L'énigme du cacaoyer
L'arbre tropical, dont les graines servent à produire du chocolat et d'autres sucreries, a ses secrets
07.04.2022
- Allemagne
Le cacao est depuis longtemps une matière première recherchée par l'industrie alimentaire mondiale. À première vue, il semble donc surprenant que la biologie connaisse peu de choses sur la pollinisation du cacaoyer - alors que c'est précisément ce processus qui est à la base de la fructification et, en fin de compte, du rendement.
Au second coup d'œil, cependant, on comprend rapidement pourquoi la pollinisation de cette culture tropicale recèle tant de secrets : les fleurs de cacao sont très petites et se trouvent généralement par milliers sur un arbre. Les insectes qui se rassemblent autour des fleurs sont également minuscules et très diversifiés en termes d'espèces. Tous ces facteurs rendent les observations systématiques difficiles.
Étude dans le nord et le sud du Pérou
Une nouvelle étude apporte désormais plus de clarté. Elle a été menée au Pérou par une équipe de recherche internationale de la chaire d'écologie animale et de biologie tropicale de la Julius-Maximilians-Universität (JMU) de Würzburg, en Allemagne. L'organisation chef de file du projet était Bioversity International, la Deutsche Gesellschaft für internationale Zusammenarbeit (GIZ) a financé le projet.
L'Amérique du Sud est la région d'origine du cacaoyer, qui y est présent dans le sous-bois des forêts tropicales humides. En agriculture aussi, le cacaoyer est planté à l'ombre d'arbres plus grands, dans des systèmes dits agroforestiers. Les chercheurs ont appliqué de la colle sur les fleurs de cacao de 20 systèmes de ce type dans le nord et le sud du Pérou afin de déterminer quels animaux visitent les fleurs. Ils ont également analysé l'influence du degré d'ombrage et de la distance à la forêt la plus proche sur l'activité des visiteurs des fleurs.
Les résultats ont été publiés dans la revue Ecological Solutions and Evidence. Le premier auteur est la biologiste Justine Vansynghel, qui est doctorante à la JMU sous la direction du professeur Ingolf Steffan-Dewenter depuis 2018.
Une grande variété d'insectes gambade sur les fleurs
Dans les agroforêts de cacao du nord sec du Pérou, les pucerons (38 %), les fourmis (13 %) et les thrips (10 %), étaient les visiteurs les plus fréquents des fleurs. Dans le sud plus humide, en revanche, les thrips (65 %), les moucherons (14 %) et les guêpes parasites (10 %) étaient les plus courants.
Dans le nord, les chercheurs ont compté d'autant plus d'insectes sur les fleurs de cacao que les plantations étaient ombragées. Au sud, en revanche, les insectes préféraient rester dans les plantations moins ombragées, du moins pendant la saison des pluies au cours de laquelle l'étude a eu lieu. La distance à la forêt la plus proche n'a pas joué de rôle dans l'ampleur de la visite des fleurs dans les deux régions.
Le transfert de pollen et la nouaison restent faibles
L'équipe de Justine Vansynghel a également observé que seuls deux pour cent des fleurs de cacao pollinisées donnaient des fruits. Le transfert du pollen à la main a permis de tripler la nouaison, qui est passée à 7 %, ce qui reste très faible.
Le chercheur doctoral ne peut que spéculer sur les facteurs qui limitent la nouaison. L'une des raisons pourrait être qu'il n'y a tout simplement pas de pollinisateurs efficaces pour le cacao au Pérou. C'est ce que suggère le fait que très peu de grains de pollen ont été comptés sur la plupart des fleurs de cacao, soit une moyenne de 30. Selon la littérature, quatre fois cette quantité serait nécessaire pour une pollinisation réussie. Une autre raison de la faible fructification du cacao pourrait être que les différents plants de cacao sont génétiquement incompatibles entre eux.
De nombreuses questions restent à éclaircir
. Il reste donc de grandes lacunes dans notre connaissance de la biologie du cacaoyer. "Il serait notamment important d'identifier les principaux pollinisateurs", indique Justine Vansynghel. Ensuite, il serait également possible de développer des systèmes agroforestiers à plus haut rendement et des stratégies de gestion améliorées dans les régions péruviennes d'origine du cacaoyer.
Pourquoi les rendements du cacao sont-ils si mauvais au Pérou qu'en Afrique ou en Asie ? "En Indonésie, vous pouvez obtenir une nouaison d'environ 50 % avec la pollinisation manuelle. Cela s'explique probablement par le fait que les plantations n'utilisent pas les clones de cacao indigènes d'Amérique du Sud, mais des clones à haut rendement", explique le chercheur de la JMU.
D'autre part, les plantations de cacao en Afrique et en Asie sont menacées par tellement de maladies et de parasites que les grandes monocultures peuvent être éliminées d'un seul coup. Un autre problème avec les clones non indigènes à haut rendement est qu'ils ne produisent de bonnes récoltes que pendant cinq à dix ans. Après cela, les anciennes plantations sont abandonnées, et la forêt existante est coupée pour de nouvelles plantations.
Au second coup d'œil, cependant, on comprend rapidement pourquoi la pollinisation de cette culture tropicale recèle tant de secrets : les fleurs de cacao sont très petites et se trouvent généralement par milliers sur un arbre. Les insectes qui se rassemblent autour des fleurs sont également minuscules et très diversifiés en termes d'espèces. Tous ces facteurs rendent les observations systématiques difficiles.
Étude dans le nord et le sud du Pérou
Une nouvelle étude apporte désormais plus de clarté. Elle a été menée au Pérou par une équipe de recherche internationale de la chaire d'écologie animale et de biologie tropicale de la Julius-Maximilians-Universität (JMU) de Würzburg, en Allemagne. L'organisation chef de file du projet était Bioversity International, la Deutsche Gesellschaft für internationale Zusammenarbeit (GIZ) a financé le projet.
L'Amérique du Sud est la région d'origine du cacaoyer, qui y est présent dans le sous-bois des forêts tropicales humides. En agriculture aussi, le cacaoyer est planté à l'ombre d'arbres plus grands, dans des systèmes dits agroforestiers. Les chercheurs ont appliqué de la colle sur les fleurs de cacao de 20 systèmes de ce type dans le nord et le sud du Pérou afin de déterminer quels animaux visitent les fleurs. Ils ont également analysé l'influence du degré d'ombrage et de la distance à la forêt la plus proche sur l'activité des visiteurs des fleurs.
Les résultats ont été publiés dans la revue Ecological Solutions and Evidence. Le premier auteur est la biologiste Justine Vansynghel, qui est doctorante à la JMU sous la direction du professeur Ingolf Steffan-Dewenter depuis 2018.
Une grande variété d'insectes gambade sur les fleurs
Dans les agroforêts de cacao du nord sec du Pérou, les pucerons (38 %), les fourmis (13 %) et les thrips (10 %), étaient les visiteurs les plus fréquents des fleurs. Dans le sud plus humide, en revanche, les thrips (65 %), les moucherons (14 %) et les guêpes parasites (10 %) étaient les plus courants.
Dans le nord, les chercheurs ont compté d'autant plus d'insectes sur les fleurs de cacao que les plantations étaient ombragées. Au sud, en revanche, les insectes préféraient rester dans les plantations moins ombragées, du moins pendant la saison des pluies au cours de laquelle l'étude a eu lieu. La distance à la forêt la plus proche n'a pas joué de rôle dans l'ampleur de la visite des fleurs dans les deux régions.
Le transfert de pollen et la nouaison restent faibles
L'équipe de Justine Vansynghel a également observé que seuls deux pour cent des fleurs de cacao pollinisées donnaient des fruits. Le transfert du pollen à la main a permis de tripler la nouaison, qui est passée à 7 %, ce qui reste très faible.
Le chercheur doctoral ne peut que spéculer sur les facteurs qui limitent la nouaison. L'une des raisons pourrait être qu'il n'y a tout simplement pas de pollinisateurs efficaces pour le cacao au Pérou. C'est ce que suggère le fait que très peu de grains de pollen ont été comptés sur la plupart des fleurs de cacao, soit une moyenne de 30. Selon la littérature, quatre fois cette quantité serait nécessaire pour une pollinisation réussie. Une autre raison de la faible fructification du cacao pourrait être que les différents plants de cacao sont génétiquement incompatibles entre eux.
De nombreuses questions restent à éclaircir
. Il reste donc de grandes lacunes dans notre connaissance de la biologie du cacaoyer. "Il serait notamment important d'identifier les principaux pollinisateurs", indique Justine Vansynghel. Ensuite, il serait également possible de développer des systèmes agroforestiers à plus haut rendement et des stratégies de gestion améliorées dans les régions péruviennes d'origine du cacaoyer.
Pourquoi les rendements du cacao sont-ils si mauvais au Pérou qu'en Afrique ou en Asie ? "En Indonésie, vous pouvez obtenir une nouaison d'environ 50 % avec la pollinisation manuelle. Cela s'explique probablement par le fait que les plantations n'utilisent pas les clones de cacao indigènes d'Amérique du Sud, mais des clones à haut rendement", explique le chercheur de la JMU.
D'autre part, les plantations de cacao en Afrique et en Asie sont menacées par tellement de maladies et de parasites que les grandes monocultures peuvent être éliminées d'un seul coup. Un autre problème avec les clones non indigènes à haut rendement est qu'ils ne produisent de bonnes récoltes que pendant cinq à dix ans. Après cela, les anciennes plantations sont abandonnées, et la forêt existante est coupée pour de nouvelles plantations.
Pollinisation manuelle du cacao en frottant deux fleurs ensemble pour transférer le pollen.
Carlos Ulloque-Samatelo
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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