Section: Ecology, Behavior and Bionomics Effects of improved Mimosa caesalpiniifolia fallows and nutrient management on soil arthropod communities in subsequent upland rice cultivation in eastern Amazonia
Cette étude en Amazonie orientale révèle que, bien que les jachères améliorées par *Mimosa caesalpiniifolia* de six ans modifient considérablement les communautés d'arthropodes du sol en réduisant l'abondance des Hyménoptères et des Araneae de surface par rapport aux forêts secondaires spontanées, la gestion ultérieure des nutriments lors de la culture du riz n'a que des effets faibles sur ces populations d'invertébrés.
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Dans les tropiques humides, des millions de personnes dépendent d'une méthode agricole aussi ancienne que la civilisation elle-même : l'agriculture sur brûlis. Les agriculteurs défrichent une parcelle de forêt, brûlent la végétation pour libérer les nutriments dans le sol, et plantent des cultures pendant quelques années. Une fois que le sol est épuisé, ils passent à une autre parcelle, laissant la terre se reposer et se régénérer pendant qu'ils défrichent une nouvelle zone. Cette période de repos, appelée jachère, est cruciale. Elle permet à la forêt de repousser, reconstruisant la fertilité et la structure du sol afin que la terre puisse être cultivée à nouveau à l'avenir. Cependant, à mesure que les populations croissent, les agriculteurs sont contraints de raccourcir ces périodes de repos. La terre n'a pas assez de temps pour guérir, ce qui conduit à un cycle de mauvaises récoltes, de dégradation des sols et d'appauvrissement profond. Pour reméder à cela, des scientifiques ont proposé des « jachères améliorées », où les agriculteurs plantent des arbres à croissance rapide qui ajoutent naturellement de l'azote au sol, accélérant ainsi le processus de récupération. L'un de ces arbres, l'espèce indigène Mimosa caesalpiniifolia, s'est montré prometteur pour restaurer les nutriments du sol. Mais une question critique restait sans réponse : cette récupération accélérée aide-t-elle aussi le monde invisible de la vie du sol ? Les minuscules créatures vivant dans la terre — araignées, fourmis et collemboles — forment un réseau trophique complexe qui maintient la santé de l'écosystème. Si les arbres améliorés modifient trop radicalement le sol, ils pourraient accidentellement nuire à ces communautés essentielles, sapant la durabilité même que la méthode vise à créer.
Des chercheurs de l'est de l'Amazonie se sont donné pour mission d'étudier cette couche cachée de l'écosystème. Ils ont travaillé dans la municipalité de Pirapemas, dans l'État de Maranhão, où le sol est naturellement acide et pauvre en nutriments. Ils ont sélectionné des paires de champs voisins qui avaient été laissés au repos pendant six ans. Dans un champ de chaque paire, la terre avait été laissée à la repousse avec les plantes qui apparaissaient naturellement, un processus appelé régénération spontanée de la forêt secondaire. Dans l'autre champ, les agriculteurs avaient planté des rangées de l'arbre Mimosa caesalpiniifolia pour créer une jachère améliorée. Après la sixième année de repos, la végétation dans les deux types de champs a été coupée et la terre a été préparée pour la culture du riz pluvial. Pour comprendre comment la végétation précédente affectait la vie du sol, les chercheurs ont divisé chaque champ de riz en trois sections. Une section ne recevait aucun nutriment supplémentaire, une deuxième était traitée selon la méthode traditionnelle consistant à brûler la végétation coupée pour créer de la cendre, et une troisième était fertilisée avec un mélange synthétique d'azote, de phosphore et de potassium. Cette configuration a permis à l'équipe de séparer les effets à long terme des six années de jachère des effets immédiats de la gestion du riz.
L'équipe a passé du temps dans les champs pour capturer les animaux qui y vivent. Ils ont utilisé de petites coupes enterrées dans le sol pour capturer les créatures se déplaçant à la surface, telles que les araignées et les fourmis, et ont prélevé des échantillons de sol dans les premiers centimètres pour extraire des organismes plus petits comme les collemboles et les acariens à l'aide de chaleur et de lumière. Lorsqu'ils ont analysé les résultats, un schéma clair est apparu. L'histoire de la terre importait bien plus que l'engrais ajouté cette année-là. Le type de végétation qui avait poussé pendant la période de repos de six ans laissait une « empreinte » durable sur la communauté du sol. Les champs qui avaient été couverts par les Mimosa améliorés abritaient un mélange différent d'animaux du sol par rapport aux champs ayant connu une repousse naturelle de la forêt. Plus précisément, les jachères améliorées comptaient significativement moins d'araignées et de fourmis à la surface du sol que les sites de repousse naturelle. En revanche, le nombre de collemboles à la surface était plus élevé dans les champs de Mimosa. Cependant, lorsque les chercheurs ont observé les minuscules collemboles vivant profondément dans la couche supérieure du sol, le schéma s'est inversé : ils étaient plus abondants dans la repousse naturelle de la forêt que dans les jachères améliorées.
La gestion des nutriments lors de la plantation du riz avait une influence beaucoup plus faible. L'ajout d'engrais synthétique ou le brûlage de la végétation pour créer de la cendre changeait la chimie du sol, mais cela ne remodelait pas de manière spectaculaire la communauté des animaux du sol. Seuls deux groupes, les fourmis et un type d'insecte appelé punaises, montraient une augmentation notable lors de l'utilisation d'engrais synthétique. Pour la grande majorité des créatures du sol, l'apport à court terme de l'engrais était négligeable par rapport à l'empreinte à long terme laissée par la jachère de six ans. Les chercheurs ont également découvert que les animaux du sol étaient connectés dans un réseau trophique. L'abondance des araignées prédatrices et des fourmis à la surface était liée au nombre de collemboles dans le sol. Là où il y avait plus de collemboles, il y avait plus de prédateurs, suggérant que les minuscules habitants du sol fournissaient la nourriture nécessaire pour soutenir les plus grands chasseurs.
L'étude révèle que si les jachères améliorées avec des arbres Mimosa restaurent avec succès les nutriments du sol, elles altèrent également la communauté biologique du sol d'une manière qui diffère de la repousse naturelle de la forêt. Les changements ne sont pas uniformes ; certains animaux prospèrent dans les jachères améliorées tandis que d'autres déclinent, et ces effets persistent même après que les arbres ont été coupés et le riz planté. Les conclusions suggèrent que l'héritage de ce qui pousse pendant la période de repos est une force puissante, qui l'emporte sur l'impact immédiat de l'ajout d'engrais. Pour les agriculteurs et les conservateurs visant à rendre l'agriculture itinérante durable, cela signifie que la simple restauration des nutriments du sol ne suffit pas. Le choix de la végétation de jachère façonne l'ensemble du réseau trophique souterrain, et la compréhension de ces effets subtils et durables est essentielle pour garantir que la terre reste productive et biologiquement riche pour les générations à venir.
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