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03/07/2020

Reconnecter production végétale et animale pour la gestion de l'azote en France : les résultats du modèle bioéconomique SYNERGY

La spécialisation agricole a conduit à une déconnexion entre productions végétale et animale, avec des impacts en matière de bilan et de répartition des stocks et flux d'azote, sources de pollution des écosystèmes. À la recherche des possibilités d'une reconnexion et d'un rebouclage des cycles, une équipe de chercheurs d'INRAE a étudié deux solutions : i) l'augmentation des surfaces en légumineuses, pour réduire le besoin en azote minéral et contribuer à la production de protéines pour l'alimentation animale ; ii) les échanges locaux de produits végétaux et d'engrais organique (fumier, lisier) entre exploitations agricoles. Ces deux solutions ont été analysées à l'aide d'un modèle bioéconomique régional (SYNERGY), intégrant les dimensions économique et environnementale, et appliqué à l'Ouest de la France. Les résultats mettent au jour les limites significatives de ces solutions de rebouclage : dans le cas d'une augmentation de 10 % des surfaces en légumineuses, seulement 25 % d’entre elles serviraient à l'alimentation du bétail, car leur écoulement en tant que produits finaux est plus rentable. Les échanges d'engrais organiques tendraient à provoquer un rebond de la production animale, qui ferait plus que compenser l'économie d'engrais minéraux initialement permise.

Échanges d'engrais organique entre exploitations agricoles par département dans l'Ouest de la France dans (a) le scénario de référence et (b) le scénario LEG10 + MaC (superficie initiale de légumineuses de 10 %, échanges locaux de cultures et de fumier)

Azote.jpg

Source : Ecological Economics

Lecture : les cercles sont proportionnels à la superficie de chaque type d'exploitation agricole dans chaque département. Les flèches représentant les échanges de cultures sont proportionnelles à la valeur absolue du solde « achats - ventes ».

Source : Ecological Economics

15/06/2020

Un déclin mondial des insectes terrestres mais pas des insectes aquatiques

Des publications récentes ont signalé le déclin des insectes dans certains pays et régions du monde, notamment en Allemagne, mais des questions subsistent quant à l'étendue de ce phénomène. Pour y répondre, des chercheurs allemands et russes ont réalisé une méta-analyse de 166 études conduites entre 1925 et 2018 (avec une durée médiane de 20 ans), couvrant 41 pays et 1 676 sites d'observation. Leurs résultats, publiés en mai dans Science, sont très variables dans l'espace, même pour des sites relativement proches (figure ci-dessous). Toutefois, les auteurs ont dégagé deux tendances globales : un déclin des insectes terrestres (en abondance et en biomasse), estimé à 0,92 % par an, soit - 8,81 % par décennie ; une croissance annuelle de ceux d'eau douce de + 1,08 %, soit + 11,33 % par décennie. Ils précisent que les zones où l'agriculture est la plus intensive sont sous-représentées dans l'échantillon, les tendances négatives observées pouvant donc être sous-estimées. Certaines régions (Amérique du Nord et une partie de l'Europe) sont particulièrement touchées par le déclin des insectes terrestres.

Tendances de long terme pour l'abondance et la biomasse en insectes (166 études)

Insectes1.jpg

Source : Science

Les tendances sur de courtes périodes (10 ans) ont aussi été analysées à partir des années 1960 (figure ci-dessous). En Europe, le déclin des insectes terrestres s'est accentué au fil du temps tandis que les tendances positives observées pour ceux d'eau douce se sont renforcées. Cela pourrait refléter un effet favorable des politiques publiques de protection de la qualité de l'eau.

Évolution des tendances depuis les années 1960

Insectes2.jpg

Source : Science

Les auteurs ont étudié le lien entre abondance en insectes, changement d'usage des terres et changement climatique. Ils remarquent que les tendances observées sont moins marquées dans les aires protégées, et trouvent une relation négative entre urbanisation et évolution de l'abondance des insectes terrestres. Elle pourrait être due à la destruction d'habitats ainsi qu'à la pollution chimique et lumineuse. En ce qui concerne les espèces aquatiques, les tendances sont plus positives lorsque la surface cultivée est plus élevée. Enfin, les auteurs n'ont pas observé de corrélation entre abondance d'insectes et changement climatique.

Estelle Midler, Centre d'études et de prospective

Source : Science

11:59 Publié dans Agronomie, Climat, Environnement | Lien permanent | Tags : insectes, insectes terrestres, insectes aquatiques |  Imprimer | | | | |  Facebook

12/06/2020

Revue de littérature sur les apports de la sélection variétale conventionnelle pour réduire les risques sanitaires des aliments

Dans un article récemment publié dans Trends in Food Science & Technology, une équipe de chercheurs américains présente les apports de la sélection végétale pour améliorer la sécurité sanitaire en diminuant toxines et allergènes. En effet, seule une minorité d'espèces a fait l'objet de manipulations génétiques en vue de produire des variétés améliorées : maïs, soja, colza, riz, papaye, courge, pomme. Pour la grande majorité des cultures, la sélection variétale reste basée sur des techniques conventionnelles (figure ci-dessous) qui ont, au fil du temps, incorporé des innovations technologiques facilitant l'identification des marqueurs génétiques souhaités ou à minorer. Ces pratiques ont entre autres pour but d’éviter ou de limiter la production de toxines, qu'elle soit naturelle ou en réaction à des maladies.

Schéma général du processus conventionnel de sélection variétale

Genetique.jpg

Source : Trends in Food Science & Technology

Lecture : les cases blanches et noires présentent les chromosomes de chaque parent au stade 1, et le génome complet de chaque parent ou lignée, à partir du stade 2.

La réduction de la sensibilité aux maladies est un objectif visé dans le cas des céréales et de la production d'aflatoxines par des champignons les contaminant lors de l'exposition à des conditions chaudes et humides. Les auteurs reviennent ainsi sur la sélection du maïs, afin de développer la résistance naturelle des grains.

Certaines plantes produisent naturellement des allergènes et toxines. La sélection variétale a alors consisté à réduire ou faire disparaître ces molécules, au moins dans la partie consommée. L’article prend deux exemples pour l'illustrer : la pomme et la pomme de terre. Dans ce dernier cas, en tant que représentante de la famille des solanacées, la pomme de terre (comme la tomate et le poivron) produit naturellement des alcaloïdes et glycoalcaloïdes qui la protègent des ravageurs. Les auteurs détaillent ensuite le long processus de domestication, puis la sélection moderne visant à adapter les variétés aux différents usages, tout en essayant de conserver l'aptitude naturelle de la plante à se défendre.

Muriel Mahé, Centre d'études et de prospective

Source : Trends in Food Science & Technology

 

09/06/2020

Le réseau ENDURE fait le point sur les usages du glyphosate en Europe

Le réseau ENDURE, en collaboration avec INRAE et l'université catholique de Louvain, a coordonné et publié le 12 mai un rapport sur les usages du glyphosate dans les 28 États membres de l'Union, ainsi qu'en Norvège, Serbie, Suisse et Turquie. L'objectif des auteurs est de fournir un cadre de compréhension et de suivi des utilisations de cet herbicide. À partir de données Eurostat et d'estimations, ils établissent que 49 427 tonnes de substance active ont été vendues dans ces pays en 2017 ; les usages par hectare sont les plus importants au Danemark, en Pologne, aux Pays-Bas, au Portugal et en France, et les moins élevés en Turquie, Lituanie, Lettonie, au Royaume-Uni et en Suisse. Ont été recensées huit finalités agronomiques d'usage de l'herbicide, avec une forte variation selon les pays et les cultures concernés : par exemple, contrôle des adventices pour les cultures annuelles. Enfin, les auteurs rappellent qu'il existe des alternatives au glyphosate : biocontrôle, désherbage mécanique, couvert végétal, paillage, diversification de la rotation, semis tardif.

Estimation des usages de glyphosate, en kg de substance active par hectare, en 2017

Glyphosate.jpg

Source : ENDURE

Source : ENDURE

11:15 Publié dans Agronomie, Protection des végétaux et des animaux | Lien permanent | Tags : glyphosate, endure |  Imprimer | | | | |  Facebook

Dualisme de l’agriculture antillaise et agro-écologie

Un article publié dans l'European Journal of Agronomy évalue la nature et l’ampleur des pratiques agro-écologiques en Martinique et Guadeloupe. Alors que la plupart des travaux se fondent souvent sur un seul indicateur, V. Angeon (INRAE) et ses collègues ont analysé un échantillon de 215 structures au moyen de plusieurs variables : surface agricole totale et part cultivée avec des pratiques agro-écologiques, marge brute par hectare, etc. Cinq types de structures sont identifiés. Il apparaît notamment que les petites et moyennes exploitations diversifiées, entrepreneuriales ou familiales, dont la production est orientée vers le marché local, présentent fréquemment des pratiques agro-écologiques (ex. : rotation des cultures dans 30 % à 65 % des cas selon la catégorie). À l’opposé, les structures spécialisées dans la production de banane ou de canne à sucre destinée à l’export ont des pratiques moins agro-écologiques. Pour les auteurs, l’introduction de l’élevage dans ces exploitations valoriserait les légumineuses associées à la culture de la banane tandis que le jus de canne serait une alternative à l'alimentation animale importée.

Source : European Journal of Agronomy

11:13 Publié dans Agriculteurs, Agronomie | Lien permanent | Tags : antilles, agro-écologie, martinique, guadeloupe |  Imprimer | | | | |  Facebook

Augmenter la longueur des bords de champ favoriserait la biodiversité des plantes au sein des parcelles agricoles

Dans un article du Journal of Applied Ecology, une équipe de chercheurs analyse plusieurs facteurs susceptibles de favoriser la diversité des plantes spontanées (non cultivées) en bord de champ et au sein des parcelles agricoles. Sont étudiés l'hétérogénéité de la mosaïque paysagère (diversité des cultures, longueur des bordures des parcelles), ainsi que les éléments semi-naturels du paysage (haies, bandes enherbées, etc.). En se basant sur l'analyse de données d'échantillonnage de 1 451 parcelles agricoles en Europe et au Canada, les auteurs en concluent que la longueur des bords de champ impacte de manière positive la biodiversité des plantes autant que les éléments semi-naturels. Pour eux, la reconfiguration des parcelles constituerait une voie, encore sous-exploitée, pour améliorer la diversité des espèces spontanées au sein de ces parcelles, sans diminuer les surfaces dédiées à la production agricole, et contribuerait ainsi à la préservation de la biodiversité.

Source : Journal of Applied Ecology

11:12 Publié dans Agronomie, Environnement | Lien permanent | Tags : biodiversité, plantes, bordures, parcelles |  Imprimer | | | | |  Facebook

12/05/2020

Réallocation des terres cultivées, optimisation de la fertilisation et réduction des surfaces de production

L'expansion des terres cultivées, qui devrait se poursuivre avec l'accroissement de la population mondiale, menace les écosystèmes naturels. Dans un article publié dans Nature Sustainability, des chercheurs européens ont étudié s'il était possible, en optimisant l'allocation spatiale des terres et l'utilisation de fertilisants, de réduire la surface nécessaire à la production alimentaire. Ils en évaluent également les conséquences sur l'environnement.

Pour ce faire, les auteurs ont recours à un modèle d'optimisation répartissant les cultures de façon à minimiser la surface utilisée tout en maintenant les volumes de production de 2011-2015 pour chacune d'entre elles. Deux scénarios (normatifs et non pas exploratoires) sont étudiés. Le premier (maximum land sharing, MLS) repose sur une intensification maximale visant à minimiser la surface agricole nécessaire pour conserver une production constante. Le second (targeted land sharing, TLS) conduit à abandonner les cultures dans les hotspots de biodiversité et à libérer de la surface cultivée, de manière uniforme sur la surface terrestre, pour réduire les effets négatifs de l'agriculture intensive. Sont ensuite quantifiés les impacts de ces scénarios sur l'utilisation d'azote, de phosphore et d'eau d'irrigation, sur les émissions de gaz à effet de serre, le stockage du carbone et les habitats naturels.

Par rapport à la situation de référence (2011-2015), les auteurs montrent que la réallocation des cultures et l'utilisation optimale de fertilisants permettent de réduire la surface cultivée de près de 47 % dans le scénario MLS et de 38 % dans le scénario TLS (voir figure ci-dessous).

Surface cultivée en 2005 (a) et surface libérée dans les scénarios MLS (b) et TLS (c)

Surfaces1.jpg

Source : Nature Sustainability

Ces réductions de surface cultivée, combinées à une utilisation optimale des intrants, auraient aussi des conséquences sur l'environnement. Dans le scénario MLS, l'application d'azote et de phosphore augmenterait de 6 %, mais les besoins en eau d'irrigation et les émissions de GES diminueraient, respectivement de 35 % et 13 %. De plus, les surfaces d'habitats naturels disponibles pour les mammifères rares ou vulnérables à l'agriculture croîtraient de 2,6 % (contre 12,8 % dans le scénario TLS).

Effets des deux scénarios sur les externalités environnementales des systèmes de cultures (a. MLS, b. TLS)

Surfaces2.jpg

Source : Nature Sustainability

Lecture : la ligne des 100 % représente le scenario de référence (situation 2011-2015). Pour une portion de cadran, les résultats pour les 16 cultures majeures étudiées sont représentés avec une couleur foncée. Les résultats pour les autres cultures sont représentés avec une couleur claire.

Ces résultats donnent une idée des bénéfices environnementaux d'une allocation optimale des cultures et des ressources dans le monde. Toutefois, une telle répartition des surfaces de production augmenterait la dépendance de certaines régions aux importations, rendant nécessaire, selon les auteurs, une forte coopération entre acteurs pour combiner intérêts nationaux et objectifs environnementaux globaux.

Estelle Midler, Centre d'études et de prospective

Source : Nature Sustainability

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Le microbiome racinaire : une piste pour améliorer la résistance des plantes aux sécheresses ?

Au mois de mars, un numéro spécial de la revue Science s'est intéressé au problème de la sécheresse, dans un contexte où le changement climatique en aggrave la récurrence et l'ampleur. Les articles de cette livraison analysent diverses conséquences, de la menace planant sur les forêts aux mécanismes de réponse des plantes, en passant par le fonctionnement des modèles de prédiction des famines. Ils explorent également les effets passés, présents et futurs de la sécheresse sur le plan social (par exemple au sein de l'ancienne civilisation Wari ou dans l'actuelle Amérique du Nord) et leurs implications pour les politiques publiques (ex. : gestion de l'eau).

Dans l'un des articles, les chercheurs s'appuient sur une large revue de la littérature pour décrire les mécanismes moléculaires existant au niveau de la rhizosphère. Ils se penchent sur les interactions entre le microbiome et les racines pour envisager des pistes de recherche qui permettraient d'améliorer la résistance et la régénération des plantes soumises à des stress hydriques.

Les interactions plante-microbiome pendant et après les épisodes de sécheresse

Secheresse.jpg

Source : Science

À titre d’exemple, les transformations des racines et des substances exsudées peuvent exercer une sélection sur le microbiome du sol, modifiant les cycles du carbone et du nitrate et améliorant les capacités de réponse à long terme. Lors des épisodes de stress hydrique, les plantes sécrètent aussi, dans certains cas comme celui du chêne, des métabolites « signaux » dans la rhizosphère. De leur côté, des champignons mycorhiziens ou des bactéries filamenteuses sont susceptibles de proliférer en période de sécheresse et de stimuler l'activité antioxydante ou la régulation osmotique. Certaines bactéries peuvent également sécréter des molécules qui induisent l'élongation des racines, améliorant ainsi l'accès de la plante à l'eau. Enfin, les effets de l'utilisation de probiotiques et prébiotiques sur le microbiome du corps humain constituent autant de pistes de recherche pour la rhizosphère.

Les auteurs soulignent cependant les limites des conclusions des travaux recensés, insistant sur l'importance de poursuivre l’effort de recherche. La plupart des connaissances résultent d'études expérimentales en milieu contrôlé, sur des espèces de plantes non destinées à être cultivées, tandis que celles qui le sont ont été sélectionnées pour des traits pouvant compromettre les interactions bénéfiques avec le microbiome racinaire.

Marie-Hélène Schwoob, Centre d'études et de prospective

Source : Science

10:18 Publié dans Agronomie, Climat | Lien permanent | Tags : sécheresse, microbiome racinaire, racines, rhizosphère |  Imprimer | | | | |  Facebook

06/05/2020

Une estimation de l'érosion hydrique des sols dans l'Union européenne

Dans un article publié dans la revue Remote sensing, une équipe du Joint Research Center mobilise des données issues de diverses sources européennes (CORINE Land Cover, enquêtes LUCAS, enquêtes sur la structure des exploitations, etc.), afin de mettre à jour l'estimation du niveau d'érosion hydrique des sols au sein de l'Union. Ce travail montre qu'entre 2010 et 2016, dernière année pour laquelle les données sont disponibles, l'érosion a diminué de 0,4 %, alors qu'une réduction de 9 % avait été estimée pour la période allant de 2000 à 2010. D'importantes disparités s'observent entre pays, les États de l'ouest (Allemagne, Danemark, France, Portugal) étant ceux où la baisse est la plus marquée (>5 %), en raison d'une forte progression des pratiques agricoles permettant de limiter l'érosion des sols (non labour, couverture des sols en hiver, etc.).

Source : Remote sensing

09:40 Publié dans Agronomie, Territoires | Lien permanent | Tags : sols, érosion hydrique, ue |  Imprimer | | | | |  Facebook

04/05/2020

La régénération naturelle gagne du terrain pour la restauration des couverts végétaux

En s’appuyant sur l'histoire d'un missionnaire australien impliqué dans la plantation d'arbres au Sahel, depuis le début des années 1980, un article de la revue PNAS revient sur les progrès de la « régénération naturelle gérée par les agriculteurs » (farmer-managed natural regeneration). Cette méthode vise à favoriser la germination des graines d'espèces endémiques, naturellement contenues dans les sols et les déjections animales, puis à prendre soin des arbres afin de favoriser leur croissance, notamment dans des conditions climatiques difficiles. L'article présente les avantages de ces pratiques : moindre coût, meilleure résistance des couverts végétaux sur le long terme, amélioration de la productivité agricole et des revenus des agriculteurs, etc. Il en vante également les résultats, par opposition aux coûteuses campagnes de plantations d'arbres, sur lesquelles les programmes de développement se sont pourtant massivement appuyés jusqu'à aujourd'hui. Selon l'auteur, les principes de cette régénération naturelle s'imposent progressivement au sein des organisations internationales et des banques de développement.

Source : PNAS

09:19 Publié dans Agriculteurs, Agronomie, Développement, Forêts Bois | Lien permanent | Tags : régénération naturelle, sahel, arbres |  Imprimer | | | | |  Facebook

08/04/2020

Le coton OGM Bt a-t-il vraiment permis d'augmenter les rendements en Inde ?

De nombreux chercheurs ayant travaillé sur l'impact du coton Bt sur la production, en Inde, ont conclu que son introduction avait permis d'augmenter les rendements. Cependant, leurs analyses ignorent les effets de long terme et les autres facteurs pouvant influencer ces tendances. Les auteurs d'un article publié en février dans la revue Nature Plants se sont penchés sur cette question. Pour y répondre, ils ont utilisé des séries de données sur les rendements, l'adoption du coton Bt et d'autres facteurs ayant pu jouer sur ces rendements, sur vingt ans (1999-2018), au niveau de l'Inde et de chacun de ses États fédérés. Leurs résultats suggèrent que l'augmentation des rendements observée dans les années 2000 n'est pas liée à l'adoption du coton Bt mais plutôt à un usage croissant d'engrais de synthèse. De plus, les semences Bt étant moins résistantes aux insectes suceurs de sève, leur utilisation a entraîné une augmentation du recours aux insecticides, et des dépenses associées, par les producteurs de coton indiens.

Dépenses nationales en insecticides pour la production de coton

Coton.jpg

Source : Nature Plants

Lecture : la courbe bleue représente les dépenses en insecticides visant les Lepidoptères, c'est-à-dire les insectes vulnérables au coton Bt (en dollars par hectare). La courbe orange représente les dépenses en produits phytosanitaires visant les insectes suceurs de sève.

Source : Nature Plants

17:55 Publié dans Agriculteurs, Agronomie, Mondialisation et international | Lien permanent | Tags : inde, coton bt, rendements |  Imprimer | | | | |  Facebook

06/04/2020

Le drainage agricole : de la tuyauterie à l'hydro-diplomatie

Cet article de B. Vincent (INRAE), publié dans un numéro spécial de la revue Sciences eaux & territoires, propose un état de l'art sur le drainage agricole en France et en Europe. Abordant les différents dispositifs (dimensionnement, entretien), l'article renseigne également sur l'évolution des superficies drainées en France (10 % de la SAU ou 20 % de la sole céréalière en 2010), avec un accroissement de 20 000 ha/an sur la période 2000/2010. L'auteur montre surtout les changements en matière d'ingénierie du drainage, pour laquelle l'innovation ne porte plus tant sur la technologie utilisée que sur l'optimisation des dispositifs de remédiation qui assurent la dépollution des eaux. Permettant une redistribution des bilans hydriques, de solutés et de particules, le drainage est considéré comme un outil de gestion de l'eau : à ce titre, il nécessite le développement d'une ingénierie de la remédiation mobilisant les apports du génie écologique. Les solutions techniques sont mises en place dans le cadre de démarches concertées, avec des outils de dialogue territorial, instituant alors une sorte « d'hydro-diplomatie ».

Source : Science, eaux & territoires

17:36 Publié dans Agronomie, Exploitations agricoles | Lien permanent | Tags : drainage |  Imprimer | | | | |  Facebook

Les déjections provenant des élevages d'insectes aussi efficaces que les engrais minéraux

C'est ce qu'ont démontré des chercheurs français d'UniLaSalle en testant l'apport de déjections d'insectes, seules ou combinées avec un engrais minéral NPK, sur une culture d'orge. L'analyse de l'absorption des nutriments et des propriétés du sol révèle que les sous-produits des élevages d'insectes pourraient fournir une alternative satisfaisante aux engrais minéraux, particulièrement avec des mélanges à 50 %. Pour les auteurs, ces résultats sont intéressants dans la perspective éventuelle d'un développement important de tels élevages.

Source : Scientific Reports

17:27 Publié dans 5. Fait porteur d'avenir, Agronomie | Lien permanent | Tags : engrais, insectes |  Imprimer | | | | |  Facebook

16/03/2020

Prospective et cycle de l'azote au niveau mondial

Un article publié dans Global Environmental Change s'intéresse à l'intégration de l'azote dans les exercices de prospective. L'azote est un élément nutritif essentiel pour la croissance des plantes. Cependant, en excès, ses différentes formes moléculaires (nitrate, ammoniac, oxyde nitreux, etc.) sont à l'origine de pollutions de différentes natures et à plusieurs échelles : acidification des sols, dégradation de la qualité des eaux de surface et souterraines, impacts sur la biodiversité, contribution au réchauffement global, etc. La pollution azotée ne cesse d'augmenter, en raison notamment de l'utilisation croissante des engrais minéraux, tirée par une demande alimentaire qui se poursuivra dans les décennies à venir (+60 % en 2050 par rapport à 2005). Son coût global est aujourd'hui estimé entre 0,2 et 2 % du PIB.

Les différentes formes de l'azote réactif se succèdent de façon dynamique, constituant le cycle de l'azote. Réduire une forme de pollution azotée en un lieu donné a donc des conséquences en cascade, qui sont autant de défis pour la cohérence et l'efficacité des politiques environnementales. Partant de ce constat, les auteurs plaident pour une prise en compte systémique du cycle de l'azote dans les exercices de prospective, en particulier dans les Shared Socioeconomic Pathways (SSP), un ensemble de 5 scénarios développés par la communauté scientifique pour servir de référence aux grands exercices internationaux de modélisations environnementales et climatiques.

L'intégration de nouvelles actions de réduction de l'azote dans le cadre des Shared Socioeconomic Pathways / Representative Concentration Pathways (RCP)

Azote.jpg

Source : Global Environmental Change

Sur la base d'une revue de littérature, ils proposent un ensemble cohérent d'indicateurs de l'azote et leurs hypothèses d'évolution aux horizons 2030 et 2050, intégrables dans les SSP. Le scénario le plus ambitieux ramènerait le surplus azoté à l'intérieur des limites planétaires (planet boundaries) à l'horizon 2050 : il combine une amélioration continue de l'efficience de son utilisation, une réduction de 30 % des excrétions par tête de bétail, un recyclage de 90 % des effluents, un déploiement généralisé des techniques de réduction de la pollution de l'air et un traitement de la quasi-totalité (99 %) des eaux usées. Le scénario le moins ambitieux suit, quant à lui, les tendances actuelles. Ce travail s'inscrit dans le cadre du projet Towards an International Nitrogen Management System (INMS) lancé par l'UNEP en 2017, qui devrait aboutir à la publication, en 2022, du premier International Nitrogen Assessment.

Julien Hardelin, Centre d'études et de prospective

Source : Global Environmental Change

17:11 Publié dans 1. Prospective, Agronomie | Lien permanent | Tags : azote, prospective, scénarios |  Imprimer | | | | |  Facebook

De nouvelles opportunités pour l'extension de l'agriculture vers le Nord, mais à quel prix pour l'environnement ?

D'après un récent article publié dans PLOS One par une équipe de chercheurs anglo-saxons, le changement climatique pourrait lever les contraintes bioclimatiques à la production de grandes cultures, dans les régions les plus septentrionales jusqu'ici peu favorables. Les auteurs ont simulé l'impact potentiel, après 2050, de cette extension des aires de production sur l'environnement.

Dans un premier temps, ils ont identifié les « frontières agricoles », définies comme les zones actuellement inadaptées aux grandes cultures, mais susceptibles de le devenir en raison du changement climatique. Pour ce faire, ils ont considéré des hypothèses portant sur les températures et les précipitations, tirées de 17 modèles climatiques globaux, pour deux niveaux de forçage radiatif (RCP 4.5 et RCP 8.5 du GIEC). Ces hypothèses ont ensuite été utilisées à l'échelle locale, dans trois modèles agronomiques différents dont les auteurs ont croisé les résultats. L'opération a été conduite sur l'ensemble des terres du globe. Il apparaît que le changement climatique pourrait accroître les surfaces actuellement cultivables, de 0,8 à 2,4 milliards d'hectares en 2060-2080. Les nouvelles aires de production, situées principalement au nord du Canada et de la Russie, seraient dans un premier temps (2040-2060) adaptées à la culture de la pomme de terre, du blé, du maïs et du soja.

Extension des zones de production possibles en grandes cultures en 2040-2060

Agriculture.jpg

Source : PLOS One

Lecture : en bleu, les aires dans lesquelles on passe de 0 à au moins une culture possible ; en rouge, celles passant d'une culture possible à deux ou plus (zone d'intensification) ; en gris, celles pour lesquelles la situation reste inchangée. L'intensité de la couleur (bleue ou rouge) varie selon le scénario climatique, dans le cadre d'un forçage radiatif RCP 8.5.

Les auteurs ont ensuite évalué les impacts d'une mise en production sur la biodiversité, la qualité de l'eau et le carbone stocké dans les sols. Si toutes les zones potentielles étaient cultivées, le travail des sols conduirait à relâcher dans l'atmosphère, dans les cinq années suivant la mise en culture, un maximum de 177 Gt de carbone (soit 119 fois les émissions annuelles actuelles des États-Unis). D'importants hotspots de biodiversité seraient également touchés, dans les régions nordiques et dans les zones de montagne (Himalaya, Andes notamment). Enfin, les effets de l'agriculture sur la qualité de l'eau pourraient affecter beaucoup d'habitants de ces régions.

En conclusion, ils invitent à ce que les initiatives menées pour étendre les aires de production, par exemple au Canada ou en Russie, tiennent compte des risques environnementaux encourus. Ils notent d'ailleurs que beaucoup de ces terres, jusqu'ici non cultivées, se situent sur les territoires de peuples autochtones, qui devraient être associés à leur exploitation.

Muriel Mahé, Centre d'études et de prospective

Source : PLOS One