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02/03/2023

Des m²-jardins pour sonder le paysage rural – The Applied Ecologist


Frederik Gerits parle de leur article récemment publié. Publié dans Journal of Applied Ecology, l’article montre comment la variation des types locaux d’utilisation des terres influence à la fois les paramètres biotiques (par exemple la présence et l’abondance d’arthropodes prédateurs et de pollinisateurs) et les paramètres abiotiques (par exemple la variation du microclimat) dans un paysage périurbain.

Notre hypothèse est que ces influences de la composition du paysage pourraient en outre jouer un rôle dans la résilience des paysages en général et la performance des cultures dans un contexte agricole plus spécifiquement. Cependant, si et dans quelle mesure c’est le cas, cela reste à explorer davantage.

Aperçu

Pour évaluer simultanément les influences des types d’utilisation des terres sur la variation du microclimat, l’activité des arthropodes fonctionnels et la performance des cultures, les auteurs ont développé un phytomètre innovant. Plus précisément, des jardins standardisés de 1 m² avec une combinaison fixe de dix cultures différentes, des capteurs de microclimat et des pièges à arthropodes servent d’outil de mesure pour sonder le paysage.

Dans cette étude, nous avons distribué des jardins de 41 m² dans différents contextes paysagers dans un paysage périurbain en Flandre (Belgique). Nous avons fait la distinction entre plusieurs types d’utilisation des terres, qui sont tous connus pour être importants pour le fonctionnement de l’écosystème : terres arables, prairies productives, haies ou fragments de forêt, bords de route ou des habitats riches en fleurs, jardins résidentiels et zone en construction.

Nous avons répété nos mesures en 2018 et 2019 et visité les jardins de 41 m² toutes les deux semaines en étroite collaboration avec les acteurs ruraux locaux.

L’observatoire du paysage en Flandre (Belgique) avec 41 jardins de 1 m² entièrement normalisés répartis le long d’un gradient de composition paysagère. Les symboles bleu et orange représentent des capteurs d’humidité et de température du sol et des pièges pour mesurer l’activité des arthropodes fonctionnels © Frederik Gerits

Composition du paysage et arthropodes

Nous avons constaté que les prédateurs et les pollinisateurs étaient plus actifs dans les zones avec une part plus élevée de terres arables dans l’environnement. À l’opposé, les jardins résidentiels et les zones bâties aux alentours étaient négativement liés aux deux groupes d’arthropodes. Pour les prédateurs tels que les carabes, cette constatation est étayée par autres recherches et en partie attribuée à la grande disponibilité des proies. Alors que pour les pollinisateurs cette tendance est contraire à nos hypothèses et autres recherches.

En utilisant des pièges jaunes fluorescents, il se pourrait que dans des conditions arables les pièges se détachent dans une matrice peu attrayante de cultures arables (par exemple le maïs) et attirent les pollinisateurs vers elle. Dans les habitats riches en fleurs, les pollinisateurs pourraient être distraits des pièges.

De plus, l’intensité globale de l’utilisation des terres agricoles dans le paysage d’étude est relativement faible, avec notre emplacement le plus intensif entouré à 83 % d’utilisation des terres agricoles et qui compte encore 17 % de zones résidentielles ou d’habitats semi-naturels dans un rayon de 500 mètres. Il est concevable que les espèces de pollinisateurs généralistes s’approvisionnent dans des habitats non cultivés et se nourrissent dans les régions arables.

Cependant, nous n’avons pas encore de données pour étayer ces hypothèses. Une étude taxonomique complète avec plus de systèmes de piégeage (par exemple, des filets pour les pollinisateurs) pourrait explorer plus avant si nous avons principalement capturé des espèces généralistes ou spécialisées dans nos pièges à fosse et à fosse.

Enfin, la présence locale de végétation herbacée biologiquement précieuse, comme les prairies gérées de manière extensive ou les bords de route, favorise les prédateurs, mais pas les pollinisateurs. Cela pourrait avoir quelque chose à voir avec la mobilité de ces espèces.

Photo d’un carabe et d’un syrphe capturés dans un jardin de m² © Frederik Gerits

Composition du paysage et microclimat

La variation de la température et de l’humidité du sol était plus faible dans les zones avec une part plus élevée de haies, d’arbres et de fragments de forêt dans l’environnement. C’est ce que les chercheurs en microclimat appellent un « microclimat tamponné ».

Dans les zones où l’utilisation des terres plus arables dans l’environnement, la variation de l’humidité du sol était plus élevée, et dans une moindre mesure aussi la variation de la température. Ceci est conforme à ce qui est attendu dans des conditions de cultures ouvertes où le vent a libre cours et où le rayonnement peut réchauffer le sol sous les cultures. La végétation verte élevée dans l’environnement a tendance à réduire la vitesse du vent, à créer de l’ombre et à augmenter l’humidité de l’air.

Haute végétation verte représentée par des surfaces noires à différentes échelles (100 et 200 mètres) entourant un jardin m² © Frederik Gerits

Nous comprenons maintenant que la composition de la végétation ligneuse est importante. Cependant, nous ne savons pas encore combien est nécessaire et à quelle échelle. Faut-il par exemple viser une végétation ligneuse à 10 % dans un rayon de 500 mètres ? De telles connaissances pourraient ouvrir de nouvelles opportunités à l’échelle du paysage pour des coalitions entre la végétation ligneuse et les cultures où la lumière et l’eau sont distribuées de manière optimale avec une concurrence minimisée.

En outre, les données montrent qu’à l’échelle locale (jusqu’à 50 mètres), la part de la végétation basse et verte de valeur, comme les prairies extensives, augmente également la protection contre l’humidité du sol. A côté des effets bénéfiques sur les arthropodes prédateurs, un autre argument pour créer une végétation herbacée locale et permanente à côté des cultures.

Composition du paysage et performances des cultures

Compte tenu du microclimat tamponné par la végétation ligneuse et de la densité d’activité supérieure/inférieure dans les conditions arables/urbaines, nous pourrions nous attendre à voir des services écosystémiques tels que la lutte naturelle contre les ravageurs, la pollinisation et le rendement des plantes fournis dans les jardins de 1 m². En bref : nous ne l’avons pas fait.

Nous n’avons pas vu que les cultures dans les jardins de 1 m² poussaient mieux dans des endroits où l’humidité et la température du sol étaient tamponnées. En raison des étés exceptionnellement secs et chauds de 2018 et 2019, nous avons dû arroser fréquemment tous les jardins m² avec des quantités égales. Ce faisant, nous avons probablement égalisé l’effet d’assèchement du paysage sur les m²-jardins, égalisant les effets à l’échelle du paysage sur la croissance des plantes.

Nous n’avons pas non plus trouvé de diminution de l’herbivorie foliaire dans les jardins de 1 m² où une activité plus élevée des ennemis naturels. Il se pourrait que les ennemis naturels que nous avons observés dans nos pièges à fosse ne se nourrissent pas des espèces d’insectes qui ont causé des dégâts foliaires sur les cultures étudiées.

Laps de temps de la saison de croissance complète d’un jardin d’un m². Photos prises par le scientifique citoyen bénévole Stijn Morsa. Ce chiffre est également présenté dans un autre de nos papiers qui décrit la méthodologie © Frederik Gerits

Pourtant, lorsque nous avons combiné les données de 2018 et 2019 dans un modèle, il y avait un effet légèrement positif de l’habitat semi-naturel dans un rayon de 500 mètres sur les performances des cultures multiples dans les jardins m². Comme expliqué ci-dessus, aucun des mécanismes abiotiques ou biotiques étudiés n’a aidé à expliquer ce schéma. Cela laisse des questions sans réponse et ouvre des possibilités à explorer dans de futures recherches.

Lisez entièrement l’article, « Démêler les voies abiotiques et biotiques interdépendantes reliant la composition du paysage et la production agricole » dans Journal d’écologie appliquée



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