Ombrer le cacao de manière optimale

Le chocolat est de plus en plus apprécié. C'est pourquoi la demande en cacao augmente également. Pour que la production puisse suivre, la culture doit devenir plus durable. Des chercheurs de l'ETH ont étudié la contribution des arbres d'ombre.

Vue agrandie : Ferme de cacao
Plantation de cacao au Ghana : les grands arbres qui font de l'ombre peuvent contribuer à optimiser le rendement de manière durable. (toutes les photos : Wilma Blaser / ETH Zurich)

On mange de plus en plus de chocolat dans le monde. Mais les cultivateurs de cacao, pour la plupart des petits exploitants, sont confrontés à des problèmes tels que le vieillissement des plantations, la baisse de la fertilité des sols, l'augmentation des attaques de maladies végétales et de parasites ainsi que les effets du changement climatique. Le cacao pourrait donc se raréfier dans un avenir proche.

Des rendements stables gr?ce à des systèmes de culture durables

C'est ce que souhaitent contrer les chercheurs du groupe Agroécosystèmes durables de l'ETH Zurich. "Notre objectif est de développer des systèmes de culture durables qui maintiennent la production agricole à long terme, voire l'augmentent dans le cas idéal, et qui fournissent en outre des services écosystémiques aussi élevés que possible", explique Johan Six, professeur d'agroécologie et responsable du groupe. Les services écosystémiques comprennent notamment le maintien de la diversité des espèces biodiversité chez les animaux et les plantes et l'intégration du carbone de l'air dans les sols et la biomasse, ce qui devrait atténuer le changement climatique.

Vue agrandie : arbre d'ombre et plantation de cacao
Plantation de cacao par de petits paysans sous la canopée protectrice d'un arbre d'ombrage.

Dans la culture du cacao, les systèmes agroforestiers sont considérés comme prometteurs : autrefois déjà, le cacao était cultivé sous des arbres d'ombrage. Au cours des dernières décennies, on a toutefois assisté à une tendance à la monoculture. Aujourd'hui, on essaie de cultiver à nouveau les cacaoyers sous une canopée d'arbres plus grands, car on dit que les arbres d'ombre protègent les plantes d'un excès de soleil, régulent la température et l'humidité, servent d'habitat aux animaux et aux plantes et tiennent les organismes nuisibles à distance. Ils préservent également la fertilité des sols et absorbent le carbone de l'atmosphère.

Mais les arbres d'ombrage peuvent aussi entrer en concurrence avec les cacaoyers et ainsi nuire au rendement. Jusqu'à présent, la recherche pour le cacao n'a étudié que ponctuellement si les effets positifs ou négatifs des arbres d'ombrage l'emportaient. Il manque des études qui mettent en balance tous les effets afin de développer des recommandations concrètes sur le degré d'ombrage optimal.

Les arbres d'ombre tiennent-ils leurs promesses ?

"Ce qui nous intéressait, c'était de savoir si les arbres d'ombrage produisaient effectivement ce que l'on attendait d'eux et comment nous pouvions optimiser les systèmes agroforestiers à base de cacao", explique Wilma Blaser, post-doctorante dans le groupe de Six. Dans le cadre d'une étude de terrain, elle a donc examiné des plantations de cacao ombragées et non ombragées au Ghana, en Afrique de l'Ouest. Ce pays est le deuxième plus grand producteur de cacao au monde. Avec le soutien de chercheurs locaux, la scientifique a relevé et mesuré l'impact des arbres d'ombrage dans les plantations de cacao sur les petites exploitations agricoles.

Vue agrandie : fruits de cacao récoltés.
Fruits du cacao récoltés.

Résultat : avec un taux d'ombrage d'environ 30 pour cent, les arbres d'ombre dans les plantations ont un effet majoritairement positif par rapport aux surfaces sans arbres : Les ravageurs et les maladies des plantes sont tenus en échec de manière optimale. L'humidité du sol atteint son maximum. L'effet de réduction de la température, le nombre d'espèces animales et végétales dans la plantation ainsi que la fixation du carbone augmentent constamment avec l'ombre. Et le rendement du cacao n'est que peu affecté jusqu'à un degré d'ombrage d'environ 30 pour cent. Mais plus d'ombre réduit le rendement, car les arbres supplémentaires entrent davantage en concurrence avec les cacaoyers pour la lumière, l'eau ou les nutriments. "La quantité d'ombre optimale est donc une question de co?t/bénéfice", explique Blaser. Il y a une promesse que les arbres d'ombre ne peuvent pas tenir : La teneur en nutriments du sol n'augmente apparemment pas automatiquement avec l'augmentation du nombre d'arbres.

Plus écologique signifie plus stable à long terme

Dans l'ensemble, les arbres d'ombrage dans la culture du cacao ont majoritairement un effet positif sur les services écosystémiques. Les chercheurs soulignent toutefois que même le meilleur des agro-écosystèmes ne peut égaler les écosystèmes originels, par exemple en termes de fixation du carbone ou de biodiversité. "L'agriculture n'est jamais naturelle", explique Six. L'idée de l'agroécologie est simplement d'introduire plus d'écologie dans l'agriculture.

"Mais plus d'écologie rend la culture plus durable et plus stable", car si un système comporte par exemple plus d'espèces végétales différentes, cela peut contribuer à ce que les maladies des plantes se propagent moins. Un système avec plus d'arbres d'ombrage a un effet de réduction de la température et pourrait ainsi contribuer à une plus grande stabilité des rendements dans des conditions météorologiques extrêmes. "Ces deux éléments peuvent indirectement conduire à un meilleur rendement et surtout à un rendement à long terme", ajoute Blaser.

Un potentiel d'optimisation supplémentaire

"Sur la base de nos recherches sur les arbres d'ombrage, nous pouvons émettre des recommandations concrètes sur le niveau d'ombrage optimal pour la culture du cacao", se réjouit Wilma Blaser. Il s'est même avéré qu'il est possible d'avoir plus d'ombre qu'on ne le pensait jusqu'à présent, sans que la récolte en soit considérablement affectée. Mais pour augmenter les rendements du cacao dans les systèmes agroforestiers, il faut prendre des mesures supplémentaires au niveau de la gestion. Elle concrétise : "Il est possible d'augmenter les rendements de cacao sous la canopée en utilisant des engrais ciblés, en luttant contre les parasites au bon moment, en coupant régulièrement les parties malades des plantes ou en désherbant".

Il existe également un potentiel d'optimisation pour les arbres d'ombrage. La scientifique souhaite ensuite se concentrer sur les caractéristiques des arbres qui font de l'ombre. Blaser a trouvé 38 espèces dans les plantations, dont des orangers, des manguiers et des avocatiers. Les différentes espèces d'arbres se distinguent par la forme de leurs cimes et de leurs racines. Certaines d'entre elles seraient par exemple plus à même d'apporter des nutriments au système que d'autres. La chercheuse souhaite donc se pencher sur la question de savoir quels arbres conviennent le mieux pour fournir de l'ombre dans les plantations de cacao.

Bibliographie

Blaser WJ, Oppong J, Hart SP, Landolt J, Yeboah E, Six J. Climate-smart sustainable agriculture in low-to-intermediate shade agroforests. Nature Sustainability, volume 1, pages 234-239 (2018). doi : site externe10.1038/s41893-018-0062-8

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