Évolution de la Biodiversité⎢Brésil⎢2022

L’invasion des
fourmis coupeuses de feuille

En partenariat avec Universidade Estadual do Norte Fluminense

Les fourmis coupe-feuille sont des fourmis vivant exclusivement en Amérique Tropical. Ce sont les premières espèces à pratiquer l’agriculture sur Terre : elles ont commencé il y a 50 millions d’années ! Elles récoltent des morceaux de feuilles qui servent, une fois ramenés dans la fourmilière, à nourrir un champignon qui constitue la base de leur nourriture.

Le nombre de fourmis coupe-feuille est en constante augmentation depuis l’époque de Darwin, jusqu’à devenir un sérieux problème pour les agriculteurs brésiliens. Nous avons suivi une équipe de spécialistes de l’Université de Norte Fluminense (UENF), dont les recherches consistent à trouver des outils écologiques de contrôle des populations.

Jours d'exploration

Chercheurs associés

Photographies Captées

Heures de vidéo

1832

Une personne, en entrant pour la première fois dans une forêt tropicale, est étonnée des travaux des fourmis : des sentiers bien battus se ramifient dans toutes les directions, sur lesquels on peut voir une armée de butineurs infaillibles, les uns allant, les autres revenant, chargés de morceaux de feuilles vertes, souvent plus gros que leur propre corps.

En suivant un sentier, j’entrai dans une forêt noble, et d’une hauteur de cinq à six cents pieds, une de ces vues splendides s’offrit à moi, si communes de tous les côtés de Rio. A cette élévation, le paysage atteint sa teinte la plus brillante ; et chaque forme, chaque nuance dépasse si complètement en magnificence tout ce que l’Européen a jamais vu dans son propre pays, qu’il ne sait comment exprimer ses sentiments.

– Charles Darwin, Le Voyage du Beagle, 1832

2022

La population de fourmis des genres Atta et Acromyrmex a largement augmenté au fil des siècles, car elles bénéficient de la déforestation et de la pratique de la mono-culture.

Le développement continu des fourmis pose un problème important pour les agriculteurs, qui doivent combattre un animal aujourd’hui considéré comme très nuisible.

Certains scientifiques essaient de trouver des solutions de contrôle écologiques pour éviter le recours massifs aux insecticides. Cependant, les solutions de long terme semblent exiger une diminution de la monoculture intensive pour privilégier la pratique de la polyculture ou de l’agroforesterie.

1832

Une personne, en entrant pour la première fois dans une forêt tropicale, est étonnée des travaux des fourmis : des sentiers bien battus se ramifient dans toutes les directions, sur lesquels on peut voir une armée de butineurs infaillibles, les uns allant, les autres revenant, chargés de morceaux de feuilles vertes, souvent plus gros que leur propre corps.

En suivant un sentier, j’entrai dans une forêt noble, et d’une hauteur de cinq à six cents pieds, une de ces vues splendides s’offrit à moi, si communes de tous les côtés de Rio. A cette élévation, le paysage atteint sa teinte la plus brillante ; et chaque forme, chaque nuance dépasse si complètement en magnificence tout ce que l’Européen a jamais vu dans son propre pays, qu’il ne sait comment exprimer ses sentiments.

– Charles Darwin, Le Voyage du Beagle, 1832

2022

La population de fourmis des genres Atta et Acromyrmex a largement augmenté au fil des siècles, car elles bénéficient de la déforestation et de la pratique de la mono-culture.

Le développement continu des fourmis pose un problème important pour les agriculteurs, qui doivent combattre un animal aujourd’hui considéré comme très nuisible.

Certains scientifiques essaient de trouver des solutions de contrôle écologiques pour éviter le recours massifs aux insecticides. Cependant, les solutions de long terme semblent exiger une diminution de la monoculture intensive pour privilégier la pratique de la polyculture ou de l’agroforesterie.

Mon voyage dans la forêt

Nous avons loué une voiture pour continuer notre exploration de la forêt tropicale atlantique et de son incroyable biodiversité. Cette fois-ci, nous sommes dans la Réserve naturelle de União, dans l’état de Rio de Janeiro. C’est tellement agréable de retourner sur le terrain !

La réserve de União existe depuis 1998 : elle est classée comme réserve de l’Union internationale pour la conservation de la nature (IUCN). Elle se situe en plein coeur du biome de la Mata Atlanticâ, et abrite de nombreuses espèces endémiques, parmi lesquelles le tamarin lion doré et le paresseux à collier (que nous avons documenté dans l’état de Bahia).

Dans cette réserve, je fais la connaissance de Richard, un entomologiste de l’Université de Norte Fluminense. Un entomologiste, c’est un scientifique spécialiste des insectes. La spécialité de Richard, ce sont les fourmis coupeuses de feuilles. Charles Darwin était fasciné par ces fourmis lorsqu’il a exploré la région. À ce sujet, il écrit :

« Quiconque entre pour la première fois dans une forêt tropicale reste stupéfait à la vue des travaux exécutés par les fourmis ; on voit de tous côtés des chemins bien battus allant dans toutes les directions, et sur lesquels passe constamment une armée de fourrageurs, les uns partant, les autres revenant chargés de morceaux de feuilles vertes souvent plus grands que leur corps. »

Ce sont ces fourmis que nous allons filmer et photographier ces prochains jours. Qui sont-elles ? Comment vivent-elles ? Comment cette espèce a-t-elle évolué, 200 ans après le passage de Darwin ? Pour répondre à toutes ces questions, il va nous falloir rester éveillés tard le soir : en effet, ces fourmis ne sortent de leur fourmilière que pendant la nuit. Alors préparez-vous, on part à la découverte des fourmis !

Des animaux ingénieux et fascinants

Quand la nuit tombe, les fourmis se mettent au travail 🐜 💪 C’est tout simplement fascinant de voir ces milliers de petits insectes couper des feuilles pour les acheminer ensuite vers leur colonie ! Alors aujourd’hui, on va en apprendre un peu plus sur cette espèce fascinante.

Les fourmis coupeuses de feuilles sont des fourmis qui cultivent un champignon à l’intérieur de leur colonie. Pour nourrir ce champignon, elles lui amènent de nombreux morceaux de feuilles qu’elles vont chercher dans les arbres autour de leur nid. Ce que cela veut dire, c’est qu’elles ne se nourrissent pas directement des feuilles : elles les utilisent pour faire de l’AGRICULTURE 😱 C’est la première espèce au monde qui aurait donc inventé la pratique de l’agriculture, il y a environ 50 millions d’années !

Une seule colonie peut compter jusqu’à 3 millions de fourmis, toutes descendantes d’une seule et unique reine qui règne en maître 👑 La reine peut faire jusqu’à 2 centimètres de long, tandis que la taille des travailleuses peut varier entre 5 et 15 millimètres. La taille de chacune des fourmis est fonction de son rôle dans la colonie. Par exemple, les petites sont chargées de prendre soin du champignon (qui se trouve dans un jardin à champignon sous la terre), les moyennes s’occupent de couper les feuilles et de les ramener dans le nid, et les grandes sont des soldats chargés de défendre la colonie contre les prédateurs.

Dans la forêt, on repère facilement les colonies de fourmis grâce aux tas de terre que les fourmis excavatrices créent en creusant des galeries souterraines. Souvent, ces colonies sont construites sous un arbre : ainsi, les fourmis peuvent utiliser les racines de celui-ci pour consolider la structure de leur maison. Les colonies sont pour l’essentiel invisibles à l’œil nu : elles peuvent s’étendre sous terre jusqu’à 5 mètres de profondeur et sur une superficie de 50 mètres carrés !

L’ingéniosité des fourmis coupeuses de feuilles ne s’arrête pas là : en plus de pratiquer l’agriculture, elles construisent aussi des routes. Après avoir repéré un arbre dont les feuilles sont appétissantes, elles créent un sentier qui leur permet de les ramener jusqu’à leur nid. Pour cela, elles utilisent un pesticide naturel qui empêche toute forme de végétation de se développer et ainsi entraver leur déplacement. Encore mieux : ce sont les fourmis coupeuses de feuilles qui ont inventé les antibiotiques. Certaines d’entre elles sont recouvertes d’une poudre blanche sur tout le corps, qui élimine toute bactérie potentiellement agressive pour le champignon !

Une population en constante augmentation

Alors, comment la population de fourmis coupeuses de feuilles a-t-elle évolué depuis l’époque de Darwin, au début du XIXe siècle ? Pour répondre à cette question, il nous faut considérer l’évolution de la forêt tropicale Atlantique, leur habitat naturel. Je vous ai déjà donné quelques éléments d’information à ce sujet lors de notre travail sur les paresseux, dans l’état de Bahia : l’expansion urbaine, la progression rapide de l’agriculture et l’élevage ont mis à mal la Mata Atlanticâ, qui n’occupe aujourd’hui que 10% de sa surface originelle.

Si la forêt est bien l’habitat naturel des fourmis, elles sont cependant AVANTAGÉES par la déforestation 📈 Pour elles, les environnements ouverts comme les champs cultivés sont en effet propices à leur développement. Le sol de la forêt, jonché de débris végétaux, rend la progression des fourmis bien difficile : une route bétonnée leur est bien plus avantageuse. La monoculture les rend voraces, car elles n’ont plus de sélection à opérer dans le choix des feuilles.

La population globale de cette espèce a donc EXPLOSÉ dans la région, dans les mêmes proportions que la déforestation et la progression de la monoculture 🐜 😱 C’est la première fois de l’expédition Captain Darwin que je documente une espèce qui va mieux aujourd’hui qu’elle n’allait il y a 200 ans, à l’époque de Darwin. Évidemment, notre chère fourmi est considérée comme une espèce invasive par les fermiers. Imaginez des dizaines de colonies dans un seul champ, chaque colonie comptant des millions d’individus : on ne peut qu’imaginer les ravages sur les cultures !

Mais qui, ici, est l’envahisseur ? La fourmi dont l’expansion répond à une série de facteurs indépendants de sa volonté, ou l’homme qui par son avidité a quasiment rasé une forêt géante s’étendant sur une bonne partie du continent ?

Pour le moment, les agriculteurs sont contraints d’utiliser des pesticides chimiques en grandes quantités pour garder la population de fourmis sous contrôle. Évidemment, cela n’est pas sans conséquence sur l’environnement. Les produits chimiques s’infiltrent dans les sols et polluent l’eau. Ces produits déséquilibrent également les écosystèmes, car ils tuent sans distinction toutes les espèces d’insectes.

Justement, les recherches conduites par Richard, notre entomologiste de l’Université de Campos, visent à trouver une nouvelle technique écologique pour régler le problème.

Collecter des colonies avec les scientifiques

Comment les scientifiques cherchent-ils une solution écologique à l’expansion des fourmis ? A quoi ressemble une fourmilière sous la terre ? Pour répondre à ces questions, nous avons quitté la Réserve União pour nous nous rendre près du village de Bom Jardim, à deux heures de route vers le nord ouest. Plus nous nous enfonçons vers l’ouest, plus les montagnes s’élèvent. De part et d’autre de la route, les pâturages, les champs et les plantations d’eucalyptus défilent. Avec Richard, nous nous rendons dans une ferme tenue par Milton, un natif de la vallée. Né d’une famille d’agriculteur, il est un fervent défenseur de l’agroforesterie et de la polyculture.

Sur sa propriété, on trouve de nombreuses colonies, que les scientifiques convoitent. En effet, pour continuer à étudier les fourmis coupeuses de feuilles, ils ont besoin de collecter les colonies pour les reconstituer en laboratoire. Armés de pioches et de boîtes en plastique, nous nous mettons à la recherche des monticules de terre qui révèlent la présence des fourmis.

Dès qu’une fourmilière est aperçue, quelques coups de pioches nous permettent d’accéder à l’intérieur de la colonie, à quelques dizaines de centimètres de profondeur. Notre objectif est double : récupérer la reine, indispensable à la survie de la colonie, et collecter le maximum de mycélium (le champignon cultivé grâce aux feuilles) et de fourmis pour recréer efficacement la colonie en milieu artificiel. Alors que nous découvrons brusquement la complexité souterraine de la colonie, les fourmis affolées courent en tout sens et s’affairent à combattre l’agresseur. Avec leurs mandibules puissantes, elles nous mordent parfois jusqu’au sang, quand nous n’avons pas pris soin d’enfiler des gants de chirurgien.

Elles défendent âprement le fruit de leur labeur, le fameux champignon, aussi appelé mycélium. Ce dernier a une curieuse texture. Il est doux, souple, presque rebondissant. C’est en fait dû à sa structure en « éponge » avec de nombreuses cavités qui communiquent entre elles pour que les fourmis puissent le nourrir de l’intérieur. Une fois le jardin à champignon découvert, on peut en récupérer à pleines poignées.

Thaïs, une postdoctorante de l’unité de myrmécologie (étude des fourmis) de l’Université de Campos, mène l’opération de collecte d’une main de maître. Ses mouvements sont nets, précis, qu’elle assène un coup de pioche au pied des bananiers ou qu’elle se saisisse d’une reine entre deux doigts. Nous passons d’une colonie à l’autre, collectant des milliers de fourmis, plusieurs litres de mycélium et surtout une dizaine de reines. La journée touche à sa fin, la pêche a été bonne.

Comment contrôler écologiquement les fourmis?

Aujourd’hui, nous nous reprenons la route pour Campos, ramenant les fourmis collectées au laboratoire de l’Université de Richard et son équipe. Après trois heures de voiture, Thaïs dépose les précieux insectes dans des bacs en plastique, dont les parois ont été recouvertes de Téflon pour éviter que les nouveaux occupants ne s’échappent. La température et l’hygrométrie de la pièce sont idéales pour le bon développement des colonies. Le cycle jour/nuit, si essentiel pour les fourmis, est artificiellement recréé grâce à des tubes néon imitant le cycle du soleil.

Une fois les colonies recréées, l’équipe de l’unité de myrmécologie reprend son travail de laboratoire. L’objectif de Richard et de son équipe est de trouver une solution écologique pour contrôler le développement de la population de fourmis à côté des champs. Pour l’instant, les agriculteurs sont contraints d’utiliser de grosses quantités d’insecticides chimiques qui, en plus de tuer les fourmis, dérèglent profondément l’équilibre des écosystèmes où ils sont utilisés. Ils entrainent une pollution de l’eau et tuent sans discrimination tous les insectes.

Richard est convaincu qu’il est possible de mieux contrôler les fourmis en introduisant dans leur environnement des champignons naturels qui, s’ils étaient acheminés dans le jardin à champignon des fourmis coupeuses de feuille, détruiraient le mycélium et ainsi la colonie toute entière. Le champignon « ennemi » existe dans la Nature, ne provoque aucun effet secondaire indésirable sur l’écosystème dans son ensemble, son potentiel destructeur est donc sélectif. Le défi pour Richard est son équipe est donc double : d’abord, sélectionner le champignon « ennemi » le plus adapté, puis de réussir à convaincre les fourmis de le rapporter dans la colonie. Pour cela, plusieurs options sont envisagées : les insérer dans des leurres disposés autour de la colonie (de petites boules à base d’orange dont les fourmis raffolent) ou encore asperger de ce champignon les feuilles que les fourmis convoitent. 

Cette recherche ne doit pour autant pas faire perdre de vue que la solution la plus pérenne pour garder les populations de fourmis sous contrôle serait de limiter la déforestation et la pratique de la monoculture. Dynamiser l’agroforesterie et la polyculture est un des gros enjeux des décennies à venir, comme le relève Milton, qui s’est toujours refusé à planter du soja pour privilégier les plantes endémiques de la Mata Atlanticâ.

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