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Analyse des dynamiques des agroécosystèmes par modélisation spatialisée et utilisation d'images satellitaires, cas d'étude de l'ouest du Burkina Faso

Jahel C.. 2016. Montpellier : AgroParisTech, 220 p.. Thèse de doctorat -- , Thèse de doctorat -- , Thèse de doctorat --.

L'organisation des territoires ruraux d'Afrique de l'Ouest a été bouleversée ces vingt dernières années par des changements rapides, dus à un accroissement démographique sans précédent, à des politiques favorisant les cultures d'exportation et à l'introduction de nouvelles techniques culturales. On assiste aujourd'hui à une mutation des structures d'exploitation, une pression sur les ressources forestières, un épuisement des sols et une saturation de l'espace cultivé. Les tensions pour l'accès aux ressources se multiplient, faisant souvent ressurgir d'anciens conflits ethniques, et la question de la sécurité alimentaire se pose. Dans ce contexte, des systèmes d'alerte précoce ont été mis en place dans le but d'anticiper et d'endiguer l'insécurité alimentaire par l'analyse des risques de catastrophe. La thèse s'inscrit dans le cadre de ces systèmes d'alerte précoce et traite de l'étude des changements agraires et de leurs mécanismes. Elle se propose d'explorer de nouvelles pistes méthodologiques, basées à la fois sur la modélisation et la télédétection, pour réaliser une analyse rétrospective et prospective des dynamiques agraires de la province du Tuy, située à l'ouest du Burkina Faso. Nous abordons tout d'abord la question du croisement d'échelles dans les modèles de dynamiques des agroécosystèmes en développant un modèle multiscalaire des évolutions passées. Le modèle utilise les graphes d'interaction pour simuler des processus allant de l'échelle de la parcelle à l'échelle régionale (évolution des rendements, évolution des assolements, déforestation). Nous montrons ainsi qu'il est possible d'effectuer un croisement d'échelles dans un modèle sans avoir recours aux méthodes d'agrégation ou de désagrégation habituellement employées pour ce type d'étude. Le modèle est ensuite utilisé pour analyser deux aspects des dynamiques agraires de la province du Tuy. Le premier aborde les dynamiques de défriche, d'abord analysées à la lumière du débat Malthus-Boserup qui porte sur l'impact de la croissance démographique sur les ressources naturelles. Des scénarios prospectifs sont simulés et leurs conséquences sur les surfaces en végétation naturelle sont évaluées : ces scénarios simulent l'émigration d'une partie de la population vers d'autres régions, la création de zones protégées, la mise en place de politiques démographiques et la conversion progressive des systèmes de production à l'agro-écologie. Le second aspect concerne les processus décisionnels des agriculteurs pour constituer leurs assolements. L'étude consiste plus précisément à comprendre les importantes variations des surfaces allouées aux différentes cultures, observées au cours de la période étudiée, via l'analyse de l'évolution simulée du poids des différents facteurs intervenant dans la prise de décision. Dans une dernière partie, nous montrons qu'il est possible de détecter explicitement des empreintes de processus anthropiques dans les images de télédétection en utilisant les simulations multiscalaires du modèle développé. Nous réalisons ensuite une assimilation de l'information satellitaire dans le modèle, pour le ré - étalonner et ainsi renforcer ses capacités à reproduire les dynamiques ayant eu lieu. Cette dernière partie ouvre d'importantes perspectives concernant l'utilisation conjointe de l'information satellitaire et des modèles de dynamiques des agroécosystèmes.

Mots-clés : modélisation des cultures; télédétection; structure agraire; agroécosystème; burkina faso

Thématique : Systèmes et modes de culture; Méthodes de relevé

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