Bien qu’il s’agisse d’une source d’énergie renouvelable, l’utilisation des biocarburants est controversée, car la culture d’un petit nombre de cultures hautement productives comme carburant peut entraîner une perte de biodiversité dans les systèmes de culture où la biomasse est produite. Un système de culture fait référence aux cultures, à leur séquence et aux pratiques de gestion sur un champ donné.
Aujourd’hui, des chercheurs américains ont comparé les communautés de fourmis dans différents types de systèmes de cultures bioénergétiques afin de mieux comprendre comment ces systèmes façonnent les communautés biotiques et leurs fonctions. Les résultats sont publiés dans Frontières des sciences de la conservation.
« Nous avons découvert différentes communautés de fourmis lorsque nous avons comparé les cultures annuelles, les systèmes pérennes et diverses polycultures pérennes avec de nombreuses espèces végétales », a déclaré le premier auteur, le Dr Nathan Haan, qui a collecté des données pour cette étude à la station biologique Kellogg de l’Université de Michigan et qui étudie actuellement le sujet. écologie des insectes en tant que professeur adjoint à l’Université du Kentucky.
« Les systèmes de cultures bioénergétiques pérennes, en particulier ceux qui intègrent une plus grande diversité végétale, donnent naissance à une communauté de fourmis différente et plus diversifiée que les systèmes plus simples. »
Fourmis et cultures
Les fourmis sont des acteurs abondants et influents dans les prairies et les agroécosystèmes. Ils peuvent être d’importants prédateurs, disperseurs de graines et ingénieurs du sol. « Si de grandes parties de nos paysages sont consacrées à la culture de cultures servant de carburant, les fourmis sont les meilleures candidates pour étudier comment les communautés d’insectes pourraient différer d’une culture à l’autre », a expliqué Haan.
Les chercheurs ont examiné 10 systèmes de culture bioénergétiques dans le cadre d’un dispositif expérimental au Michigan. Les systèmes comprenaient des cultures annuelles (maïs et deux types de genêts), des systèmes pérennes simples (pluriannuels) (deux panicules, du miscanthus et un mélange de graminées indigènes) et divers systèmes pérennes (prairie reconstruite, végétation spontanée de succession et un court -système de taillis en rotation avec peupliers).
Les chercheurs ont capturé près de 10 000 fourmis individuelles appartenant à 22 espèces. Dans les écosystèmes complexes, les fourmis remplissent des rôles plus fonctionnels (par exemple, prédateurs ou disperseurs de graines) que dans les systèmes simples. La richesse en espèces était la plus élevée dans les systèmes diversifiés et la plus faible dans les systèmes simples. La composition de la communauté différait également : certaines espèces de fourmis communes étaient trouvées dans tous les systèmes de culture ; cependant, des espèces plus rares n’apparaissent que dans des systèmes pérennes diversifiés en plantes.
Optimiser les cultures pour le carburant
Les cultures testées présentent différents avantages et inconvénients pour la production de biocarburants, ont souligné les chercheurs. Certains d’entre eux sont plus productifs, mais ont peu de valeur en matière de conservation ; d’autres, bien que moins productifs, présentent des avantages en matière de conservation. Par exemple, les plantes vivaces peuvent aider à stocker le carbone sous terre dans leurs racines. Les prairies mixtes peuvent également être très productives et ont une biodiversité beaucoup plus riche. Cependant, il existe davantage d’inconnues sur la manière d’utiliser leur biomasse pour générer des produits finaux.
« Il s’agit de comprendre les compromis et de trouver comment les optimiser », a souligné Haan. Actuellement, 40 % du maïs produit aux États-Unis est utilisé pour fabriquer de l’éthanol, qui est souvent utilisé comme carburant. Cultiver autant de maïs en monoculture constitue cependant une solution intrinsèquement non durable pour alimenter l’avenir.
« Il existe toute une gamme d’autres systèmes de culture qui pourraient être adoptés et devenir des piliers. Nous devons comprendre lesquels d’entre eux sont respectueux de la biodiversité et lesquels ne le sont pas », a déclaré Haan.
Les bases de la production de biocarburants
Les chercheurs espèrent que leur étude éclairera les décisions sur les cultures pouvant être utilisées pour la production durable de biocarburants, sur l’endroit où ces cultures sont cultivées et sur la manière dont elles sont gérées.
« La bioénergie semble être de plus en plus à la mode dans l’actualité et dans le discours public, mais les projections indiquent que nous devrons déployer des cultures bioénergétiques à grande échelle dans les décennies à venir afin de lutter avec succès contre le changement climatique », a déclaré Haan.
Bien que la présente recherche ait été menée dans un seul ensemble expérimental, les tendances générales devraient être similaires ailleurs, a déclaré Haan. Il est cependant nécessaire de recueillir des informations plus spécifiques dans d’autres contextes.
Plus d’information:
Les systèmes de culture bioénergétiques façonnent la composition des communautés de fourmis et leurs rôles fonctionnels, Frontières des sciences de la conservation (2024). DOI : 10.3389/fcosc.2023.1283225