Le dixième principe de conception de la permaculture est « Edge Effect » – l’utilisation de la bordure et des modèles naturels pour un meilleur effet.
Ce principe de conception est concerné par l’augmentation de la diversité et de la productivité dans nos systèmes en émulant le phénomène écologique connu sous le nom de « edge effect », et les modèles trouvés dans la Nature.
Pour comprendre ce principe de conception, nous allons d’abord explorer l’effet de bord en ce qui concerne la conception de la permaculture, puis nous examinerons comment nous pouvons incorporer les modèles de la Nature dans nos conceptions pour rendre nos systèmes plus efficaces et productifs.
Effet de bord
L’effet de bord est un concept écologique qui décrit comment il y a une plus grande diversité de vie dans la région où les bords de deux écosystèmes adjacents se chevauchent, comme terre/eau, ou forêt/prairie. Au bord de deux écosystèmes qui se chevauchent, vous pouvez trouver des espèces de ces deux écosystèmes, ainsi que des espèces uniques qui ne se trouvent dans aucun des deux écosystèmes, mais qui sont spécialement adaptées aux conditions de la zone de transition entre les deux bords.
Pour plus de clarté, nous devons d’abord définir certains termes écologiques clés.
- Une lisière est la limite ou l’interface entre deux communautés biologiques (par exemple, la forêt et la prairie) ou entre différents éléments du paysage (par exemple, la terre et l’eau).
- Un écotone est la zone de transition le long des lisières de deux communautés écologiques adjacentes, où une communauté écologique rencontre l’autre (par exemple, la zone entre la forêt et la prairie). La transition d’un écosystème à l’autre peut être très progressive ou très nette.
Les environnements de bordure se produisent naturellement à de nombreuses limites d’écosystèmes, en voici quelques exemples :
- le long du périmètre des plans d’eau, tels que les rivières, les lacs et les ruisseaux
- lorsque les forêts jouxtent les affleurements rocheux, les zones riveraines (c’est-à-dire. les berges des rivières), les prairies
- le long des affleurements de roches exposées et des falaises
- où les zones boisées bordent des clairières
- où il existe de fortes discontinuités dans le type de sol ou l’hydrologie
- où les estuaires rencontrent l’océan
Le schéma suivant illustre le fonctionnement de l’effet de lisière :
Dans cet exemple, chaque écosystème, étiqueté A et B, ne contient que trois espèces, colorées en rouge, bleu et jaune.
L’écosystème A contient 3 espèces représentées par des carrés et l’écosystème B en a 3 représentées par des cercles.
Dans la région où ils se chevauchent, appelée l’écotone, on trouve des carrés et des cercles rouges, bleus et jaunes.
La combinaison des carrés et des cercles (qui représentent six espèces) produit des conditions uniques qui peuvent maintenant accueillir trois nouvelles espèces, représentées par des triangles rouges, bleus et jaunes.
Donc, alors que les écosystèmes A et B contiennent chacun trois espèces, la zone de transition de chevauchement en contient neuf.
Cette augmentation de la diversité qui résulte du chevauchement des écosystèmes est connue sous le nom d’effet de bordure.
L’effet de bordure – Lorsque deux écosystèmes se chevauchent, la zone de chevauchement accueille des espèces des deux, plus une autre espèce qui ne se trouve que dans la zone de chevauchement.
Ces écotones (les régions où les bords de deux écosystèmes se chevauchent), contiennent une plus grande diversité d’espèces que l’un ou l’autre des deux écosystèmes séparés, et ont une productivité significativement plus élevée, pour les raisons suivantes :
- Les ressources des deux écosystèmes sont accessibles en un seul endroit.
- Les conditions telles que la température de l’air, l’humidité, l’humidité du sol et les niveaux d’intensité lumineuse changent toutes aux bords.
- Les variations des conditions aux bords peuvent créer des microclimats favorables qui peuvent soutenir des espèces uniques.
- L’augmentation de la disponibilité de la lumière pour les plantes le long des bords permet de soutenir plus de plantes (plus grande diversité) et augmente la productivité.
- L’augmentation de la diversité des plantes augmente les insectes herbivores, ce qui augmente les oiseaux, et finalement les prédateurs.
- Les bords et les frontières des écosystèmes agissent comme des « filets énergétiques » ou des tamis, capturant le mouvement massif de matériaux, de nutriments et d’énergie à travers leurs frontières – les feuilles et le sol sont soufflés par le vent contre les barrières, les coquillages s’échouent sur la plage, etc.
- Les écosystèmes adjacents sont connectés via les flux d’énergie, de matériaux (nutriments) et d’organismes à travers leurs frontières, et ces flux peuvent exercer de fortes influences sur la fertilité et la productivité des écosystèmes.
Il est important de noter que les conditions environnementales à la périphérie des écosystèmes sont généralement différentes de celles qui existent en profondeur dans les écosystèmes eux-mêmes.
L’augmentation de la productivité et de la diversité résultant de l’effet de bordure est clairement observable dans la Nature. Les écologies de mangrove (interface terre/mer) et les écologies de récifs (interface corail/océan) sont parmi les systèmes naturels les plus productifs. Les zones riveraines (les berges des rivières et des ruisseaux) sont très riches en biodiversité. Les établissements humains traditionnels sont généralement situés dans les zones de transition hautement productives entre les écosystèmes, comme le long des rivières, des estuaires ou de l’océan, entre les piémonts et les plaines, à la périphérie des forêts, ou toute combinaison de ces éléments.
Pour comprendre les lisières, nous devons garder à l’esprit qu’elles sont les interfaces par lesquelles un écosystème se connecte et interagit avec un autre. Les écosystèmes eux-mêmes ne fonctionnent pas de manière isolée, ils sont tous interconnectés dans une toile de vie, comme toutes les choses dans la Nature. L’extrait suivant exprime clairement cette idée:
« …les écologistes des écosystèmes ont reconnu très tôt que les écosystèmes sont ouverts aux flux de matières et d’organismes vivants et non vivants, et que la dynamique des écosystèmes ne pouvait être comprise que si les écosystèmes étaient traités comme des systèmes ouverts soumis à des mouvements parfois massifs de matières à travers leurs frontières. En suivant l’échange et le stockage de « monnaies communes » telles que l’azote et le carbone organique entre les composants biotiques et abiotiques du système et leur circulation à travers les frontières du système, les écologistes des écosystèmes ont démontré comment les écosystèmes fonctionnaient comme des réseaux hautement interconnectés. »
Source : Bart Johnson, Kristina Hill – « Ecology and Design, Frameworks for Learning », Island Press, 2002
Utilisation de l’effet de bord dans la conception
Comme nous l’avons vu, les bords servent d’interfaces aux écosystèmes, et ces frontières sont beaucoup plus productives et riches en vie.
Ce que cela signifie en termes de conception de la permaculture est que :
- Il y a un plus grand nombre de relations mutuellement bénéfiques entre les éléments aux bords.
- Les lisières servent de « pièges à énergie » puisqu’elles sont les points où les matériaux, les nutriments et les organismes circulent à travers les écosystèmes, et il y a un cycle accru de matériaux et de nutriments aux lisières.
- Les lisières créent des microclimats bénéfiques.
- Les bords des écosystèmes sont très importants pour soutenir la biodiversité et la production de biomasse.
Nous pouvons tirer parti du phénomène naturel de « l’effet de bord » pour augmenter la productivité et les rendements des systèmes que nous concevons. Nous y parvenons en augmentant le bord disponible dans nos conceptions.
La façon dont nous augmentons le bord est en regardant les modèles de la Nature et en émulant ces modèles dans nos conceptions.
La Nature a évolué pour être aussi efficace que possible sur des centaines de millions d’années, et nous trouvons curieusement que dans les conceptions de la Nature, il n’y a pas de lignes droites dans la Nature, mais une variété de modèles que nous voyons répétés partout.
Donc, regardons les motifs de la Nature qui nous permettent d’arranger les éléments plus efficacement !
Patrons
Lorsque nous regardons la Nature, nous trouvons des motifs similaires répétés à travers toutes les formes de vie. Ces motifs ne sont pas là pour des raisons esthétiques, pas seulement pour le look, mais en raison des efficacités qu’ils fournissent.
La nature a perfectionné le fait d’emballer autant que possible dans de petits espaces et d’optimiser l’organisation des choses. Dans de nombreux systèmes naturels, les surfaces qui servent d’interfaces avec l’environnement sont maximisées en augmentant le bord par des motifs.
Motifs lobulaires ou crénelés
Un bord lobulaire (ayant de petits lobes) ou crénelé (ayant des indentations carrées) fournit plus de bord qu’une ligne droite.
Les rivières suivent des cours sinueux dans le paysage, ce qui augmente la pénétration de l’eau dans la terre et crée un écosystème riverain de plus grande superficie que si elles coulaient en ligne droite.
Photo aérienne du fleuve Mississippi-River
De même, le modèle du macrocosme se reflète dans le microcosme, nos propres intestins s’enroulent de la même manière pour maximiser la longueur, et donc la surface, pour absorber les nutriments des aliments que nous digérons.
Les intestins humains présentent le même motif ondulé (crénelé)
Nous pouvons encore aller plus loin dans le microcosme et retrouver les mêmes motifs. Si nous regardons à l’intérieur des cellules des organismes vivants, nous trouvons de petites structures appelées Mitochondries – des organelles de forme oblongue qui se trouvent dans chaque cellule eucaryote (non bactérienne). Dans la cellule animale, elles sont les principaux générateurs d’énergie, convertissant l’oxygène et les nutriments en énergie. Ce processus est appelé respiration aérobie et c’est la raison pour laquelle les animaux respirent de l’oxygène.
Mitochondries, les « générateurs d’énergie » à l’intérieur des cellules vivantes, montrant un motif ondulé dans leur structure interne
Nous pouvons reproduire ce motif dans nos conceptions pour maximiser le bord disponible. Si nous construisons un étang par exemple, sans changer la taille de l’étang, nous pouvons doubler la longueur du bord (l’interface terre/eau), et donc serrer deux fois plus de plantes productives autour. Dans l’exemple ci-dessous, les calculs mathématiques montrent comment, pour un étang basé sur n cercle de 11,3 m, nous créons 100 mètres carrés pour la surface de l’eau, et en changeant le bord d’un droit à un ondulé, nous pouvons doubler la circonférence effective.
Nous pouvons utiliser le même principe dans la conception des lits de jardin. Un chemin ondulé à travers un jardin nous donne plus de bord pour planter le long, et plus d’espace pour accéder au jardin. Nous pouvons augmenter l’espace et les bords accessibles dans un jardin en utilisant des « lits en trou de serrure ». Un lit en trou de serrure permet un plus grand accès dans les lits de jardin sans avoir à marcher dans le sol, ce qui empêche le compactage du sol, qui entrave la croissance des plantes.
Le même concept peut être appliqué au niveau inférieur suivant des lits de jardin, à la disposition réelle des plantations dans les lits, pour optimiser l’utilisation de l’espace et donc augmenter les rendements.
Les cercles indiquent l’espace alloué à chaque plante, les plantes restent donc à la même distance les unes des autres dans les deux cas. Si un cercle a une largeur de 15cm (6″), alors les plantes dans les deux arrangements sont toujours à cette distance les unes des autres. Lorsque nous changeons la disposition de plantation de droite à ‘ondulée’, nous pouvons augmenter la quantité de plantes dans notre lit de jardin dans cet exemple de 70 à 86.
C’est le principe de base derrière le système de Edge Cropping, où deux cultures sont plantées en bandes alternées, c’est-à-dire des rangées de blé avec des rangées de luzerne entre elles, ou du maïs avec du soja. Les bandes peuvent être plantées en lignes « ondulées » pour maximiser l’utilisation de l’espace et mettre plus de plantes dans une zone donnée.
Ce système est aussi plus communément appelé Strip Intercropping, où plusieurs cultures sont cultivées dans des bandes étroites et adjacentes, qui permettent l’interaction entre les différentes espèces, mais aussi la gestion avec des équipements modernes. Il s’agit d’une adaptation du système de base de la culture intercalaire aux pratiques agricoles contemporaines et mécanisées.
La culture intercalaire est la pratique consistant à produire plusieurs cultures dans un espace donné. De tout temps et partout dans le monde, les cultures intercalaires ont été utilisées pour mieux faire correspondre les demandes des cultures à la lumière du soleil, à l’eau, aux nutriments et à la main-d’œuvre disponibles. L’avantage de la culture intercalaire par rapport à la culture unique (culture d’une seule plante dans un champ) est que la concurrence pour les ressources entre les espèces est moindre que celle qui existe au sein d’une même espèce.
Source : Strip Intercropping (Pm1763) Janvier 1999 – Iowa State University, University Extension
Les haies peuvent prendre beaucoup plus de formes:
- Un motif en zigzag pour une clôture la rend plus résistante au vent et moins susceptible d’être renversée.
- Des bords piqués, semblables à un gaufrier, peuvent être utilisés dans les climats secs pour piéger les débris emportés par le vent, la matière organique, l’eau et les graines.
- Des chemins doucement incurvés suivant le contour d’une colline permettent d’accéder à l’entretien des zones de culture
- Un « piège à soleil » peut être réalisé en utilisant des limites fortement incurvées pour protéger les plantes du vent et maximiser la chaleur.
Motifs en spirale
Une spirale est un autre motif qui apparaît fréquemment dans la nature, et cette forme peut également être utilisée pour augmenter la quantité de bord productif avec lequel nous pouvons travailler.
Modèle en spirale dans une fleur
Modèle en spirale dans une coquille de nautile
Lorsque nous utilisons le modèle d’une spirale dans nos conceptions, nous utilisons le modèle en trois dimensions, notre modèle en spirale peut s’élever dans l’air plutôt que de rester à plat sur le sol.
L’application la plus courante de cette technique de conception est une spirale d’herbes, comme illustré ci-dessous. La largeur typique d’une spirale d’herbes est d’environ 1,6 m (un peu plus de 5′) de diamètre.
En utilisant cette taille, nous pouvons voir qu’un simple lit circulaire a une surface de 2,0 mètres carrés, mais si nous créons un monticule de terre de 0,5 m de haut, notre surface que nous avons maintenant disponible augmente à 2,4 m. Cela représente un gain de surface de 20%. Plus la spirale est haute (dans la limite du raisonnable), plus nous gagnons de surface supplémentaire.
L’autre avantage que nous gagnons avec une spirale d’herbes sont les multiples microclimats qui sont créés.
- Le côté face au soleil est plus chaud et le monticule agit comme une masse thermique, favorisant les herbes qui aiment le soleil et celles qui ont besoin de plus de chaleur.
- Le côté opposé au soleil est plus ombragé, favorisant les herbes qui aiment l’ombre
- Le haut de la spirale d’herbes est plus sec, car l’eau s’écoule plus facilement, favorisant les herbes qui préfèrent les conditions sèches
- La base de la spirale d’herbes est plus humide, favorisant les herbes qui apprécient plus d’humidité
La conception surélevée permet de cultiver des plantes qui n’aiment pas l’humidité excessive du sol dans des zones qui peuvent devenir gorgées d’eau.
A travers une seule structure, nous sommes en mesure de jardiner verticalement pour augmenter la bordure disponible, créer de multiples microclimats, augmenter les rendements et la productivité, et ajouter un intérêt visuel à l’espace du jardin.
Conclusion
En augmentant les bords dans nos conceptions, nous étendons les interfaces aux écosystèmes environnants, nous emprisonnons plus d’énergie et de matériaux qui se déplacent à travers nos systèmes et, en fin de compte, nous augmentons les rendements et la productivité.
Les motifs de bord peuvent prendre diverses formes – ils peuvent être ondulés, lobulaires ou crénelés, en zigzag ou en spirale. Les monticules élevés en tant que bordures augmentent la zone de culture, offrent une protection contre le vent, améliorent le drainage et créent de multiples microclimats.
Il est important que nous choisissions le type de motifs de bordure le plus approprié pour notre environnement. Différents systèmes nécessiteront différentes approches, et les facteurs que nous devons prendre en compte lors du choix du motif de bordure sont le paysage, l’échelle, le climat et les espèces végétales.
Les systèmes à petite échelle peuvent supporter une plus grande complexité de motifs, tandis que pour les systèmes à grande échelle, il est préférable de garder les motifs simples pour minimiser le travail nécessaire à leur construction et à leur entretien.
Maintenant que nous pouvons imiter les modèles de la Nature pour optimiser l’efficacité de nos jardins, nous pouvons avoir des jardins qui ont un aspect plus naturel et esthétique, et qui sont plus productifs aussi !
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