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Proposition pour le reboisement de la ceinture verte Mauro Centritto 1 & Giovanni Mughini 2 1 Institute for Plant Protection - National Research Council, Florence, Italy 2 Dept. of Agronomy, Forestry and Land Use - Agricultural Research Council, Rome, Italy Marrakech , 22 Novembre 2012 Projet FAO GCP/RAB/013/ITA La restauration des forêts en Algérie, Egypte, Maroc et Tunisie en utilisant eaux usées traitées pour maintenir les petits exploitants et les moyens de subsistance des agriculteurs

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Proposition pour le reboisement

de la ceinture verte

Mauro Centritto1 & Giovanni Mughini2

1Institute for Plant Protection - National Research Council, Florence, Italy 2Dept. of Agronomy, Forestry and Land Use - Agricultural Research Council, Rome, Italy

Marrakech , 22 Novembre 2012

Projet FAO GCP/RAB/013/ITA La restauration des forêts en Algérie, Egypte,

Maroc et Tunisie en utilisant eaux usées traitées pour maintenir les petits exploitants

et les moyens de subsistance des agriculteurs

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Welcome to the Anthropocene:

The human surge and human-driven changes (Land use)

Ramankutty and Foley (1999)

Human-driven changes : Land use

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316,379,209

-14, 012,980

November 20 , 2008

August 28, 2012

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UNEP-IWMI, Ecosystems for Water and Food Security 2011

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Global change is happening now, and we are responsible for it

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The 2030 “Perfect Storm” Scenario: World’s rapidly growing

demand for food, energy, water and land (Beddington 2009)

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Science 2011 - A Global Perspective on the Anthropocene

The loss of biodiversity impairs the functioning of natural ecosystems and thus

diminish the number and quality of services they provide.

Hooper et al. (Nature 2012): Biodiversity loss in the 21st century could rank

among the major drivers of ecosystem change.

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Changes in primary production as a function of per cent local species loss. Effects of species loss on

primary production from 62 studies (379 observations). Thick red line, lower productivity as species

richness decreases. The thin red line shows the inverse of the thick red line to allow comparison of

effect magnitudes with environmental changes with positive effects. Dotted grey lines show the mean

effect of each environmental change for comparison with the effect of richness.

Hooper et al. (Nature 2012): The effects of species loss on productivity and decomposition

are of comparable magnitude to the effects of many other global environmental changes.

Biodiversity loss: A major driver of ecosystem change

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IPCC 2008 - Climate Change and Water

Drylands host many endemic plant and animal species and include about 20%

of the major centers of global plant diversity and over 30% of the designated

endemic bird areas.

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Ecosystem services

(Millennium Ecosystems Assessment 2005 ; FAO 2010)

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The world’s biosphere influence climate through three major categories of feedbacks:

physical, chemical, and biological processes that affect planetary energetics, the

hydrologic cycle, and atmospheric composition. Global and long-term biogeochemical

influences involve exchange of greenhouse gases between ecosystems and the

atmosphere. Regional and shorter-term biogeophysical influences involve the balance

between incoming solar radiation and reflection, and how absorbed radiation is

partitioned between latent and sensible heat.

Ecosystem influences on climate over space and time

Hungate & Hampton (Nature Climate Change 2012)

Bonan (Science 2008)

Desertification over the past several decades contributed negative forcing at

Earth’s surface equivalent to ~20% of the global anthropogenic CO2 effect over

the same period, moderating warming trends (Rotenberg & Yakir, Science

2010).C

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Biodiversity and Ecosystem Multifunctionality

Midgley (Science 2012)

A framework for testing the biodiversity ecosystem function. Biodiversity and abiotic drivers

determine ecosystem function individually and in concert (blue boxes). How they do so cannot be

fully answered without assessing the roles of multiple elements within these categories (indicative

elements elaborated below blue boxes).

How About water?

Maestre et al. (Science 2012): The relationship between species richness and dryland

ecosystem multifunctionality (the ability of ecosystems to maintain multiple functions,

such as carbon storage, productivity, and the buildup of nutrient pools) rises steeply with

fewer than five species and then increases incrementally with the addition of more

species. The preservation of plant biodiversity is crucial to buffer negative effects of

climate change and desertification in drylands.

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'Mega-heatwaves' such as the 2003 and 2010 events broke the 500-yr long

seasonal temperature records over approximately 50% of Europe. According to

regional multi-model experiments, the probability of a summer experiencing

'megaheatwaves‘ will increase by a factor of 5 to 10 within the next 40 years

(Barriopedro et al., Science 2011).

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Ecosystem productivity in summer 2003 compared to summer 2002

(as fraction of absorbed PAR)

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Tipping point: ‘Dust-bowlification’

Mega-drought threat: Extended or permanent drought over large parts of

currently habitable or arable land - a dratic change in climate that will

threaten food security and may be isrreversible over centuries.

Romm (The next dust bowl. Nature 2011):

Recent studies have projected ‘extreme drought’ conditions by mid-century over some

of the most populated areas on Earth - southern Europe, south-east Asia, large parts of

Australia and Africa, etc..

These predictions are not worst-case scenarios: they

assume business-as-usual greenhouse-gas emissions.

Put dust-bowlification atop the world agenda!

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Teleconnection between the global climate system,

drought and desertification Biotic pump of atmospheric moisture as driver of the hydrological cycle on

land: Bouchet’s (1963) hypothesis of a complementary relationship.

Coastal forests create giant winds that push water thousands of kilometres inland

The volumes of water involved in this process can be huge. More moisture

typically evaporates from rainforests than from the ocean. The Amazon

rainforest, for example, releases 20 trillion litres of moisture every day.

Sheil and Murdiyarso, 2009 (from concepts and data of Makarieva and Gorshkov, 2007)

The Biotic Pump mechanism

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Sheil and Murdiyarso, 2009 (from concepts and data of Makarieva and Gorshkov, 2007)

The Biotic Pump

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The hypothesis of the complementary relationship between ETa and

ETp in regional evapotranspiration (Bouchet, Proc. IASH General

Assembly 1963).

Schematic representation of the complementary relationship, where ETa is

actual evapotranspiration, ETp is potential evapotranspiration, and Etw is wet-

environment evapotranspiration (Hobbins et al., Water Resources Research

2001; Ozdogan et al., Journal of Hydrometeorology 2006).

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The rainforest’s water pump: This analysis suggests that deforestation

reduces evapotranspiration and so inhibits water recycling. This decreases the

amount of moisture carried away by the atmosphere, reducing rainfall in

regions to which the moisture is transported. Decreasing evapotranspiration

may also increase localized run-off and raise river levels.

Luiz & Aragão, Nature 2012)

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Planting and irrigating forests would cause surface air temperatures to drop by

4° to 8°C (Ornstein et al., Climatic Change 2009: Irrigated afforestation of the

Sahara and Australian Outback to end global warming).

Green dream (ScienceNOW Daily News 2009)

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Some experiences of international cooperation to combat

desertification

(Morocco, Tunisia, Egypt, Algeria, Pakistan, Argentina)

Making good use of superior landraces of plants that have evolved

historically in the harsh environments of the dry regions (natural

plant germplasm)

Sustainable agricultural water management (new water-saving

irrigation techniques, water harvesting, use of secondary treated

waste-water)

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• Design and development of a system

that will use partially treated

wastewater for ferti-irrigation of a

10 hectares palm tree section of the

Green Belt of Marrakech

• Creation of a buffer zone of planted

forests species to protect the green

belt and reduce soil erosion

Use of Treated Waste-Water

(FAO Project GCP/RAB/013/ITA)

Sustainable agricultural water management (new water-saving

irrigation techniques, water harvesting, use of secondary treated

waste-water)

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La palmerie de Marrakech est un des symboles

de la ville, un espace vert important de

préserver et de développer, qui remplit plusieurs

fonctions, notamment:

- La lutte contre la désertification

- L'utilisation et l'attraction de loisirs pour les

habitants de la ville

- L'utilisation et l’attraction touristique

- La conservation de la biodiversité

- L’amélioration de la qualité du paysage et de

l'environnement

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Que prévoit le Projet de la FAO?

- Démontrer les avantages de l'irrigation avec des eaux usées dans la

création et la gestion des ceintures verts dans les régions chaudes et

arides.

- Etendre les fonctions des ceintures verts.

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Que prévoit dans le domaine de reboisement?

- Mis an place de un surface totale de 10 hectares, dont:

9 de palmiers et un des Tamarix spp

-Les plantes de Tamarix spp. sera plantés entre la

palmeraie et le ouadi.

- Les plantes seront irriguée au goutte à goutte avec

des eaux usées domestiques prétraitées.

- La quantité des eaux usées sera estimé sur la base de

l'évaporation potentielle (Etp) et l'efficacité

d'utilisation de l'eau des espèces utilisées.

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Pourquoi nous proposons une zone tampon de Tamarix

spp. a bordure de la palmerie?

1. La zone tampon de Tamarix spp. répondra à des besoins

fondamentaux de la population rural locale: a) ombre et

fourrage pour les animaux domestiques (chèvres, dromedaires,

etc), b) bois de feu.

2. Les espèces les plus intéressantes pourrait être Tamarix

aphylla, T. aphylla var. erecta, T. gallica, T. canariensis.

3. Ce sont des espèces mellifères.

4. Ce sont des espèces indigènes qui ne créent pas de problèmes

de «pollution vert»

5. Sont des espèces halophytes qui sont bien adaptés aux

conditions climatiques arides et chaudes.

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6. Quand irriguée la Tamarix se développe rapidement

7. Placé en proximité du oued peut avoir un intéressante action

de biofiltre

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Fonctions

Ceinture verte multifonctionnelle

Oued

Desért/

steppe Tamarix spp. Phoenix dactylifera

1. Bois de feu

2. Ombre et fourrage pour

les animaux domestiques

3. Miel

1. Attraction récréotouristique

2. Dattiers

1. Lutte contre la desertification

2. Amélioration du paysage

3. Conservation de la biodiversité

Modèle général de ceinture

verte multifonctionnelle

proposés pour Marrakech

50 -100 mètres de largeur

Espèces complémentaire:

Acacia ssp, Prosopis ssp,

Salvadora persica etc. (pour augmenter la stabilité

écologique de l'écosystème)

(loin des sources de pollution)

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Décharge

municipale

Domaine du reboisement

Station de

traitement

eaux usées

Marrakech, site du projet

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Fonctions

Ceinture verte multifonctionnelle

Oued Desért/

steppe Tamarix spp. Phoenix dactylifera

1. Bois de feu

2. Ombre et fourrage pour

les animaux domestiques

3. Miel

1. Attraction récréotouristique

2. Dattiers

1. Lutte contre la desertification

2. Amélioration du paysage

3. Conservation de la biodiversité

Site du projet á Marrakech

50 -100 mètres de largeur

Especes complémentaire:

Acacia ssp, Prosopis ssp,

Salvadora persica etc.

Décharge

municipale

Pollution de l’air

Pollution des eaux, de sol

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