Voilà pourquoi les plantations de café peuvent être une très bonne chose pour l’environnement lorsqu’il est cultivé… à l’ombre

Dans les hautes terres du plateau éthiopien pousse un arbre aux fruits rouge vif qui a profondément marqué les rituels matinaux des peuples du monde entier. Ces petits fruits - également appelés cerises - contiennent des graines qui, après récolte, traitement et torréfaction, se transforment en grains de café.

Dans leur pays d'origine, les caféiers poussent généralement dans les sous-bois des forêts tropicales. Il n'est donc pas surprenant que les hommes aient d'abord cultivé ces plantes à l'ombre, recréant ainsi leur environnement naturel. Cette pratique s'est maintenue même lorsque la production de café s'est répandue dans le monde entier, et une mosaïque de plusieurs types de production a fini par émerger, l'ombre étant présente dans tous les cas sauf un.

À une extrémité du spectre, la production "rustique" ou "de montagne" plante le café sur le sol de la forêt, sous le couvert forestier existant - un système adopté par certaines communautés locales et groupes indigènes, avec une utilisation minimale de pesticides.

Les polycultures traditionnelles, légèrement mieux gérées, créaient des "jardins de café" dans la forêt en conservant ou en ajoutant des plantes utiles telles que des cultures vivrières ou des plantes à valeur médicinale. Des polycultures commerciales ont également vu le jour, supprimant la forêt mais l'imitant, en plantant du café sous des arbres utiles tels que le caoutchouc et le cèdre.

Avec l'intensification de la production de café, les monocultures ombragées sont apparues, avec une seule espèce d'arbre en guise de canopée. Enfin, au milieu des années 1980 et 1990, des monocultures non ombragées sont apparues, qui fonctionnent comme beaucoup d'entreprises agricoles modernes : gérées de manière intensive avec beaucoup d'engrais et d'herbicides synthétiques.

Toutefois, au cours des dernières décennies, l'inquiétude croissante suscitée par la forte diminution de la biodiversité a entraîné un regain d'intérêt pour la valeur du café cultivé à l'ombre. Les latitudes où le café est cultivé abritent des niveaux de biodiversité parmi les plus élevés de la planète. Et dans les systèmes de production à l'ombre, en particulier ceux qui minimisent l'utilisation de pesticides chimiques, le café a beaucoup de compagnie : Les plantes sont visitées par une multitude de créatures, des fourmis aux coléoptères en passant par les oiseaux et les chauves-souris.

Les pratiques de culture du café s'inscrivent généralement dans un gradient qui a été décrit à la fin des années 1990 sur la base des pratiques en vigueur au Mexique. À une extrémité se trouve le système "rustique" dans lequel le café est planté dans le sous-étage de la forêt (en haut) ; à l'autre extrémité se trouve une monoculture non ombragée de café "ensoleillé" (en bas). En général, la biodiversité est plus grande et l'utilisation de produits agrochimiques moins importante dans le cas du système rustique, et les exploitations sont plus petites. Mais les pratiques de production varient considérablement : certaines grandes plantations, par exemple, minimisent les intrants chimiques et conservent des arbres d'ombrage.

Compte tenu de cette richesse biologique, il n'est pas surprenant que l'on s'intéresse de plus en plus à l'étude du café en tant qu'agroécosystème, c'est-à-dire un pont dynamique entre les systèmes naturels et agricoles. Ces méthodes de culture ont le potentiel non seulement de nous aider à maintenir notre dose de caféine, mais aussi de fournir une abondance de richesse biologique. Les travaux d'Ivette Perfecto ont joué un rôle central dans cette évolution. Écologiste à la School for Environment and Sustainability de l'université du Michigan, Mme Perfecto a passé des décennies à étudier la diversité des espèces qui vivent dans les plantations de café, en particulier certains des plus petits travailleurs agricoles, les insectes.

Historiquement, la conservation de la biodiversité s'est concentrée sur la création de zones protégées telles que les parcs et les réserves. Mais les terres agricoles, qui couvrent plus de deux fois la superficie de ces zones protégées, peuvent également offrir des possibilités de conservation. Les exploitations de café ombragées, par exemple, peuvent servir de refuges et offrir un habitat de qualité à la faune et à la flore, a expliqué M. Perfecto à Knowable Magazine.

Cette conversation a été modifiée pour des raisons de longueur et de clarté.

Qu'est-ce qui a suscité votre intérêt pour l'étude des paysages de café ?

J'ai commencé à m'intéresser à la conservation de la biodiversité alors que j'étais étudiant diplômé à l'École des ressources naturelles et de l'environnement de l'Université du Michigan (aujourd'hui École de l'environnement et du développement durable). Leur programme de conservation de la biodiversité était axé sur la création de zones protégées, mais j'ai été fascinée par la façon dont les terres situées en dehors des zones protégées pouvaient également soutenir la biodiversité.

Je suis originaire de Porto Rico et je travaille donc beaucoup en Amérique latine. J'avais l'habitude de voir des paysages agricoles riches en faune et en flore. Pour ma thèse, je me suis intéressée au rôle des fourmis dans les systèmes de culture annuelle comme le maïs milpa et les haricots au Nicaragua.

Entre la fin des années 80 et le début des années 90, alors que je donnais un cours pour l'Organisation des études tropicales sur les écosystèmes gérés - principalement les systèmes agricoles - j'ai commencé à étudier la diversité des fourmis et leur rôle dans l'agroécosystème du café, en comparant une monoculture de café à un système ombragé. C'est à ce moment-là que j'ai commencé à m'intéresser au café et à la biodiversité.

Quel était le paysage du café après son arrivée dans les Amériques ?

La culture du café a été fortement influencée par les puissances coloniales. Lorsqu'il a été introduit dans les années 1700, la plupart du café était produit dans le style plantation ou hacienda. Dans certaines régions des Amériques, de grandes plantations de café ont été créées et des esclaves africains ont été utilisés comme main-d'œuvre. Après l'abolition de l'esclavage, des agriculteurs locaux et d'anciens esclaves ont été employés pour entretenir et récolter le café.

Toutes les exploitations de café n'étaient pas des monocultures, et dans certaines régions, le café était cultivé à l'ombre des arbres. Il est intéressant de noter qu'au Brésil, le café est produit au soleil. Je ne sais pas exactement ce qui explique cette différence.

Au Chiapas, au Mexique, où je travaille, de grandes plantations de café ont été créées par des Européens qui ont embauché des paysans locaux pour récolter le café. Ces travailleurs ont finalement commencé à produire du café à des fins commerciales, en l'introduisant dans leurs systèmes agricoles traditionnels. Comme beaucoup de ces agriculteurs étaient des indigènes aux systèmes agricoles variés, la production de café dans les petites exploitations avait tendance à être plus diversifiée que dans les grandes plantations.

Finalement, on est passé de la culture du café à l'ombre des arbres à la monoculture au soleil. Qu'est-ce qui a motivé ce changement ?

Il y a eu plusieurs facteurs, mais en Amérique centrale en particulier, un grand programme a été lancé dans les années 1980 par l'USAID pour intensifier les exploitations de café. Les années 80 sont connues comme la décennie perdue de l'Amérique latine, car c'était une période où de nombreux pays étaient très endettés. Le café étant une culture économique très importante pour de nombreux pays d'Amérique centrale, l'idée était d'augmenter et d'intensifier la production de café. L'USAID a donc accordé une subvention à ces pays pour stimuler la conversion aux monocultures et remplacer les anciennes variétés traditionnelles par de nouvelles variétés à plus haut rendement.

Le café est une plante de sous-bois, qui pousse bien à l'ombre des arbres, mais si vous exposez les plants de café traditionnels en plein soleil, ils ne se portent pas très bien. De nouvelles variétés ont été développées, capables de donner de bons résultats dans les zones ouvertes. Mais il s'agit d'un ensemble de technologies. Lorsque vous éliminez l'ombre, vous éliminez, dans de nombreux cas, les arbres qui fixent l'azote, comme l'Erythrina au Costa Rica ou l'Inga au Mexique. En éliminant ces arbres, vous éliminez les sources d'azote et de matière organique du sol, ce qui vous oblige à appliquer des engrais. Les mauvaises herbes s'installent également. Il faut donc appliquer des herbicides. Et comme il s'agit d'une monoculture, la probabilité d'apparition de parasites est plus élevée, ce qui nécessite l'application d'un plus grand nombre de pesticides.

Au cours de cette période, on a donc assisté à une utilisation accrue de nouvelles variétés de café, mais aussi à une augmentation de l'utilisation des produits agrochimiques.

Quels ont été les effets sur la biodiversité de cette évolution du paysage caféier ?

Certains des premiers effets ont été détectés chez les oiseaux. Les ornithologues savaient presque tous que pour observer des oiseaux en Amérique latine ou centrale, il fallait se rendre dans les plantations de café. Il est plus facile d'observer les oiseaux là que dans la forêt. Mais à la fin des années 1980 et au début des années 1990, la composition de ces plantations de café a commencé à changer, les agriculteurs ayant éliminé les arbres d'ombrage.

Au milieu des années 1990, j'ai été contacté par Russell Greenberg, alors directeur du Smithsonian Migratory Bird Center, malheureusement décédé depuis. Il étudiait les oiseaux migrateurs d'Amérique centrale depuis de très nombreuses années. Lui et d'autres se sont inquiétés du fait qu'au moment même où ils assistaient à la transformation et à l'intensification de la culture du café en Amérique centrale, des rapports faisaient état d'un déclin des oiseaux en Amérique du Nord - des oiseaux qui migrent vers l'Amérique centrale et l'Amérique du Sud pendant les mois d'hiver.

Russ m'a contacté pour rédiger un article de synthèse sur les liens entre la diversité des oiseaux et la production de café, que nous avons publié ensemble dans BioScience en 1996. Dans cet examen des recherches menées dans les îles des Caraïbes, au Mexique, en Amérique centrale et en Amérique du Sud, nous avons résumé les preuves que les plantations de café ombragées servaient de refuge, surtout pendant la saison sèche, et en particulier pour les oiseaux migrateurs dépendant de la forêt.

À la même époque, le Smithsonian Migratory Bird Center a organisé une conférence à laquelle ont été conviés non seulement des ornithologues, mais aussi de nombreux acteurs du secteur du café. C'est de cette conférence qu'est né le programme de certification du café Smithsonian Bird Friendly. La philosophie principale de la certification était d'encourager les agriculteurs biologiques qui avaient déjà des exploitations très diversifiées à ne pas couper leurs arbres. Les critères rigoureux de certification comprennent des stipulations relatives à la hauteur de la canopée, au pourcentage de couverture foliaire, à la diversité des arbres, des arbustes et des plantes terrestres environnantes, aux zones tampons le long des cours d'eau et à la possibilité de laisser les feuilles mortes nourrir et protéger le sol. Le programme de certification du Smithsonian Migratory Bird Center pour les cafés respectueux des oiseaux existe encore aujourd'hui.

Au fur et à mesure que les études écologiques se multipliaient dans ces paysages de café en mutation, des tendances générales ont-elles été mises en évidence ?

Tout à fait. La principale tendance qui s'est dégagée est que l'intensification croissante s'accompagne d'une diminution de la richesse des espèces ou de la biodiversité. C'est une tendance que l'on retrouve dans de nombreux organismes échantillonnés, et des études ont montré que le café d'ombre peut contribuer à soutenir la diversité des plantes, des insectes, des araignées, des lézards, des oiseaux, des chauves-souris et des mammifères. Dans l'une des exploitations de café où je travaille au Mexique, nous avons vu il y a quelques années un bébé margay - une espèce de chat sauvage assez rare dans cette région - qui utilise donc également cet habitat.

La biodiversité contribue également aux services écosystémiques de la production de café. Par exemple, dans le cadre d'une étude menée au Mexique, nous avons construit des structures pour empêcher les oiseaux et les chauves-souris d'entrer, afin de voir ce qui se passerait en termes de nombre d'insectes herbivores présents sur les plants de café. Ma post-doctorante de l'époque, Kimberly Williams-Guillén, a démontré que les chauves-souris et les oiseaux contribuent tous deux à réduire ces insectes nuisibles. Les effets les plus importants ont été observés pendant la saison des pluies, lorsque les oiseaux ont réduit les arthropodes de 58 % et les chauves-souris de 84 %.

Des écosystèmes sains entourant le café pourraient également contribuer à réduire l'impact des maladies, comme le champignon de la rouille, qui affecte les feuilles des plants de café, entraînant leur perte et réduisant leur capacité de photosynthèse et de production d'énergie pour les fleurs qui se transforment en cerises que nous torréfions sous forme de haricots.

Plus récemment, nous avons appris que les plantations de café d'ombre ne peuvent pas assurer à elles seules la conservation de la biodiversité et qu'il est important de considérer les plantations de café dans le contexte d'un paysage plus large. La biodiversité est plus riche lorsque les exploitations de café existent au sein d'une mosaïque qui comprend des habitats naturels intacts, en particulier des forêts.

Les fourmis semblent représenter une part importante de la biodiversité des plantations de café. Quel rôle jouent-elles dans les agroécosystèmes du café ?

Les fourmis sont tout simplement fascinantes ! Je me suis surtout intéressé au rôle des fourmis en tant qu'agents de contrôle biologique, c'est-à-dire en tant que prédateurs dans le système. Mais leur rôle de prédateur n'est pas le seul. De nombreuses fourmis s'occupent également des hémiptères - des insectes comme les pucerons et les cochenilles qui se nourrissent de la sève des plantes et excrètent un miellat riche en sucre. De nombreuses espèces de fourmis entretiennent des relations de mutualisme avec les hémiptères. Les fourmis consomment une grande partie de leur miellat et, en échange, protègent les hémiptères d'ennemis tels que les parasitoïdes ou les prédateurs.

Au Mexique, l'une des espèces de fourmis dominantes et agressives, Azteca sericeasur, est une espèce arboricole qui niche sur les arbres d'ombrage. Par conséquent, si vous éliminez les arbres d'ombrage, vous éliminez cette espèce. Nous avons examiné l'impact positif ou négatif de cette fourmi sur une exploitation de café biologique au Chiapas.

Nous pensions que ces fourmis pouvaient avoir un impact négatif sur le café. Les plants de café entourés d'arbres avec des nids d'Azteca ont une forte densité de cochenilles, un ravageur herbivore du café qui réduit le rendement. Ces fourmis sont également très méchantes avec les humains, attaquant les ouvriers qui taillent les caféiers. Les ouvriers s'en occupent en mettant du carbonate de calcium sur les nids pour calmer les fourmis avant la taille.

Les fourmis, les cochenilles et les coccinelles font partie des interactions complexes que l'on trouve dans les plantations de café. Ici, une fourmi aztèque attaque la larve d'une coccinelle recouverte de filaments blancs cireux protecteurs (à gauche) sur un plant de café au Mexique. Laissées à elles-mêmes, les coccinelles mangeront les cochenilles ; les fourmis aiment garder les cochenilles pour le miellat collant qu'elles fournissent. Une fourmi s'empare d'une coccinelle adulte (à droite).

Mais ces fourmis agressives s'attaquent également à d'autres ravageurs, dont le principal insecte ravageur du caféier, le scolyte des baies du caféier. Ainsi, les plants de café qui ont des cochenilles sont mieux protégés contre le scolyte du caféier que ceux qui n'en ont pas, car ce sont des lieux de butinage pour les fourmis.

Le système est encore compliqué par d'autres acteurs, notamment les coccinelles, le champignon du halo blanc et une mouche parasitoïde qui limite le nombre de fourmis. Sur le terrain et à l'aide de modèles de simulation, nous avons exploré cette danse communautaire complexe. Nous avons constaté qu'à proximité des groupes de fourmis, la rouille du caféier est moins présente.

L'interaction entre les fourmis et le café diffère-t-elle d'un endroit à l'autre ?

Oui. À Porto Rico, par exemple, il n'y a pratiquement pas de fourmis vivant dans les arbres. Une grande partie de l'action se déroule au sol. Toutes les espèces de fourmis dominantes sont des espèces non indigènes. En cartographiant leur répartition au sol et sur les plants de café, nous avons constaté l'existence d'une boucle intransitive, un terme qui signifie que la compétition se fait à la manière d'un jeu de pierre-papier-ciseau.

La concurrence entre les espèces de fourmis est généralement perçue comme une hiérarchie : une espèce dominante, les autres sous-dominantes. Mais dans ce cas, aucune espèce ne domine de façon permanente, car dès qu'une espèce commence à dominer un endroit particulier, elle est remplacée par une autre.

Il y a donc une boucle qui se crée au fil du temps lorsque l'on observe la distribution des fourmis dans une exploitation de café. On observe une zone dominée par une espèce, une autre zone dominée par une autre espèce et une troisième zone dominée par une autre espèce. L'espèce A l'emporte donc sur l'espèce B, l'espèce B sur l'espèce C, puis l'espèce C sur l'espèce A. C'est comme un jeu de pierre-papier-ciseaux dans des zones qui fluctuent constamment.

Nous étudions l'impact de ce phénomène sur les ravageurs du café, car les différentes espèces de fourmis ont des effets différents sur les herbivores qui se nourrissent des plants de café. Quel est l'impact de cette intransitivité sur les ravageurs contrôlés par les fourmis ? C'est ce que nous essayons de découvrir.

L'agriculteur doit-il faire un compromis entre le maintien de la biodiversité sur son exploitation et son gagne-pain ?

Les agriculteurs sont bien sûr préoccupés par les rendements. Si le café est entouré d'une forêt très dense, le rendement diminue. On peut arguer que, parce que la biodiversité est préservée, les gens devraient payer plus cher pour ce café afin de compenser la baisse de rendement.

Une de mes étudiantes a réalisé une étude au Mexique, où elle disposait de données sur la productivité du café pour différents niveaux d'ombrage. Elle a constaté que le pic de productivité se situe à un niveau d'ombrage intermédiaire. Si l'ombrage est trop important, la production diminue. Mais s'il y a trop peu d'ombre, la production diminue également. Si vous êtes un petit agriculteur qui n'utilise pas d'herbicide - parce que lorsque vous n'avez pas d'ombre, la ferme est couverte de mauvaises herbes et de vignes qui sont très difficiles à contrôler - alors vous devez être là en permanence pour couper les mauvaises herbes et les vignes. La courbe de productivité est donc en forme de bosse et le pic de productivité se situe entre 40 et 60 % d'ombrage.

Vous avez créé un jeu de société pour les producteurs de café ? Comment a-t-il été accueilli ?

Oui, nous avons développé un jeu qui s'appelle le jeu d'échecs Azteca, du nom des fourmis Azteca. Ce jeu pour deux personnes a été conçu pour aider les petits producteurs de café mexicains à mieux comprendre les interactions complexes entre les insectes et les champignons qui vivent sur les plants de café - et comment certaines de ces créatures peuvent contribuer à la lutte naturelle contre les ravageurs. Dans le jeu, un joueur incarne la fourmi et la guêpe, l'autre la larve et l'adulte du coléoptère. Ces insectes se déplacent sur le plateau en cherchant les ressources dont ils ont besoin pour survivre. Le scarabée gagne s'il parvient à manger les six cochenilles présentes sur le plateau. La fourmi et le parasitoïde gagnent s'ils parviennent à vaincre tous les coléoptères avant que ceux-ci ne consomment toutes les cochenilles.

Les agriculteurs ont été ravis de participer à ces ateliers et de constater que le jeu incluait des organismes qu'ils reconnaissent dans leurs exploitations. Ils ont également expliqué que le jeu les avait aidés à mieux comprendre comment ces animaux interagissaient entre eux dans la nature. Nous avons également évalué leur capacité à se souvenir des interactions positives et négatives entre les organismes dans le jeu et avons constaté qu'après avoir joué au jeu, leur capacité à se souvenir des animaux et de leurs interactions a augmenté de manière significative par rapport à la simple réception des informations par le biais d'une présentation PowerPoint.

Qu'espérez-vous pour l'avenir ?

J'aimerais que les producteurs de café, tout d'abord, éliminent l'utilisation de produits agrochimiques. Je pense que c'est possible. Je travaille dans une exploitation de café biologique depuis 50 ans ou plus.

Ensuite, il faut planter une variété d'arbres d'ombrage et, si possible, produire une variété de choses, pas seulement du café, mais aussi d'autres cultures. Ce serait également une bonne chose pour les agriculteurs, car ils n'auraient pas à dépendre d'une denrée dont ils ne maîtrisent pas le prix. Produire plus de choses favorise la biodiversité et les protège contre les fortes fluctuations de prix.

Nos recherches montrent que la biodiversité planifiée - ce que l'agriculteur inclut intentionnellement dans le système - a une relation positive avec la biodiversité globale. Plus la diversité des organismes ou des cultures est grande, plus la diversité de la faune et de la flore est importante.

Compte tenu de votre connaissance approfondie des agroécosystèmes du café, à quoi pensez-vous lorsque vous buvez une gorgée ?

Je pense beaucoup à l'écosystème du café comme à un écosystème potentiellement si diversifié qu'il peut contribuer à maintenir la biodiversité au niveau du paysage.

C'est ce à quoi je pense : Comment ce café a-t-il été produit ?

Cet article a été initialement publié sur Knowable Magazine.