Christophe PROISY (christophe.proisy@ird.fr)

JOURNÉE DE RESTITUTION DES PROJETS DU PROGRAMME CNRS ‘PÉPINIÈRE INTERDISCIPLINAIRE EN GUYANE’, 2014. 2 mars 2015, CNRS, Paris

L’ E Q U I P E M A N G W A T C H

Ecologie

Biologie

Géologie

GéographieConservation

Logiciels et modélisation

Physique du signal ettélédétection

+ CEREGE ECOLAB LEMAR

LOG

P L A N D E L A P R E S E N T A T I O N

1. Spécificités guyanaises

2. Les objectifs de MANGWATCH

3. Déroulement du projet en 2014

4. Quelques travaux engagés

5. Bilan interdisciplinaire

© C. Proisy, IRD UMR AMAP

A P E R Ç U D E S D Y N A M I Q U E S

Dynamique forestière dynamique côtière

Vue aérienne paysage érosion E R O S I O N

© C. Proisy, IRD UMR AMAP

La houle remobilise les vases. Les palétuviers tombent (amas de troncs).

C O L O N I S A T I O N

© C. Proisy, IRD UMR AMAP

Colonisation opportuniste extensive de la mer vers la terre Proisy et al. 2009, CSR; Anthony et al. 2008, CSR

© C. Proisy, IRD UMR AMAP

J E U N E M A N G R O V E (+3-4 ans)

© C. Proisy, IRD UMR AMAP

F O R E T A D U L T E M I X T E

D E S D E F I S P O U R L’O B S E R V A T I O N

Complexité et diversité des structures arborées des 2 espèces dominantes

Taille et biomasse des palétuviers guyanais

© C. Proisy, 2009

T r a i t d e c ô t e m e r – m a n g r o v e

Brésil Surinam 312 km

Déplacement des bancs de vase (phases d'érosion ou accrétion)

D E S D E F I S P O U R L’ I N T E R D I S C I P L I N A I R E

La ligne noire = trait de côte. 60 d’observations littorals (IGN, satellite) BD MANGASIG, UMR ECOLAB, Toulouse

S P E C I F I C I T E S D E S M A N G R O V E S G U Y A N A I S E S

0

20

40

60

80

100

Dynamique forestière (rapide, extensive, grosses biomasses)

Changements côtiers (rapides, intenses,

extensifs, récurrents)

Socioéconomie (pêches, tourisme, marqueur risque côtier)

Niveau de préservation des écosystèmes (RNN, CL, protection par les boues!)

Prise de conscience du rôle des mangroves (dépréciée, enjeu de

sensibilisation)

1) Bilan sur ce qu’on sait mesurer et observer

O B J E C T I F : D Y N A M I Q U E D E S M A N G R O V E S

Information center

Research station

Conservation center

Coastal changes observatory

2) Recommandations de sites d’étude et de suivi

3) Proposition de nouvelles méthodes pour avancer sur les défis

D E R O U L E M E N T D U P R O J E T

Préparations techniques et

logistiques

2 mois de terrain partagé

Successions de missions avec recouvrement.

Cycle de conférences

Analyse des résultats

Préparation de nouveaux projets

Août - Septembre 2014

80 k€ de matériels!

Les meilleures idées et avancées viennent d’un terrain interdisciplinaire partagé.

50 km

Kourou

Cayenne

Sinnamary

Kaw

Océan Atlantique

D E R O U L E M E N T D U P R O J E T Sites d’étude

- 45 jours de terrain - 8 inventaires (>18000 m² inventoriés) - 36 arbres au scanner laser - Faciès pionniers à mangroves matures

B I L A N S U R L E S M E S U R E S

1. L’INVENTAIRE FORESTIER (trajectoires de développement, biomasses, etc.)

Réalisation d’un inventaire forestier

- Superficie en fonction hétérogénéité/stade de développement (jusqu’à 1 ha)

- Relevés de DBH pour tous les arbres de DBH>seuil

- Des hauteurs d’arbres voire les positions d’arbres

- Puis, calcul des surfaces terrières voire biomasses épigées (modèles allométriques), etc.

200 m

1 KM

POINT CRUCIAL: POSITIONNEMENT PREALABLE DES PLACETTES

B I L A N S U R L E S M E S U R E S

2. LE REGIME D’ENNOIEMENT PAR PLACETTE

3. PROTOCOLES DE MESURES FORESTIERES EN MANGROVES

http://amapstudio.cirad.fr/

• Un nouveau logiciel • Contrôles des entrées; formattage des sorties • Peuplements virtuels; Calcul associés • Logiciel libre

R E C O M M A N D A T I O N S : S I T E S A O B S E R V E R

Brésil

Guyane Française

Surinam

Cayenne

Kourou

~50 km

Compréhension des processus Conservation des mangroves Suivi de l’instabilité côtière

C’est dès maintenant qu’il déployer le réseau! Implication DEAL, Région, Communes Importance du colloque de fin d’année

http://www.guyane-sig.fr

L E D E F I ‘B I O M A S S E D E S G R O S A R B R E S’

0 5 10 15 20 25 30 35 40 450

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600y = 0.14DBH

2.44 r² = 0.97 p < 0.0001 (n:25)

DBH (cm)

Tre

e B

iom

as

s (

kg

.DM

)

D’après Fromard et al. 1998 Par coupes et pesées sur Avicennia germinans

Tree DBH (cm)

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 1200

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Tree DBH (cm)

Fre

quen

cy

FF Model Validity Range

MANGWATCH

Sample Trees = 36

L E D E F I ‘B I O M A S S E D E S G R O S A R B R E S’ PAR L’ESTIMATION DES VOLUMES DE BOIS (TRONCS ET BRANCHES)

17.236.0 DBHAGBTLS

RMSE=175kg r²=0.98

Le nouveau modèle

Il faudrait revoir à la baisse les estimations proposées par les modèles actuels car il sous évaluent la biomasse des branches pour les gros arbres.

A U T R E S T R A V A U X

1. Défi ‘ Variabilité des structures arborées’

2. Cycle de conférences

Vendredi 18 Août: "Cartographie des mangroves des DROM-COM pour la mise en place d'indicateurs de suivi" par Marie Windstein et Florent Taureau Vendredi 5 Septembre: "Dynamique côtière en Amapá et liens avec la Guyane Française" par Valdenira dos Santos Vendredi 12 Septembre: "Sur la nécessité d’interpréter les données de télédétection optique avec un modèle de transfert radiatif 3D pour caractériser la dynamique et la diversité des habitats en zones tropicales" par Jean-Baptiste Féret Mercredi 17 Septembre: "Application des méthodes acoustiques et d'estimation des contraintes de croissance à la caractérisation de l'état mécanique des palétuviers" par Loïc Brancheriau Jeudi 25 Septembre : "Le projet MANGWATCH: Mangroves : enjeux, données, méthodes et interdisciplinarités" par Christophe Proisy

"Le GDR ‘Littoral Guyanais sous Influences Amazoniennes’ LIGA" par Antoine Gardel. Mardi 30 Septembre: "Revisiting and Extending DBH-Biomass Allometric Model for Mangrove Species, Avicennia germinans Using Terrestrial Laser Scanning data" par Adewole Olagoke

Cf. présentation disponibles sur http://gdr-liga.fr/

• Contraintes de croissance sur 2 espèces de morphologie radicalement différente partageant le même environnement et atteignant 40m de haut?

• La première étude de biomécanique en acoustique sur palétuviers • Avicennia=normal; Rhizophora=très raide => Projet PEPS Mangrove 2015 (Loïc Brancheriau)

http://amap.cirad.fr http://amap.cirad.fr/telechargements/pdfs/lettres_info/2014-lettre_36.pdf

B I L A N S D E S C O O P E R A T I O N S

1. Conservatoire du littoral (gestion du foncier) • Cartographie harmonisée sur mangroves françaises? • Risques pour aménagement du territoire + gestion opérationnelle (équipement de sites) • Compensation carbone (estimation du C stocké pour un site donné).

2. Coopération franco brésilienne • Mêmes façons de travailler • Variabilité des structures forestières de -23°S à +5°N pour ≠ situations côtières • Etendre le réseau d’observation en Amapá (réserve des Lacs de Piratuba) avec ICMBIO

3. Coopération franco-allemande • Relever les défis de descriptions des structures forestières (poursuivre l’expérience laser) • Modéliser la croissance structurale des grands palétuviers (modèle BETTINA)

4. Coopération franco-française • GDR LIGA http://gdr-liga.fr/

• Eaux côtières et estuariennes • De la vasière à la mangrove • Réseaux trophiques, contaminants, espèces bioindicatrices • Vulnérabilité du littoral guyanais • Méthodes, outils, modèles

• Colloque « Littoral guyanais sous influence amazonienne. Dynamique et vulnérabilité des communautés et des écosystèmes », 24-27 Novembre 2015, Cayenne

A R T I C L E S E N C O U R S

1. Revisiting biomass allometric model for mangrove species, Avicennia germinans using terrestrial LiDAR-derived volume estimates

Adewole Olagoke, Christophe Proisy, Jean-Baptiste Féret, François Fromard, Ulf Mehlig, Moirah Menezes, Valdenira Ferreira dos Santos, Uta Berger. Soumission à Oecologia prévue vers Avril

2. Remote sensing of high biomass mangrove dynamics: results and perspectives using high resolution optical imagery Christophe Proisy, Jean-Baptiste Féret, Nicolas Laurent, Jean-Philippe Gastellu-Etchegorry Chapitre de Livre ‘Remote Sensing for Continental Observations’. Eds. N. Baghdadi & M. Zribi. Elsevier Press

3. Lollymangrove, a new tool for capturing forest data, visualizing stands and computing biomass Christophe Proisy, François de Coligny, Adewole Olagoke, Gustavo Estrada, Mario Soares, Uta Berger A envisager pour Environmental Modeling & Software.

Ecologie, Physique du Signal, Développement logiciels, de l’arbre à la région de mangrove

B I L A N I N T E R D I S C I P L I N A I R E SUR LES MANGROVES GUYANAISES

3. Humilité pour des milieux complexes et changeants • Aucune discipline suffisante à elle seule • Toutes les échelles d’analyse sont ‘bonnes’ à prendre

"So it is not true, …, that we each should "cultivate our own valley, and not attempt to build roads over the mountain ranges… between the sciences." Anderson, P.W., 1972. More Is Different. Science 177, 393-396.

2. Partage d’une vision commune d’enjeux pour l’étude de mangroves • Elle s’attrape sur le terrain • Elle se concrétise dans les modèles

1. Les mangroves guyanaises • Phase d’intégration des connaissances: un outil de simulation de la

dynamique côtière? • Ecosystème pilote pour des nouvelles méthodes

Merci de votre intérêt pour les mangroves!

On pourrait même y

prendre plaisir

OUTILS D'ANALYSE

Banque de graines et génétique

Mesures de terrain

Observations spatiales

Modèles

Architecture végétale

REPONSES ET RESILIENCE D'UN ECOSYSTEME FORESTIER TROPICAL

SYSTEME DE DISPERSION DES BOUES AMAZONIENNES

CARACTERISATION DU SUBSTRAT VASEUX

COLONISATION VEGETALE

DYNAMIQUE DES PEUPLEMENTS

FONCTIONNEMENT ET VULNERABILITE DES MANGROVES GUYANAISES

DYNAMIQUE ET VULNERABILITE DES LITTORAUX TROPICAUX