forestières détruites et de diminuer la pression sur les ressources naturelles. L’amélioration de la gestion forestière permet de réduire l’exploitation illicite de bois, de former les charbonniers à entrer dans le professionnalisme.

L’utilisation des foyers améliorés assurent une diminution de la demande en charbon de bois. Mais la nouvelle technique de production comme le biogaz ainsi que le recyclage de charbon permet de négocier avec la nature. De ce fait, la pratique de fabrication de charbon de bois n’est donc pas un moyen de sortir de la misère, c’est seulement un moyen d’obtenir l’indispensable revenu de survie.

BIBLIOGRAPHIE

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30. SOULAIMANA H. ; 2006 ; Contribution à la diminution de la déforestation par étude et amélioration de la pyrolyse du bois ; Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du Diplôme d’Etude Approfondie ; Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo ; Université d’Antananarivo ; 135p.

WEBOGRAPHIE 31. www.cap-sciences.net 32. www.peracod.sn 33. www.wwf.mg 34. www.mtaterre.fr 35. www.energie-renouvelable.org 36. www.caramcodec.com 37. www.afp.com

LISTE DES ANNEXES

Annexe I : Bilan global de carbonisation ...... b Annexe II : Phase de carbonisation ...... c Annexe III : Questionnaire d’enquête des charbonniers ...... d Annexe IV : Questionnaire d’enquête des ménages ...... e Annexe V: Moyennes des pluviométries (en mm), des températures minimales et maximales (en °C) de la commune rurale de Nandihizana durant les cinq dernières années ...... f Annexe VI : Tableau des différents polluants organiques mis en évidence dans l’air ...... h

Annexe I : Bilan global de carbonisation

Charbon de

bois 310 kg

Eau 280 kg

Acide acétique 60 kg

Méthanol 25 kg

1 tonne de Divers dont bois sec à l’air arome Fraction (20 % 35 kg condensable d’humidité) 220 kg Dérivées phénoliques 30 kg

Furfural et Der 10 kg

Brai 60 kg

CO 2 100 kg

CO Gaz 70 kg 190 kg

H2 et Hydrocarbure 20 kg (Source : Briane et al 1985)

Annexe II : Phase de carbonisation

PHASE DE DEPART DEGAGEMENT DEBUT DEPART PHASES A DISSOCIATION PHASE A CARBONISATION D’EAU DE GAZ HYDROCARBURE HYDROCARBURE HYDROGENE Température 150-200 200-280 280-380 380-500 500-700 700-900 (°C) Teneur en 50-60 60-70 70-78 78-85 85-90 90-9 carbone (% du charbon) Gaz incondensables (%)

CO 2 68 66,5 35,5 31,5 12,2 0,5 CO 30 30 20,5 12,3 24,6 9,7

H2 0 0,2 6,5 7,5 42,7 80,9 Hydrocarbures 2 3,3 37,5 48,7 20,5 8,9 Pouvoir 1100 1210 3920 4780 3630 3160 calorifique (Kcal/m 3 gaz) Condensables Eau Eau, Acide Acide acétique, Goudron épais Goudron Peu de dans les gaz acétique Méthanol, paraffine condensation Goudron léger Quantité de Très Faible Importante Importante Faible Très faible gaz faible

(Source : Briane et al ; 1985)

Annexe III : Questionnaire d’enquête des charbonniers

Initialement, le questionnaire a été établi en malgache mais par commodité est présentée une traduction de celui-ci en français :

FANADIHADIANA IREO MPANAMBOATRA ARINA

1- Sexe : Masculin Féminin

2- Quelles occupations faites-vous? Cultiver Eléver Faire du charbon Autres

3- De ces occupations, laquelle prenez-vous pour subvenir à votre vie?

4- Dans l’année, à quel moment faites vous du charbon?

J F M A M J J A S O N D

5- Dans une année, combien de sacs de charbon en procurez-vous ?

6- Combien de jours sont dépensés pour faire du charbon ?

7- Comment faire du charbon?

8- Quels sont les différents bois avec lesquels on peut fabriquer du charbon ?

9- Citez les différents outils nécessaires?

10- Quelles matières utilise-t-on?

11- Avez-vous des autorisations avant la fabrication de charbon ?

12- Y-a-t-il une différence de prix entre les charbons de bois différent ?

13- Quels en seraient leur prix ?

14- Combiens de charretées de bois suffisent pour 10 sacs de charbon ?

Annexe IV : Questionnaire d’enquête des ménages

FANONTANIANA APETRAKA AMIN’NY MPANJIFA

1- Combien êtes-vous dans une famille ?

2- Laquelle de ces énergies-ci dessous employez-vous chez vous ? Gaz Charbon de bois Electricité Bois de chauffe

3- Quelle est votre dépense mensuelle ?

4- Vous utilisez cette énergie pour: Faire cuire les repas ? Chauffer de l’eau ? Repasser des vêtements ? Gagner de l’argent ? Autres ?

Annexe V: Moyennes des pluviométries (en mm), des températures minimales et maximales (en °C) de la commune rurale de Nandihizana durant les cinq dernières années

PLUIES MENSUELLES en mm et 1/10

2007 JAN FEV MAR AVR MAI JUI JUIL AOU SEP OCT NOV DEC Pluie 542,3 374,6 100,3 48,6 26,1 0,8 17,4 0,6 6,5 52 176,8 226,7 Nb j. 29 21 10 9 6 4 3 2 3 6 11 13

2008 JAN FEV MAR AVR MAI JUI JUIL AOU SEP OCT NOV DEC Pluie 244 284,4 100,5 48,6 13,7 10,8 4,8 1,4 55 50,3 281,9 195 Nb j. 16 15 14 6 4 6 6 1 6 6 18 10

2009 JAN FEV MAR AVR MAI JUI JUIL AOU SEP OCT NOV DEC Pluie 297,4 355,4 197,2 125,1 0,7 0,1 5,6 5,9 0,3 101,1 91,3 214,8 Nb j. 22 16 18 11 3 1 6 8 2 10 10 18

2010 JAN FEV MAR AVR MAI JUI JUIL AOU SEP OCT NOV DEC Pluie 198 75,4 211,7 9,8 15,6 19,9 2,9 2,5 0,0 22 106,7 143,6 Nb j. 22 9 18 4 6 5 7 8 0 3 8 12

2011 JAN FEV MAR AVR MAI JUI JUIL AOU SEP OCT NOV DEC Pluie 335,3 222,3 251,1 149,5 44,3 0,2 0,0 0,6 0,9 108,9 134,9 258,9 Nb j. 18 17 14 13 8 1 0 3 3 10 11 14

2012 JAN FEV MAR AVR MAI JUI JUIL AOU SEP OCT NOV DEC Pluie 231,6 446,2 162,5 97,8 29,6 Nb j. 23 21 16 9 4

TEMPERATURES MOYENNES MENSUELLES EN °C

2007 JAN FEV MAR AVR MAI JUI JUIL AOU SEP OCT NOV DEC T°max 26,2 26,9 26,6 25,5 24 ,0 20,9 20,9 22,2 23 ,0 25,7 28 27,8 T°min 17,8 17,8 16,5 16 ,0 14,2 9,8 11,3 10,3 12,1 12,9 15,5 16,1 T°moy 22 ,0 22,3 21,5 20,8 19,1 15,4 16,1 16,3 17,6 19,3 21,8 22 ,0

2008 JAN FEV MAR AVR MAI JUI JUIL AOU SEP OCT NOV DEC T°max 27 ,0 25,6 25,9 25,6 22,8 21 ,0 19,9 22,6 25,5 26,3 27,3 28,3 T°min 17,2 17,4 16 ,0 14 ,9 12,3 10,2 9,8 10,3 12,4 13,4 16,9 16,9 T°moy 22,1 21,5 21 ,0 20,2 17,6 15,6 14,9 16,5 18,9 19,8 22,1 22,6

2009 JAN FEV MAR AVR MAI JUI JUIL AOU SEP OCT NOV DEC T°max 28,2 26,7 27,4 24,5 24,6 23 ,0 20,8 22,4 25 ,0 26,6 27,7 27,8 T°min 17,9 16,9 17,3 15,7 12,8 11,1 10,4 11,6 12,7 14,5 15,6 16,9 T°moy 23 ,0 21,8 22,4 20,1 18,7 17,1 15,6 17 ,0 18,9 20,6 21,7 22,3

2010 JAN FEV MAR AVR MAI JUI JUIL AOU SEP OCT NOV DEC T°max 27,1 27,5 27,7 26,3 25,7 22,2 20,6 21,3 25,7 28,6 26,9 28,2 T°min 17,9 17,6 18,0 15,6 14,5 12,5 10,1 10,6 10,8 14,2 15,4 16,8 T°moy 22,5 22,6 22,9 20,9 20,1 17,4 15,4 15,9 18,3 21,4 21,1 22,5

2011 JAN FEV MAR AVR MAI JUI JUIL AOU SEP OCT NOV DEC T°max 26,9 26,3 26,4 27,1 24,6 23,2 22,1 22,8 24,5 26,5 27,8 28,2 T°min 16,7 17,1 17,0 16,4 14,0 11,5 10,3 11,6 11,8 13,8 16,8 17,9 T°moy 21,8 21,7 21,7 21,7 19,3 17,3 16,2 17,2 18,1 20,1 22,3 23,1

Annexe VI : Tableau des différents polluants organiques mis en évidence dans l’air

(Source : SOULAIMANA, 2006)

NOM : RAZAOHARIMIASA

PRENOMS : Nihry Tahiana ADRESSE : Lot II E 40 Bis B Ambohidahy Ankadindramamy Antanananarivo 101 e-mail : [email protected] DIRECTEUR DE MEMOIRE : ANDRIAR’ Samuel

ETUDE DE L’EXPLOITATION DE CHARBON DE BOIS DANS LA COMMUNE RURALE DE NANDIHIZANA

Nombre de pages : 74 Nombre de tableaux : 16 Nombre de figures : 36

RESUME La commune rurale de Nandihizana se situe à 30 km du centre ville d’Antananarivo. L’agriculture et l’élevage sont les principales activités de la population, complétées par l’artisanat et la production de charbon de bois. Elle présente un climat tropical froid avec dominance de la saison chaude et pluvieuse. Sur les « tanety », on observe plusieurs plantations Eucalyptus et Pinus qui sont exploités par la population locale pour fabriquer de charbon de bois. On constate que 22 % des charbonniers vivent de la pratique de cette activité alors que 78 % pratiquent la production comme activité d’appoint. Toutes les espèces végétales existantes dans la commune sont utilisées par les charbonniers dans la chaîne de fabrication du charbon de bois. La technique utilisée par les charbonniers reste traditionnelle. Un charbonnier peut produire 300 à 700 sacs de charbon de bois par an et le rendement varie avec le type d’espèce de bois utilisé. Mais la carbonisation améliorée peut produire le double. On incite donc les charbonniers à utiliser cette technique améliorée. On peut dire que cette activité de carbonisation de bois provoque de grands impacts sur l’environnement. C’est pour cela qu’il faut beaucoup reboiser et utiliser d’autres énergies de substitution pour rétablir l’équilibre écologique.

Mots clés : Charbon de bois, Technique de carbonisation, Energie de substitution, Nandihizana Carion