Où sont les roches dans la Basse Amazonie?

Les forêts tropicales humides ont une végétation très dense. Les premiers colons Européens dans les tropiques étaient convaincus (et même assurés par les scientifiques de l'époque) que la luxuriance de la "jungle" était due à la richesse des sols, et ils ont donc coupé de larges secteurs de forêt pour y faire des récoltes. Les secteurs dégagés supportèrent de bonne récoltes, mais seulement pendant 1 à 4 ans, jusqu'à ce que mystèrieusement, la croissance des plantes déclina au point que d'importantes doses de fertilisants furent nécessaire pour obtenir la moindre pousse. Les colons se demandèrent pourquoi leurs récoltes périssaient et pourquoi de tels sols pouvaient supporter la croissance luxuriante de la forêt tropicale humide. La réponse se trouve dand le recyclage rapide des nutriments de la forêt tropicale humide.

CYCLE DES NUTRIMENTS

Les colons ne réalisèrent pas qu'ils avaient à faire à un écosystème entièrement différent de celui des forêts des climats tempérés où les nutriments sont présents dans le sol. Dans la forêt tropicale humide, la majeur partie du carbone et des nutriments essentiels sont enfermés dans la végétation vivante, le bois mort, et les feuilles pourrissantes. Au fur et à mesure que les matières organiques se décomposent, elles sont recyclées si rapidement que très peu de nutriments atteignent le sol, le laissant quasiment stérile.

Imitations d'excréments L'attirance exercée par les excréments sur les petits insectes de la forêt tropicale humide a conduit au développement d'imitation d'excréments tanta par les proies que par les prédateurs. Ces animaux, généralement des insectes et des araignées, restent sans bouger pendant des heures afin de ressembler autant que possible à des excréments afin d'éviter toute détection.

La décomposition des matières (bois mort et feuilles mortes) s'effectue de manière aussi efficace grâce à l'abondance de bactéries, champignons, et termites. Ces organismes ramassent les nutriments qui sont alors relachés sous formes de déchets lorsque l'organisme meurt. Presque toutes les matières organiques sont rapidement processées, même les matières fécales et la transpiration. Dans de nombreuses forêts tropicales humides ce n'est souvent qu'une question de minutes, avant qu'un excrément ne soit découvert et utilisé par divers insectes. Les excréments peuvent êtres couverts de papillons de couleurs vives, de coléoptères, et de mouches, tandis que les insectes bousiers roulent fébrilement des morceaux de déchets en boules pour les utiliser plus tard comme nourriture pour leur larves. Les insectes ne sont pas seulement attirés par les excréments pour leur valeur énergétique, mais souvent pour la présence de nutriments tels que des sels de calcium. La sueur humaine est un trésor pour plusieurs espèces de papillons, qui se rassemblent sur les cous et chapeaux des tourisets, et pour les ennuyeuses abeilles de sueur, qui peuvent recouvrir chaque morceau de peau exposée dans certaines forêts.

Au fur et à mesure que la végétation meure, les nutriments sont rapidement décomposés et retournent presque immédiatement dans le systèmes en étant réabsorbés par les plantes vivantes. La consommation des nutriments par les racines des arbres est facilitée par une relation unique entre les racines et un champignon, le mycorhize. Le mycorhize s'attache aux racines des plantes et est spécialisé pour accroitre l'efficacité de la consommation des nutriments du sol. En échange, les plantes fournissent aux champignons des sucres et un abri parmis leurs racines. Des études ont aussi prouvé que le mycorhize peut aider à résister l'arbre à la sécheresse et aux maladies.

SYSTEMES DE RACINES D'ARBRES

Racines d'arbres, Brésil 1999

Les arbres des forêts tropicales humides sont bien adaptés à leur environnement et ont maîtrisé le problème des sols pauvres. Du fait que les 6 à 8 premiers inches (15-20 cm) du sol est un compost de feuilles, bois et autres matières organiques en décomposition, c'est la source la plus riche en nutriments sur le sol. Pour drainer ces ressources, les arbres de la canopée ont des racines peut profondes, tandis que les arbres des forêts tempérées ont des racines s'enfonçant sur plus de 5 pieds (1.5 m). De nombreuses espèces tropicales ont des racines qui poussent en fait hors du sol pour former un tapis sur le sol de la forêt afin d'être plus efficaces dans leur collecte de nutriments. Ces petites racines forment un réseau qui, avec le champignon mycorhize, absorbent rapidement les nutriments.

La configuration de petites racines et hautes tailles causent une grande instabilité aux arbres de la forêt tropicale humide, surtout avec des sols humides et les vents forts de la canopée supèrieure qui peuvent accompagner les orages tropicaux. Pour contrebalancer cela, de nombreuses espèces d'arbres ont des systèmes de racines extensifs que peuvent s'étendre sur plus de 325 pieds (100 m). D'autres arbres, surtout les grandes espèces émergentes, ont évolué pour créer des contreforts de racines—larges, minces prolongements de leur tronc qui commence à quelques 20 pieds du sol. On pense que ces structures aident à la consommation d'eau et à son stockage, augmentent la surface d'échange de gaz, et amassent le tapis de feuilles pour augmenter la quantité de nutriments disponibles. Certains arbres, surtout des palmiers, ont des racines sur pilotis pour support.

Ainsi, lorsque les colons coupèrent la forêt et brûlèrent la végétation, ils détruisirent le délicat système de la forêt tropicale humide qui permet un croissance vigoureuse sur des sols si pauvres. Le fait de brûler le bois mort et la végétation libéra suffisemment de nutriments dans le sol pour permettre aux cultures de pousser pendant plusieurs années, mais sans le mycorhize, et les autres organismes du sol pour fixer les nutriments, les sols furent rapidement lessivés par le dur soleil tropical ou emporté par les pluies torrentielles. Des minéraux essentiels ne furent pas remplacés par de nouvelles matières pourrissantes car il n'y avait plus de forêt au-dessus pour faire tomber des feuilles et du bois. En quelques années, le sol connu des déficiences de nutriments et fut incapable de subvenir aux besoins de récoltes productives des cultures conventionnelles. Les colons détruisirent plusieurs chaînons de système de nutriments semi-clos de la forêt tropicale humide et durent abandonner ces sites pour de nouvelles parcelles de forêt déboisée. Tandis que cela semble similaire à la méthode de "culture sur brûlis" des peuples indigènes natifs, la différence se trouve dans l'échelle et la forme des partie déboisées. En nettoyant de larges secteurs, les colons créèrent des cassure majeures dans le système de recyclage des nutriments; quelque-chose qui prend des années à se remettre. Dans les plus petits secteure déboisés par les habitants des forêts, la forêt peut facilement recoloniser les secteurs une fois que les cultures ont été abandonnées, surtout si la partie déboisée est restée entourée de forêt. En 20 ans, un forêt secondaire rel;ativement bien dévelopée peut reprendre possession d'un tel champ.

Tous les sols des forêts tropicales humide ne sont pas aussi pauvres; Certaines forêts tropicales poussent sur des plaines et sols volcaniques riches en nutriments. Certains des meilleurs sols se trouvent sur de fortes pentes car les minéraux sont libéré lorsque la couche arable s'érode. De tels sols se rencontrent dans les plaines inondables Amazoniennes, les contreforts Andéennes, et les secteurs volcaniques d'Asie du Sud-Est (Java), d'Afrique, d'Amérique Centrale, et des Caraïbes. Cependant, sans une gestion correcte, ces sols peuvent être rapidement lessivés de leurs nutriments par de fortes pluies et le soleil. Par exemple, un hectare de forêt tropicale humide perd rarement plus d'1 tonne de sol par an. Cependant, lorsque le sol de la forêt est plat et planté de diverses essences, l'érosion augmente dramatiquement. Si la forêt est remplacée par de la végétation dense telles qu'une plantation de café, l'hectare perd entre 20 et 160 tonnes, tandis que si elle est remplacé par des champs de récoltes, l'hectare peut perdre plus de 1,000 tonnes annuellement.

REPOUSSE APRES DEBOISEMENT

SYSTEME DE RACINE D'ARBRES Contrefort de racines et lianes anchevêtrées Contrefort de racines d'un arbre de canopée de la forêt tropicale humide Racines d'arbres de la forêt tropicale humide ancrées dans les ol et empêchant l'érosion dans la jungle Malaisienne Racines d'un arbre de la forêt tropicale humide Racines d'un arbre de la forêt tropicale humide Racines d'un arbre de la forêt tropicale humide Racines d'un arbre de la forêt tropicale humide

Lorsque les Européens déboisèrent la forêt pour l'agriculture, ils supposèrent probablement que les forêts repousseraient relativement rapidement comme les forêts des climats tempérés d'Europe et Amérique du Nord. Mais la forêt tropicale ne repousse pas facilement sur des terres couvertes de monocultures agricoles qui ont été dépourvues de forêt pendant plusieurs années et ont des sols fortement dégradés. les sols tropicaux deviennent vite inhospitaliers à cause du rapide lessivage des nutriments par les fortes pluies et l'intense luminosité. En plus, de nombreux feuillus tropicaux dépendent d'une certaine espèce d'animaux pour la pollinisation, la dispersion des graines, et le traitement des graines. Les graines de nombre de forêts tropicales humides sont grosses (car elles germent dans l'ombre de la canopée et doivent assez de réserves de nourriture pour pousser dans les pauvres conditions lumineuses du sol de la forêt) et ont besoin d'animaux diperseurs (le vent et autres moyens mécaniques ne sont souvent pas suffisants pour disperser des graines de cette taille). La perte de ces espèces dispersantes lorsque la forêt est uniformisée, signifie que les graines avaient peu de chances d'être dispersées dans les endroits déboisés. Ainsi, ces importantes espèces d'arbres ne repousseront pas.

Les graines et pousse de ces espèces d'arbres non limitées par la dispersion animale et les agents pollinisateurs sont souvent adaptés au conditions climatiques et de lumière du sol ombragé de la forêt tropicale humide. Ces graimes ne germeront pas dans les conditions chaudes et arides des parties déboisées, et celles qui le feront succomberont rapidement au soleil et dans les sols pauvres. Les plantes des forêt tropicales humides sont habituées à la stabilité de la forêt tropicale où elles sont robustes. Lorsque elles et leur graines sont confrontées à des conditions totalement différentes comme celles d'un secteur déboisé, elles ne se portent pas bien. Leurs graines ont ou pas de capacité à rester dormantes car ce n'est pas un besoin dans les condiotions normales de la forêt.

L'air sec des parties déboisées déshydrate le tapis de feuilles causant la mort des mycorhizes. L'élimination du mycorhize symbiotique réduit la capacité des arbres de se nourrir des nutriments du sol. Ce champignon est particulièrement difficile à remplacer car chaque espèce d'arbre a sa propre espèce symbiotique de mycorhize. La régénération est rendue plus difficile par l'empiétement rapide d'herbes dures et d'arbustes après le déboisement de la forêt.

La situation est différente lorsque la partie déboisée est laissée entourée de forêt et que les sols n'ont pas été décimés. Dans ces conditions, la forêt peut rapidement repousser sur la surface vide lorsque des plantes pionnières envahissantes et à croissance rapide telles que des herbes de forêt, des bananiers (Heliconia), gingembres, et lianes envahissent la partie déboisée. Les espèces d'arbres pionières—qui ont besoin pour pousser de conditions très ensoleillées et de faible humidité—tels que le cecropia (neotropiques) et le macaranga (Asie) colonisent rapidement les trous de la forêt. Après plusieurs années, le petit nombre de plantes pionnières et d'arbres tels que le Kapok et le cecropia sont graduyellement remplacés par diverses espèces plus caractéristiques de la forêt primaire ancienne. Le nécessaire champignon mycorhize peut recoloniser depuis la forêt environnante et faciliter la consommation des nutriments. Au bout de 20 ans, la terre anciennement nettoyée peut à nouveau supporter une pousse vigoureuse, bien qu'elle ne soit plus que l'ombre de la forêt originale primaire. La nouvelle forêt secondaire, est beacoup moins diverse, a une canopée moins développée, moins d'animaux, et un végétation au sol plus dense. On ne sait pas combien de temps il faut à la forêt secondaire pour recouvrer la complexité de la forêt primaire, mais les estimations vont de centaines à des milliers d'années.


Questions pour résumer:

• Pourquoi l'agriculture traditionnelle rate souvent dans les forêts tropicales?
• Comment les nutriments sont ils recyclés dans l'environnement de la forêt tropicale?
• En quoi les sols de la forêt tropicale sont ils différents de ceux de la forêt des climats tempérés?