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Ce lien entre technique agricole et densité de population tient au faite qu’il s’agisse d’une relation systémique : l’amélioration des techniques agricoles autorise une augmentation de la population ; la croissance de la population oblige ou favorise une amélioration des structures agraires.

En outre, le progrès agricole est stimulé par différents facteurs. De fait, lorsque les excédents productifs (surplus) augmentent, on assiste une spécialisation croissante du travail, une multiplication des échanges, un renforcement des structures d'encadrement politique et une augmentation du nombre et de la taille des villes.

En retour, ces transformations stimulent le progrès technique, notamment en matière agricole.

Au 16e siècle, on rencontre dans le Monde les situations suivantes :

• Quelques hab/km² pour l’agriculture itinérante (savanes de l'Afrique occidentale, basses terres d'Amérique centrale et de l'Amérique du Sud).
• +/- 10 hab/km² pour l’agriculture à jachères courtes (hautes terres de l'Afrique de l'Ouest, Andes, Mexique).
• De 10 à 50 hab/km² pour l’agriculture à rotation biennale ou triennale et culture attelée (bassin méditerranéen et majeure partie de l'Europe).
• +/- 100 hab/km² pour l’agriculture pluviale permanente (Flandre, Toscane, Lombardie).
• De 200 à 300 hab/km² pour l’agriculture irriguée (plaine indo-gangétique, golfe du Bengale, Chine du Sud, plaines du Japon, Java et deltas de l'Asie du Sud-Est).

Ces chiffres correspondent au chiffre obtenus par les calculs théoriques.

La différenciation des techniques agricoles produit toute une gamme de densités de population
différentes.

A partir de 3.000 BC, le processus de déboisement touche peu à peu la plupart des milieux anciennement boisés de la planète. Il s’agit du plus grand bouleversement écologique de l'histoire : La destruction des mégatonnes de biomasse, de réserves d'eau et d'humus.

Le déboisement créé des conditions écologiques inédites qui ouvrent la voie à toute une gamme de systèmes agraires post-forestiers très différenciés. Cette différenciation qui s'exprime dans les outils utilisés, les modes de défrichement et de renouvellement de la fertilité, les modes de conduite des cultures et des élevages,…

Elle résulte également des interactions complexes entre caractéristiques de l'environnement physique (agriculture inondée en Asie, jachère en Europe,…) et de l'organisation sociale.

A terme, le mouvement pionnier des cultures sur abattis-brûlis se heurte nécessairement à une frontière infranchissable (naturelle ou politique). Dès lors, si la population continue d'augmenter, le surplus de la population ne peut plus être absorbé par le processus de migration vers de nouvelles zones cultivables.

Cette augmentation de la densité de population provoque une augmentation de la superficie défrichée chaque année (friches de plus en plus jeunes sont abattues) ce qui fait chuter le rendement des rendements.

Finalement, on va pratiquer de plus en plus la "coupe à blanc", qui consiste à couper la totalité des arbres d'une parcelle, à les dessoucher et à procéder au nettoyage systématique du sol, ce qui aboutit à un déboisement.

Ces systèmes se retrouvent dans des milieux boisés variés : haute futaie, taillis, fourré arbustif, savane boisée,… Ils sont encore utilisés en Amazonie.

Les terrains sont préalablement défrichés par essartage : on abat les arbres et on les brule mais les souches ne sont pas déracinées. Les cendres amenées par le brulis fertilisent le sol, qui peut alors être cultivé pendant une, deux ou trois années, puis abandonnés à la friche boisée durant une ou plusieurs décennies (le temps que des arbres repoussent) avant d'être à nouveau défrichées et cultivées.

Entre 8.000 et 3.000 BC, à lieu une extension milieux boisés cultivables. Cette extension part des principaux foyers de la révolution néolithique et est rythmée par la croissance démographique. En effet, lorsque la population du village devient trop importante par rapport à la capacité du milieu, la durée de rotation des cultures diminue et les rendements décroissent alors.

Une fraction de la population commence à défricher et mettre en culture de nouvelles terres plus fertiles, dans la forêt vierge proche, au-delà du front pionnier (progression de +/- 1km par an). Ceci explique le rayonnement de la Révolution néolithique.

L’installation des cultures au néolithiques se fait d’abord sur des zones étroites, des espèces de jardins proches des habitations (défrichés et fertilisés par les déchets domestiques) et sur des terrains fraîchement alluvionnés par les crues des rivières. Lorsque les activités de culture et d'élevage prirent de l'ampleur, on assiste à une extension des zones cultivées aux formations boisées et herbeuses avoisinantes.

Les premiers agriculteurs disposaient soit de haches de pierre polie soit de bâtons fouisseurs. Les haches sont assez efficaces pour couper arbres et arbustes. Dès lors, les populations qui en disposent se sont répandues dans les régions boisées et développent les cultures sur abattis-brûlis. Les populations disposant de bâtons fouisseurs, peu efficaces pour défricher le tapis herbacé dense d'une prairie, d'une savane ou d'une steppe, ont développé surtout l'élevage (systèmes pastoraux)

Remarques préalables :

Cette transition sera « pénible » : par rapport aux chasseurs-cueilleurs, les premiers agriculteurs avaient des journées de travail plus lourdes et étaient plus petits, moins bien nourris, souffraient de maladies plus graves et mouraient plus jeunes.

Ce fut une transition progressive (sur plusieurs centaines d’années). Longtemps, les techniques de chasse –cueillette et d’agriculture ont coexistées pendant longtemps.

La première forme d’agriculture est en effet une forme de cueillette perfectionnée (prélèvement et plantation de bouts de plantes en croissance) ou semis "accidentels" sur les lieux d'égrenage et de préparation culinaire (une graine tombe à l’endroit où on prépare à manger et quelques mois plus tard une plante pousse). On retrouve trois foyers de la Révolution néolithique : le Croissant fertile (vers 8.000 BC), le Mexique central (vers 7.000 BC) et la Chine du nord (vers 4.800 BC).

Ces foyers vont rayonner, ils vont s’étendre petit à petit.

C’est au sein de ceux-ci que l’agriculture va naitre et se diffuser.

La Révolution néolithique se caractérise par le passage d’une économie fondée sur la chasse, la pêche et/ou la cueillette à une économie fondée sur l’agriculture et l’élevage. En résulte une forte augmentation de la production alimentaire par unité de surface (rendement) qui a pour effet de :

- Faire une forte poussée démographique.

- Former des premières concentrations significatives de population.

Moyen-Orient : densités de 1 hab/20 à 40 km² chez les chasseurs/cueilleurs ; de 2 à 5 hab/km² pour les premières formes d'agriculture pluviale.

- Mise en place des premiers contrastes du peuplement : économies pré-agricoles (densités < à 1 hab/km²) vs économies agricoles (densités > 1 hab/ km²).

En outre, la Révolution néolithique amène à la formation d'un surplus alimentaire qui permet une division du travail (chacun ne cultive plus pour soi uniquement), l’apparition des premiers établissements urbains (lieu de concentration des commerçants, artisans,… vivant sur le surplus) et des premières structures étatiques (la création de gouvernement est nécessaire pour le partage du surplus).

Malgré les progrès technologiques, ces marges de l’oekumène restent difficiles à coloniser tant la nature y est difficile à maitriser. Le cas de Fordlandia illustre parfaitement cette difficulté. Vers 1920, la majeure partie de la production mondiale de caoutchouc est contrôlée par les Britanniques (Malaisie, Ceylan). Henry Ford, fondateur de la marque du même nom, cherche à s’affranchir des plantations anglaises (éloignées de 20.000 km) pour la construction de ses pneus.

En 1927, il achète une concession de 25.000 km² en Amazonie (environ la surface de la Belgique) pour y cultiver des hévéas (arbre fournissant le caoutchouc).

Il y aménage une ville entière avec des centaines de pavillons, des écoles, des églises, des cinémas … et usines pour la fabrication des pneus.

Son projet tourna au désastre. Non seulement le sol était de qualité médiocre, les pluies insuffisantes et le terrain trop long à fertiliser (10km²/an), un champignon (« la rouille sudaméricaine ») vint détruire l’ensemble de ses plantations.

Ce champignon ne fait pas trop de dégat lorsque les hévéas poussent de manière naturelle dans la région puisque ceux-ci ont une densité assez faible et le champignon ne sait donc pas voyager. Dans les cultures, les arbres étant côte à côte, l’ensemble de la production est touchée. Ford fut donc contraint d’abandonner son projet, revendit ses terres au gouvernement et l’ensemble est maintenant laissé à l’abandon.