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Étude de la dynamique de l'occupation des sols du bassin versant de la rivière Mulet à Roche-à-Bateau, Haïti

Study of land cover dynamics in the river Mulet watershed in Roche-à-Bateau, Haiti
Zurcher Mardy, Jean-Philippe Waaub et Sebastian Weissenberger
p. 61-83

Résumés

En Haïti, et notamment dans le bassin versant de la rivière Mulet, la dégradation des milieux représente un problème préoccupant. Dans le souci de documenter l'évolution de ce bassin versant, nous avons analysé la dynamique de l'occupation des sols sur une période de 40 ans (1979-2019) à l'aide d'images satellitaires Landsat de référence (1979, 1989, 1999, 2009, 2019) et par des entretiens avec des exploitants agricoles. Les résultats obtenus ont révélé que le bassin versant a connu des changements remarquables. Sur l'ensemble de la période d'étude, les systèmes agro-sylvo-pastoraux sont la seule unité à avoir décliné, et cela sans discontinuer. Les savanes et les cultures agricoles denses ont augmenté, mais pas de façon régulière. Enfin, les affleurements de roches et sols nus se sont étendus toujours plus. Ces évolutions ont eu pour cause des contraintes économiques (effondrement des prix mondiaux du café et du cacao), un contexte politique incertain depuis 1986, qui empêche l'application de mesures de protection de l'environnement, et une succession d'événements météorologiques extrêmes (sécheresses, tempêtes, ouragans). La mise en culture sans précaution de nouvelles parcelles sur des pentes le plus souvent très fortes participe fortement à l'amplification de l'érosion des sols.

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Texte intégral

I - Introduction

1Les bassins versants, unités hydrologiques de base des territoires (C. AMOROS et G.E. PETTS, 1993 ; J.B. HOUNKPE et al., 2020), constituent le cadre d'application de la gestion intégrée des ressources en eau (GIRE). Les écosystèmes qu'ils abritent, fournissent des biens et des services aux communautés humaines et contribuent à la durabilité de l'environnement en assurant le maintien des processus physico-chimiques et biologiques (B.E. FERNANDEZ, 1997 ; J. BURTON, 2003 ; V.R. REDDY et al., 2017 ; F. MENGISTU et E. ASSEFA, 2019 ; D.M. MOGES et H.G. BHAT, 2020). Leur dégradation, qui se produit dans de nombreuses régions à travers le monde, provoque des déséquilibres qui affectent ces différents rôles (V.R. REDDY et al., 2017 ; J.B. HOUNKPE et al., 2020). Elle représente en cela l'un des principaux problèmes environnementaux de ces dernières décennies (S. DARGHOUTH et al., 2008 ; R. GHERNAOUT et al., 2020). À l'échelle mondiale, le processus de dégradation des milieux est provoqué en grande partie par les activités anthropiques (surpâturage, déboisement, modification de l'utilisation des sols, etc.) et il est aggravé par les impacts des changements climatiques (D.M. MOGES et H.G. BHAT, 2020). Cette combinaison de facteurs entraîne des conséquences socio-écologiques importantes (S.Z. ALDWAIK et R.G. PONTIUS, 2012 ; H. EL HAGE HASSAN et al., 2018).

2Aujourd'hui, dans un contexte de changements climatiques, les enjeux liés à l'occupation des sols dans les bassins versants doivent être abordés en relation avec l'établissement de stratégies destinées à favoriser la résilience socio-écologique des communautés (V.M. FAYE et al., 2016), car toute évolution de l'occupation des sols sous l'effet de processus naturels et/ou anthropiques est susceptible d'être accompagnée d'une dégradation des ressources en sol et en eau (V.M. FAYE et al., 2016 ; I.L. NUGRAHENI et al., 2021). Dans ce cadre, la dynamique de l'occupation des sols fournit des informations sur les modifications passées du territoire, ce qui permet de mieux appréhender son évolution future (K.D. KPEDENOU et al., 2016). De plus, la connaissance des modes et des processus de changement de l'occupation des sols peut donner des clés en vue de la compréhension des interactions complexes entre l'homme et les écosystèmes (G. GALLOPIN, 2006 ; S.Z. ALDWAIK et R.G. PONTIUS, 2012 ; S.Z. ALDWAIK et R.G. PONTIUS, 2012).

3En Haïti, l'agriculture joue un rôle fondamental dans l'économie, puisqu'elle emploie environ 60 % de la population active (J.R. TOUSSAINT, 2012). Elle est souvent exercée sur des terrains en forte déclivité en raison des caractéristiques du relief (R. VITAL, 2018). Cela a souvent pour conséquence une forte dégradation des sols, favorisée par les pratiques agricoles non durables appliquées par les exploitants (surpâturage, déboisement, brûlis, notamment), ce qui peut créer des situations d'insécurité alimentaire (R. VITAL, 2018 ; Z. MARDY et al., 2020).

4Sur les 30 principaux bassins versants identifiés en Haïti (G.R. SMUCKER et al., 2006), environ 85 % manifestent une dégradation avancée, liée à la combinaison des activités agricoles et d'événements météorologiques extrêmes (MARNDR, 2022). La situation du bassin versant de la rivière Mulet n'est pas différente de celle du reste du pays : sa couverture végétale est clairsemée, ses sols sont érodés. Cette situation s'explique en grande partie par la pression anthropique, et notamment par le surpâturage et l'abattage effréné des arbres et arbustes. Elle met en péril l'équilibre des écosystèmes naturels et affecte les conditions de vie des communautés locales (Z. MARDY et al., 2020).

5Face à ce constat, l'étude vise à décrire la dynamique spatio-temporelle de l'occupation des sols du bassin versant sur une période de plusieurs décennies. À travers la connaissance de l'historique de la détérioration du terrain d'étude, l'objectif est de jeter les bases d'une réflexion sur la gestion durable d'un milieu soumis à de fortes contraintes anthropiques et naturelles. Le travail a été réalisé en partenariat avec des ONG locales, dans le cadre d'un projet de recherche-action participative visant à identifier des actions et pratiques favorisant la résilience des communautés rurales.

II - Terrain d'étude et méthodologie

1 ) Le bassin versant de la rivière Mulet

6Localisé dans le département du Sud d'Haïti entre les latitudes 18°14'40" et 18°16'0" Nord et les longitudes 73°58'40" et 74°0'0" Ouest (Fig. 1), le bassin versant de la rivière Mulet fait partie du bassin hydrographique nommé "Tiburon/Saint-Jean" (G.R. SMUCKER et al., 2006). D'une superficie approchant 31 km2, il s'étend sur une partie du territoire des communes de Roche-à-Bateau, Côteaux et Chantal (Z. MARDY et al., 2020). Ce secteur offre un relief accidenté, avec des altitudes variant de 0 à plus de 1000 mètres et des pentes allant de 0 à plus de 80 %.

Figure 1 - Localisation et présentation du bassin versant de la rivière Mulet.

Figure 1 - Localisation et présentation du bassin versant de la rivière Mulet.

7Sur le plan pédologique, les cambisols sont les plus fréquents. Ils se trouvent sur différentes roches, telles que des calcaires et des roches volcano-sédimentaires (Z. MARDY, 2018). Le territoire bénéficie d'un climat tropical caractérisé par la succession de quatre saisons : deux saisons pluvieuses, en avril-mai et de septembre à novembre, et deux saisons sèches, de décembre à mars et de juin à août (CSI, 2012). Selon les périodes de l'année et les caractéristiques du relief, les températures moyennes mensuelles dans le bassin versant varient entre 20 et 30°C (MPCE, 1997).

8En 2015, la population du bassin versant était estimée à 8140 habitants, ce qui représentait une densité de 263 habitants au km2 (IHSI, 2015). Les segments intermédiaire et amont du bassin versant étaient les plus peuplés, avec un total de 5896 habitants (IHSI, 2015 ; Z. MARDY et al., 2020).

9L'agriculture et l'élevage constituent les principales activités économiques dans ce bassin versant. Les systèmes de production agro-sylvo-pastoraux (Photo 1) ‒ définis comme associant, dans un environnement arboré, des activités agricoles et d'élevage (L. LAPORTE-RIOU et al., 2018) ‒ sont largement représentés, particulièrement dans les sections aval et intermédiaire du bassin versant.

Photo 1 - Exemple de système de production agro-sylvo-pastoral en aval du bassin versant. [cliché : Zurcher MARDY, 2017]

Photo 1 - Exemple de système de production agro-sylvo-pastoral en aval du bassin versant. [cliché : Zurcher MARDY, 2017]

10Le couvert végétal est dominé par des savanes et des formations fruitières et forestières entremêlées de cultures agricoles de moyennement à très denses (Z. MARDY et al., 2020). Il subit d'importantes transformations ‒ superficies converties en sols dénudés et en affleurements de roches ‒ occasionnées par des activités agricoles non durables, mais aussi par les effets des événements hydrométéorologiques extrêmes (vents violents, inondations, ou sécheresses), d'autant plus que le bassin versant est très vulnérable aux ouragans et tempêtes tropicales en raison de sa localisation en proximité de la côte, dans la Péninsule du Sud, couloir de prédilection de ces phénomènes hydrométéorologiques (CSI, 2012).

2 ) Collecte et traitement des données

a. Acquisition des images satellitaires

11La dynamique de l'occupation des sols du bassin versant est étudiée sur une période de 40 ans, se déclinant en quatre décennies : 1979-1989, 1989-1999, 1999-2009, 2009-2019. Dans ce but, des images satellitaires Landsat ont été utilisées (Tab. I). Elles ont été récupérées à partir des données d'archives de l'United States Geological Survey (USGS).

Tableau I - Caractéristiques des images Landsat utilisées.

Tableau I - Caractéristiques des images Landsat utilisées.

b. Traitement des images satellitaires

12Avant de procéder à l'exploitation des images satellitaires, notamment optiques, il a été nécessaire d'effectuer certaines opérations de prétraitement, incluant les corrections géométriques et radiométriques. Cela vise à éliminer des bruits sur les images, afin de restituer les caractéristiques de surface (N. SOUCY-GONTHIER et al., 2003 ; N. BAGHDADI et M. ZRIBI, 2017). Dans notre cas, les images utilisées ont seulement fait l'objet de corrections géométriques par le fournisseur, c'est-à-dire que le géoréférencement est assigné avec correction des distorsions occasionnées par les variations de la géométrie terre-capteur (R. CALOZ et C. COLLET, 2001 ; N BAGHDADI et M. ZRIBI, 2017). Nous n'avons donc effectué que des corrections radiométriques, dans le but de corriger les bruits entrainés par les effets de l'atmosphère. Cela vise à faciliter l'analyse thématique, particulièrement dans le cadre d'une comparaison d'images prises à des dates et dans des conditions atmosphériques différentes (N. SOUCY-GONTHIER et al., 2003 ; W.A. ZIDA et al., 2020). L'algorithme "ATCOR-Ground Reflectance" du logiciel CATALYST a été utilisé pour traiter les images.

13Par ailleurs, nous avons effectué un rééchantillonnage de l'image de l'année 1979 prise par le satellite Landsat-2 MSS, sa résolution spatiale (60 m) est différente de celle des autres images (30 m). Sa résolution a été ramenée à 30 m selon la méthode de rééchantillonnage du plus proche voisin, en utilisant l'outil "Resample" du logiciel CATALYST. La comparaison d'images de résolutions distinctes peut introduire un biais dans l'analyse (K.D. KPEDENOU et al., 2017), d'où l'importance de cette conversion.

c. Classification des images et validation des résultats

14À la suite d'une analyse préliminaire des images, quatre unités d'occupation des sols ont été retenues : les affleurements de roches et sols nus (surfaces dépourvues de végétation ou dénudées ‒ Photo 2), les cultures agricoles denses (surfaces occupées par des cultures vivrières et/ou céréalières, à la fois en combinaison ou en monoculture ‒ Photo 3), les savanes (surfaces recouvertes par endroits d'arbustes et d'herbes ‒ Photo 4) et les systèmes agro-sylvo-pastoraux (surfaces couvertes par des arbres associés aux activités agricoles et d'élevage ‒ Photo 5). À l'issue de cette étape, nous avons procédé, de manière individuelle, à la classification supervisée des cinq images retenues (1979, 1989, 1999, 2009, 2019). À l'aide des outils du logiciel CATALYST, des sites d'entraînement ont été numérisés pour chacune des classes identifiées, en se basant sur des données préalablement existantes, sur des images d'archives de Google Earth et sur notre connaissance du terrain. À la suite de la numérisation des sites d'entraînement, l'algorithme Maximum de Vraisemblance (Maximum Likelihood) a été privilégié pour la classification des images. Compte tenu de la qualité de ses résultats, il est souvent utilisé dans des études relatives à l'analyse de la dynamique territoriale (N. SOUCY-GONTHIER et al., 2003 ; K.D. KPEDENOU et al., 2016, 2017 ; B. FAYE et al., 2018 ; W.A. ZIDA et al., 2020).

Photo 2 - Affleurements de roches et sols nus au milieu du bassin versant. [cliché : Zurcher MARDY, 2017]

Photo 2 - Affleurements de roches et sols nus au milieu du bassin versant. [cliché : Zurcher MARDY, 2017]

Photo 3 - Cultures agricoles denses sur les versants. [cliché : Zurcher MARDY, 2017]

Photo 3 - Cultures agricoles denses sur les versants. [cliché : Zurcher MARDY, 2017]

Photo 4 - Savanes en amont du bassin versant. [cliché : Zurcher MARDY, 2017]

Photo 4 - Savanes en amont du bassin versant. [cliché : Zurcher MARDY, 2017]

Photo 5 - Systèmes agro-sylvo-pastoraux en bas de pente. [cliché : Zurcher MARDY, 2017]

Photo 5 - Systèmes agro-sylvo-pastoraux en bas de pente. [cliché : Zurcher MARDY, 2017]

15Par ailleurs, la validation des résultats a été effectuée à partir des informations recueillies sur le terrain, telles que le repérage des éléments du paysage à l'aide de récepteurs GPS et de clichés. Pour ce faire, comme pour le choix des sites d'entraînement, des images d'archives de Google Earth et notre connaissance du secteur d'étude ont été mises à profit. Enfin, la qualité des classifications a été évaluée à travers la précision globale et le coefficient Kappa, qui sont tirés de la matrice de confusion.

d. Détection et estimation des changements

16De nombreuses méthodes peuvent être employées pour mettre en évidence des changements dans l'occupation des sols (K.H. HOANG, 2007). Ici, nous avons utilisé la méthode dite de "comparaison des classifications" (D. LU et al., 2004 ; A. ANDRIANARIVO et al., 2015) appliquée dans les limites du bassin versant étudié. Il s'agit d'une approche simple, qui permet d'avoir des informations précises sur les changements (F. YUAN et al., 2005 ; K.H. HOANG, 2007). Pour chaque période étudiée, une matrice de transition de l'occupation des sols a été construite, afin d'établir la comparaison entre les deux dates considérées. Cette matrice recense les changements d'occupation pour chaque pixel de terrain, permettant ainsi de calculer l'évolution globale de chaque unité d'occupation des sols pour l'ensemble du terrain d'étude, ainsi que les surfaces ayant évolué et celles inchangées. Les outils du logiciel CATALYST, notamment "EASI Modeling", ont été utilisés pour faire ressortir les différences provenant de la comparaison des images classifiées entre deux dates. Les outils d'ArcGIS 10.7.1 ont également été exploités dans le cadre de l'élaboration des matrices de transition entre deux situations, ainsi que dans la production des cartes d'occupation des sols des différentes périodes prises en considération.

e. Finalisation des résultats

17Les statistiques générées à travers les différentes étapes du traitement des images satellitaires sont assujetties à certaines distorsions des données. Cela est lié aux opérations de transformation du format matriciel en format vectoriel effectuées avec les logiciels ArcGIS et CATALYST. Par souci d'harmonisation, toutes les données retenues sont issues des calculs les plus élaborés. Cet ajustement n'a aucune incidence sur les interprétations que l'on peut tirer des résultats.

f. Campagnes de terrain

18Dans le but d'apprécier les facteurs naturels et anthropiques contribuant aux changements d'occupation des sols, des observations directes de terrain, ainsi que des entrevues individuelles et de groupe, ont été réalisées. Les éléments de validation des classifications appliquées aux images satellitaires, ont également été acquis dans le cadre des campagnes de terrain.

19Deux campagnes de terrain ont été réalisées. Dans l'été 2017, la première campagne a permis de recueillir des informations auprès de la communauté agricole sur les caractéristiques des exploitations agricoles (Photos 6 et 7), telles que les modes de tenure des terres et les systèmes de production, et sur les événements météorologiques extrêmes qui ont frappé le milieu (Z. MARDY, 2018 ; Z. MARDY et al., 2020). Au cours de cette campagne, nous avons réalisé deux toposéquences au sein du bassin versant, lesquelles ont permis d'observer de manière directe l'ampleur de la dégradation des sols et du même coup d'identifier les principales unités d'occupation des sols caractérisant le bassin versant.

Photo 6 - Entrevue avec les exploitants agricoles. [cliché : Zurcher MARDY, 2017]

Photo 6 - Entrevue avec les exploitants agricoles. [cliché : Zurcher MARDY, 2017]

Photo 7 - Groupe de discussion réunissant les membres de la communauté agricole. [cliché ; Zurcher MARDY, 2017]

Photo 7 - Groupe de discussion réunissant les membres de la communauté agricole. [cliché ; Zurcher MARDY, 2017]

20La seconde campagne, réalisée en été 2021, a servi à mettre à jour et compléter les informations collectées en 2017 (Photos 8 et 9). À cette fin, une vingtaine d'entrevues semi-dirigées ou ouvertes ont été réalisées auprès de personnes provenant d'associations agricoles et de développement du bassin versant (n = 6), d'experts/techniciens agricoles locaux (n = 4) et de la communauté (n = 10). Les questions ont abordé les thématiques suivantes : le profil historique du milieu en termes de dynamique territoriale, les formes de mise en valeur des terres, les techniques de conservation et de restauration des terres, et les principaux événements météorologiques exceptionnels qui ont bouleversé les systèmes de production du bassin versant, notamment ceux agro-sylvo-pastoraux. L'ensemble des résultats obtenus a été restitué, puis validé par les différents acteurs locaux impliqués dans le processus de la recherche.

Photo 8 - Entrevue avec un exploitant de l'aval du bassin. [cliché : Jean-Marc ROCHELIN, 2021]

Photo 8 - Entrevue avec un exploitant de l'aval du bassin. [cliché : Jean-Marc ROCHELIN, 2021]

Photo 9 - Rencontre avec les membres d'associations agricoles. [cliché : Jean-Marc ROCHELIN, 2021]

Photo 9 - Rencontre avec les membres d'associations agricoles. [cliché : Jean-Marc ROCHELIN, 2021]

III - Résultats

1 ) Précision des classifications réalisées

21Selon de nombreux auteurs, les résultats d'une classification ayant un coefficient Kappa compris entre 50 et 75 %, peuvent être considérés acceptables (I. BERGERI et al., 2002 ; K.D. KPEDENOU et al., 2016). L'analyse des matrices de confusion résultant des classifications des images montre que celles-ci sont de bonne qualité (Tab. II). Les coefficients Kappa obtenus pour les différentes images satellitaires Landsat classifiées de 1979, 1989, 1999, 2009 et 2019 atteignent respectivement 89 %, 97 %, 96 %, 84 % et 82 %.

Tableau II - Matrices de confusion de classification pour les images Landsat de 1979, 1989, 1999, 2009 et 2019.

Tableau II - Matrices de confusion de classification pour les images Landsat de 1979, 1989, 1999, 2009 et 2019.

1 : affleurements de roches et sols nus. 2 : cultures agricoles denses. 3 : savanes. 4 : systèmes agro-sylvo-pastoraux. Ec : erreurs de commission. Eo : erreurs d'omission. Oa : Précision globale (Overall accuracy). Kc : coefficient Kappa.

22La précision globale est un autre paramètre permettant d'évaluer une classification (R. CALOZ et C. COLLET, 2001 ; N. BAGHDADI et M. ZRIBI, 2017). Selon N. BAGHDADI et M. ZRIBI (2017), celle-ci devrait être supérieure à 80 % pour conclure que les résultats sont bons. Pour les cinq images acquises de 1979 à 2019, la précision globale est de 92,26 %, 98,20 %, 97,35 %, 88,51 % et 88,42 % respectivement. Les erreurs de commission (pixels attribués indûment à la classe considérée) et les erreurs d'omission (pixels attribués à une classe qui n'est pas la leur) (R. CALOZ et C. COLLET, 2001) sont donc peu nombreuses, c'est-à-dire que l'assignation des classes présente très peu d'imprécision.

2 ) Spatialisation et dynamique générale des unités d'occupation des sols

23La figure 2 présente les cartes de l'occupation des sols correspondant aux cinq images satellitaires traitées. Leur comparaison permet d'apprécier les évolutions spatio-temporelles qui se sont produites en 40 ans (Tab. III, Fig. 3).

Figure 2 - Occupation et utilisation des sols de 1979 à 2019.

Figure 2 - Occupation et utilisation des sols de 1979 à 2019.

Tableau III - Superficies (ha) et parts du bassin versant (%) des unités d'occupation des sols aux différentes dates de la période 1979-2019.

Tableau III - Superficies (ha) et parts du bassin versant (%) des unités d'occupation des sols aux différentes dates de la période 1979-2019.

Unité 1 : affleurements de roches et sols nus. Unité 2 : cultures agricoles denses. Unité 3 : savanes. Unité 4 : systèmes agro-sylvo-pastoraux.

Figure 3 - Superficies des unités d'occupation des terres pour les périodes : 1979, 1989, 1999, 2009 et 2019.

Figure 3 - Superficies des unités d'occupation des terres pour les périodes : 1979, 1989, 1999, 2009 et 2019.

24En complément, le tableau IV et la figure 4 détaillent les variations de la superficie des différentes unités d'occupation des sols pour chacune des décennies considérées et pour l'ensemble de la période 1979-2019.

Tableau IV - Variations absolues et relatives de la superficie des unités d'occupation des sols sur la période 1979-2019.

Tableau IV - Variations absolues et relatives de la superficie des unités d'occupation des sols sur la période 1979-2019.

Les variations relatives sont calculées par rapport à la superficie de l'unité considérée au début de la période étudiée : taux de changement, Tc = ((S2-S1)/S1) x 100 , où S1 est l'aire de l'unité à la date t1 et S2 l'aire de l'unité à la date t2).
Unité 1 : affleurements de roches et sols nus. Unité 2 : cultures agricoles denses. Unité 3 : savanes. Unité 4 : systèmes agro-sylvo-pastoraux.

Figure 4 - Variations relatives des superficies des unités d'occupation des sols pour les différentes périodes considérées.

Figure 4 - Variations relatives des superficies des unités d'occupation des sols pour les différentes périodes considérées.

Les variations relatives sont calculées de la manière suivante : Tc = ((S2-S1)/S1) x 100 , où S1 est l'aire de l'unité à la date t1 et S2 l'aire de l'unité à la date t2).

25Entre 1979 et 2019, les affleurements de roches et sols nus ont fortement et constamment augmenté. Les cultures agricoles denses et les savanes se sont également étendues, mais de manière moins régulière. Sur l'ensemble de la période d'étude, la superficie des roches et sols à nu a été multipliée par 7,6 et celles des cultures agricoles denses et des savanes par 2,8 et 1,6 respectivement. Les systèmes agro-sylvo-pastoraux, en revanche, ont subi une régression considérable. En 2019, ils ne représentaient plus que 20,2 % de leur extension initiale. Constituant l'unité la plus étendue en 1979 (1950 ha), ces systèmes sont devenus très minoritaires en 2019 (394 ha), passant loin derrière les savanes (1117 ha), les cultures agricoles denses (927 ha) et même les affleurements de roches et sols nus (641 ha). En 1999 et 2009, ce sont les cultures agricoles denses qui tenaient le premier rang (1274 ha en 1999), suite à un fort accroissement après 1989 (coefficient multiplicateur de 2,7 entre 1989 et 1999).

3 ) Transformations des superficies : gains, pertes et surfaces inchangées

26À travers le "changement net", les figures 5 à 9 illustrent à leur tour les informations déjà données sur les évolutions des superficies totales des différentes unités d'occupation des sols. Mais elles fournissent surtout les valeurs des gains et des pertes subis par chaque unité, ainsi que celles des surfaces inchangées ("persistance").

27Toutes les unités d'occupation des sols, quel que soit le sens de leur évolution générale, présentent à la fois des pertes et des gains non négligeables à l'échelle des décennies. Le gain très faible des affleurements de roches et sols nus sur la période 1989-1999 (1,34 ha) fait figure d'exception.

Figure 5 - Données sur l'évolution des différentes unités d'occupation des sols entre 1979 et 1989.

Figure 5 - Données sur l'évolution des différentes unités d'occupation des sols entre 1979 et 1989.

Changement net = gain - perte.

Figure 6 - Données sur l'évolution des différentes unités d'occupation des sols entre 1989 et 1999.

Figure 6 - Données sur l'évolution des différentes unités d'occupation des sols entre 1989 et 1999.

Changement net = gain - perte.

Figure 7 - Données sur l'évolution des différentes unités d'occupation des sols entre 1999 et 2009.

Figure 7 - Données sur l'évolution des différentes unités d'occupation des sols entre 1999 et 2009.

Changement net = gain - perte.

Figure 8 - Données sur l'évolution des unités d'occupation des sols entre 2009 et 2019.

Figure 8 - Données sur l'évolution des unités d'occupation des sols entre 2009 et 2019.

Changement net = gain - perte.

Figure 9- Données sur l'évolution des unités d'occupation des sols entre 1979 et 2019.

Figure 9- Données sur l'évolution des unités d'occupation des sols entre 1979 et 2019.

Changement net = gain - perte.

28Sur l'ensemble de la période d'étude (Fig. 9), les écarts entre les pertes et les gains sont plus sensibles. On observe en outre une perte minime pour les affleurements de roches et sols nus (0,22 ha) et un gain très faible pour les systèmes agro-sylvo-pastoraux (5,4 ha).

29Le tableau V synthétise les résultats obtenus en cumulant les différentes unités d'occupation des sols. Pour les périodes décennales, 1979-1989 se distingue par une stabilité plus grande (71 % de persistance) que celle des autres périodes (persistances de 45 à 48 % seulement). Entre 1979 et 2019, 2106 ha ont changé d'affectation, soit 68 % de la superficie du bassin versant. Autrement dit, 32 % seulement du terrain d'étude sont restés inchangés.

Tableau V - Superficies ayant subi un changement d'affectation et superficies inchangées (persistance) sur les différentes périodes considérées.

Tableau V - Superficies ayant subi un changement d'affectation et superficies inchangées (persistance) sur les différentes périodes considérées.

4 ) Enseignements majeurs tirés des entretiens

30Certaines informations fournies par les participants aux entretiens seront indiquées plus loin. Mais il convient de mettre ici en exergue celles portant sur des événements météorologiques extrêmes :

  • Les ouragans tropicaux Allen (1980) et Cléo (1984), qui ont frappé la côte sud d'Haïti, auraient participé à la réduction des systèmes de production agro-sylvo-pastoraux, sous l'effet des vents violents et des inondations. Mais ces ouragans n'ont pas empêché l'extension des cultures agricoles denses.

  • Pour la période suivante (1989-1999), des sécheresses et des tempêtes tropicales auraient dégradé les systèmes de production agro-sylvo-pastoraux et ainsi favorisé l'extension des autres unités d'occupation des sols, dont les cultures agricoles denses.

  • Les sécheresses de l'été 2000 et du printemps 2009 ont par la suite encore affecté les systèmes agro-sylvo-pastoraux et touché aussi, cette fois, les cultures agricoles denses.

  • Enfin, pour la décennie 2009-2019, les personnes interrogées ont souligné que l'ouragan Mathieu, en octobre 2016, a sévèrement frappé le bassin versant. Il a provoqué la destruction massive du couvert végétal, y compris des parcelles de cultures, créant une situation d'insécurité alimentaire. En raison de ses impacts, il est considéré comme un événement majeur.

IV - Discussion : analyse des changements

31Sur l'ensemble de la période d'étude, 974 ha n'ont pas changé d'affectation : 84 ha d'affleurements de roches et sols nus, 102 ha de cultures agricoles denses, 398 ha de savanes et 389 ha de systèmes agro-sylvo-pastoraux, ce qui représente respectivement 99,9 %, 30 %, 56 % et 20 % des surfaces initiales. Sur la même période, le gain de superficie le plus fort concerne les cultures agricoles denses (825 ha). Il vient devant les savanes (718 ha), les affleurements de roches et sols nus (557 ha) et les systèmes agro-sylvo-pastoraux (5,4 ha seulement). Les pertes ont essentiellement touché les systèmes agro-sylvo-pastoraux (1661 ha), loin devant les savanes (311 ha), les cultures agricoles denses (233 ha) et les affleurements de roches et sols nus (0,2 ha seulement). Au total (gain - perte), les cultures agricoles denses ont gagné 591 ha (+176 %), les affleurements de roches et sols nus 557 ha (+659 %) et les savanes 407 ha (+57,5 %). Les systèmes agro-sylvo-pastoraux, en revanche, ont perdu 1556 ha (-79,8 %).

32Au cours de la décennie de 1979-1989, la rétractation des systèmes agro-sylvo-pastoraux est restée modérée (-359 ha). Elle a profité un peu plus aux savanes (+189 ha) qu'aux cultures agricoles denses (+142 ha). En effet, selon D. ANTOINE (2016), et cela a été confirmé par les participants aux entretiens, les ressources du bassin versant n'étaient pas soumises à une très forte pression anthropique dans les années 1970 et jusqu'au début des années 1980, les habitants restant relativement peu nombreux. La densité de population a depuis plus que doublé, atteignant environ 97 habitants au km2 en 2015 (D. ANTOINE, 2016). De plus, le Code rural de 1962, établi sous le régime de François DUVALIER, était alors en vigueur, habituellement sous l'autorité des chefs des Sections communales. Il imposait des règles, par exemple sur la manière d'exploiter l'espace en fonction de la déclivité des terrains (Ministère de la Justice, 1984 ; Z. MARDY, 2018). Selon les participants aux entretiens, ce code a eu des incidences positives considérables sur la protection des ressources naturelles du bassin versant. Pour eux, d'ailleurs, l'une des causes des changements de l'occupation des sols au cours des dernières décennies est le non-respect progressif des lois de conservation après la chute du régime Duvalier en 1986, abandon favorisé par un contexte de grande instabilité politique.

33Entre 1989 et 1999, 45 % de la superficie du terrain d'étude ont connu un changement d'affectation des sols. Les systèmes agro-sylvo-pastoraux et les savanes ont fortement régressé (-697 ha et -287 ha respectivement) au profit des cultures agricoles denses (+796 ha) et des affleurements de roches et sols nus (+188 ha). De l'avis général, les systèmes agro-sylvo-pastoraux étaient largement prédominants dans les années 1960 et 1970, notamment pour la production de café et de cacao, mais ils ont ensuite pâti de la libéralisation des marchés et de la chute des prix mondiaux. Pour pallier l'effondrement de leur revenu, les exploitants se sont tournés vers les cultures agricoles denses et ont procédé à des défrichements pour accroître les surfaces de production (P. SAFFACHE, 2001 ; Z. MARDY et al., 2020). Cette évolution, quasi générale en dehors des zones préservées par l'utilisation de technique de conservation, a provoqué la dégradation des sols et des eaux. Ses effets ont été d'autant plus néfastes que le relief est accusé sur plus de 60 % du terrain d'étude (pentes supérieures à 50 %) et que les calcaires sont fortement représentés aux côtés des roches volcano-sédimentaires (Z. MARDY et al., 2020). Enfin, les sécheresses très sévères rapportées par les intervenants aux entretiens, ont affecté la végétation ligneuse, occasionnant la destruction des ressources ligneuses, engendré des pertes de bétail et entraîné des famines.

34Le prix du café a baissé jusqu'à moins de 3 USD/kg au cours des années 1970 (FAO, 2004). Celui du cacao est souvent tombé à moins de 4 USD/kg dès les années 1970 et jusqu'au début des années 1990 (F. HÜTZ-ADAMS et A. SCHEEWEIß, 2018) La situation est devenue particulièrement grave à partir des années 1980 en raison de l'incapacité des politiques agricoles à protéger les exploitants et de la libéralisation totale du commerce au cours des années 1980 (E.S. ÉMILE, 2017 ; D. FLORIDA et M. REDON, 2019). Aux cultures pérennes de caféiers et de cacaoyers, ont été substituées des cultures vivrières sarclées, comme celles du maïs (Zea mays), du sorgho (Sorghum sp), du manioc (Manihot esculentum), de l'arachide (Arachis hypogaea), du haricot (Phaseolus vulgaris), du pois Congo (Cajanus cajen) ou de la patate douce (Ipomea batatas) (D. ANTOINE, 2016).

35Les transformations ont été moins marquées au cours des deux périodes suivantes, les transformations touchant 16 % du bassin versant pour 1999-2009 et 12 % pour 2009-2019. Les systèmes agro-sylvo-pastoraux ont continué de décroître (-500 ha) et les affleurements de roches et sols nus à augmenter (+341 ha). Contrairement à la décennie 1989-1999, les savanes se sont étendues (+506 ha) et les cultures agricoles denses ont régressé (-346 ha). Celles-ci, toutefois, sont restées à un niveau supérieur à celui de 1979. Selon les personnes que nous avons interrogées, le déclin relatif des cultures agricoles denses s'explique, d'une part, par la faible productivité des terres les plus appauvries et, d'autre part, par la récurrence d'événements météorologiques extrêmes, qui ont condamné de nombreuses parcelles en aggravant la dégradation des sols (Z. MARDY, 2018 ; Z. MARDY et al., 2020). À cela s'ajoutent la complexité du système foncier haïtien n'encourageant pas la gestion durable des terres (ESMAP, 2007) et la faiblesse de la gouvernance politique et administrative en matière de mise en œuvre de politiques de développement agricole ou relatives à la gestion de l'environnement (A. BELLANDE, 2015).

36Sur l'ensemble de la période d'étude, les cultures agricoles denses et les savanes ont connu des évolutions irrégulières d'une décennie à l'autre. Mais même pour les systèmes agro-sylvo-pastoraux, qui ont pourtant subi une rétractation continue de 1979 à 2019, les changements n'ont été homogènes ni dans l'espace ni dans le temps, certaines parcelles, notamment dans le nord du bassin versant, ayant été successivement abandonnées, puis réutilisées et parfois de nouveau délaissées.

37Mis en culture sur des pentes très fortes, les sols sont soumis à une érosion intense quel que soit le substrat (G. RÉGIS et A.L. ROY, 1999), en particulier lorsqu'ils sont soumis à des événements pluviométriques aussi intenses que ceux qui accompagnent les ouragans. Il n'est donc pas étonnant que la superficie des affleurements de roches et sols nus n'ait cessé de croître depuis 1979.

38Pour l'heure, la durabilité des systèmes agro-sylvo-pastoraux est menacée, en grande partie à cause de pratiques mal maîtrisées ‒ surpâturage (Photo 10), déboisement, brûlis ‒ et de l'impact des événements météorologiques exceptionnels (Photo 11), tels que l'ouragan Mathieu (2016) et les tempêtes Laura (2020) et Elsa (2021) (MPCE, 2017 ; Z. MARDY et al., 2020 ; OCHA, 2021). À ces facteurs, s'ajoutent la pression démographique et l'insécurité de la tenure foncière, laquelle constitue un frein important aux investissements (Z. MARDY, 2018 ; Z. MARDY et al., 2020).

Photo 10 - Surpâturage sur les versants. [cliché : Zurcher MARDY, 2017]

Photo 10 - Surpâturage sur les versants. [cliché : Zurcher MARDY, 2017]

Photo 11 - Éboulement causé par l'ouragan Mathieu en 2016.  [cliché : Zurcher MARDY, 2017]

Photo 11 - Éboulement causé par l'ouragan Mathieu en 2016.  [cliché : Zurcher MARDY, 2017]

39Il est impossible de préciser l'incidence possible des changements climatiques sur les événements extrêmes en Haïti, étant donné la faible récurrence de ces événements et la rareté des données météorologiques historiques (A. HAROU et al., 2010 ; CIAT, 2011). Il est néanmoins certain qu'ils auront un impact dans le futur, aussi bien sur les précipitations que sur les températures (GRH, 2022).

V - Conclusion

40Entre 1979 et 2019, l'occupation des sols du bassin versant de la rivière Mulet a subi de profondes modifications. Les images Landsat analysées montrent que sur ces 40 ans, les superficies des savanes, des cultures agricoles denses et des affleurements de roches et sols nus ont fortement augmenté. Cette évolution a été régulière tout au long de la période pour les affleurements de roches et sols nus, alors qu'elle l'a été beaucoup moins pour les deux autres unités. Les systèmes agro-sylvo-pastoraux, en revanche, n'ont cessé de décliner, et tout particulièrement entre 1978 et 1999. Encore prédominants dans les années 1970, ils ont été durement affectés par les mutations des marchés du café et du cacao. Sur le plan socio-économique, leur contraction a été compensée par l'extension des terres vouées aux cultures agricoles denses. Celles-ci se sont étendues en 1979-1989 et encore bien plus en 1989-1999. Au cours de cette période, le gain de cette unité s'est fait non seulement au détriment des systèmes agro-sylvo-forestiers, mais aussi des savanes, dont la superficie s'était pourtant légèrement accrue durant la décennie précédente. Par la suite, le déclin des systèmes agro-sylvo-pastoraux s'est confirmé, mais les cultures agricoles denses ont également reculé, tout cela profitant aux savanes et aux affleurements de roches et sols à nu.

41Le recul des cultures agricoles denses au cours des décennies 1999-2009 et 2009-2019 est attribué pour partie à des événements météorologiques extrêmes, qu'il s'agisse de sécheresses, de tempêtes ou d'ouragans. Sans couvert arbustif ou arboré, les sols s'appauvrissent. La création de nouvelles parcelles se faisant dans un cadre règlementaire très flou en matière de protection de l'environnement, et sur des terrains le plus souvent en pente très forte, les sols sont sujets en outre à une forte érosion. Une telle situation ne manque pas d'interroger sur les impacts futurs des changements climatiques.

42Il est reconnu que les systèmes agro-sylvo-pastoraux, si menacés sur le terrain d'étude, remplissent des fonctions sociologiques et environnementales essentielles (FAO, 2021). Garants de la durabilité de l'environnement et de la résilience des territoires, ils contribuent aussi à la sécurité alimentaire des populations, à la diversification de leurs revenus et donc à la réduction de la pauvreté. À ce titre, ils devraient faire l'objet de mesures de conservation et de restauration, en tenant compte des impacts potentiels des changements climatiques. Le fait d'assurer leur durabilité permettrait à la couverture arborée d'être maintenue, aux sols et aux eaux d'être protégés, et aux moyens d'existence des communautés d'être sauvegardés. Il convient donc de définir et de mettre en œuvre des mesures adaptées.

Remerciements : Nous exprimons notre profonde reconnaissance à l'égard des organisations locales qui nous ont apporté leur collaboration, dont l'association des Femmes vaillantes pour le développement de Roche-à-Bateau (AFVDRB), l'association Planteurs pour le développement de Roche-à-Bateau (APDRB) et la Coalition Roche-à-Batelaise pour l'expansion locale (CORABEL). Nous souhaitons également remercier la communauté agricole du bassin versant, les résidents et les autorités locales qui ont pris part à ce travail. En l'absence de leur contribution, la réalisation de cet article aurait été difficile. Notre reconnaissance va à l'endroit des sources de financement suivantes : bourse du Conseil de Recherches en Sciences Naturelles et en Génie du Canada (CRSNG) via les fonds de recherche de Jean-Philippe WAAUB (cochercheur), les fonds de recherche personnels de Sebastian WEISSENBERGER (cochercheur), ainsi qu'une bourse d'excellence "Hydro-Québec" et une bourse de recherche à la mobilité de l'UQAM attribuées à Zurcher MARDY. Ce travail a reçu un certificat d'éthique (n° 3300) accordé par le Comité d'Éthique de la Recherche pour les Projets Étudiants impliquant des êtres humains (CERPE) de l'UQAM.

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Table des illustrations

Titre Figure 1 - Localisation et présentation du bassin versant de la rivière Mulet.
URL http://0-journals-openedition-org.catalogue.libraries.london.ac.uk/physio-geo/docannexe/image/16775/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 145k
Titre Photo 1 - Exemple de système de production agro-sylvo-pastoral en aval du bassin versant. [cliché : Zurcher MARDY, 2017]
URL http://0-journals-openedition-org.catalogue.libraries.london.ac.uk/physio-geo/docannexe/image/16775/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 594k
Titre Tableau I - Caractéristiques des images Landsat utilisées.
URL http://0-journals-openedition-org.catalogue.libraries.london.ac.uk/physio-geo/docannexe/image/16775/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 107k
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URL http://0-journals-openedition-org.catalogue.libraries.london.ac.uk/physio-geo/docannexe/image/16775/img-6.jpg
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Titre Photo 5 - Systèmes agro-sylvo-pastoraux en bas de pente. [cliché : Zurcher MARDY, 2017]
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Titre Photo 6 - Entrevue avec les exploitants agricoles. [cliché : Zurcher MARDY, 2017]
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Titre Photo 7 - Groupe de discussion réunissant les membres de la communauté agricole. [cliché ; Zurcher MARDY, 2017]
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Titre Photo 8 - Entrevue avec un exploitant de l'aval du bassin. [cliché : Jean-Marc ROCHELIN, 2021]
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Titre Photo 9 - Rencontre avec les membres d'associations agricoles. [cliché : Jean-Marc ROCHELIN, 2021]
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Titre Tableau II - Matrices de confusion de classification pour les images Landsat de 1979, 1989, 1999, 2009 et 2019.
Légende 1 : affleurements de roches et sols nus. 2 : cultures agricoles denses. 3 : savanes. 4 : systèmes agro-sylvo-pastoraux. Ec : erreurs de commission. Eo : erreurs d'omission. Oa : Précision globale (Overall accuracy). Kc : coefficient Kappa.
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Titre Figure 2 - Occupation et utilisation des sols de 1979 à 2019.
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Titre Tableau III - Superficies (ha) et parts du bassin versant (%) des unités d'occupation des sols aux différentes dates de la période 1979-2019.
Légende Unité 1 : affleurements de roches et sols nus. Unité 2 : cultures agricoles denses. Unité 3 : savanes. Unité 4 : systèmes agro-sylvo-pastoraux.
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Titre Figure 3 - Superficies des unités d'occupation des terres pour les périodes : 1979, 1989, 1999, 2009 et 2019.
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Titre Tableau IV - Variations absolues et relatives de la superficie des unités d'occupation des sols sur la période 1979-2019.
Légende Les variations relatives sont calculées par rapport à la superficie de l'unité considérée au début de la période étudiée : taux de changement, Tc = ((S2-S1)/S1) x 100 , où S1 est l'aire de l'unité à la date t1 et S2 l'aire de l'unité à la date t2).Unité 1 : affleurements de roches et sols nus. Unité 2 : cultures agricoles denses. Unité 3 : savanes. Unité 4 : systèmes agro-sylvo-pastoraux.
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Titre Figure 4 - Variations relatives des superficies des unités d'occupation des sols pour les différentes périodes considérées.
Légende Les variations relatives sont calculées de la manière suivante : Tc = ((S2-S1)/S1) x 100 , où S1 est l'aire de l'unité à la date t1 et S2 l'aire de l'unité à la date t2).
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Titre Figure 5 - Données sur l'évolution des différentes unités d'occupation des sols entre 1979 et 1989.
Légende Changement net = gain - perte.
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Titre Figure 6 - Données sur l'évolution des différentes unités d'occupation des sols entre 1989 et 1999.
Légende Changement net = gain - perte.
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Titre Figure 7 - Données sur l'évolution des différentes unités d'occupation des sols entre 1999 et 2009.
Légende Changement net = gain - perte.
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Titre Figure 8 - Données sur l'évolution des unités d'occupation des sols entre 2009 et 2019.
Légende Changement net = gain - perte.
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Titre Figure 9- Données sur l'évolution des unités d'occupation des sols entre 1979 et 2019.
Légende Changement net = gain - perte.
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Titre Tableau V - Superficies ayant subi un changement d'affectation et superficies inchangées (persistance) sur les différentes périodes considérées.
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Titre Photo 10 - Surpâturage sur les versants. [cliché : Zurcher MARDY, 2017]
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Titre Photo 11 - Éboulement causé par l'ouragan Mathieu en 2016.  [cliché : Zurcher MARDY, 2017]
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Pour citer cet article

Référence papier

Zurcher Mardy, Jean-Philippe Waaub et Sebastian Weissenberger, « Étude de la dynamique de l'occupation des sols du bassin versant de la rivière Mulet à Roche-à-Bateau, Haïti »Physio-Géo, Volume 20 | -1, 61-83.

Référence électronique

Zurcher Mardy, Jean-Philippe Waaub et Sebastian Weissenberger, « Étude de la dynamique de l'occupation des sols du bassin versant de la rivière Mulet à Roche-à-Bateau, Haïti »Physio-Géo [En ligne], Volume 20 | 2024, mis en ligne le 21 avril 2024, consulté le 21 mai 2024. URL : http://0-journals-openedition-org.catalogue.libraries.london.ac.uk/physio-geo/16775 ; DOI : https://0-doi-org.catalogue.libraries.london.ac.uk/10.4000/physio-geo.16775

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Auteurs

Zurcher Mardy

Groupe d'Études Interdisciplinaires en Géographie et Environnement Régional (GEIGER), Département de Géographie, Université du Québec à Montréal, C.P. 8888, Succ. Centre-Ville, H3C 3P8, MONTRÉAL, CANADA et Institut des Sciences de l'Environnement, Faculté des Sciences, Université du Québec à Montréal, C.P. 8888, succ. Centre-Ville, H3C 3P8, MONTRÉAL, CANADA.
Courriel : mardy.zurcher@uqam.ca

Jean-Philippe Waaub

Groupe d'Études Interdisciplinaires en Géographie et Environnement Régional (GEIGER), Département de Géographie, Université du Québec à Montréal, C.P. 8888, Succ. Centre-Ville, H3C 3P8, MONTRÉAL, CANADA et Institut des Sciences de l'Environnement, Faculté des Sciences, Université du Québec à Montréal, C.P. 8888, succ. Centre-Ville, H3C 3P8, MONTRÉAL, CANADA.
Courriel : waaub.jean-philippe@uqam.ca

Sebastian Weissenberger

Institut des Sciences de l'Environnement, Faculté des Sciences, Université du Québec à Montréal, C.P. 8888, succ. Centre-Ville, H3C 3P8, MONTRÉAL, CANADA et Département Science et Technologie, Université Téluq, 5800, rue Saint-Denis, H2S 3L5, MONTRÉAL, CANADA.
Courriel : sebastian.weissenberger@teluq.ca

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Droits d’auteur

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Le texte seul est utilisable sous licence CC BY-NC-ND 4.0. Les autres éléments (illustrations, fichiers annexes importés) sont « Tous droits réservés », sauf mention contraire.

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