# Modélisation territoriale de la Grande Muraille verte : un enjeu d'évaluation et de prospective

Jean-Daniel Cesaro, Tamsir Mbaye, Etienne Delay, Simon Taugourdeau

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Jean-Daniel Cesaro, Tamsir Mbaye, Etienne Delay, Simon Taugourdeau. Modélisation territoriale de la Grande Muraille verte: un enjeu d'évaluation et de prospective. Cahiers de l'Observatoire Hommes-Milieux International Téssékéré, 2022, 11, 10 p. hal-05179996

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Cahiers de l'observatoire
Hommes-Milieux
international Téssékéré

n°11

Novembre 2022

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OHM,
Tessekere

institut
Balanités
Les Cahiers de l'Observatoire « Hommes-Milieux »
international Téssékéré

Directeur de la publication : Gilles Boëtsch

Rédactrice en chef : Priscilla Duboz

Comité de rédaction : Gilles Boëtsch, Priscilla
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Coordinatrice éditoriale : Catherine Colombeau

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# Modélisation territoriale de la Grande Muraille verte : un enjeu d'évaluation et de prospective

**Jean-Daniel Cesaro**

UMR SELMET, dP PPZS, Montpellier (France)

**Tamsir Mbaye**

CNFR, ISRA, Dakar (Sénégal)

**Etienne Delay**

UMR SENS, dP PPZS, Dakar (Sénégal)

**Simon Taugourdeau**

UMR SELMET, dP PPZS, Dakar (Sénégal)

## Introduction

L'initiative Grande Muraille verte (GMV) est bien plus qu'une activité de reforestation pour limiter la désertification des écosystèmes sahéliens. Elle vise à restaurer des terres dégradées pour permettre une meilleure résilience et durabilité des territoires sahéliens face aux changements globaux (O'Connor & Ford, 2014). Sur le terrain, les résultats obtenus sont une combinaison d'interactions entre des acteurs et des processus biophysiques et socio-économiques se déployant dans l'espace et le temps afin de restaurer les fonctions écologiques et économiques du milieu.

Les dimensions territoriales des activités de reforestation au sahel font l'objet d'un intérêt croissant notamment à travers la mise en œuvre de l'accélérateur de la GMV qui vise à amplifier la portée géographique de l'initiative. En vue de la mise à l'échelle des opérations de reforestation au Sahel, il convient de se demander comment cette action de restauration s'insère dans un territoire et le transforme (Turner et al., 2021).

La modélisation, spatialement explicite, offre un cadre d'analyse permettant de réduire la complexité d'un objet géographique, comme les activités de reforestation de la GMV, pour s'intéresser à ces caractéristiques propres : topographie, hydrologie, distributions végétales et faunistiques, mode opératoire de restauration ; et aussi aux interactions que cette initiative entretient avec son environnement écologique et social. Cette modélisation nécessite une approche pluridisciplinaire permettant de créer un cadre d'échanges pour la recherche et les acteurs du développement. La modélisation territoriale devient alors un objet d'aide à la décision permettant d'évaluer l'impact des opérations de restauration mais aussi de penser l'avenir à travers des scénarios prospectifs de gestion afin d'accompagner les acteurs dans l'organisation des actions (Delay et al., 2022).
## La restauration des terres dégradées au Sahel : de l'action à ses rétroactions

La reforestation est aujourd'hui considérée au Sahel comme une activité de restauration des terres. Le Sahel a en effet connu une baisse de précipitation entre les années 1960-1990 impliquant une diminution du couvert forestier et de la diversité floristique et faunique (Dendoncker et al., 2020). La pression anthropique contribue à accroître cette dégradation du milieu par un accroissement des prélèvements des ressources. La reforestation vise à retrouver les fonctions écologiques de l'écosystème : remplissage des mares, préservation de la strate herbacée en augmentant l'ombrage au sol, préservation de niches écologiques pour la faune sauvage. Cette restauration a aussi un intérêt économique pour les populations en augmentant le capital de ressources naturelles ce qui offre de nombreux produits et services écosystémiques (Mirzabaev et al., 2022).

Conduire une restauration de terres dégradées en zone semi-aride sahélienne nécessite une bonne connaissance de milieux naturels, des usages associées mais aussi des interactions multiples entre éléments qui composent le socio-écosystème. Reforester ne revient donc pas seulement à planter des arbres mais contribue à modifier des équilibres préexistants avec pour objectif d'améliorer le fonctionnement de l'écosystème et d'augmenter la fourniture de services écosystémiques pour les populations locales et la biodiversité.

## Modéliser la restauration des terres dégagées par les approches territoriales : le besoin de travail en pluridisciplinarité pour systématiser la connaissance

La recherche scientifique, à travers l'OHMI Téssékéré, suit depuis 2010 les opérations de la Grande Muraille verte au Sénégal et l'impact de ce projet sur l'écologique et la santé des sociétés pastorales environnantes (Guissé et al., 2013). Le PPZS intervient dans la zone sylvo-pastorale depuis 2000 sur le volet production animale s'intéressant à la multifonctionnalité des pâturages et à l'utilisation de l'espace par l'élevage et l'agriculture. Les chercheurs ont observé des transformations importantes des modes de conduites des troupeaux liées aux opérations de reforestation (Delay et al., 2022). Pour travailler ensemble, les deux dispositifs ont souhaité systématiser leurs connaissances acquises à travers un exercice de modélisation territoriale. Un atelier de modélisation territoriale des opérations de restauration des terres dégradées en zone sylvo-pastorale sahélienne s'est tenu du 7 et 8 juin 2022 à Dakar (Sénégal). Différentes disciplines étaient représentées : écologie, géographie, économie, sociologie et informatique.

La modélisation territoriale s'intéresse à l'utilisation du sol au sens large à travers les dimensions écologiques et sociales (Bousquet et al., 2013). Cette approche consiste à étudier les interactions entre des ressources et des acteurs situées au sein d'une portion d'espace gérée par des sociétés et des institutions. Cette approche permet d'aborder un très grand nombre d'interactions possibles. La méthode est itérative. Elle consiste à réaliser des chemins de relations entre ressources, usages et usagers permettant de « boucler » le système. Il faut
ensuite répéter l'opération à partir d'autres ressources et usagers. L'usage est finalement l'interaction entre deux éléments d'un système.

Ce travail vise à systématiser des processus naturels et anthropiques sachant que la connaissance de ces processus est souvent partielle. La modélisation permet de faire un état des lieux des connaissances scientifiques. C'est enfin à terme un travail pouvant permettre d'évaluer les activités de restauration et de travailler à une planification territoriale avec les institutions et les populations pour conduire le changement.

Un modèle territorial de la GMV centré sur l'arbre, ses usages économiques et sa gestion collective

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Figure n°1 : modèle conceptuel des interactions entre système socio-écologique, accès aux marchés et restauration des terres dégradées</figcaption></figure>

Ont participé à la construction du modèle : Baba Ba (UGB), Mariémef. Ba (ISRA), Anaïs Boury-Esnault (CIRAD), Jean-Daniel Cesaro (CIRAD), Birane Cissé (UCAD), Morgane Dendoncker (UC Louvain), Etienne Delay (CIRAD), Djibril Diop (ISRA), Priscilla Duboz (CNRS), Cofélas Fassinou (ISRA), Serena Ferrari (CIRAD), Moctar Gaye (ISRA), Sylvie Lewicki (CIRAD), Tamsir Mbaye (ISRA), Natalia Medina-Serrano (CNRS), Jean-Pierre Müller (CIRAD), Moustapha Bassimbe Sagna (UCAD), Diara Sylla (CSE), Simon Taugourdeau (CIRAD), Daouda Thiam (Univ. Wageningen).
Le modèle territorial, développé lors de l'atelier, est centré sur l'arbre pour décrire d'abord les opérations de reforestation de la GMV. D'autres formes de restauration des terres peuvent être étudiées grâce au modèle. L'arbre est donc au centre du système. Un premier cycle de discussion est parti des fruits de l'arbre, allant de la consommation de ces fruits en alimentation humaine, la transformation de ces fruits générant des sous-produits pour l'alimentation des animaux domestiques, la production de lait, de viande et de fumier, la fertilisation du sol via la fumure et enfin la création d'une solution du sol captée par les racines d'un arbre grâce au cycle de l'eau. À partir de l'arbre, un système agro-écologique a été décrit mettant en avant les aspects du sol, d'hydrographie, de climat, de biodiversité et d'utilisation du sol dans un grand système d'interactions (figure n°1).

Les usages de l'arbre se sont progressivement étendus à de nombreux agents humains et non-humains mettant en évidence le concept de multifonctionnalité des services écosystémiques associées aux arbres dans un contexte sahélien (figure n°2).

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Figure n°2 : représentation de la multifonctionnalité des arbres dans le système sylvo-pastoral sahélien</figcaption></figure>

Deux grands groupes de services ont été décrits avec d'un côté les services de provision avec une approche évidemment anthropocentrée et de l'autre les services de régulation et culturel portant sur la biodiversité et l'écosystème en général (Harrison et al., 2014).

À partir du système agro-écologique, les discussions ont porté sur les aspects de prélèvements des ressources naturelles et agricoles impliquant la prise en compte de la
dimension économique du modèle à travers l'autoconsommation et la commercialisation des produits. Les échanges se sont aussi concentrés sur la question foncière. Les débats montraient la grande diversité de situation foncière et la non-linéarité des processus avec une différence marquée entre les zones selon leurs statuts du foncier. Il résulte de ces discussions l'apparition de trois fonctions d'acteurs spécifiques au modèle :

* La fonction de « cueilleur », a été développée pour décrire les acteurs s'impliquant dans le transfert de matières du système biophysique au système économique. Cette fonction s'applique aussi bien pour les ressources naturelles que pour les productions agricoles. C'est à travers cette fonction de cueillette qu'il y a prélèvement de ressources et donc qu'il est possible d'en estimer une valeur économique. D'autres fonctions économiques découlent de la cueillette comme la consommation, la transformation et la commercialisation. Les enjeux d'organisation économique avec les groupements de producteurs apparaissent à ce niveau.

* La fonction du « commanditaire de la restauration » pouvant être endogène ou exogène au territoire. Cette commande pourrait être déclenchée par une évaluation de certains indicateurs environnementaux (évolution du nombre d'arbres, de feux de brousse, de coupe illégale d'arbres etc.). Le commanditaire suit alors une procédure administrative pour aboutir à une décision d'autorisation de la restauration par l'instance en charge du foncier.

* La fonction d'« acteur de la restauration » est instanciée par l'administration suite à l'acceptation de la demande du « commanditaire ». Cette fonction peut être dédiée aux pilotages des opérations comme le font les agents des eaux et forêts ou à l'implication des populations locales et d'acteurs des organisations civiles. L'acteur de la restauration est une fonction centrale dans l'exécution de cette transformation de l'écosystème. Elle va nécessiter des capitaux financiers, intellectuels et technologiques pour réussir cette opération.

À la fin du cycle de restauration, il est possible d'instancier une nouvelle évaluation de la réussite des opérations pouvant atteindre un seuil de satisfaction pour les acteurs locaux ou le commanditaire entraînant la fin des opérations et la disparition de la fonction d'acteur de la restauration.

## Le temps, les conflits et la participation : perspective de développement du modèle

L'objectif de ce travail de modélisation est de transformer ce proto-modèle conceptuel en un simulateur informatique multi-agents (SMA). Il reste de nombreux développements à tester. Trois grands enjeux semblent se dessiner pour les futurs travaux : la prise en compte des différentes temporalités dans les opérations de restauration, la compréhension des conflits autour des espaces de restauration et l'adaptabilité du modèle aux différents contextes locaux pour favoriser la participation des acteurs.

* Le temps, dimension essentielle des opérations de restauration et de la définition des « objectifs visés » (Bakker et al., 2000), doit être étudié précisément afin de gérer des temporalités très différentes pour considérer à la fois des besoins humains quasiment quotidiens avec des cycles de vie de plantes s'étalant sur plusieurs décennies. Si le modèle se dote d'un horizon temporel d'un demi-siècle, il faudra prendre en compte différents scénarios climatiques et
démographiques pouvant affecter la reproduction naturelle et la disponibilité des ressources
pour les activités humaines et la biodiversité.

* Les conflits sont au cœur des enjeux de la restauration (Baker et al., 2014) car celle-ci implique très souvent une fermeture d'espaces et de ressources temporaire ou permanente aux populations locales. Le débat entre division ou partage des terres (land sparing versus land sharing) dans la promotion de la biodiversité et le maintien d'activités économiques viables doit être abordé par le modèle.

* L'adaptabilité du modèle aux contextes locaux doit répondre paradoxalement à la mise à l'échelle de l'initiative. La GMV est passée avec l'accélérateur d'une bande d'action d'un million d'hectares, principalement située dans la zone saharo-sahélienne, à une zone de plus de 10 millions d'hectares intégrant des espaces sahélo-soudaniens. Les systèmes agricoles sont moins homogènes et font face à une plus grande diversité de situations de dégradation des terres. Il est donc encore plus nécessaire d'adapter les solutions de restauration aux besoins locaux (Reyes-García et al. 2019).

Conclusion

La modélisation territoriale de la restauration des terres dégradées au Sahel est un exercice particulièrement ambitieux considérant le nombre de dimensions écologiques, sociales et économiques à prendre en compte. Ce travail permet justement d'aborder l'impact territorial de la restauration écologique des terres à travers une approche pluridisciplinaire et de coconstruire des solutions adaptées localement. Cette approche de modélisation offre un outil performant pour discuter avec la société civile et les acteurs du développement des futurs souhaitables pour les territoires le long de la Grande Muraille verte.
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Dendoncker M., Brandt M., Rasmussen K., Taugourdeau S., Fensholt R., Tucker C.J., Vincke C. 2020, « 50 Years of Woody Vegetation Changes in the Ferlo (Senegal) Assessed by High-Resolution Imagery and Field Surveys ». *Regional Environmental Change*, 20 (4): 137.

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Cahiers de l'observatoire Hommes-Milieux international Téssékéré n°11 — 10 €

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