Evaluation des services écosystémiques de régulation rendus par les espaces verts urbains de Lubumbashi (Sud-Est de la RD Congo)

La croissance rapide et souvent non planifiée des villes tropicales africaines s’accompagne d’importantes transformations environnementales. Parmi celles-ci la dégradation des sols, la fragmentation des espaces verts et la détérioration de la qualité de l’air figurent les plus préoccupantes. À Lubumbashi, deuxième ville de la République Démocratique du Congo, l’urbanisation anarchique, la densité du bâti et les multiples sources de pollution atmosphérique accentuent les pressions exercées sur les écosystèmes urbains. Dans ce contexte, la présente thèse s’inscrit dans une démarche d’évaluation des services écosystémiques (SE) de régulation rendus par les espaces verts urbains de Lubumbashi, en se focalisant sur deux dimensions principales : la qualité des sols et la qualité de l’air. L’objectif principal de cette recherche est d’évaluer le rôle des espaces verts de la ville de Lubumbashi dans le maintien des fonctions du sol et de la réduction de la pollution des particules fines (PM2,5 et PM10). Pour ce faire deux axes d’analyse ont été développés : (i) l’étude des propriétés physicochimiques et biologiques des sols, suivant une méthode de comparaison entre les sols végétalisés et les sols nus ; (ii) l’évaluation de la capacité de la végétation à réguler les concentrations en particules fines en fonction de la saison, de la période journalière et mensuelle et du gradient d’urbanisation. Les analyses physicochimiques des sols montrent que les sols végétalisés présentent des caractéristiques édaphiques plus favorables que les sols nus : une densité apparente plus faible, une bonne structure, le sol riche en limon et en argile par rapport au sol nu riche en sable, une teneur en matière organique plus élevée, ainsi qu’une meilleure disponibilité en nutriments (N, P, K) par rapport au sol nu riche en métaux lourds (Cu). Sur le plan biologique, l’analyse de la macrofaune (termites, vers de terre, fourmis) révèle que les sols végétalisés abritent une abondance et une diversité plus importantes que les sols nus. En outre, pour chaque groupe taxonomique, un genre caractéristique des milieux perturbés a été identifié : Eisenia pour les vers de terre, Messor pour les fourmis et Cubitermes pour les termites. L’évaluation de la qualité de l’air à travers les mesures des PM2,5 et PM10 révèlent une forte variabilité spatio-temporelle des concentrations en PM2,5 et PM10 liée à la couverture du sol, à la saisonnalité et au moment de la journée. Les analyses révèlent que la végétation exerce un effet sur la réduction des concentrations en PM2,5 et PM10 à l’échelle locale au sein des espaces verts, alors que cet effet devient non significatif à l’échelle de l’ensemble de la ville de Lubumbashi lorsque le niveau de végétalisation de l’espace urbain le long des axes de communication est mis en lien avec les concentrations en PM. Les concentrations les plus élevées sont observées pendant la saison sèche et aux heures d’intense activité urbaine (6h–19h), tandis que les plus faibles correspondent aux périodes nocturnes et pluvieuses. En ce qui concerne les saisons, en moyenne, la végétation réduit jusqu’à 17% de la concentration en PM2,5 et 16% de la concentration en PM10 en saison des pluies, contre respectivement 13% et 14% en saison sèche. Les concentrations enregistrées pendant les heures de circulation et des activités intenses dépassent fréquemment les seuils journaliers recommandés par l’OMS (2005) ; 25 μg/m3 pour le PM2,5 et 50 μg/m3, les normes les moins rigoureuses. Dans l’ensemble, cette recherche démontre que les espaces verts urbains de Lubumbashi jouent un rôle écologique essentiel dans la régulation de la qualité des sols et de l’air, bien que leur efficacité soit limitée par la pression anthropique et la variabilité saisonnière. Cette thèse contribue à enrichir les connaissances sur les SE dans les villes d’Afrique tropicale et met en évidence la nécessité d’une approche écosystémique de la gouvernance urbaine, articulant les dimensions environnementales, sociales et sanitaire pour une ville plus durable.