Par Amal Labaioui et Ahmed El Bakkali (INRA CRRA Meknès)
Chercheure, Science du Sol
URGRNSEQ – CRRA Meknès
Le caroubier (Ceratonia siliqua L.) est une espèce agro-sylvo-pastorale, typique de la flore méditerranéenne. Au Maroc, il est localisé en association avec l’olivier, le lentisque, le thuya ou l’arganier (Sbay, 2008), dans les plaines et les moyennes montagnes du Rif, du Moyen Atlas, du Haut Atlas et de l’Anti-Atlas, et dans des bioclimats allant de l’humide au subhumide, semi-aride et aride côtier, avec des variantes chaudes et tempérées (Khouas et Hamamou, 2020). La principale population spontanée de caroubier se situe entre 600 et 1000 m d’altitude, souvent en association avec d’autres espèces forestières et abritée des vents et du froid (Ait chitt et al., 2007).
Des études confirment que le caroubier se comporte comme une espèce résistant à la sécheresse, s’adaptant morphologiquement et physiologiquement au déficit hydrique (Rejeb, 1995). Grâce à ses aptitudes d’adaptation aux stress du sol et du climat, il pourrait contribuer au développement des zones défavorisées. Il joue un rôle important dans la protection des sols contre la dégradation et l’érosion, ainsi que dans la lutte contre la désertification (Zouhair, 1996). Son importance a considérablement augmenté ces dernières années avec le développement industriel de la caroube, devenue une matière première indispensable dans le secteur agroalimentaire (Sbay, 2008).
En raison de son intérêt écologique et économique, le caroubier est devenu l’une des espèces cibles du programme gouvernemental de développement agricole initié en 2008. Selon l’ANEF (Agence Nationale des eaux et forêts), la superficie totale de caroubier au Maroc est de 80.000 ha, dont 68.000 ha en forêts domaniales et 12.000 ha en terrains privés, principalement dans la région de Béni Mellal-Khénifra. Le programme « Forêt du Maroc 2020-2030 » vise à augmenter la superficie de caroubier de 5 100 ha/an dans les domaines forestiers d’ici 2030 (AgriMaroc, 2023). Parallèlement, la stratégie Génération Green (GG) prévoit la plantation de 125.000 ha d’ici 2030. Les futures plantations doivent tenir compte des aspects physiologiques et phytosociologiques de l’espèce, ainsi que de ses exigences (xérophile, thermophile et héliophile) (Eddabih, 2024).
Pour orienter les nouvelles plantations vers les zones favorables à sa culture, il est nécessaire d’étudier sa répartition géographique potentielle à l’échelle nationale et de déterminer les paramètres environnementaux qui régissent cette répartition. L’objectif de cette étude est de modéliser l’aire de distribution potentielle du caroubier afin d’identifier les zones favorables à son extension dans les conditions climatiques actuelles au Maroc.
Matériel et Méthodes
Zone d’étude
La zone d’étude couvre l’ensemble du territoire marocain, situé à l’extrême nord-ouest de l’Afrique, entre 21° et 36° de latitude Nord et entre 1° et 17° de longitude Ouest. Le pays est délimité au Nord par le Détroit de Gibraltar et la mer Méditerranée, au Sud par la Mauritanie, à l’Est par l’Algérie et à l’Ouest par l’Océan Atlantique.
Collecte des données
Pour recenser les points de présence actuelle du caroubier, plusieurs bases de données ont été consultées, complétées par des informations issues de la littérature (articles, livres, thèses) et des relevés de terrain. Ainsi 229 points d’occurrence géoréférenciés ont été utilisés dans cette étude.
Vingt variables environnementales (Tableau 1) ont été sélectionnées pour la modélisation: 19 variables bioclimatiques liées à la physiologie et à la croissance des plantes indiquant les conditions moyennes, saisonnières et extrêmes des paramètres climatiques (Hijmans et al., 2005), et l’altitude, connue pour influencer la distribution des espèces. Les données pour la période actuelle (1960-2000) ont été extraites de la base Worldclim version1.4, avec une résolution spatial de 30 secondes d’arc (~ 1 km) (Hijmans et al., 2005). Les variables ont été soumises à un test de corrélation de Pearson pour identifier celles les moins corrélées (|r| < 0,85), afin d’éviter des biais dans le modèle statistique (Asseh et al., 2019)(Elith et al., 2011). Cette exploration permet également de sélectionner les variables qui expliquent le mieux la distribution de l’espèce (Bargain et Fabri, 2016).
Approche de modélisation
L’approche d’entropie maximale a été utilisée via l’algorithme MaxEnt (version 3.3.3k) pour modéliser l’aire de distribution du caroubier (Phillips et al., 2006). Cet algorithme estime et prédit la distribution spatiale d’une espèce à partir de ses données de présence en relation avec les conditions environnementales (Doffou et al., 2021). MaxEnt est particulièrement adapté aux données de présence seule, nécessite peu de points pour produire des modèles fiables (Hernandez et al., 2006 ; Phillips et al., 2006 ; Wisz et al., 2008 ; Feeley et Silman, 2011), et est relativement insensible aux biais spatiaux liés aux méthodologies de relevé (Elith et al., 2006 ; Graham et al., 2007).
La performance du modèle est évaluée via la courbe ROC (Receiving Operator Characteristic) et l’AUC (Area Under the Curve) (Hanley et McNeil, 1982). Selon Swets (1988), le modèle est considéré comme « mauvais » si AUC ≤ 0,70 ; « passable » si 0,70 < AUC ≤ 0,90 ; « excellent » si AUC > 0,90.
La carte fianle des résultats est générée par MaxEnt au format raster ASCII (*.asc) et reclassée dans ArcGIS 10.3. L’étendue de chaque type d’habitat a été estimée à partir du nombre de pixels occupés par chaque catégorie.
Résultats et discussions
Les résultats relatifs à la précision des prédictions du modèle témoignent de la fiabilité de la modélisation effectuée, avec une valeur de l’AUC atteignant 0,981. Ce résultat confirme l’excellente performance du modèle Maxent pour prédire les zones favorables à la présence du caroubier (Swets, 1988).
L’analyse des contributions des variables montre que les précipitations du trimestre le plus froid (BIO19) et l’altitude (Alt) sont les plus importantes, avec des contributions respectives de 72 % et 9.8 %. La permutation (Tableau 2) confirme l’importance de BIO19 et souligne celle de la température moyenne du trimestre le plus froid (BIO11).
Le modèle permet de cartographier l’aire potentielle de distribution du caroubier au Maroc (Figure 1). En utilisant le seuil du 10ème centile (0,311), l’espèce pourrait occuper une superficie d’environ 5 816 858 ha (58 168 km2), bien supérieure à l’aire actuelle de 80 000 ha (800 km2) (ANEF, 2020). Les zones favorables représentent 7 % du territoire marocain, concordant avec les plaines et moyennes montagnes du Rif, du Moyen Atlas, du Haut Atlas et de l’Anti-Atlas. Le modèle prédit également une présence dans l’est du pays (Taourirt, Berkane, Oujda, Jerada), non documentée dans les données initiales, tandis que le sud, le sud-est et les zones côtières atlantiques au Nord sont moins favorables.
L’absence du caroubier sur certains milieux favorables peut s’expliquer par des facteurs biotiques, géographiques et anthropiques, tels que la compétition interspécifique, les barrières géographiques et les perturbations humaines (Phillips et al., 2006).
Conclusion
L’aire de répartition potentielle du caroubier au Maroc est plus vaste que l’aire actuelle, suggérant un potentiel d’expansion important. Ces résultats peuvent guider les décideurs pour l’implantation de nouvelles plantations et la gestion durable de cette espèce résiliente face au changement climatique. L’approche de modélisation utilisée constitue un outil efficace pour la conservation et le développement du caroubier au Maroc.
Références bibliographiques
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