Combien de fourmis y a-t-il sur Terre ?
― Environ 2,4 millions par habitant. Réunies, elles pèsent plus lourd que tous les oiseaux et mammifères sauvages
On estime qu'il y a environ 20 millions de milliards de fourmis sur Terre (un 2 suivi de 16 zéros). Ce nombre est trop grand pour parler à l'imagination, mais un petit calcul le rend plus familier : sous vos pieds, chaque mètre carré de sol abrite en moyenne plus de 100 fourmis.
Vous mangez une boule de riz sur un banc de parc. Un grain de riz tombe, et soudain, une file de fourmis s'est formée autour. Pourtant, une minute plus tôt, vous n'en voyiez aucune sur le sol.
D'où viennent-elles ? En fait, elles étaient là, mais invisibles. La plupart des fourmis vivent dans la terre ou sous les feuilles mortes.
Alors, combien y en a-t-il sur toute la planète ? En 2022, une étude a rassemblé des relevés du monde entier pour répondre à cette question par un chiffre.
Deux raisons seulement expliquent ce nombre
Une fourmi pèse quelques milligrammes. Un nid abrite de quelques centaines à, selon les espèces, plusieurs millions d'individus. La reine pond des œufs pendant des années.
On compte plus de 14 000 espèces décrites. Elles vivent des forêts tropicales aux déserts, jusque dans les fentes des trottoirs. Seules quelques terres très froides, comme l'Antarctique, en sont privées.
Des corps minuscules, en grand nombre, partout. Quand ces trois choses se combinent, le total dépasse de loin ce qu'on imagine. Voyons cela pas à pas.
Comment les a-t-on comptées ?
Bien sûr, personne n'a compté les fourmis une à une. Les chercheurs ont rassemblé 489 relevés réalisés dans le monde entier. Pour compter les fourmis, on enterre de petits pièges ou l'on passe les feuilles mortes au tamis.
À partir de là, ils ont calculé le nombre de fourmis par mètre carré pour chaque type de terrain : forêt, prairie, désert, etc. Puis ils ont multiplié par la surface de chaque terrain et additionné le tout. Résultat : environ 20 millions de milliards de fourmis.
Si l'on répartit ce nombre sur toutes les terres émergées, cela donne en moyenne environ 130 fourmis par mètre carré. Dans la figure 1, faites glisser le curseur pour changer la surface. Pour une pièce de 6 tatamis, on dépasse 1 000 fourmis ; pour un terrain de football, on approche le million.
Ces 20 millions de milliards ne comptent que les fourmis posées au sol et dans les feuilles mortes ; c'est donc une valeur prudente. Celles qui vivent dans les arbres ou en profondeur dans le sol sont mal comptées. Le vrai nombre pourrait être plus élevé.
Et si on les pesait ?
Comparons aussi les masses, pas seulement les nombres. Pour comparer des êtres vivants, on utilise en général la masse de carbone contenue dans leur corps, car la quantité d'eau varie selon les espèces et les saisons.
Le carbone de toutes les fourmis est estimé à environ 12 millions de tonnes. Celui des mammifères sauvages : environ 7 millions de tonnes ; celui des oiseaux sauvages : environ 2 millions. Les fourmis seules pèsent donc plus que les oiseaux et les mammifères sauvages réunis. Voir la figure 2.
Rapporté à une seule fourmi, cela ne fait qu'environ 0,6 milligramme de carbone. Mais 20 millions de milliards de ces minuscules corps pèsent ensemble un cinquième de toute l'humanité.
Que font-elles, en si grand nombre ?
Avec de tels effectifs, le travail quotidien des fourmis pèse sur toute la nature terrestre. Elles creusent leurs nids, brassent la terre et ouvrent des passages à l'air et à l'eau. Elles transportent les insectes morts et amorcent leur décomposition.
Elles transportent aussi des graines. Celles de la violette ou de l'érythrone portent un petit « supplément » que les fourmis adorent. Attirées, elles rapportent la graine au nid, mangent le supplément et jettent la graine. La violette qui fleurit dans une fente du trottoir vient peut-être d'une graine portée par une fourmi.
Wilson, célèbre spécialiste des fourmis, et ses collègues estimaient autrefois leur nombre entre 10¹⁵ et 10¹⁶ (1 000 à 10 000 millions de milliards). C'était une estimation grossière : le nombre total d'insectes multiplié par la part des fourmis. L'étude de 2022 a additionné de vrais relevés de terrain et obtient une valeur plus élevée, environ 2×10¹⁶.
En résumé
On estime à environ 20 millions de milliards le nombre de fourmis sur Terre : environ 2,4 millions par habitant, et en moyenne environ 130 par mètre carré de sol. Chacune est minuscule, mais ensemble, elles pèsent plus que les oiseaux et les mammifères sauvages réunis. Le sol sous nos pieds est bien plus animé qu'on ne le croit.
Une fourmi pèse moins qu'un grain de riz.
Mais toutes ensemble, elles pèsent plus que les oiseaux et mammifères sauvages.
Pour savoir comment les fourmis forment des files sans se perdre, lisez « Pourquoi les files de fourmis restent-elles bien alignées sans se perdre ? » ; pour leur force étonnante, « Pourquoi une fourmi peut-elle porter des charges dizaines de fois plus lourdes qu'elle ? ». Ramener un grand nombre à une échelle familière, c'est aussi la démarche de « L'air que vous venez d'inspirer contient-il de l'air expiré par des gens d'autrefois ? ».
- Par une journée ensoleillée, dans un parc ou un jardin, délimitez au sol un carré de 50 centimètres de côté. Marquez les quatre coins avec de la ficelle ou des brindilles.
- Posez un morceau de biscuit au centre et comptez les fourmis qui s'y rassemblent en 10 minutes.
- Recommencez à d'autres endroits (soleil et ombre, terre et fentes du bitume) et comparez.
Celles qui viennent ne sont qu'une infime partie des fourmis du nid. Imaginez que bien plus que ce que vous avez compté se trouve sous terre. Pour éviter morsures et piqûres, ne les touchez pas à mains nues.
Pour aller plus loin ― termes, formules, lien avec les manuelsDu collège à l'université : le niveau de chaque passage est indiqué
- CollègeAu programme de sciences du collège
- LycéeAu programme de biologie du lycée
- Lycée+Approfondissement du lycée ou encadré de manuel
- Univ.Matière universitaire (écologie, entomologie), hors programme du lycée
- RechercheSujet encore étudié par les chercheurs, pas encore un acquis enseigné
CollègeVocabulaire : cette histoire a des mots pour la dire
- Biomasse : quantité d'êtres vivants en un lieu ou sur toute la Terre, exprimée en masse. Pour faciliter les comparaisons, on l'exprime souvent par la masse de carbone contenue dans les corps.
- Insectes sociaux : insectes qui vivent en colonie avec répartition des rôles, comme la reine et les ouvrières. Fourmis, abeilles, termites, etc.
- Dispersion des graines : transport des graines d'une plante loin de la plante mère. Quand ce sont les fourmis qui s'en chargent, on parle de myrmécochorie.
CollègeLycéeVérifier par le calcul : combien par mètre carré, combien par habitant ?
À partir du total donné par l'étude, calculons la densité moyenne et le nombre par habitant. Les nombres étant grands, on les écrit avec des puissances de 10 (10¹⁶ s'écrit 1 suivi de 16 zéros).
| En symboles | N ＝ ρ × A (la densité moyenne est ρ ＝ N ÷ A) |
| En mots | Nombre total de fourmis = nombre par mètre carré × surface de sol |
| D'où vient cette formule ? | C'est la définition même de la densité. L'étude a mesuré la densité par type de terrain (forêt, prairie, désert, etc.), l'a multipliée par la surface de chacun, puis a additionné |
| N | Nombre total de fourmis |
| ρ | Nombre de fourmis par mètre carré (fourmis/m²) |
| A | Surface des terres émergées (m²) |
| Nombre total de fourmis (estimation 2022) | env. 2×10¹⁶ (20 millions de milliards) |
| Surface des terres émergées | env. 1,5×10¹⁴ m² (150 millions de km²) |
| Population mondiale | env. 8,2×10⁹ personnes (8,2 milliards) |
| Masse de carbone de toutes les fourmis | env. 1,2×10¹³ g (12 millions de tonnes) |
| Masse de carbone de toute l'humanité | env. 60 millions de tonnes |
| Nombre moyen par m² ρ | (2×10¹⁶) ÷ (1,5×10¹⁴) ≒ 133 fourmis |
| Dans une pièce de 6 tatamis (env. 10 m²) | 133 × 10 ＝ 1330 fourmis |
| Nombre par habitant | (2×10¹⁶) ÷ (8,2×10⁹) ≒ 2,4×10⁶ fourmis |
| Carbone par fourmi | (1,2×10¹³) ÷ (2×10¹⁶) ＝ 6×10⁻⁴ g |
| Masse comparée à l'humanité | 1200 ÷ 6000 ＝ 0,2 |
En moyenne, environ 130 fourmis par mètre carré et environ 2,4 millions par habitant. Une fourmi contient 0,6 milligramme de carbone ; le carbone représentant environ la moitié du corps sec, sa masse sèche est d'environ 1 milligramme. Réunies à 20 millions de milliards, elles pèsent un cinquième de l'humanité.
LycéeLycée+Où sont-elles, et en quelle quantité ?
LycéeEn biologie, on apprend à représenter la quantité d'êtres vivants d'un écosystème par une « pyramide de biomasse ». Les fourmis, à la fois carnivores, herbivores et décomposeuses, ne tiennent dans aucun étage : ce sont des touche-à-tout.
Lycée+Selon l'étude de 2022, les fourmis sont plus nombreuses sous les tropiques, surtout dans les forêts tropicales et les savanes. Le même travail indique que les valeurs obtenues pour les fourmis qui marchent au sol sont plus élevées que celles des fourmis des feuilles mortes.
Univ.Méthodes d'estimation et vue d'ensemble de la biomasse terrestre
Pour capturer les fourmis, on utilise souvent le « piège Barber » (un récipient enterré dans le sol) et l'« extracteur de Winkler » (les feuilles mortes sont séchées pour faire sortir les fourmis). L'étude a regroupé les densités obtenues par biome, puis extrapolé en multipliant par la surface. En la rapprochant de l'étude qui estime la biomasse mondiale par grand groupe (Bar-On et al., 2018), on voit où se situe la masse des fourmis.
📖 Pour la démonstration des formules et aller plus loin : Biomasse ― Wikipédia (en japonais) ／ Estimation du nombre et de la biomasse des fourmis (article original de 2022)
RechercheCe qu'on ne sait pas encore bien
- Fourmis des arbres et des sols profonds. Les fourmis des cimes tropicales et des couches profondes du sol sont peu étudiées ; on ignore combien elles ajouteraient au total.
- Régions peu étudiées. En Afrique, en Asie centrale, etc., les sites d'étude sont rares, et la marge d'incertitude de l'estimation est grande.
- Les fourmis sont-elles en hausse ou en baisse ? Le déclin des insectes est signalé en de nombreux endroits, mais l'évolution du nombre de fourmis au fil du temps reste mal connue.
Ce qui est dit dans cet article n'est donc qu'une « explication dans l'état actuel des connaissances ». Les 20 millions de milliards pourront monter ou baisser avec de nouveaux relevés.
Lien avec les manuels (par niveau)
| Niveau | Matière / chapitre | Où dans l'article |
|---|---|---|
| Collège | Sciences, 2ᵉ domaine : « équilibre de la nature », « décomposeurs » | Les fourmis brassent la terre et transportent les insectes morts |
| Lycée | Biologie : « écosystème », « pyramide de biomasse » | Figure 2 : comparer les masses par le carbone |
| Lycée+ | Biologie : « comportement animal », insectes sociaux | Raison 1 : vivre en colonie explique le grand nombre |
| Univ. | Écologie et entomologie (méthodes de capture, estimation par extrapolation) | Comment on les a comptées |
| Recherche | Estimation de la biomasse à l'échelle du globe | Fourmis des arbres et du sous-sol, tendances |
| ― | Lien avec la vie quotidienne | Pourquoi les fourmis arrivent vite sur des miettes au parc, la violette dans la fente du trottoir |
- Schultheiss, P. et al. (2022) The abundance, biomass, and distribution of ants on Earth. PNAS 119(40)
- Bar-On, Y. M., Phillips, R., Milo, R. (2018) The biomass distribution on Earth. PNAS 115(25)
- Hölldobler, B., Wilson, E. O. (1994) Journey to the Ants. Harvard University Press
- 寺山守・久保田敏・江口克之 (Terayama Mamoru, Kubota Satoshi, Eguchi Katsuyuki), 『日本産アリ類図鑑』 (Atlas des fourmis du Japon), Asakura Shoten (2014)
※ Cet article est une explication scientifique grand public. Les valeurs données sont des ordres de grandeur destinés à comprendre le mécanisme. Le nombre total et la masse des fourmis sont des estimations issues de la recherche et pourront changer avec de nouvelles études.