L’agriculture biologique, le végétarisme écologique et beaucoup d’autres méthodes « bio » voient aujourd’hui leur nombre d’adeptes croître et reflètent un problème de fond qui est de plus en plus mis en lumière. L’agriculture conventionnelle ne fonctionne plus, les problématiques ont changé et il est nécessaire que les méthodes agricoles changent aussi. Via trois chapitres, je vais ici vous résumer rapidement quelles sont les éléments montrant que l’agriculture traditionnelle intensive n’est pas une solution envisageable sur le long-terme, quelles sont les solutions qui pourraient dès à présent être mises en œuvre, et comment pouvons-nous imaginer l’agriculture du futur.

 

 

 

1)    Pourquoi ne peut-on pas continuer notre agriculture intensive ?

 

  La monoculture sans rotation des espèces ni périodes de jachère est aujourd’hui le type d’agriculture dominante en France et dans le monde. Malheureusement, cette agriculture intensive n’est pas durable, c’est-à-dire que, par définition, elle compromet les ressources pour les générations futures, et comporte certaines lacunes occultées par un rendement qui se veut toujours plus important.

 

• Les conséquences de l’agriculture intensive

Le premier problème soulevé par cette méthode est le non-retour à la terre des nutriments. En effet, dans un écosystème équilibré, une plante va puiser les briques constitutives de ses cellules dans le sol pour fabriquer de nouvelles feuilles, tiges et fleurs. Lorsque ces dernières meurent, elles tombent au sol, sont décomposées par des microorganismes et sont réincorporées au substrat avant de commencer un nouveau cycle. Avec la culture intensive, les nutriments extraits du sol ne lui sont pas rendu, exception faite aux années où les parcelles sont laissées en jachère, ce qui est relativement rare. L’effet principal de ce problème est un appauvrissement considérable des sols et la disparition des organismes et microorganismes fouisseurs et décomposeurs. Cela signifie que même si l’on décidait de stopper la culture intensive, il faudrait probablement plusieurs années avant qu’un cycle complet et équilibré ne se remette en place.

Un autre problème majeur de la monoculture est l’apparition d’épidémies qui détruisent des parcelles entières. L’écosystème n’étant pas équilibré, tous les niveaux de la chaîne trophique n’interagissent pas entre eux. Dans un écosystème classique, lorsqu’un insecte ravageur prolifère, son prédateur (amphibien, reptile, petit mammifère etc.) a tendance à se multiplier rapidement ce qui a pour effet d’endiguer sa prolifération. Dans un système de monoculture, le développement d’un agent pathogène n’est pas régulé par un prédateur naturel et cela peut entraîner une épidémie fulgurante dans le pire des scénarios. La grande famine irlandaise de 1845 à 1852 a par exemple été causée en grande partie par une épidémie de mildiou (Phytophtora infestans).

 

• L’utilisation des intrants : la grande illusion

Pour pallier à ces problèmes, les agriculteurs ont commencé à utiliser différents intrants comme des engrais, des pesticides ou encore des herbicides. Ces produits chimiques permettent d’enrichir artificiellement les sols mais aussi de tuer les ravageurs, les agents pathogènes et les mauvaises herbes. La France consomme aujourd’hui en masse les pesticides, jusqu’à 80 000 tonnes par an, ce qui en fait le 3^e utilisateur au niveau mondial après les Etats-Unis et le Brésil qui sont des pays environ 15 fois plus grand en superficie.

Cette utilisation a bien évidemment des conséquences sur l’homme et sur l’environnement. Une exposition accidentelle à une forte dose de pesticides a des effets désastreux sur le système nerveux central, en revanche, la réelle dangerosité d’une contamination chronique à petite dose est encore mal connue. L’agriculture absorbant plus de 70% de l’eau consommée en France pour l’irrigation massive des cultures, les pesticides se retrouvent dans 96% des cours d’eau et 61% des nappes phréatiques selon l’Institut Français de l’Environnement (IFEN). Enfin, l’utilisation d’engrais empêche les microorganismes du sol de se développer et les insecticides semblent aussi tuer les pollinisateurs déjà affaiblis par un régime alimentaire peu diversifié à cause des hectares de monoculture.

 

Nous sommes donc dans un cercle vicieux où les méthodes agricoles tentent très maladroitement de remplacer des cycles et processus naturels tout en les détruisant. À cause des engrais, les sols s’appauvrissent et ses microorganismes disparaissent, il faut donc utiliser encore plus d’engrais pour un même résultat. A cause de l’utilisation massive des pesticides, certains ravageurs développent des résistances et il faut donc utiliser encore plus de pesticides (en quantité et en qualité) afin de les éradiquer. Nous voyons bien que ce type d’agriculture n’est pas durable.

 

 

 

Mais concrètement, existe-t-il des solutions viables écologiquement et économiquement ?

 

 

2)    Les solutions envisageables aujourd’hui

 

Cet état des lieux de l’agriculture est effrayant, non ? Il existe pourtant des solutions simples qui permettraient dès aujourd’hui de cultiver les plantes de manière plus intelligente.

 

• Un peu de bon sens

La première technique est une simple preuve de bon sens : cultiver les bonnes plantes, au bon endroit. Cette phrase sonne peut-être stupide, mais en vérité, les cultures sont rarement optimisées. Par exemple, le maïs est gourmand en eau et très sensible à la déshydratation, surtout pendant la floraison, à cause de son système racinaire peu développé. Le cultiver dans une zone pluvieuse ou naturellement humide permet donc de réduire l’irrigation des cultures. Ainsi, cultiver des variétés de manière intelligente en fonction de son sol (richesse et physique) et de son apport en eau permet de maximiser la production tout en réduisant ses dépenses, les intrants et la quantité d’eau apportée.

 

• La diversité, moteur de l’équilibre et de la production

Deux expériences très connues dans le monde de l’écologie scientifique ont prouvé dans les années 90’ que la richesse spécifique (le nombre d’espèces sur une parcelle donnée) était intimement liée à la productivité et la résilience des écosystèmes, c’est-à-dire sa capacité à produire et supporter des stress tels que le manque d’eau ou de nutriments. Ces expériences sont celles de David Tilman en 1992 aux Etats-Unis et celles du projet BIODEPTH en 1999 en Europe. Durant ces expérimentations, plusieurs parcelles ont été cultivées avec un nombre variable d’espèces (de 1 à 20 environ) et un nombre variable de groupes fonctionnels, c’est-à-dire de « types » de plantes (graminées, légumineuses, annuelles etc.). Les résultats sont clairs, plus le nombre d’espèces et de groupes fonctionnels est élevé, plus il y a de biomasse créée, donc plus la productivité est élevée et plus l’écosystème est stable. Cela signifie qu’un écosystème complexe est plus productif et équilibré dans le temps. Cette découverte, aujourd’hui largement confirmée, a même été étendue aux animaux et aux insectes.

 

Figures 1 et 2- A. Randall Hughes et al, 2010. D. Tilman et al, 2001.

 

Voici deux graphiques issus d’articles scientifiques illustrant ces théories. La première figure nous montre que plus la richesse d’espèces végétales (plant species richness) est élevée, plus l’ensemble de l’écosystème sera résistant à la sécheresse (drought resistance). La seconde figure est un résumé des différentes expériences réalisées en fonction des années, qui montrent toutes que la productivité aérienne (aboveground biomass) augmente avec le nombre d’espèces (species number).

Plusieurs hypothèses permettent d’expliquer de telles observations. Tout d’abord, une plus grande diversité végétale crée un plus grand nombre d’habitats potentiels pour des organismes décomposeurs et fouisseurs, favorisant la bonne dégradation des nutriments et leur réintégration au sol. De plus, les différents groupes fonctionnels semblent pouvoir se rendre des services mutuels sans empiéter sur le territoire de l’autre. Ainsi, les légumineuses sont connues pour fixer l’azote atmosphérique et le libérer au niveau de leurs racines, ce qui a pour effet de fertiliser naturellement le substrat. D’autres espèces, par exemple, ont des racines plus profondes et vont croître davantage en hauteur, gardant ainsi une humidité plus constante au niveau du sol en l’ombrageant, ce qui favorise l’apparition de nouvelles espèces. Ce cercle vertueux est aussi sous-terrain. Il semblerait que la très grande majorité des plantes possèdent des mycorhizes, de petits champignons filamenteux attachés aux racines qui étendent considérablement le système racinaire tout en se nourrissant des déchets de ce dernier (exsudats racinaires). Ainsi, quand la diversité est importante, ces mycorhizes peuvent s’aider mutuellement et donc favoriser la fertilisation de toute la communauté.

 

 

D’accord…

Mais comment appliquer ces découvertes à l’agriculture ?

 

 

• Quelques applications concrètes

Il y a des centaines d’années, les ethnies amérindiennes d’Amérique du Nord et centrale avaient déjà, malgré eux, trouvé une technique agricole remarquablement intelligente. Cette technique, appelée « des trois sœurs », permet de profiter des avantages de trois espèces comestibles à savoir le maïs, les haricots et les courges. Les tiges de maïs servent de supports aux lianes des haricots grimpants. Ces derniers, appartenant à la famille des légumineuses (ou Fabaceae), enrichissent le sol grâce à la fixation de l’azote atmosphérique et sa libération dans le substrat. Cela favorise la croissance des courges et de ses grandes feuilles qui empêchent la croissance des mauvaises herbes et retiennent l’humidité au sol nécessaire au maïs. Magique non ?

Un autre système doublement bénéfique existe en Asie : le système riz-poisson. L’idée est toute simple, il suffit d’introduire des poissons dans les rizières et de « laisser faire ». Ces poissons se nourrissent des algues et des insectes ravageurs néfastes à la culture du riz et rejettent des nitrites et nitrates via leurs excréments qui fertilisent naturellement les plants de riz. Les cultures sont donc protégées et nourries. Enfin, une autre méthode qui est actuellement en développement est la lutte biologique. Elle consiste à introduire artificiellement les prédateurs naturels des insectes ravageurs. Néanmoins, pour que ce système fonctionne il faut repenser le paysage agricole et incorporer plus de haies et d’espaces naturels pour permettre la survie et la longévité des prédateurs.

Malheureusement, ces différentes techniques ont des contraintes variables (augmentation du travail, technologie actuelle non adaptée, perte de terres arables pour la création d’espaces naturelles etc.) et ne sont pas aussi productives et rentables que les systèmes actuels. Des solutions existent, mais il est difficile de les mettre en place concrètement et, surtout, à très grande échelle.

 

 

Mais alors, quid du futur de l’agriculture ?

 

 

3)     Nouvelles méthodes pour de nouveaux enjeux

 

Après avoir fait un rapide état des lieux des faits, projetons dans le futur. L’agriculture conventionnelle n’étant pas durable, il est nécessaire de trouver de nouvelles méthodes, d’autant plus nécessaire aux vues des enjeux et des contextes sociétaux et agricoles qui verront le jour d’ici le 22^e siècle.

 

• De nouveaux enjeux pour le futur

Selon les chiffres issus d’une étude de l’ONU en 2015, nous serons plus de 11 milliards d’êtres humains d’ici 2100. Le problème n’est pas tant l’augmentation de la population, d’un point de vue strictement alimentaire, mais comment la nourrir sachant que les terres arables (cultivables), elles, n’augmenteront pas avec le temps. Au contraire, dans un contexte de changements globaux, le réchauffement climatique, la hausse du niveau de la mer, la pollution, l’augmentation de catastrophes naturelles et la croissance des zones urbaines sur les zones rurales sont autant d’éléments qui sont amenés à diminuer la superficie totale des terres arables. Et même en déforestant  les forêts tropicales et boréales (ce qui n’est absolument pas une solution), ou en éradiquant le gaspillage alimentaire on peinerait à résoudre le problème. L’agriculture est donc vouée à évoluer, à être plus productive et à trouver de nouvelles méthodes afin d’être en mesure de nourrir une population en constante augmentation avec des terres en constante diminution.

 

• Une science en plein développement

De nombreux nouveaux termes et laboratoires de recherche ont vu le jour ces dernières décennies afin de trouver des solutions durables pour révolutionner l’agriculture avec en tête le CIRAD (organisme français de recherche agronomique et de coopération internationale pour le développement durable des régions tropicales et méditerranéennes) et l’INRA (Institut National de la Recherche Agronomique). Concernant les nouveaux domaines de recherche, l’agroécologie, par exemple, se veut comme « la science de la gestion durable et intelligente des ressources naturelles d’un écosystème donné (un agroécosystème) dans le but de récupérer à des fins alimentaires une partie de la matière organique produite (sous forme de fruits, légumes, graines, tubercules etc.) en minimisant les impacts sur ledit écosystème ».

Dans cette nouvelle pratique, les connaissances de l’écologie (au sens scientifique du terme d’étude du fonctionnement des écosystèmes) sont couplées à celle de l’agronomie. En pratique, elle prône une agriculture basée sur les connaissances scientifiques actuelles dont nous avons parlé au chapitre précédent, c’est-à-dire : augmentation de la diversité des cultures, respect et entretien durable du sol, fertilisation et traitements phytosanitaires naturels et réduits au minimum, optimisation de la consommation d’eau, sélection de variétés adaptées au climat et à la terre cultivée etc. A plus petit échelle, la permaculture permet de reproduire ces conditions pour une production locale en prônant une culture potagère la plus autonome et respectueuse de l’environnement possible.

 

 

Et les OGM ?

La question qui fâche

 

 

On entend beaucoup parler des OGM depuis une dizaine d’années. Certains vantent leurs mérites d’autres dénoncent un danger sans précédent pour l’environnement. Voici tout ce qu’il faut savoir sur les organismes génétiquement modifiés en tentant de rester le plus objectif possible.

 

• Comment ça fonctionne ?

Tous les êtres vivants de la planète, de la bactérie qui nous infecte, aux méduses, dinosaures, champignons, fleurs, poissons, mousses, lichens, coraux, animaux, jusqu’aux êtres humains, possèdent un même langage génétique appelé l’ADN. Le principe d’un OGM est de récupérer une partie bien spécifique du code ADN d’un organisme, appelé « gène », et de le greffer sur un autre.

Voici un exemple très concret d’organismes OGM. Une bactérie microscopique appelée Bacillus thuringiensis possède un gène qui lui permet de produire naturellement une protéine qui tue les larves de certains insectes (lepidoptères, coléoptères et diptères). Il se trouve que certaines de ces larves, notamment la chenille de la pyrale, sont une vraie plaie pour les agriculteurs car elles se délectent des feuilles de maïs. Des chercheurs ont alors isolé le gène de la bactérie en laboratoire et l’ont transféré aux cellules du maïs. Cette plante produit désormais « naturellement » un insecticide qui tue son prédateur et permet donc à la plante de croître davantage. Il est par exemple possible de créer des animaux et des plantes fluorescents la nuit en insérant un gène de méduse… Intéressant, mais moins utile pour l’agriculture.

 

 

• Est-ce dangereux ?

Cette question, tout à fait légitime, suscite de nombreux débats. Bien entendu, la réponse dépend du type de gène inséré et du type d’organisme receveur, mais admettons que l’on reste dans une optique strictement limitée aux bénéfices agricoles et non à la création d’une plante carnivore géante qui anéantira l’humanité. En fait, la sélection naturelle crée, sur des dizaines de milliers d’années, de similaires attributs.

Par exemple, certaines espèces tropicales de passiflores (Passiflora sp) sont la proie de larves de papillons. Pour se défendre, les feuilles ont acquis la capacité à sécréter un poison mortel pour les larves. Après un pas de temps évolutif (on compte ici en plusieurs milliers d’années), les larves ont acquis la capacité à ingérer ce poison et à l’utiliser contre leurs propres prédateurs. Après un second pas de temps évolutif, les feuilles de ces passiflores se sont parées de petites structures rondes et jaune faisant l’illusion aux papillons venant pondre leurs œufs que la feuille possède déjà des œufs d’un concurrent ! Incroyable non ? De même, la domestication de nos plantes cultivées a énormément modifié leur structure pour faciliter leur culture et leur récolte et il est aujourd’hui difficile d’imaginer à quoi ressemblent des plants de maïs ou de blé sauvages.

Nous pouvons donc admettre que, sur le principe et dans un contexte bien précis, la modification génétique ne fait que reproduire en quelques heures/années ce que la sélection naturelle –  la « course aux armements » des proies et des prédateurs – fait en plusieurs milliers d’années.

 

• Mais alors, quelles sont les avantages des OGM ?

Ils sont en réalité tellement nombreux qu’il est difficile de les lister, tant le principe même de modification génétique ouvre de nouvelles portes. Parmi les meilleures idées, la création de plantes moins nécessiteuses en eau, ou avec de plus grandes racines, ou allouant plus d’énergie à la production de la partie comestible permettraient d’augmenter la production pour une même surface cultivée tout en prenant en compte les changements globaux et le manque d’eau. D’autres idées, plus discutables et malheureusement déjà mises en place, seraient de créer des plantes qui peuvent tuer elles-mêmes leurs ravageurs (comme nous l’avons vu juste au-dessus) ou résister à un herbicide qui pourra alors être épandu sans risquer de tuer les cultures.

 

• Et quelles sont les points négatifs ?

Malgré tous ces avantages, les risques restent importants pour l’environnement pour une raison très simple : on accélère la sélection naturelle. En effet, en créant des plantes plus fortes, sans prédateur ou étant en capacité de pousser dans des conditions stressantes, ces manipulations  leur confèrent un avantage incroyable en comparaison des espèces « naturelles ». C’est exactement pour ce genre de raisons que certaines plantes étrangères deviennent invasives. Pour remédier à ce (gros) problème écologique, les plantes OGM sont stériles et ne peuvent donc pas, en théorie, se propager dans la nature et envahir les écosystèmes naturels. Néanmoins, cela pose un autre problème de monopole des cultures dont nous ne parlerons pas ici. Enfin, si les risques pour la santé n’ont jamais été scientifiquement prouvés jusqu’à aujourd’hui, il n’est pas exclu que la consommation importante de certains OGM puisse être dangereuse pour l’homme ou les animaux.

 

 

Que faut-il retenir ?

 

• Nous savons aujourd’hui que l’agriculture intensive basée sur une production la plus importante possible abime profondément les écosystèmes et ne peut pas rester éternellement en place. Elle doit évoluer en se basant sur les connaissances écologiques et agricoles actuelles et non sur les problématiques de l’après-guerre aujourd’hui dépassées.
• Des solutions très simples peuvent être mises en place dès aujourd’hui : cultiver les bonnes espèces/variétés au bon endroit, diversifier les cultures, respecter les rotations et les périodes de jachère, réduire l’utilisation des intrants.
• Depuis quelques décennies, la science consacre un budget important à la recherche de nouvelles techniques agricoles dans un futur où la population mondiale sera plus de 1,5 fois plus élevée qu’aujourd’hui et où le contexte climatique ne jouera pas en notre faveur.

 

 

Nous pouvons imaginer, dans un futur pas si lointain, une agriculture plus locale avec beaucoup de petits producteurs cultivant intelligemment et durablement leurs terres. Néanmoins, cette transition va changer profondément nos méthodes agricoles et reste aujourd’hui difficile à mettre en place dans une optique de production de masse et de bénéfices à court terme.

 

Article écrit dans le cadre de la Foire aux plantes rares de Pérouges en 2016.