Quand les services rendus par les arbres aux cultures entrent en compétition

Résultats & impact 13 décembre 2022
Emblématiques de l’Afrique sub-saharienne, les parcs agroforestiers font partie intégrante des paysages agricoles africains. Les arbres apportent quantité de services écosystémiques aux populations qui les entretiennent, comme aux cultures auxquelles ils sont associés dans les parcelles agricoles. Mais ces services entrent parfois en compétition, entraînant des effets négatifs sur les productions agricoles. Ces derniers peuvent être atténués par l’adaptation des pratiques agricoles.
Le Faidherbia albida, espèce dominante dans le parc agroforestier du centre du Sénégal, maintenue par les agriculteurs sérères dans leurs parcelles agricoles pour sa fourniture de fourrage de grande qualité © L. Leroux, Cirad
Le Faidherbia albida, espèce dominante dans le parc agroforestier du centre du Sénégal, maintenue par les agriculteurs sérères dans leurs parcelles agricoles pour sa fourniture de fourrage de grande qualité © L. Leroux, Cirad

Le Faidherbia albida, espèce dominante dans le parc agroforestier du centre du Sénégal, maintenue par les agriculteurs sérères dans leurs parcelles agricoles pour sa fourniture de fourrage de grande qualité © L. Leroux, Cirad

Les parcs agroforestiers sont des espaces agricoles peuplés d’arbres éparses, sélectionnés progressivement par les agriculteurs au fil de rotations cultures-jachères. Ils leurs fournissent des produits alimentaires (alimentation humaine et fourrage), énergétiques ou encore artisanaux. Leur couvert offre aussi une meilleure résilience aux productions agricoles face aux aléas climatiques ou sanitaires (ombrage, humidité, santé du sol). Ces avantages, appelés « services écosystémiques », sont le plus souvent étudiés séparément et à l’échelle de l’arbre.

Une nouvelle étude, publiée dans le numéro de décembre de la revue Science of The Total Environment, propose pour la première fois une analyse relationnelle de ces services à l’échelle du paysage :

« Sur les onze services écosystémiques étudiés dans les parcs agroforestiers sénégalais, nous avons mis en évidence l’existence de compétition entre les services sur plus de 50 % du territoire, indique Louise Leroux, géographe au Cirad et première auteure de l’étude. C’est un résultat majeur car il permet de nuancer les avantages connus à l’échelle de l’arbre. En fonction des relations observées entre ces services, on va pouvoir identifier plus finement les bons leviers d’adaptation des pratiques agricoles. »

Ces résultats ont été obtenus dans le cadre du projet RAMSES II, mené conjointement par des scientifiques du Cirad, de l’IRD et de l’ISRA au Sénégal.

Les relations entre services rendus par les arbres : un nouveau point de vue

Encore aujourd’hui, la plupart des études analysent les services écosystémiques rendus par les arbres aux cultures sans tenir compte des relations entre ces services, ou bien en omettant de prendre en compte l’hétérogénéité des parcs, en termes de densité d’arbres ou de diversité d’espèces.

Les analyses des services pris individuellement sont essentielles pour bien comprendre l’impact des arbres sur les productions agricoles. Par exemple, le Faidherbia albida, une espèce d’arbres largement répandue dans les parcs agroforestiers sénégalais pour le fourrage de grande qualité nutritionnelle qu’il fournit, favorise notamment la fixation de l’azote atmosphérique dans les sols. Cette caractéristique participe à la restauration de la fertilité des sols et permet de réduire l’utilisation d’intrants de synthèse par les agriculteurs. Ces analyses sont en revanche insuffisantes pour comprendre les relations entre ces services et leur variabilité au regard de l’écosystème dans son ensemble, comme le souligne Louise Leroux :

« Si on s’intéresse aux relations à l’échelle du paysage, on remarque que certains services entrent en compétition dans plusieurs zones du parc étudié, alors qu’ils sont en synergie dans d’autres zones. Les bénéfices s’annulent… ce qui implique de repenser les modes de gestion des cultures et du parc agroforestier dans son ensemble, afin de limiter les compétitions entre services. Si on veut améliorer l’efficacité « agronomique » de ces parcs, on doit identifier les zones de synergies et les analyser afin de mieux en comprendre les déterminants. »

Jouer sur les pratiques agricoles pour booster les synergies

Les scientifiques ont notamment mis en évidence que les synergies entre les services écosystémiques sont favorisées dans un rayon de dix mètres autour de l’arbre. Ils encouragent donc les agriculteurs et paysans à concentrer leurs apports de matières organiques au-delà de ce rayon, afin d’optimiser la gestion de leurs sols.

« Ces parcs sont très anciens, rappelle Josiane Seghieri, écologue à l’IRD et coordinatrice du projet RAMSES II. Le but de cette étude n’est pas seulement de dire qu’il faudrait ajouter des arbres, mais plutôt qu’il existe des marges de manœuvre pour rendre plus performante la gestion des parcelles agricoles dans ces zones. »

Référence

L. Leroux, C.Clermont-Dauphin, M.Ndienor, C.Jourdan, O.Roupsard, J.Seghieri, Science of The Total Environment, décembre 2022. A spatialized assessment of ecosystem service relationships in a multifunctional agroforestry landscape of Senegal.

 

A propos du Cirad

Le Cirad est l’organisme français de recherche agronomique et de coopération internationale pour le développement durable des régions tropicales et méditerranéennes. Avec ses partenaires, il est convaincu du rôle central que doit jouer l’agriculture dans les grandes transitions pour assurer un avenir soutenable à tous les pays du Sud. Produire et partager des connaissances nouvelles, contribuer aux processus d’innovation, renforcer les capacités et les compétences des acteurs de ces pays pour accompagner leur développement durable, sont les moteurs de l’accomplissement de ses missions. Ses activités portent en particulier sur les problématiques de la biodiversité, de la transition agroécologique, du changement climatique, de la santé (des plantes, des animaux et des écosystèmes), du développement des territoires ruraux et des systèmes alimentaires. Présent sur tous les continents dans une cinquantaine de pays, le Cirad mobilise les compétences de ses 1650 salariés, dont 800 chercheurs, et s’appuie sur un réseau mondial de partenaires. www.cirad.fr

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L'IRD est un organisme de recherche public français pluridisciplinaire et un acteur de l’agenda international pour le développement. Son modèle est original : le partenariat scientifique équitable avec les pays en développement. Les priorités de recherche de l'IRD s'inscrivent dans la mise en œuvre des Objectifs de développement durable (ODD), avec pour ambition d'appuyer les politiques de développement et la conception de solutions adaptées aux défis environnementaux, économiques, sociaux et culturels auxquels les hommes et la planète font face. www.ird.fr

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L’Institut Sénégalais de Recherches Agricoles (ISRA) présente la spécificité de mener des recherches dans quatre domaines de production (végétales, animales, forestières, halieutiques) et sur la socio- économie, ce qui lui confère sa vocation agricole au sens large. L’institut intervient dans les six zones écogéographiques du Sénégal grâce à un dispositif infrastructurel dense constitué de centres régionaux, de laboratoires nationaux, d’unités de recherche et de production et de Points d’Appui de Prévulgarisation et d’Expérimentations Multilocales (PAPEM). La mission principale de l’ISRA est la recherche fondamentale et appliquée avec comme objectif : i) le développement et le progrès de la recherche scientifique et/ou technologique ; ii) la participation dans ses domaines de compétence à l’élaboration de la politique nationale de développement ; iii) la valorisation des résultats de la recherche, tant au niveau de la communauté́ scientifique qu’au niveau de tous les secteurs de la vie économique et sociale ; iv) le transfert des connaissances scientifiques et technologiques ; et v) la formation à la recherche et par la recherche. www.isra.sn