Diversité floristique des formations végétales urbaines au Sud du Bénin (Afrique de l’Ouest)

Résumé

L’arbre en milieu urbain est devenu dorénavant un élément essentiel pour un environnement vivable et durable. Mais, dans certaines villes africaines, l'accent n'est souvent pas mis sur ce patrimoine forestier. La présente étude réalisée dans les villes d’Abomey-Calavi, Allada et Cotonou situées au Sud du Bénin a pour but d’évaluer la diversité des arbres dans les espaces verts publics et privés pour l’amélioration de l’environnement urbain. La méthode de relevés itinérants a permis de recenser les espèces végétales que comportent les arbres d’alignement, les places publiques végétalisées et les concessions de ces villes. Au cours de l’inventaire, les paramètres dendrométriques et géographiques des individus de dbh ? 15 cm ont été notés. Les indices de diversité, les types biologiques et l’affinité phytogéographique des espèces ont été analysés. Les résultats obtenus ont montré une richesse floristique composée de 61 espèces végétales réparties dans 56 genres et 30 familles. Les Leguminosae (33,3 %), les Arecaceae (16,0 %), les Combretaceae (10,0%) sont les familles dominantes. Les indices de diversité de Shannon et l’équitabilité de Piélou sont compris respectivement entre 2,92 à 3,03 bits et 0,65 à 0,67. On note par ailleurs une abondance des mésophanérophytes (57,0%). L’abondance relative des espèces pantropicales sur les autres types phytogéographiques confirme la perte de la biodiversité locale dans nos milieux urbains. La présente étude constitue une importante sensibilisation pour le maintien des espaces verts dans ces villes.

Mots clés: biodiversité urbaine, espace vert urbain, types biologiques, types phytogéographiques, Bénin

INTRODUCTION

Les villes regorgent de nombreuses formations végétales plantées ou naturelles. Ces formations végétales qui vont des plantes isolées à des formations beaucoup plus vaste, sont représentées par les parcs, les jardins publics, les jardins privés, les arbres d’alignement, les jachères etc. (Mehdi et al., 2012; Selmi, 2011). La littérature regroupe ces formations végétales sous le nom d’espaces verts urbains (Jo, 2002) ou encore d’espaces verts urbains (Nowak, 2006). Plusieurs travaux scientifiques reconnaissent leurs nombreux bienfaits classés sous le thème de services écosystémiques (Assesment, 2005).

Les espaces verts urbains offrent des vertus apaisantes, améliorent la qualité du cadre de vie et assurent un bénéfice écologique et paysager (Kouadio et al., 2016). De plus, le vert urbain apporte beauté, ombre et fraîcheur au milieu environnant, renouvelle l’oxygène de l’air et régule l’hygrométrie (Clark et al., 1997; Kenney et al., 2011; McPherson, 2006). Les arbres éliminent le CO2 de l’atmosphère, le gaz à effet de serre le plus courant, par le biais du processus de photosynthèse. Les arbres séquestrent et stockent également le carbone, fournissent des habitats pour la biodiversité associée, réduisent le ruissellement de l’eau et l’érosion des sols (Fuwape et al., 2011). Ces nombreux avantages écosystémiques issus des arbres, permettent une amélioration de la qualité environnementale des villes dont dépend la santé des citadins (Escobedo et al., 2010). Cependant, l’urbanisation croissante et grandissante et la démographie galopante, accentuent les pressions sur les arbres urbains. En effet, plus de la moitié de la population mondiale vit en milieu urbain (Véron, 2007). Cette démographie croissante engendre dans les grandes agglomérations les besoins indispensables en infrastructure de logements et routes aux dépens des espaces verts. Ce phénomène a pour inconvénient direct la destruction marquée des ressources arborées à travers l’étalement de la ville sur les espaces verts (Schneiders et al., 2012). Les pays en développement, notamment en Afrique de l’Ouest sont en première ligne face à ce fléau, à cause d’une urbanisation anarchique, spontanée et où la sensibilité des citadins à la présence des végétaux se révèle plus faible au fur et à mesure que la ville est plus densément construite (Kouadio et al., 2016). Cette situation préjudiciable à l’environnement s’observe également au Bénin et particulièrement dans le Sud du pays (Amontcha et al., 2015; Osseni et al., 2014). En effet, dans ces villes, les espaces verts, en général sont soumis à d’intenses pressions anthropiques. Plusieurs raisons fondent cet état de chose. Elles sont liées à la mise en place des aménagements, à l’extension et à la construction de routes. Ces raisons s’expliquent à travers les opérations de restructuration de la ville, la recherche d’espace et l’incivisme (Akionla, 2012). Ainsi, les arbres des espaces verts sont fréquemment éliminés dès que leur présence gêne, sans même se soucier de leur rôle écologique pour l’être humain. Le Phénomène connait une autre ampleur depuis 2016 avec la mise en place du projet ‘ASPHATAGE’ par le gouvernement actuel. Ce projet fait des grands aménagements dans les centres urbains détruisant au passage beaucoup d’arbres d’alignement pour des routes bitumées. Les villes de Cotonou, Abomey-Calavi et Allada sont au cœur de ce phénomène. Mais parallèlement à d’autres villes du pays, ces trois villes ont la particularité d’habiter près de la moitié de la population béninoise d’ici 2030. Une telle situation suscite des inquiétudes relatives aux effets potentiels sur la conservation de la biodiversité et de la qualité du cadre de vie humaine (Miller et al., 2015). Dans un tel contexte, il est important de s’interroger sur la durabilité des forêts urbaines dans ces trois communes (Cotonou, Abomey-Calavi et Allada) du Sud Bénin. La présente étude dans un contexte de la préservation des écosystèmes urbains et des stratégies de gestion durable des villes a pour objectif d’évaluer la diversité des arbres dans les espaces verts publics et privés dans les villes de Cotonou, Abomey-Calavi et Allada.

MÉTHODOLOGIE 

Milieu d’études

L’étude a couvert les villes de Cotonou, Abomey -Calavi et Allada qui représentent l’espace discontinu constitué par les Arrondissements urbains des Communes (les 13 Arrondissements de la Commune de Cotonou, les Arrondissements d’Abomey-Calavi et de Godomey de la Commune d’Abomey-Calavi et les Arrondissements d’Allada et Sékou de la Commune d’Allada). La zone d’étude couvre une superficie de deux (02) Km2 et se situe entre 6°21’ et 6°39’ de latitude Nord et entre 2°09’ et 2°26’ de longitude Est (Figure 1).

Les types de sols rencontrés sont entre autres les sols sableux, les sols ferrugineux et les sols hydromorphes. Le climat est de type subéquatorial humide, avec deux saisons sèches (mi-novembre à mi-mars et mi-juillet à août) et deux saisons pluvieuses (mi-mars à mi-juillet et septembre à mi-novembre). La moyenne pluviométrique annuelle est de 1200 mm, dont 700 à 800 mm pour la grande saison pluvieuse et 400 à 500 mm pour la petite saison (Boko, 1988). Ce qui constitue un atout pour l’aménagement durable des espaces verts. Au plan humain, les villes de la zone d’étude cumulent un effectif total de la population d’environ 443 522 habitants en 1979 et passe à 1 064 623 habitants en 2002 pour atteindre 1 462 337 habitants en 2013. Cette région abritera près de 3 000 000 habitants en 2025 soit environ 25% de la population (INSAE, 2015).

Méthodes de collecte des données

Critères de choix des espaces verts publics et privés

Les espaces verts publics pris en compte dans le cadre de cette recherche sont les suivants:

• Rangée d’ombrage (RO) ou plantations d’alignement: axes routiers bitumés ou pavés et plantés d’arbre;

• Places Publiques Végétalisées (PPV): places publiques sur lesquelles des arbres, des massifs de fleurs, des pelouses sont plantés;

• Les espaces verts privés qui regroupent les jardins de concessions ou de maisons, contenant au minimum 3 arbres ou d’arbustes.

Collecte des données

La méthode de relevés itinérants a été utilisée pour la collecte des données floristiques. Elle a consisté à noter toutes les espèces rencontrées lors du parcours des différents espaces verts publics (la liste des espaces verts publics a été obtenue auprès des mairies). Pour ce faire, tous les arbres plantés en alignement aux abords des différentes voies, les places publiques, les maisons végétalisées et ayant à 1,30 m de hauteur ou à hauteur de poitrine (DBH) une tige d’un diamètre supérieur ou égal à 10 cm ont été identifiées et géoréférencées à l’aide d’un GPS. Toutes les espèces inventoriées ont été échantillonnées et herborisées pour leur identification au Laboratoire d'Écologie Appliquée (LEA/FSA/UAC). Cette identification est basée sur la flore analytique du Bénin (Akoègninou et al., 2006).

Traitement des données

A partir des données recueillies, l’analyse de la diversité floristique qualitative a porté sur les listes floristiques avec des informations sur le genre, la famille, les types biologiques et les types phytogéographiques (TP) pour chacune des espèces. La richesse spécifique S est le nombre d’espèces végétales présentes sur chaque espace vert privé ou public. Aussi, la diversité biologique de ces espèces a-t-elle été approchée par la détermination de certains indices.

• Indice de diversité de Shannon-Wienner (H) (Shannon, 1949)

La diversité de Shannon (H) a permis de mesurer la diversité spécifique au niveau de chaque forêt. Elle a été calculée à partir de la formule suivante:

Avec Pi =ni/N; ni = nombre d’individus / espèce; N = nombre d’individus. H varie en général de 0 à 5.

• Equitabilité de Piélou (E) (Piélou, 1969)

L’équitabilité de Piélou ou régularité est une mesure du degré de diversité atteint par le peuplement et correspond au rapport entre la diversité effective (H) et la diversité maximale théorique (Hmax).

Avec H’max = log2 R qui est la valeur théorique de la diversité maximale pouvant être atteinte dans chaque groupement et R le nombre d’espèces végétales recensées.

Types biologiques ou formes de vie (TB)

Les types biologiques des espèces végétales inventoriées ont été établis selon les définitions de Raunkiaer (1934) utilisée par Djego (2006), qui prennent en compte essentiellement la position des bourgeons et la taille de l’individu. Seules les principales catégories ont été utilisées:

Les thérophytes (Th), les hémicryptophytes (He), les géophytes (Ge), les chaméphytes (Ch) et les phanérophytes (Ph). Les phanérophytes sont subdivisées en: mégaphanérophytes (MPh): arbres de plus de 30 m de haut; mésophanérophytes (Mph): arbres de 10 à 30 m de haut; microphanérophytes (mph): arbustes de 2 à 10 m de haut; nanophanérophyes (nph): sous-arbustes de moins de 2 m de haut.

Les types phytogéographiques (TP) utilisés sont basés sur les grandes subdivisions chorologiques établies pour l’Afrique (White, 1986).

Analyse statistique

Les données collectées au cours de l’étude ont été saisies dans un masque conçu avec le tableur Excel du logiciel Microsoft office 2013. Après le calcul des paramètres de diversité, les valeurs obtenues en fonction des types d’espaces végétalisés par ville sont soumises à un test d’analyse de variance au moyen du logiciel R 3.6.2 (Team, 2019). Préalablement, des tests de normalités et d’homogénéité des variances ont été réalisés respectivement avec le test de Shapiro-Wilk et de Bartlett. Les résultats sont considérés comme significatifs au seuil de 5%. Les graphiques ont été construits avec le logiciel GraphPad Prism 5.00 (Prism, 2010).

RÉSULTATS

Richesse floristique

Les espaces verts publics et privés des villes de Cotonou, Abomey Calavi et Allada hébergent 61 espèces végétales réparties dans 56 genres et 30 familles, dont 43 espèces dans la ville de Cotonou, 49 dans la ville d’Abomey-Calavi et 41 dans la ville d’Allada (Tableau 1). Ces espèces sont reparties en 23 familles dans la ville de Cotonou, 49 dans la ville d’Abomey-Calavi et 41 dans la ville d’Allada. Des 48 familles d’appartenance des espèces végétales des espaces verts publics, les plus représentées sont les Leguminosae (33,3 %), les Arecaceae (16,0 %), les Combretaceae (10,0%), Verbenaceae (10,0%) et les meliaceae (6,66 %).

Richesse floristique des arbres en rangée d’ombrage

Le peuplement végétal des arbres en rangées d’alignement des villes de Cotonou, Abomey Calavi et Allada est composé de 44 espèces, réparties en 20 familles. La ville de Cotonou compte 31 espèces avec 16 familles (Tableau 2). Les villes d’Abomey-Calavi et Allada comptent respectivement 23 et 17 espèces avec 13 et 8 familles. Les Leguminosae (45 %), les Arecaceae (25%), les Combretaceae (15%), et les Anacardiaceae (10%) sont les familles dominantes. La strate arborescente des rangées d’ombrage est dominée par les espèces Khaya senegalensis (28,6 %), Terminalia mantaly (15,0 %) et Terminalia catappa (10,9%).

Richesse floristique des places publiques végétalisées

La richesse floristique des places publiques végétalisées est composée de 35 espèces regroupées en 18 familles. Les places publiques de la ville de Cotonou comportent 16 espèces reparties en 9 familles. Les villes d’Abomey-Calavi et d’Allada présentent respectivement 13 familles (21 espèces) et 8 familles (14 espèces). Les Leguminosae (27 %), les Arecaceae (16%), les Combretaceae (16%), et les Annonaceae (10%) sont les familles dominantes. La strate arborescente des PPV des villes d’études est dominée par les espèces Acacia auriculiformis (20,3 %) et Khaya senegalensis (17,6 %). Les strates arbustives et herbacées sont dominées par l’espèce Delonix regia (55,9 %).

Richesse floristique des espaces verts privés

Le peuplement végétal des espaces verts privés est composé de 28 espèces, réparties en 25 familles dans les villes de Cotonou Abomey-Calavi et Allada. La ville de Cotonou présente 22 espèces, 24 espèces à Abomey Calavi et 23 espèces à Allada (Tableau 4). Le peuplement végétal est reparti dans 17 familles dans la ville de Cotonou, 18 dans la commune d’Abomey Calavi et 21 à Allada. Les familles les plus représentées sur les espaces verts privés des villes sont les Leguminosae (20%), les Arecaceae (15 %). Musa sp. (21,9 %), Mangifera indica (9,46 %) et Cocos nucifera (9,46 %) sont les espèces qui dominent au sein de ces communes.

Diversité floristique

La richesse floristique du milieu d’étude est en moyenne la même au niveau des trois villes. La ville de Cotonou présente relativement la plus grande diversité avec en moyenne 23,3 espèces. Les villes d’Abomey Calavi et d’Allada s’en suivent respectivement avec 22,67 espèces et 20,3 espèces (Tableau 5). L’indice de Shannon a montré une diversité similaire (p > 0,05) entre les villes d’Allada, de Cotonou et d’Abomey-Calavi. Quant à l’équitabilité de Piélou, elle montre que la répartition des espèces dans les villes est équilibrée.

Spectre des types biologiques par ville

L’analyse des types biologiques (Figure 2) montre une prédominance des mésophanérophytes avec un nombre plus élevé dans la ville de d’Abomey-Calavi (57,1%). Les microphanérophytes quant à elles, sont plus répandues dans la ville d’Allada (33,3%). Les Mégaphanérophytes sont aussi plus représentées dans la ville d’Abomey-Calavi (16,7%). Alors que les Nanophanérophytes sont absentes dans la ville d’Allada, les phanérophytes ligneuses, lianes, grimpantes sont présentes seulement dans la ville de Cotonou.

Spectre des types biologiques par type de formation végétale

L’analyse au sein des types de forêts urbaines (Figure 3) montre que les mésophanérophytes dominent les peuplements végétaux et elles se retrouvent davantage au niveau des places publiques végétalisées (65,7%). Les microphanérophytes sont plus représentées dans les maisons végétalisées (33,3%). Les nanophanérophytes quant à elles, sont absentes dans les maisons végétalisées mais les phanérophytes ligneuses, lianes, grimpantes sont présent seulement les maisons végétalisées

Spectre des types phytogéographiques

Le spectre phytogéographique montre l’abondance des espèces pantropicales (Figure 4). Ces espèces sont plus abondantes dans la ville de Cotonou (47,4%).

Les espèces Guinéo-congolaises sont plus représentées dans la ville d’Allada (18,4%) comparativement aux deux autres villes. Par ailleurs, les espèces cosmopolites sont seulement présentes dans la ville de Cotonou tandis que les espèces Soudano-zambéziennes et Afro-malgaches sont présentes dans ces villes dans les mêmes proportions (5%).

DISCUSSION 

La richesse floristique des espaces verts publics et privés de toute la zone d’étude est estimée à 61 espèces végétales réparties entre 56 genres au sein de 30 familles. On en dénombre 49 espèces dans la ville d’Abomey-Calavi, 43 espèces dans la ville de Cotonou et 41 espèces dans la ville d’Allada. Cette richesse floristique dans les villes de Cotonou et Abomey-Calavi est supérieure à celle trouvée par Amontcha et al. (2015), qui a trouvé respectivement 66 et 26 espèces dans ces villes. Cette différence peut être due au fait, qu’en dehors des espaces verts publics, cette étude a pris aussi en compte les espaces verts privés. La richesse floristique du peuplement végétal de la ville de Lomé (93 espèces appartenant à 47 familles) trouvée par Polorigni et al. (2014) est supérieure à celle de toutes les villes de la zone d’étude de même que les 72 espèces retrouvées par Osseni, Tohozin, et al. (2014) pour la seule ville de Porto-Novo. Cette étude a pris en compte les diamètres à hauteur de poitrine supérieure ou égale à 10 cm (dbh ≥ 10 cm). Or la diversité des espèces est influencée par les limites de diamètre, la prise en compte de diamètre plus petit permet de maximiser le nombre d’espèces étudiées dans un milieu (Aimé et al., 2010). Cette faible diversité végétale de la zone d’étude traduit aussi l’intensité des activités anthropiques non contrôlées qui a eu un impact sévère sur la diversité, la diminution du nombre d’individus d’espèces et de la densité. Les rangées d’ombrage restent le type de forêt urbaine qui a le plus d’espèces floristiques. Ce résultat peut s’expliquer par le fait que les autorités locales des villes s’investissent plus dans ces arbres alignement qui forment des rangées d’ombrage à cause de leur rôle esthétique, d’embellissement et récréatif des espaces urbains. La place des arbres d’alignement en milieu urbain est limitée à un simple décor dans beaucoup de villes africaines (Clergeau, 2007). Pour l’ensemble des forêts étudiées, les valeurs élevées des différents indices de diversité montrent que diverses espèces sont utilisées en aménagement dans ces villes. En effet, le reboisement est toujours guidé par le choix des espèces à croissance rapide et aussi par l’objectif du reboisement. Cette situation laisse la possibilité aux aménagistes d’associer des espèces en plantation dans les milieux urbains dans le but d’éviter les problèmes phytosanitaires liés à l’utilisation d’une seule espèce selon Bekkouch et al. (2011). Cette politique de diversification est confirmée par la forte dissemblance floristique constatée entre les mêmes types de forêt urbaine. Il est clairement établi que les plantations en milieu urbain ne constituent pas un fait hasard mais relèvent d’une action très raisonnée, gage d’un positif impact écologique.

Quant aux types biologiques et phytogéographiques, les résultats montrent une forte représentation des mésophanérophytes et des microphanérophytes dans toutes les villes et formations végétales urbaines. Ces résultats sont conformes à ceux obtenus par Amontcha et al. (2015) et Osseni et al. (2015) qui ont trouvé que les espèces phanérophytes sont plus abondantes sur les formations végétales urbaines. Ce résultat confirme l’assertion de Schmidt et al. (2005) selon laquelle les types biologiques reflètent non seulement les paramètres structuraux dans une végétation mais également les conditions environnementales variées. La prépondérance de ces espèces a été favorisée par leur promotion en tant qu’espèces adaptées au milieu urbain et utilisées pendant les campagnes de reboisement et de reverdissement depuis trois décennies (Osseni et al., 2015). Le choix de ces phanérophytes s’expliquerait par le fait que la plupart des espèces s’adaptent mieux aux conditions climatiques et édaphiques de la ville (Dardour et al., 2014). En outre, ces espèces constituent des arbres sempervirents pouvant procurer de l’ombrage en toute saison (Vroh, 2016). C’est d’ailleurs, ce qui pourrait expliquer la forte proportion de ces espèces dans les zones urbaines. D’autres s’y trouvent pour leur fleur embellissant. L’abondance des espèces à large distribution (pantropicales et espèces introduites) indique que la zone d’étude appartient au domaine perturbé (Sinsin et al., 2000). Aucune des espèces végétales dominantes sur les espaces verts publics et privés des villes de la zone d’étude ne figure sur la liste des espèces endogènes de la zone phytogéographique du sud Bénin, plus précisément la zone écologique guinéo-congolaise dont fait partie les villes. Ce résultat rejoint ceux Bekkouch et al. (2011), Polorigni et al. (2014) et Osseni et al. (2015); selon qui, les espèces exotiques prédominent sur les espaces verts urbains. Les humains pour s’installer morcellent et dégradent ou détruisent les espaces naturels, faisant ainsi disparaitre ou perdre la biodiversité locale ou endogènes et y introduisent des espèces exotiques pour leur confort (Boucher et al., 2010). La mise en valeur des espèces végétales endogènes sur les espaces verts urbains aiderait beaucoup à la conservation de la diversité végétale locale, dans les écosystèmes urbains.

CONCLUSION

L’étude réalisée sur les 104 espaces verts publics et privés des villes d’Abomey-Calavi, Allada et Cotonou indique que le patrimoine arboré compte 61 espèces réparties dans 30 Familles. Les rangées d’ombrage sont les forêts qui présentent une diversité élevée (44 espèces) par rapport aux places publiques végétalisées et maisons végétalisées. Les paramètres de diversité indiquent que le milieu est favorable pour le développement des espèces. Les mésophanérophytes et les microphanérophytes dominent le milieu. Aucune des espèces végétales dominantes sur les espaces verts publics et privés des villes ne figure sur la liste des espèces endogènes de la zone écologique guinéo-congolaise dont fait partie la zone d’étude. L’urbanisation de ces villes se fait donc au détriment de la biodiversité locale. Avec la disparition des forêts naturelles, il devient donc indispensable de bien entretenir les espaces verts publics et privés. Cette action pourra contribuer efficacement à résoudre les nombreux problèmes écologiques auxquels sont confrontés nos villes et leurs habitants.

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