Rôle de deux ingénieurs de l'écosystème : le termite Cornitermes sp. et l'annélide Andiodrilus pachoensis sur le fonctionnement du sol dans le Sud-est amazonien

par Fabien Thomas

Thèse de doctorat en Sciences et techniques environnementales

Sous la direction de Evelyne Garnier-Zarli.


  • Résumé

    En Amazonie, la transformation de la forêt en pâturage par l’agriculture familiale modifie les propriétés physico-chimiques des sols argileux et se manifeste aussi par une mutation des populations d’invertébrés qualifiés d’ingénieur du sol et donc des structures biogéniques de surface produites. L’objectif de cette étude est de mettre en évidence le rôle de deux espèces ingénieurs du Nord-est brésilien: l’annélide Andiodrilus pachoensis et le termite Cornitermes sp. Dans le fonctionnement du sol et d’établir une typologie globale des structures biogéniques produites par les organismes ingénieurs. Les Latosols des parcelles sont caractérisés par un horizon de surface argilo-sableux. Dans les forêts, l’horizon 0-10 cm est organique humifère relativement homogène alors que dans les pâturages, soumis à la culture sur brûlis, il est tassé et hétérogène en raison de la structure localement lamellaire entre les touffes de Brachiaria brisantha ainsi que de la distribution en taches de la matière organique et de l’hydromorphie. Les termitières épigées dans les pâturages atteignent une densité de 38 nids/ha alors qu’aucun édifice n’a été observé sous forêt. La distribution spatiale des termitières est hétérogène mais reliée au type de sol. Les propriétés physico-chimiques de ces structures termitiques mettent en évidence la forte stabilité structurale et la résistance au brûlis annuel des termitières. Leur destruction par les paysans, suscite un effet local immédiatement positif, puis négatif en assurant la destruction de la réserve de matière organique du feuilleté interne et une formation de pseudo-sables (pectisation des argiles) et d’hématites assurant une augmentation de le stabilité structurale de la muraille. La densité des turricules d’Andiodrilus p. Est apparue plus faible dans les pâturages (42/ha) que dans les forêts (176/ha). Leurs distributions spatiales y sont agrégées aux larges échelles (>15m) ; alors qu’en forêt, elles sont très hétérogènes entre les parcelles. La texture des turricules est argilo-sableuse et leur stabilité structurale est supérieure à celle des horizons témoins. Malgré la pectisation des argiles et la formation d’hématite, aucun effet de la culture sur brûlis sur la stabilité structurale ou les concentrations en cations des turricules n’a été révélé. Différentes typologies des structures biogéniques ont été établies à partir de l’étude de leur matière organique (NIRS), ou encore de leur porosité par analyses micromorphologiques. Les différentes typologies obtenues soulignent l’importance d’accumuler des données spécifiques à chaque espèce clés des sols afin de définir des groupes fonctionnels pertinents en vue de modéliser le fonctionnement du sol.

  • Titre traduit

    Impacts on soil functions of two engineer species of the Brazilian north-east Amazonia : the eathworm Adiodrilus pachoensis and the termite Cornitermes sp.


  • Résumé

    In Amazonia, transformation of forest to pasture by family agriculture alters physical and chemical properties of clayey soil and is also reflected by changes in soil engineers populations, , and thus in their own-making biogenic structures. The aim of this study was to determine the impacts on soil functions of two soil engineer species of the Brazilian north-east Amazonia: the earthworm Andiodrilus pachoensis and the termite Cornitermes sp. As well as to establish a global typology of biogenic structure produced by the engineers. Study fields were characterised by latosols with a clayey-sandy superficial layer. In forest, the 0-10 cm layer was organic and homogeneous whereas in slash and burned pastures it was compact and heterogeneous because of locally lamellar structure between Brachiaria brisantha clumps and the spot distribution of organic matter and hydromorphy. In pastures, Cornitermes mounds density was of 38 nests per ha while in forest, no mound was found. Their spatial distribution was heterogeneous but significantly linked to the type of soil. Physical and chemical properties of these structures showed a great structural stability and resistance to annual slash and burned culture. The farming destruction of termite mounds creates an immediate positive effect but, in a second time, a negative effect, when organic matter stocked in the internal foliated part has been totally burnt and structural stability of the mounds wall has been increased by pseudo-sand and hematite making. Andiodrilus pachoensis casts density was significantly lower in pastures and their distribution was clumped at the large scale (> 15 cm) whereas in forest spatial analyses showed that the cast distribution varied highly between plots: from random to clumped or inhibited. Earthworm casts density was not significantly correlated with tuft density and their production was independent to B. Brisantha tufts presence in pastures or litter quantity in forests. Texture of casts was clayey sandy like soil superficial layer and its structural stability was greater than the surface soil one. When they were burnt, casts took a reddish colour, evidence of clay pectisation and hematite making but their structural stability and cations concentration did no change. Various biogenic structures typologies were established from organic matter study (NIRS) or porosity estimation (micromorphologic analysis). Results underline the necessity to gather specifics data on soil keystone species in order to define significant functional group for modelling of global soil functions.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (272 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 247-263

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