Fourmis ingénieurs des écosystèmes

Alain Lenoir; mis à jour 07-Sep-2017

On a longtemps considéré que les meilleurs ingénieurs du sol étaient les vers de terre. On sait maintenant que les fourmis ont un rôle non négligeable comme on peut le voir sur cette pancarte au château de Crouseilles (64) :


   


Les fourmis sont au second rang après vers de terre dans le turnover des sols : 5kg/m2 vs. 15kg pour les vers ; dans les déserts d’Australie on arrive à 420 kg / ha, dans les pâturages d’Argentine Camponotus punctatulatus retourne 2100kg /ha (Vander Meer 2012). En Chine, sur les plateaux de loess, les fourmis Camponotus japonicus permettent une meilleure infiltration de l'eau dans le sol, ce qui diminue l'évaporation (Li et al 2017). En Argentine et Uruguay on trouve dans des rizières abandonnées des buttes avec cette espèce. Cela peut atteindre 800 buttes par ha en Argentine et 200 en Uruguay (McKey et Blatrix 2017).

Nids de Camponotus punctulatus en Argentine (photos Danielle Rousse) :      

Les nids de fourmis champignonnistes Atta sont aussi de bons ingénieurs en Amérique tropicale. Elles creusent jusqu'à 7m sous le sol, font des trouées dans la canopée jusqu’à 100m2. La défoliation maximum d’un arbre est à 40%. Elles font des pistes jusqu’à 250m, sur un total de 2ha. Elle récupèrent de 88 à 509kg poids sec de feuilles / col / an ; sur 872-5030 m2/col/an (Leal et al. 2014).


En Afrique dans les savanes arides ou semi-arides ce rôle d’ingénieurs est tenu par des termites qui ont un effet de stabilisant face à l’aridité et empêche la désertification irréversible. Les monticules de termites permettent à la végétation de se maintenir (ilots de fertilité) et à l’écosystème de se stabiliser. Cette robustesse est aussi appelée résilience (Bonachela et al. 2015; Pennisi 2015).
En Namibie les cercles où la végétation est dénudée sont produits par des termitières qui mangent les racines des végétaux. La limite du cercle est la limite de la colonie. Les colonies sont très fermées (Chauveau 2017).

Ronal Dorn, géologue à l'université d'Arizona, a découvert que les fourmis grignotent des minéraux pour sécréter du calcaire et emprisonnent ainsi du CO2 (Dorn 2014). Elles pourraient donc participer à la séquestration du carbone pour ralentir le changement climatique (voir article du Quotidien du peuple 2014). Ceci a aussi été observé chez des fourmis moissonneuses du désert qui cimentent le sommet de leur nid avec du calcaire (Whitford 2003).
En fait, selon un collègue géologue que je cite :
" 1. L'altération des silicates et la consommation de CO2 est un phénomène connu depuis un certain nombre d'années (les organismes vivants étant largement impliqués à cet égard). On sait que cela participe à l'équilibre des enveloppes superficielles de la Terre, dont l'atmosphère terrestre. Plus de CO2 -> plus d'altération -> plus de séquestration de CO2. Mais cela joue à l'échelle de centaines de milliers d'années, sinon de millions. D'où la mention de la part des auteurs d'une contribution de ce phénomène au refroidissement connu au Néogène.
2. Pour ce qui concerne la question fort grave du changement climatique sous l'effet des activités anthropiques. Le terme de geoingeneering apparaît dans ce papier, ce qui ne m'étonne pas. De ce point de vue, il me semble - opinion personnelle - qu'il y a tromperie car la séquestration du CO2 par ce moyen s'opère à une vitesse sans commune mesure - c'est à l'échelle géologique - avec la vie humaine à l'échelle de quelques générations. Cela dit, je crois que les auteurs de l'article utilisent l'artifice du geoingineering pour publier leur papier : l'effet de mode, c'est bien connu.
"

Fourmis et CO2
Dans les forêt tropicales les fourmis et termites représentent 30% de la biomasse animale et 80% de la biomasse des Insectes. Ces insectes peuvent donc produire des "hot spots" de CO2. On a pu mesurer la quantité de CO2 émise par la respiration des fourmis et termites. Il apparait qu'ils participent de manière importante à la production de CO2 en forêt tropicale à Bornéo
(Ohashi et al 2017).

Voir
- Bonachela, J. A., R. M. Pringle, E. Sheffer, T. C. Coverdale, J. A. Guyton, K. K. Caylor, S. A. Levin and C. E. Tarnita (2015). Termite mounds can increase the robustness of dryland ecosystems to climatic change. Science 347(6222): 651-655.
- Dorn, R. I. (2014). Ants as a powerful biotic agent of olivine and plagioclase dissolution. Geology 42: 771-774.
- Chauveau, L. (2017). L'origine des cercles de fées. Sciences et Avenir 841, Mars 2017: p. 20. Pdf

- Le quotidien du peuple. Les fourmis peuvent-elles sauver le monde du changement climatique ? 5 août 2014, http://french.peopledaily.com.cn/n/2014/0805/c31357-8765073.html. Pdf
- Leal, I. R., R. Wirth and M. Tabarelli (2014). The Multiple Impacts of Leaf-Cutting Ants and Their Novel Ecological Role in Human-Modified Neotropical Forests. Biotropica 46(5): 516-528. 10.1111/btp.12126
- Li, T., M. a. Shao and Y. Jia (2017). Effects of activities of ants (
Camponotus japonicus) on soil moisture cannot be neglected in the northern Loess Plateau. Agriculture, Ecosystems & Environment 239: 182-187. http://dx.doi.org/10.1016/j.agee.2017.01.024
- McKey D., Blatrix R. (2017). Au gré des périples : voyages à travers l'écologie, avec fourmis et termites comme guides accompagnateurs. Colloque SF-UIEIS, Paris août 2017. Résumés.
- Ohashi, M., Y. Maekawa, Y. Hashimoto, Y. Takematsu, S. Hasin and S. Yamane (2017). CO2 emission from subterranean nests of ants and termites in a tropical rain forest in Sarawak, Malaysia. Applied Soil Ecology 117–118: 147-155. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2017.04.016
- Pennisi, E. (2015). Africa's soil engineers: Termites. Science 347(6222): 596-597.
- Vander Meer, R. (2012). Ant interactions with soil organisms and associated semiochemicals. Journal of Chemical Ecology 38: 728-745.
- Whitford, W. G. (2003). The functional significance of cemented nest caps of the harvester ant, Pogonomyrmex maricopa. Journal of Arid Environments 53(2): 281-284. http://dx.doi.org/10.1006/jare.2002.1039