WASCAL : Soutenance de these de doctorat de Achile Hounkpevi

Le Centre Ouest Africain de Service Scientifique sur les Changements Climatiques et l’Utilisation Adaptée des Terres dont l’acronyme en anglais est WASCAL (West African Science Service Center on Climate Change And Adapted Land Use), a procédé ce Mercredi 21 Decembre 2016, à la soutenance de these de doctorat de l'etudiant ACHILLE Hounkpevi dont le theme etait Ethnobotany and Ecological Adaptations of the black plum (Vitex doniana sweet) to climatic conditions in BENIN , West Africa: Implications for conservations and Domestications

ABSTRACT

Climate change is projected to highly impact biodiversity components such as ecosystems and organisms. Through this work, Vitex doniana Sweet, one of the top ten priority species for domestication programs in West Africa was used to understand some of the mechanisms developed by plants to fit in various climatic environments. Uses values and perceptions of local people on climate change and its impacts on the biology and productivity of species were assessed through ethnobotanical survey. Ecology, structural parameters and the morphological variability of the species were assessed along transects within climatic zones of Benin. Radial growth and wood anatomical patterns of the species were studied in the two extreme (wet vs. dry) climatic zones using tree rings. Finally, impacts of current and future climates on the habitat suitability for cultivation and in situ conservation of the species were assessed through species distribution modelling using the Maximum Entropy algorithm (MaxEnt). The findings confirmed that V. doniana is an important agroforestry species diversely appreciated by local people depending on their ethnicity and age category. Shortening of rainy season’s length and temperature raising are the most reported perceptions on climate change. According to local people, these changes affect negatively the biology and productivity of the species. Regarding the ecology of the species, whatever the climatic zone, the species is more frequent in mosaics of croplands and fallows, and in areas close to river (less than 500 m). Structural parameters, mainly mean diameter (Dg) and basal area (Ba) of the species are under combined effects of climatic zone and land cover. The study revealed a relatively low climate-induced variability of morphological traits. Trees from the Sudanian region are the biggest, with fruits producing little pulp while individuals from the Guinean zone present a higher amount of pulp. Sudano-Guinean trees are the tallest with larger leaves. As far as the tree-ring analysis is concerned, trees from both climatic zones show common signal with a similar annual radial growth rate (0.8 cm/year). Vessels features vary significantly between stands with larger and more circular vessels in the Guinean zone. However, vessels are more abundant in rings from Sudanian trees. Finally, under current climatic conditions, about 85 % of Benin area is potentially suitable for the cultivation of V. doniana and,increase of 3 to 12 % of this habitat is projected under future climatic conditions for the year 2050. Moreover, a large proportion (76.28 %) of the national PAN was reported as potentially suitable for the in situ conservation of the species under current climate. This proportion is also projected to increase by 14 to 23 % under future climate. These findings highlighted some of the opportunities of integrating the black plum in the formal production systems of Benin and also its potentialities for ecosystem-based adaptation approaches implementation.

Keywords:Benin, climate change, neglected and underutilized species, plant ecology, plant morphology, species distribution, Vitex doniana, wood anatomy

ETHNOBOTANIQUE ET ADAPTATION ECOLOGIQUE DU PRUNIER NOIR (VITEX DONIANA SWEET) AUX CONDITIONS CLIMATIQUES DU BENIN, AFRIQUE DE L’OUEST: IMPLICATIONS POUR LA CONSERVATION ET LA DOMESTICATION

RESUME

Les changements climatiques ont d’importants impacts sur les composantes de la biodiversité tels que les écosystèmes et les organismes. A travers ce travail, Vitex doniana Sweet, une des dix espèces agroforestières prioritaires pour les programmes de domestication en Afrique occidentale, a été utilisée pour comprendre certains des mécanismes développés par les plantes pour s’adapter à différents environnements climatiques. Les valeurs d’usage et les perceptions des populations locales sur les changements climatiques et ses impacts sur la biologie et la productivité de l’espèce ont été évaluées à travers des enquêtes ethnobotaniques. L’écologie, les paramètres structuraux et la variabilité morphologique de l'espèce ont été évalués le long de transects au sein des zones climatiques du Benin. La croissance radiale et l’anatomie du bois de l’espèce ont été étudiées dans les deux zones climatiques extrêmes (humide vs. sèche) du pays en utilisant les cernes de bois. Enfin, les impacts des climats actuel et futur sur les habitats favorables à la culture et la conservation de l’espèce ont été évalués à travers la modélisation de sa niche climatique en utilisant l'algorithme du maximum d’entropie (MaxEnt). Les résultats confirment que V. doniana est une importante espèce agroforestière diversement appréciée par les populations locales selon leur ethnie et âge. Le raccourcissement de la longueur de la saison pluvieuse et l’élévation de la température sont les perceptions locales les plus signalées en ce qui concerne les changements climatiques. Selon la population locale, ces changements affectent négativement la biologie et la productivité de l’espèce. En ce qui concerne l’écologie de l’espèce, quelle que soit la zone climatique, l'espèce est plus fréquente dans les champs et jachères, et à proximité des rivières (moins de 500 m). Ses paramètres structuraux, notamment le diamètre moyen (Dg) et la surface terrière (Ba) sont sous les effets combinés de la zone climatique et du couvert végétal. L'étude a révélé que le climat induit une variabilité relativement faible des traits morphologiques. Les arbres de la zone soudanienne sont les plus gros, avec des fruits produisant peu de pulpe, alors que ceux de la zone guinéenne présentent une plus grande quantité de pulpe. Ceux de la zone soudano-guinéenne sont les plus grands avec de plus large feuilles. En ce qui concerne l'analyse des cernes, les arbres des deux zones climatiques présentent des signaux communs avec une croissance radiale annuelle similaire (0,8 cm/an). Les caractéristiques des vaisseaux varient significativement entre les zones avec les plus larges et circulaires vaisseaux dans la zone Guinéenne. Toutefois, les vaisseaux sont plus abondants dans les cernes des arbres du Soudanien. Enfin, sous les conditions climatiques actuelles, environ 85% de la superficie du Bénin est potentiellement favorable à la culture de V. doniana et, une augmentation de 3 à 12% de cet habitat est projetée sous les conditions climatiques de l'année 2050. De plus, une grande proportion (76,28%) du réseau national d’aires protégées du pays est potentiellement favorable à la conservation de l'espèce sous le climat actuel. Cette proportion aussi augmentera de 14 à 23% sous le futur climat. Ces résultats mettent en évidence quelques-unes des possibilités d'intégration du prunier noir dans les systèmes formels de production au Bénin et aussi ses potentialités pour la mise en œuvre des approches basées sur les écosystèmes pour l’adaptation aux changements climatiques.

Mots clés:Anatomie du bois, Bénin, changements climatiques, espèces négligées et sous-utilisées, écologie des plantes, morphologie des plantes, distribution des espèces, Vitex doniana