La région du Rio Tapajos dans l'État brésilien du Para est l'un des endroits où le taux annuel de déforestation est le plus élevé dans toute la région amazonienne. Ce déboisement est en partie dû à l'agriculture de subsistance sur coupe et brûlis pratiquée par de nombreux ménages. Or, des recherches antérieures ont montré qu'il existe un lien entre les pratiques agricoles et deux problèmes de santé humaine: la contamination au mercure et la maladie de Chagas. De plus, ces pratiques entraînent une situation de pauvreté qui est elle-même liée à la dégradation de l'environnement. Dès lors, le projet PLUPH s'est penché sur les alternatives à la culture sur brûlis qui serait adaptées à l'agriculture familiale. Les systèmes de type agroforestiers semblent être en mesure de répondre aux exigences techniques, environnementales et sociales pour pouvoir se substituer en partie à l'agriculture sur coupe et brûlis. Cependant, un certain nombre de contraintes de type socioéconomique peuvent se poser dans le contexte de la région quant au développement de systèmes agroforestiers. Ce projet de recherche a donc pour objectif de me mesurer la viabilité financière de parcelles agroforestières expérimentales mises en place dans deux communautés de la région et de déterminer les conditions qui assurent cette viabilité. De plus, dans une optique de capabilité, cette étude se penche sur les facteurs individuels et communautaires qui influencent l'adoption de pratiques agricoles alternatives à la culture sur coupe et brûlis. Pour y parvenir, les quatre parcelles agroforestières mises en place dans deux communautés de la région du Rio Tapajos ont été analysées sous l'angle financier et 12 entrevues avec des agriculteurs des communautés ont été réalisées. La viabilité financière des parcelles a été évaluée utilisant les contextes physiques, techniques et humains dans les communautés de même que l'état du marché dans la région. Les facteurs influençant l'adoption de pratiques agricoles alternatives ont été analysés sous l'angle des contraintes au développement dans la région. Les résultats confirment la rentabilité des plantations agroforestières dans un délai de 7 ans sous certaines conditions: l'accessibilité au marché, au crédit et aux connaissances agricoles de même qu'une stabilité des prix des extrants de production. Les coûts relatifs à l'investissement initial sont restrictifs et sont composés en majorité des coûts d'achat et de transport des semis des arbres fruitiers. La valeur actuelle nette (VAN) est de 3 à 8 fois plus élevée pour les parcelles agroforestières sur 20 ans que pour les lots d'agriculture traditionnelle, sur 5 ans. Cette rentabilité se traduit par une pérennisation de l'utilisation des lots et limite la coupe de nouveaux lots par la technique de culture sur brûlis. L'analyse des grands thèmes qui se dégagent des entrevues vient soutenir l'importance de l'accès au crédit, aux marchés et aux connaissances mais souligne également l'importance du capital social et de l'organisation communautaire de même que de l'horizon temporel court qui prévaut dans les décisions économiques des agriculteurs de la région. Les résultats suggèrent un changement dans les politiques publiques pour qu'elles se penchent sur les problématiques de pauvreté et de dégradation de l'environnement de façon intégrée afin de surmonter les contraintes structurelles au développement de même que pour favoriser le développement des capacités individuelles et communautaires dans la région. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Agriculture sur coupe et brûlis, systèmes agroforestiers, Amazonie, développement, capabilité, analyse financière

La croissance de la présence humaine en Amazonie brésilienne s'accompagne d'une forte accélération du rythme de la déforestation. En plus du développement agricole à grande échelle comme première cause du déboisement dans la région, l'agriculture familiale occupe une place grandissante au sein du problème. En effet, au cours des quarante dernières années, des milliers de familles migrent et s'établissent sur des petites fermes de communautés rurales amazoniennes, contribuant ainsi à la conversion de la forêt en terres agricoles. Cultivant sur des sols généralement peu fertiles, les petits agriculteurs utilisent la méthode de la coupe sur brûlis afin de dégager leur lot et de fertiliser la terre, ce qui leur permet d'assurer leur subsistance. Cependant, en plus d'avoir des effets sur les propriétés des sols, une relation a été établie entre le brûlis et la libération du mercure (Hg) naturel du sol vers les cours d'eau, ce qui affecte la santé des communautés locales qui sont exposées à ce contaminant par leur grande consommation de poisson. L'objectif de cette étude est de caractériser la variabilité régionale des sols forestiers amazoniens, ainsi que les effets du déboisement par brûlis sur les propriétés physico-chimiques et la teneur en Hg des sols au cours de la première année après le brûlis. Cette étude s'insère dans le projet Caruso et s'inscrit dans la continuité de plusieurs années de recherche participative, interdisciplinaire et écosystémique avec des communautés de la région du Tapajós. Dans cette région, un de ces fronts pionniers les plus importants de l'État du Pará, de grands changements culturel, socioéconomique et environnemental sont survenus et se produisent toujours depuis l'intensification de la colonisation du territoire. Pour mener à bien la présente étude, 429 échantillons de sols ont été prélevés dans cinq communautés riveraines situées sur un gradient de 150 km le long de la rivière Tapajós, un des principaux affluents du fleuve Amazone. Les mêmes emplacements situés sur 26 fermes familiales ont été échantillonnés à deux reprises, soit au cours des étés 2004 (immédiatement après le défrichage, avant le brûlis) et 2005 (un an après le brûlis et les premiers mois de culture). Diverses propriétés physico-chimiques ainsi que le Hg des sols prélevés avant le brûlis et après la première année de culture ont été analysés. Nos résultats montrent qu'avant le déboisement, à l'état initial, 15 des 20 propriétés édaphiques étudiées (densité, pH, N0₃, K, Fe, Al, C total, N total, % de particules fines, Pex, Pcdb, Papa, Porg, Feecdb et Alcdb) différaient significativement selon la texture à la surface du sol. À l'horizon 20-25 cm, seulement 10 variables étaient influencées par la texture. Nos analyses indiquent aussi que plusieurs propriétés du sol ont été significativement modifiées au cours de la première année suivant le brûlis. L'absence de couverture forestière et les activités agricoles ont eu des effets marqués sur les caractéristiques physiques des sols, comme l'illustrent l'érosion de 24 % des particules fines à la surface du sol et l'augmentation significative de la densité (p<0,0002 pour les sols argileux et p<0,0450 pour les sols sablonneux). Des dynamiques variées ont été observées pour divers nutriments en relation à l'apport de cendres provenant de la forêt primaire, ainsi qu'à la suite de l'interruption subséquente de l'enrichissement nutritif causé par le retrait de la végétation. Par exemple, une hausse significative de la somme des bases (p<0,0003) et du pH (p<0,0002) a été notée à la surface des sols argileux. Les formes de phosphore les moins récalcitrantes ont également augmenté dans les deux textures de sols étudiées. Aussi, même si les teneurs en nitrate ont augmenté dans les deux textures de sols (significativement pour les sols argileux, p<0,0407), un lessivage des deux formes d'azote disponible (nitrate et ammonium) a été détecté, surtout dans les sols sablonneux. De même, le potassium a également subi un lessivage marqué, tel que le montrent les augmentations significatives de ses concentrations (p<0,0001 pour les sols argileux et p<0,0010 pour les sols sablonneux) dans les horizons 50-55 cm. De plus, malgré une rétention de Hg total dans le sol au cours de la première année de culture, un changement significatif dans la distribution de Hg entre les différentes fractions du sol a été observé. Au cours de la période immédiate après le brûlis, un transfert de Hg des particules fines vers les particules plus grossières du sol s'est en effet produit, suggérant que certaines liaisons chimiques avec les sites d'adsorption des argiles ont été rompues. Une compétition chimique causée par l'enrichissement cationique subit peut avoir été responsable de cette mobilisation de Hg, laissant augurer un éventuel lessivage du contaminant dans les stades ultérieurs d'utilisation du sol. Notre modèle d'échantillonnage, avec ses dimensions régionales et temporelles innovatrices, nous a permis de centrer précisément notre étude sur les variations des propriétés et des teneurs en Hg des sols au cours des premiers mois de culture suivant le brûlis et de mieux comprendre la réponse pédologique suite à cette perturbation. Cette étude, abordant la problématique sous un angle régional, a fait ressortir la prépondérance de l'influence de la texture des sols sur leurs caractéristiques initiales ainsi que sur leurs dynamiques en réponse au brûlis. Tenant compte de la variabilité pédologique, ce projet de recherche contribue à redéfinir les directions à prendre pour limiter les impacts du déboisement par brûlis sur la fertilité du sol ainsi que sur le lessivage de Hg. La conclusion générale de ce mémoire, en plus de faire ressortir les contributions, mais aussi, les limites de l'étude, souligne le dilemme opposant développement et protection de l'environnement au coeur duquel se trouve l'Amazonie. Quelques pistes de réflexion pour un développement soutenable de l'Amazonie sont proposées. Par exemple, l'auteure rappelle qu'un soutien à l'agriculture familiale et aux communautés rurales ainsi qu'une prise en compte des caractéristiques environnementales et humaines sont à inclure dans l'élaboration de recommandations visant un développement plus durable de l'Amazonie. S'ajoutant aux nombreux autres travaux portant sur l'agriculture et le déboisement en Amazonie, cette étude réaffirme la nécessité d'un modèle de développement agricole favorisant des pratiques écologiquement, économiquement et socialement viables qui assurera le maintien de la santé des écosystèmes et des populations. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Amazonie, Région du Tapajós, Déforestation, Petite agriculture, Agriculture sur brûlis, Mercure, Fertilité du sol, Texture du sol, Usage de la terre.

L'utilisation du brûlis comme méthode de déboisement est prédominante en Amazonie, bien que ses impacts sévères sur la qualité des sols soient reconnus depuis longtemps. Des études plus récentes ont également montré le lien entre les activités de coupe et brûlis des forêts primaires et la contamination mercurielle des écosystèmes aquatiques. L'objectif ce mémoire est d'évaluer l'effet de la trituration des jachères, une méthode de défrichement alternative sans usage du feu, sur les propriétés physico-chimiques du sol d'abord, puis sur la rétention du mercure, comparativement au défrichement traditionnel par le brûlis, et ce sur des sols longtemps exploités. Nous avons travaillé à partir du dispositif expérimental de l'EMBRAPA comprenant: 1) une séquence de culture alternative (CT) combinant l'amélioration de la jachère par des légumineuses et l'usage de la trituration, 2) une séquence de culture traditionnelle (CB) établie sur une jachère naturelle brûlée, 3) un pâturage établi sur une jachère naturelle triturée (PT), 4) un pâturage établi sur une jachère naturelle brûlée (PB), 5) une jachère forestière de 40 ans (1), utilisée comme témoin. Les variables physico-chimiques du sol ont été mesurées, auxquelles se sont ajoutées les concentrations en Hgtot. Les parcelles ont été échantillonnées sur trois horizons (0-5cm, 20-25 cm et 50-55 cm), les teneurs en mercure normalisées par rapport à la densité, à la teneur en argile et à la matière organique du sol; et les facteurs d'enrichissement en Hg entre les horizons calculés. Concernant les propriétés physico-chimiques du sol, l'amélioration de la jachère combinée à sa trituration dans la parcelle cultivée CT a permis la conservation d'une bonne structure du sol sans toutefois permettre une augmentation significative de l'humidité du sol en saison sèche. L'effet positif de la technique sur les propriétés chimiques du sol dans CT est manifeste. Dans les pâturages en revanche, l'emploi de la technique de la trituration sur jachère naturelle plutôt que sur jachère plantée avec des légumineuses semble avoir été moins efficace sur ces variables physico-chimiques. Quant au mercure, nous avons mesurés de très faibles teneurs dans les sols étudiés (de 24.83 ± 13.90 à 49.48 ± 30.05 ng.g⁻¹ dans l'horizon 0-5 cm), et nous n'avons pu mettre en évidence d'effet bénéfique de la méthode de la trituration sur la rétention du mercure dans les cultures et les pâturages. Le long historique d'utilisation de ces sols et les épisodes de brûlis antérieurs avaient probablement déjà entamé la fraction la plus labile du réservoir de mercure du sol, masquant les effets bénéfiques potentiels de la pratique de la trituration. Il se pourrait également que certains processus liés à la présence du paillis organique puissent faciliter les pertes de ce métal par le système (compétition cationique et dislocation, mobilisation par la matière organique dissoute). ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Agriculture familiale, Amazonie, Culture sur brûlis, Trituration, Mercure, Sol.

Depuis plusieurs années, l'Amazonie brésilienne subit d'importantes pressions anthropiques. On note entre autres celle des agriculteurs familiaux qui pratiquent une agriculture de subsistance basée principalement sur l'usage de la coupe et du brûlis. Cette recherche s'est déroulée dans trois communautés rurales de l'Amazonie brésilienne, dans l'État du Pará. Elle comporte deux volets intrinsèquement liés. D'une part, elle vise à connaître les représentations des agriculteurs et des agriculteurs-pêcheurs familiaux, hommes et femmes, concernant l'usage de la coupe et du brûlis et les alternatives agricoles sans feu, afin de mieux comprendre les pratiques actuelles et faciliter l'éventuelle mise en place d'alternatives plus respectueuses de l'environnement et moins nocives pour la santé humaine. La présente étude investigue également les aspects négatifs et positifs pouvant expliquer le recours à cette pratique. D'autre part, elle vise à obtenir le portrait le plus complet possible des connaissances (et leurs sources), des désirs et des besoins présents au sein des populations étudiées en lien avec les alternatives agricoles et de connaître les facteurs et les variables qui constituent des leviers et des obstacles à leur possible adoption. La collecte de données a été effectuée principalement à l'aide d'entrevues semi-dirigées. L'analyse des données, pour sa part, s'est basée sur la réduction quasi-phénoménologique, l'analyse thématique et le questionnement analytique. Les principaux résultats montrent que pour le moment, les agriculteurs familiaux perçoivent la technique de la coupe et du brûlis comme étant la meilleure pour eux et la plus accessible, puisque la seule alternative qu'ils connaissent est la mécanisation. Les principales conclusions de notre étude montrent que les agriculteurs et les agriculteurs-pêcheurs, tant hommes que femmes, perçoivent des aspects négatifs par rapport à l'utilisation de la coupe et du brûlis qui concernent les aspects environnementaux et la santé humaine et des avantages quant au recours à cette même technique relatifs aux aspects agricoles et économiques. Les facteurs socio-culturels influencent aussi les représentations. Cette recherche nous a aussi permis de voir que les aspects négatifs et positifs de l'utilisation des brûlis ne sont pas au même niveau; les premiers étant plutôt d'ordre collectif et les seconds plutôt d'ordre individuel. Ces aspects expliquent en partie pourquoi pour le moment les agriculteurs utilisent encore la coupe et le brûlis malgré les aspects négatifs que cela implique, en plus du fait qu'il n'existe pas, pour l'instant, une méthode alternative adaptée à leurs aspirations, à leurs conditions et à leur milieu. Puisque l'on note des différences concernant les discours et les représentations sociales entre les hommes et les femmes, à la fois concernant la pratique actuelle et les alternatives, il est essentiel de les considérer d'égal à égal en vue d'un changement de pratiques agricoles et de stimuler la discussion entre les deux groupes. Puisque la région du Brésil où sont originaires les agriculteurs (où ils sont nés) joue également un rôle essentiel dans les représentations sociales par rapport au brûlis et quant au regard des personnes envers les pratiques alternatives, un dialogue doit être prôné entre les groupes de différentes origines pour favoriser la mise en place et la diffusion d'alternatives agricoles non seulement orientées vers la production agricole, mais aussi adaptées à l'environnement et aux préoccupations communautaires. La disponibilité des ressources financières, les incitatifs du marché, les facteurs biophysiques ainsi que les risques et les incertitudes jouent aussi des rôles importants en tant que leviers ou obstacles par rapport à la possible adoption d'alternatives agricoles. Dans une perspective de changement de pratiques agricoles, les responsables des politiques publiques doivent être impliqués à plusieurs niveaux et la participation des populations en vue de l'adoption d'alternatives est essentielle, tout comme une approche interdisciplinaire. L'adoption d'une alternative à la technique de la coupe et du brûlis est un processus long et complexe qui ne peut être vraiment compris et expliqué qu'en utilisant des éléments multiples puisqu'elle ne représente pas uniquement une question environnementale, mais également sociale, économique, politique, culturelle et éthique. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : agriculture de coupe et de brûlis, pratiques agricoles durables, représentations sociales, adoption et diffusion des innovations, Amazonie brésilienne

La déforestation en milieu tropical est considérée depuis plusieurs décennies comme un fléau écologique majeur. A tort ou à raison, les pratiques de défriche-brûlis sont fréquemment mises en cause. L'objectif de cette thèse est de caractériser et suivre l'évolution des défrichements agricoles en forêt amazonienne par télédétection multi-capteur. Deux types de défrichements sont abordés : les abattis en Guyane française et les fronts pionniers au Brésil. Ces modes de colonisation agricole relèvent de logiques différentes et provoquent une déforestation d'ampleur variable. Les fronts pionniers émanent initialement d'une volonté politique de " mise en valeur " organisée de la forêt, mais ils essaiment par la suite et leur suivi devient difficile. Les abattis, bien que de petite taille, se multiplient très souvent de manière non planifiée. Ces abattis étant en général spontanés et itinérants, le besoin de surveillance et de gestion de l'espace devient d'autant plus prégnant que le statut foncier est précaire et la demande en terres agricoles croissante. La méthodologie mise en œuvre pour évaluer et suivre les atteintes à la forêt comporte deux étapes principales. La première consiste à caractériser les configurations télédétectées des abattis et des fronts pionniers sur les images optiques (NOAA AVHRR, Spot 4 VEGETATION, Landsat TM, Spot XS, photographies aériennes) et radar (JERS et ERS). La deuxième porte sur l'utilisation des données multidates pour quantifier l'évolution des défrichements agricoles et expliquer les dynamiques d'occupation du sol. L'exploitation des images est menée alternativement avec l'analyse des données socio-économiques issues d'enquêtes et relevés de terrain. Ces deux étapes débouchent sur une proposition de veille aérospatiale pour la surveillance et la gestion de la forêt amazonienne. Cette veille est déclinée en niveaux de suivi correspondant aux caractéristiques des capteurs et à l'emprise spatiale des défrichements. Pour une surveillance opérationnelle, des traitements d'images adaptés aux spécificités géographiques et climatiques des régions tropicales humides sont proposées, ainsi que des indicateurs environnementaux et socio-économiques qui complètent les observations par satellites.

L’occupation du sol en zone forestière de Yangambi dans la Cuvette centrale congolaise (RDC) change rapidement et la fragmentation forestière liée à l’agriculture itinérante sur brûlis est devenue l’un des processus dominant la dynamique paysagère. La présente étude s’est fixée comme objectif de suivre une approche microclimatique en transects pour déterminer la zone de lisière entre les jachères herbeuses et les forêts denses, et ce, afin de mieux comprendre les réponses des propriétés physico-chimiques du sol aux changements d’occupation du sol et à la fragmentation forestière. Deux zones les plus appréciées par les paysans pour leurs exploitations agricoles ont été choisies en fonction des unités pédologiques existantes :la série Yangambi et la série Yakonde. Des échantillons non perturbés du sol de 0-10, 10-20 cm, 20-30 cm et perturbés de 0-20 cm ont été prélevés dans les différentes occupations de sols après la détermination de la zone de lisière. Notre démarche a consisté à comparer les propriétés de sols identiques au plan de leur pédogenèse, sous jachère herbeuse, sous lisière et sous couvert forestier, de façon à quantifier l’effet de lisière sur les propriétés des sols, pour mieux connaître les conséquences édaphiques de la fragmentation des forêts par l’agriculture itinérante sur brûlis. <p>Les résultats obtenus ont montré que la zone de lisière entre les jachères et les forêts denses a une largeur de 70 m pour la série Yangambi et 68 m pour la série Yakonde. Les variations microclimatiques de la lisière en terme de température de l’air, sont intermédiaires (moyenne, minima et maxima) entre celles des jachères herbeuses et des forêts denses. La fragmentation des forêts par l’agriculture itinérante sur brûlis modifie profondément les propriétés physico-chimiques de sols dans les couches superficielles. Un des effets de changements d’occupation du sol et de la fragmentation est la présence d’horizons superficiels à texture sableuse au niveau des jachères herbeuses et des lisières forestières. La densité apparente et la conductivité hydraulique ont subit une importante dégradation sous les jachères herbeuses. A l’inverse, la lisière forestière assure une bonne structure conservatrice du sol (faible densité apparente et bonne conductivité hydraulique). Le sol des forêts denses présente des bonnes propriétés physiques et de ce fait, est pris comme référence à partir duquel les effets de dégradation physique du sol peuvent être appréciés. <p>Le potentiel chimique du sol (pH, phosphore assimilable, le taux de saturation en bases et la CECE) est meilleur au niveau des jachères herbeuses et des lisières forestières par rapport aux forêts denses suite à la pratique du brûlis qui permet de restituer au sol une fraction de la minéralomasse forestière par les cendres. Les teneurs en carbone et azote totaux du sol ont été significativement plus élevées sous les lisières forestières que sous les jachères herbeuses et les forêts denses. Les résultats de l’indice de Kamprath ont montré que, les lisières, en plus de contribuer à l’accroissement de carbone organique du sol, tendent à diminuer la toxicité aluminique de sols étudiés. A l’inverse, l’étude a mis en évidence une toxicité aluminique plus élevée sous la jachère herbeuse de la série Yangambi que sous la lisière. En parallèle, nous avons observé une baisse des teneurs en fer sous toutes les jachères et les lisières forestières. <p>Les pratiques de jachères cultivées et d’agroforesterie s’avèrent incontournables pour enrichir ces sols en matière organique, limiter l’érosion liée au brûlis afin de freiner le lessivage des nutriments, éviter le compactage du sol et assurer le maintien à long terme d’une bonne structure conservatrice du sol.<p><p>In the forest zone of Yangambi, located in the Central Congo Basin (DRC), land use is changing rapidly and forest fragmentation due to slash and burn agriculture has become one of the dominant processes of landscape dynamics. This study's main goal is to apply a microclimatic approach in transects to determine the edge area between the fallow grasslands and dense forests, and, in order to better understand the responses of the soil physico-chemical properties to changes in land use and forest fragmentation. Two most popular areas used by farmers have been selected on the basis of the existing soil units: the Yangambi and Yakonde series. Undisturbed soil samples at depths of 0-10 cm, 10-20 cm, 20-30 cm and the disturbed at 0-20 cm were collected from different the land use types after detecting the edge area. Our approach was to compare the properties of identical soils based on their genesis, under grass fallow, edge and forest cover, so as to quantify the effect of edge on the soil properties, to better understand the edaphic consequences of the forest fragmentation by slash and burn shifting cultivation. <p>The results showed that the edge area between fallow and dense forests has a width of 70 m for the Yangambi series and 68 m for the Yakonde series. Microclimatic variations of the edge in terms of air temperature are intermediate (average, minimum and maximum) between grass fallows and dense forests. The fragmentation of forests by slash and burn shifting cultivation profoundly modifies the physico-chemical properties of soils in the surface layers. One of the effects of changes in land use and fragmentation was the presence of surface layers with more sandy texture in the fallow grassland and forest edges. Bulk density and hydraulic conductivity undergo an important degradation under grass fallows. In contrast, the forest edge ensures a maintenance of the soil structure (low bulk density and good hydraulic conductivity). Dense forest soil has thus good physical properties and therefore is taken as the reference from which the effects of soil physical degradation can be appreciated. <p>The chemical potential of the soil (based on pH, available phosphorus, base saturation and CECE) is better in the grass fallows and forest edges compared to dense forests due to the practice of slash and burn which allows restoration by adding nutrients to the soil through the ashes. The carbon and total nitrogen in the soil were significantly higher under forest edges than in fallow grasslands and dense forests. The results of the-Kamprath index shows the edges, in addition to contributing to an increase in soil organic carbon, tend to decrease the aluminium toxicity of studied soils. By contrast, the study revealed a higher aluminium toxicity under fallow grassland on the Yangambi series that under the edge and the forest. In parallel, we observed a decrease in iron contents in all fallow lands and forest edges. <p>The practices of cultivated fallows and agroforestry are proving unavoidable for enriching these soils in organic material, to reduce erosion related to slash and burn in order to curb the leaching of nutrients, to avoid soil compaction and to maintain a long-term well developed soil structure.<p><p> / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished