Une étude évalue les difficultés de la PAC à encourager la gestion durable des sols

Dans le cadre d'une série d'évaluations de la Politique agricole commune (PAC), la Direction générale pour l'agriculture et le développement rural de la Commission européenne a publié, en février 2021, un rapport sur ses effets sur la gestion durable des sols. Réalisée par l'Institute for European Environmental Policy et Oréade Brèche, l'étude s'est appuyée sur une revue de la littérature et des données disponibles, sur des entretiens et des études de cas. Les conclusions soulignent qu'en dépit de la diversité des instruments et mesures fournies par la PAC, qui pourraient encourager une gestion durable des sols, peu d’entre eux sont imposés ou soutenus au niveau de l'Union européenne ou dans les choix de mise en œuvre des pays membres. Par exemple, certaines activités clés (rotations culturales diversifiées, etc.) ne font l'objet d'aucune mesure réglementaire. L'analyse des décisions des États montre que ces derniers accordent moins d'importance à la qualité des sols qu'à d'autres problématiques environnementales, comme l'eau ou la biodiversité.

Source : Commission européenne

Un inventaire des émissions de gaz à effet de serre liées aux usages des terres

Le dernier numéro de la revue Nature présente un recensement des émissions mondiales de gaz à effet de serre (GES), liées à l'usage des sols, entre 1961 et 2017. Si les émissions issues de combustibles fossiles sont déjà largement analysées, la compilation de celles liées à l'utilisation des terres, à leur changement d'usage et à l'exploitation de la forêt (rassemblés comme « usage des sols »), est inédite par son ampleur et la période considérée. Sur un pas de temps annuel, à partir des statistiques de la FAO, les émissions et le stockage de GES sont ainsi modélisés par pays, production, type de gaz et processus impliqué (ex. fermentation entérique, récolte de bois). Les émissions de GES sont attribuées aux pays producteurs, et non aux consommateurs des produits finaux puisque l'approche est centrée sur l'usage des sols. De même, dans la base de données constituée, les émissions liées aux cultures ne sont réallouées aux élevages, via l'alimentation animale, que dans un traitement complémentaire.

Il apparaît en particulier (figure ci-dessous), après 40 ans de relative stabilité, que les émissions nettes ont fortement augmenté à partir de 2001, en raison des changements d'usage de sols mis en culture pour la production de céréales et d'oléagineux.

Émissions et stockage mondial de GES liés à l'usage des sols, selon le processus impliqué (à gauche) et le groupe de produits (à droite)

 
Source : Nature

Lecture : pour les processus représentés à gauche, de bas en haut, abandon de terres agricoles, mise en culture de sols pour la production de céréales et d'oléagineux (Land Use Change to croplands, LUC_Crops), fermentation entérique, récolte de bois, conversions de terres en pâturage, rizières, tourbières, différentes formes de fertilisation.

Les émissions de GES sont décomposées en fonction de facteurs techniques et socio-économiques, faisant ressortir différents leviers d'amélioration selon les zones. Ainsi, en Afrique et en Asie centrale, l'amélioration des rendements, pour réduire les surfaces nécessaires aux productions, est prioritaire. Le principal levier d'action concerne néanmoins les pays où les émissions ont le plus progressé à cause du changement d'usage des terres, notamment en Amérique latine et en Asie du Sud. Le défrichement de forêts denses pour la production de soja, riz, maïs et huile de palme est en effet responsable de la forte augmentation des émissions.

Si l'approche par pays producteurs permet de bien identifier les problèmes majeurs, à ce stade, une approche complémentaire rapportant les émissions de GES aux consommateurs ferait ressortir d'autres leviers d'action, notamment pour les pays européens. Enfin, le bilan des GES rappelle les enjeux de stockage du carbone dans les sols agricoles : si, sur la période analysée, l'essentiel des « émissions négatives » est dû à l'abandon de terres agricoles, la prise en compte du potentiel de stockage de carbone dans des terres productives est primordiale (voir à ce sujet un autre billet).

Jean-Noël Depeyrot, Centre d'études et de prospective

Source : Nature

Le gène Stb16q apporte une résistance durable du blé à la septoriose

La septoriose est l'une des principales maladies s'attaquant au blé tendre, causant des pertes de rendement de 40 à 55 %. De plus, le champignon Zymoseptoria tritici, responsable de cette maladie, développe une résistance aux produits phytosanitaires utilisés pour le combattre. En janvier 2021, Nature Communications a publié une étude réalisée conjointement par INRAE, l’université de Wageningen, l’USDA (ministère de l'agriculture des États-Unis), en collaboration avec le semencier Florimond-Desprez. Ce travail a permis d'identifier et de caractériser un gène du blé, le Stb16q, qui procure à la plante une résistance à cette maladie. Ces résultats ouvrent la voie à une sélection variétale de blés disposant de ce gène. L'usage de produits phytosanitaires contre la septoriose pourrait ainsi être réduit et, dans cette optique, les auteurs soulignent l'intérêt de combiner le Stb16q à d'autres facteurs de résistance génétiques, et de faire évoluer les pratiques (biocontrôle en particulier).

Source : Nature Communications

Une séance de l'Académie d'agriculture consacrée à André Voisin

« Nul n'est prophète en son pays » : l'adage sied bien à André Voisin, agriculteur-chercheur du milieu du XX^e siècle, dont les écrits sur le fonctionnement des herbages et le pâturage demeurent largement ignorés en France, alors qu'ils sont toujours enseignés dans les écoles d'agronomie sud-américaines et océaniennes. Pour éclairer ce paradoxe, l'Académie d'agriculture de France a récemment consacré une séance aux travaux de son ancien membre.

Parmi les présentations, signalons celle d'André Pfimlin, qui rappela les lois du « pâturage rationnel » établies par Voisin : un temps de repos des prairies suffisamment long entre deux séquences de pâturage pour permettre la « flambée de croissance » de l'herbe ; un temps d'occupation court afin de ne pas cisailler les jeunes repousses ; une conduite du troupeau en lots pour réserver la primeur des prairies fraîches aux vaches en production ; etc. Autant de principes qui visent à « faire se rencontrer l'herbe et la vache au bon moment », afin de satisfaire les besoins de la seconde sans compromettre ceux de la première, et réciproquement.

Si Voisin n'eut que peu d'échos en France, c'est surtout, comme le montra Charlène Bouvier, en raison de son opposition au retournement des prairies permanentes que prônaient alors les tenants de la révolution fourragère (Chazal, Dumont, etc.). Ces derniers leur préféraient les prairies temporaires et les cultures fourragères, qu'ils jugeaient plus productives. De son côté, Voisin voyait dans la prairie permanente la garantie d'une flore adaptée aux conditions pédo-climatiques locales et, dans la prairie temporaire, une charge financière pour l'éleveur puisqu'elle doit être régulièrement ressemée, sous peine de voir la production herbagère diminuer sévèrement dans les 4 ou 5 années suivant l'implantation (« les années de misère »).

Pour conclure la séance, Gilles Lemaire a montré que la démarche de Voisin, empirique, pluridisciplinaire et beaucoup plus systémique qu'analytique, contrastait avec la façon dont était alors conçue la recherche agronomique en France. Dans ces conditions, il n'est pas étonnant que ses travaux aient été plus favorablement accueillis dans un pays comme la Nouvelle-Zélande, où ce type d'approche caractérise la recherche et le développement agricoles depuis les années 1920-1930.

Mickaël Hugonnet, Centre d'études et de prospective

Lien : Académie d'agriculture de France

Irriguer pour s'adapter au changement climatique et sécuriser la production alimentaire

60 % de la production alimentaire mondiale reposent aujourd'hui sur l'agriculture pluviale. Face au changement climatique qui modifie les régimes de précipitations et les températures, l'irrigation constitue une mesure d'adaptation efficace, si elle est utilisée de manière durable (non épuisement des ressources souterraines et de surface). Dans un article publié en novembre dans la revue PNAS, des chercheurs s'intéressent aux impacts potentiels du changement climatique sur la demande en eau d'irrigation, sa disponibilité, et quantifient la possible extension de l'irrigation, dans un scénario de référence (considérant la période 1996-2005) et dans le cas où les températures globales augmenteraient de 3°C par rapport au scénario de référence.

Leur approche comporte plusieurs étapes : i) l'identification des terres cultivées touchées par les pénuries d'eau de pluie, ii) l'estimation des besoins en eau d'irrigation et le relevé des zones de cultures pluviales à irriguer si les températures augmentaient, la cartographie iii) des régions agricoles où les eaux de surface et souterraines pourraient suffire à irriguer si des infrastructures légères étaient construites (ex. petits bassins de rétention) et iv) de celles nécessitant des infrastructures plus lourdes (ex. barrages), enfin v) l'estimation des surfaces irriguées, des volumes d'eau et du nombre de personnes qui pourraient être approvisionnées dans chaque scénario.

Les auteurs montrent que 86 % des terres cultivées (800 Mha) sont menacés par la rareté de l'eau de pluie dans le scénario de référence, et 93,5 % dans un climat 3°C plus chaud (870 Mha). Cette différence de 70 Mha nourrirait plus de 700 millions de personnes.

Cartographie des systèmes culturaux non irrigués qui seront menacés par la rareté des eaux de pluie

Source : PNAS

Lecture : les terres cultivées menacées par la rareté de l'eau de pluie dans le scénario de référence sont en gris. Les terres cultivées additionnelles menacées par la rareté de l'eau de pluie si les températures augmentaient de 3°C sont en rouge. Les zones en vert ne sont pas menacées tandis que celles en marron sont déjà irriguées.

Dans ces conditions, le recours à des infrastructures de stockage légères permettrait d'irriguer durablement 140 Mha de plus dans le scénario de référence, mais seulement 53 Mha supplémentaires dans un climat 3°C plus chaud (figure ci-dessous). Dans ce scénario, l'usage d'infrastructures de stockage plus lourdes permettrait d'étendre les surfaces irriguées de 281 Mha, pour un approvisionnement d'un milliard de personnes en plus. Selon les auteurs, les zones à fort potentiel pour étendre les surfaces irriguées se situent en Europe de l'Est, en Asie centrale, en Afrique sub-saharienne et en Amérique latine.

Potentiel d'expansion durable des surfaces irriguées au niveau mondial, consommation d'eau supplémentaire et nombre de personnes nourries, selon les conditions climatiques et les types d'irrigation

Source : PNAS

Lecture : le potentiel apporté par l'usage d'infrastructures légères est en rose foncé. Le potentiel apporté par l'usage d'infrastructures légères et un déficit d'irrigation de 20 % est en rose clair. Le potentiel apporté par l'usage d'infrastructures lourdes figure en bleu.

Estelle Midler, Centre d'études et de prospective

Source : PNAS

La modernisation des systèmes d'irrigation en France : quelles économies d'eau possibles à l’échelle de la parcelle ?

Le dernier numéro de la revue Sciences Eaux & Territoires restitue le contenu d'un colloque sur les économies d'eau en irrigation, coorganisé les 13 et 14 novembre 2019 par l'Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (Irstea), Montpellier SupAgro et l’Association française pour l’eau, l’irrigation et le drainage (AFEID). Dans le cadre d’ateliers, des acteurs de la gestion de l'eau ont échangé sur les enjeux techniques et scientifiques.

Plusieurs voies permettent d'améliorer la gestion de l'irrigation : choix de l'heure, irrigation déficitaire régulée, ajustement des fréquences et quantités selon une stratégie optimisée par des modèles, etc. Dans ce cadre, l'une des études présentées visait à évaluer les économies d'eau selon les systèmes d'irrigation utilisés (par aspersion vs localisé) et les modes de pilotage (sans et avec sondes d’état hydrique du sol). L'irrigation localisée comprend les goutte-à-goutte de surface et enterrés, ainsi que la micro-aspersion. Pour établir leur comparaison au sein de contextes similaires (même année, même sol, même culture), les auteurs ont analysé les données de soixante-dix études réalisées en France métropolitaine au cours des trois dernières décennies.

Les résultats confirment l'efficacité des systèmes d'irrigation localisée et de l'utilisation des sondes d’état hydrique du sol (figure ci-dessous). Mais, pour les premiers, les économies d'eau doivent être relativisées en fonction du déficit hydrique de la saison culturale, alors que celles dues à l'utilisation des sondes sont, elles, indépendantes des conditions climatiques. Plus précisément, en conditions de déficit hydrique faible (années pluvieuses), le système localisé permet une meilleure régulation de l'apport d'eau en fonction des pluies. À l'inverse, lors d'années sèches, toute l'eau d'irrigation apportée de manière localisée contribue à la reconstitution des réserves hydriques du sol, réduisant ainsi les économies d'eau observées par rapport à un système d'irrigation par aspersion. Enfin, les auteurs identifient des améliorations des pratiques, comme par exemple réduire ou supprimer le ou les derniers apports afin d'éviter un stockage excessif d'eau d'irrigation dans le sol.

Économies d'eau (EE-SI) selon les systèmes d’irrigation (par aspersion ou localisé), en fonction du déficit hydrique de la saison culturale

Source : Revue Sciences Eaux & Territoires

Lecture : l'économie d'eau (EE en %) obtenue en utilisant un système d'irrigation localisé (GGS pour goutte-à-goutte de surface, GGE pour goutte-à-goutte enterré, MA pour micro-aspersion), par rapport à un système par aspersion, est mesurée par [(Irr1 - Irr2) / Irr1] x 100], où Irr1 (mm) et Irr2 (mm) sont les quantités totales d'eau d'irrigation appliquées pendant la saison culturale avec les systèmes localisés et les systèmes par aspersion. Expon. sont les courbes exponentielles pour chaque type de culture.

Jérôme Lerbourg, Centre d'études et de prospective

Source : Sciences Eaux & Territoires

Politique de l'eau, irrigation et productivité de l'agriculture en Égypte

En Égypte, le Nil représente 95 % des ressources en eau, dont 80 % sont utilisés par l'agriculture. La viabilité à long terme de ce secteur est toutefois incertaine, dans un contexte de changement climatique et de problèmes de partage de la ressource associés à la construction du barrage de la Renaissance sur le Nil Bleu en Éthiopie. Depuis les années 1960, l’État égyptien a soutenu l'accroissement des surfaces irriguées et la recherche pour développer la productivité agricole. Pour comprendre les rôles respectifs de ces investissements publics, les auteurs analysent les évolutions de la « productivité globale des facteurs » de l'agriculture sur la période 1961-2016. Ils calculent des indices de Thornqvist-Thiel avec différentes données, nationales et internationales. Deux indicateurs sont distingués : l'un intégrant le coût privé de l'eau, l'autre le coût social à travers les subventions d’État à l'irrigation. Ils montrent que la croissance agricole (+400 %) est principalement due au progrès technique, plus qu'à l'expansion des surfaces irriguées (+45 %), indiquant la capacité du secteur agricole à croître, jusqu'à présent, dans un contexte de raréfaction des ressources en eau.

Production agricole, utilisation des terres, surfaces irriguées et prélèvements en eau par l'agriculture en Égypte : évolutions entre 1961 et 2016 (base 100 en 1961)

Source : American Journal of Agricultural Economics

Source : American Journal of Agricultural Economics

Une accumulation de résidus de pesticides dans les sols et les vers de terre au-delà des concentrations prévisionnelles

Des chercheurs d’INRAE et du CNRS ont mesuré l'accumulation de résidus de pesticides dans les sols et vers de terre, au sein d'habitats traités et non traités (au moins depuis 3 ans) d'un paysage d'agriculture intensive. Leurs résultats ont été publiés récemment dans Agriculture, Ecosystems & Environment. 180 échantillons de sols et 155 vers de terre ont été analysés, après avoir été prélevés au printemps 2016 dans des champs cultivés, des prairies, et des haies ou bosquets de 60 sites d'1 km² situés dans la « Zone Atelier » Plaine & Val de Sèvre (département des Deux-Sèvres). 9 insecticides, 10 fongicides et 12 herbicides ont été recherchés.

Sur ces 31 pesticides (représentant seulement la moitié de ceux utilisés dans l'aire sélectionnée), 27 ont été détectés dans les sols. La totalité des sols, traités ou non traités, contenaient au moins un pesticide, et 83 % en comprenaient cinq ou plus (figure), alors même que la plupart d’entre eux sont considérés comme modérément ou peu persistants dans l'environnement. Bien que la concentration et le nombre de pesticides soient plus importants dans les sols des habitats traités, les habitats non traités n'en étaient donc pas exempts. Ainsi, une moyenne de 6 pesticides a été retrouvée dans les sols des champs cultivés en agriculture biologique depuis au moins 3 ans. Ces résultats interrogent sur la possibilité, pour la faune bénéfique au secteur agricole, de trouver refuge au sein d'habitats non traités, et sur la résilience des agrosystèmes.

Pourcentage d'échantillons de sols ou de vers contenant 1 à 19 pesticides

Source : Agriculture, Ecosystems and Environment

Chez les vers de terre, 18 pesticides ont été retrouvés. 92 % des individus en contenaient au moins un et 34 % cinq ou plus (figure ci-dessus), alors que la bioaccumulation dans ces organismes est peu observée en conditions de laboratoire. Certaines concentrations mesurées dépassent les seuils de toxicité, ce qui soulève aussi le problème d'une possible transmission du risque aux organismes prédateurs (sans même considérer les potentiels « effets cocktail » ou de l'exposition à long terme).

Les « concentrations environnementales prévisionnelles », méthode répandue pour prédire les risques encourus par la faune du sol après application de pesticides, posent ainsi question pour les scientifiques, car elles sont inférieures aux concentrations mesurées pour plusieurs herbicides, fongicides et insecticides, y compris dans les habitats non traités. Les auteurs appellent à mener de plus amples recherches sur l'accumulation en conditions réelles et sur les risques associés.

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

Source : Agriculture, Ecosystems and Environment

Planter des haies est la mesure de compensation écologique permettant d'abriter le plus de biodiversité en Champagne-Ardenne

La compensation écologique vise à équilibrer les pertes de biodiversité induites par des aménagements (ex. : fermes éoliennes), en évitant ou réduisant ces pertes, ou, en dernier ressort, en générant des gains équivalents dans d'autres espaces. En pratique, cela nécessite de pouvoir comparer des pertes et des gains de biodiversité, ce qui reste encore très difficile. Dans un article publié en novembre dans la revue Land Use Policy, des chercheurs français proposent une méthode pour calculer les niveaux de biodiversité de différents types de mesures agricoles de compensation.

Pour ce faire, ils créent un indicateur synthétique mesurant la différence d'abondance de communautés d'oiseaux (nicheurs, rapaces) et de chauves-souris, en Champagne-Ardenne entre différents usages des sols. Sont comparés plusieurs usages utilisés pour la compensation (jachères, haies, bandes enherbées, arbustes et bandes enherbées avec buissons) et l'usage agricole, qui constitue le scénario de référence. Leurs estimations reposent sur trois scénarios affectant des poids différents aux espèces selon leur vulnérabilité et leur intérêt pour les acteurs locaux : toutes les espèces ont le même poids dans le scénario 1, les espèces impactées négativement par les éoliennes comptent double dans le scénario 2 et les espèces d'intérêt (espèces de milieux agricoles notamment) comptent double dans le scénario 3.

Dans les trois scénarios, ce sont les haies qui produisent le plus de biodiversité, devant les bandes enherbées et les jachères (cf. tableau ci-dessous). Les bandes enherbées avec buissons obtiennent un score faible, ne permettant pas d'attirer les oiseaux nichant dans les haies et repoussant ceux nichant au niveau du sol. L'étude suggère donc que la mesure la plus efficace, pour compenser les pertes de biodiversité en Champagne-Ardenne, est de planter des haies. Cependant, les auteurs rappellent que les coûts d'opportunité et de mise en œuvre pour les agriculteurs, non abordés dans cet article, doivent être pris en compte dans le choix des mesures à adopter.

Niveau de biodiversité pour 1 ha d'usage des terres ou pour un buisson (a) et surface équivalente à 1 ha de jachères en matière de biodiversité, selon le poids accordé aux différentes espèces (b)

Source : Land Use Policy

Lecture : les cinq premières lignes (a) indiquent le niveau de biodiversité associé à 1 ha de jachères (fallow), de haies (hedgerow), de bandes enherbées (grass strip), de bandes enherbées avec buissons (grass strip with bushes) et de buissons (bushes). Les cinq lignes suivantes (b) mentionnent la surface nécessaire, pour chaque type d'usage du sol, pour atteindre le même niveau de biodiversité que sur un hectare de jachères.

Les auteurs soulignent l'intérêt de cette méthode, qui prend en compte les objectifs des acteurs locaux via l'affectation de poids différenciés selon les espèces. Par ailleurs, les résultats de cette étude pourraient éclairer utilement le débat en cours sur la prochaine PAC et sa compatibilité avec les objectifs de la stratégie européenne pour la biodiversité, en particulier celui visant à dédier 10 % de la surface agricole à des particularités topographiques à haute diversité biologique.

Estelle Midler, Centre d'études et de prospective

Source : Land Use Policy

Confirmation des multiples bénéfices de la diversification sur le rendement agricole et les services écosystémiques

Une étude récente publiée dans Science Advances s'intéresse aux impacts des pratiques de diversification agricole (diversification des cultures, addition d'habitats autour des parcelles, amendements organiques, inoculations de micro-organismes, etc.) sur les services écosystémiques et le rendement des cultures. Les auteurs ont pour cela conduit une méta-analyse secondaire (méta-analyse de méta-analyses) sur 98 études existantes, basées elles-mêmes sur un total de 6 167 études originales. Sur un sous-ensemble de 69 méta-analyses, la magnitude des effets a pu être estimée et mesurée sous forme de logarithme de ratio de réponse. Les résultats montrent que les pratiques de diversification ont très majoritairement des effets positifs sur les services écosystémiques (cf. figure). Elles sont très favorables à la biodiversité, à la pollinisation, au contrôle des maladies végétales, au recyclage des éléments fertilisants, etc. En matière de régulation du climat (émissions de gaz à effet de serre, fixation biologique de l'azote, etc.) et des rendements, les effets sont neutres ou légèrement positifs. La synergie et les arbitrages entre services écosystémiques sont moins étudiés dans la littérature. Cependant les résultats disponibles témoignent de la prévalence des situations « gagnant-gagnant » des effets des pratiques de diversification sur le rendement agricole et les services écosystémiques.

La diversification de l'agriculture favorise la biodiversité et les services écosystémiques sans compromettre le rendement des cultures par rapport aux systèmes de culture sans ces pratiques

Source : Science Advances

Lecture : en A) toutes les pratiques de diversification sont inclues dans l'analyse ; en B) seules sont considérées les pratiques de diversification ciblant les éléments en surface (diversité des espèces cultivées et non cultivées) ; en C) seules sont considérées les pratiques ciblant des éléments du sol (amendements organiques, labour réduit, etc.).

Source : Science Advances

Les terres cultivées et les pâturages, au cœur des engagements pour la restauration des écosystèmes ?

À l'approche du lancement, l'an prochain, de la décennie des Nations unies pour la restauration des écosystèmes, l'agence d'évaluation environnementale du gouvernement néerlandais PBL a publié une note recensant les engagements des différents pays du monde en matière de restauration. Au total, 115 pays ont pris de tels engagements dans le cadre des Conventions de Rio ou d'accords internationaux. Sur les près d'un milliard d'hectares concernés, la plupart concernent des terres forestières (42 %), mais 37 % touchent les terres agricoles, cultivées et pâturées (figure). Des études, comme celle de Strassburg et al. (2020), font état de l'utilité de restaurer des terres converties (i.e. d'un écosystème naturel à des terres cultivées ou à des pâturages). Un ciblage de seulement 15 % de celles-ci dans des aires prioritaires permettrait d'éviter 60 % des extinctions d'espèces et de séquestrer 20 % du total de l'augmentation de concentration de CO2 dans l'atmosphère depuis le début de la Révolution Industrielle.

Engagements de restauration au niveau mondial, par catégories de mesure de restauration (2020)

Source : PBL

Source : PBL

Selon des chercheurs, 20 % de la surface des paysages anthropisés devraient héberger des habitats semi-naturels

La Convention sur la diversité biologique visait, en 1992, à conserver 17 % de la surface terrestre par des aires protégées avant 2020. Cependant, aucune cible de conservation n'était définie pour les paysages abritant des activités de production comme l'agriculture. Dans un article publié dans la revue Conservation Letters, des chercheurs ont observé que seuls 31 des 82 pays qu'ils ont étudiés imposaient des critères minimaux de conservation dans ces paysages. Selon eux, la part d'habitats semi-naturels devrait y atteindre au moins 20 %.

Source : Conservation Letters

 

Ralentir l'érosion des terres pour enrayer la pénurie de phosphore

Un article publié par la revue Nature Communications s'intéresse à la disponibilité en phosphore au sein des cultures et systèmes agricoles. Par rapport aux études existantes sur ce sujet qui se concentrent, pour la plupart, sur les moyens d'augmenter l'offre ou de diminuer la demande, cette publication se penche sur un facteur relativement peu étudié, pourtant déterminant pour le solde de phosphore : l'érosion hydrique des sols. Une autre originalité de cette étude est d'évaluer cet impact de manière géographiquement différenciée (figure ci-dessous). Ainsi, les auteurs s'appuient sur plusieurs bases de données et modèles, précédemment mis en avant dans la littérature, pour évaluer les pertes de sol par érosion hydrique, d'une part, et leur contenu en phosphore d'autre part.

Pertes mondiales de phosphore liées à l'érosion des sols en kg par hectare et par an

Source : Nature Communications

Les données sur les pertes de phosphore ainsi obtenues et leur cartographie montrent que toutes les régions de production agricole, dans le monde, sont impactées par un solde négatif ou proche de zéro, à l'exception de l'Océanie et de l'Australie. D'après les soldes régionaux, l'Afrique est directement touchée, en raison d'une combinaison de l’érosion, induisant d'importantes pertes de phosphore, et de faibles apports de fertilisants. L'Amérique du Sud arrive à la deuxième place, en raison d'une érosion très élevée. L'Asie – et la Chine en particulier – est aussi fortement touchée par les pertes de phosphore liées à l'érosion, mais elles sont compensées par les importants apports de fertilisants (figure ci-dessous).

L'étude des flux conclut, au niveau mondial, à une dépendance critique des systèmes agricoles aux fertilisants chimiques pour combler les effets de l'érosion hydrique sur les pertes de phosphore. Dans un contexte d'augmentation de la demande de productions végétales pour répondre aux besoins agroalimentaires mondiaux, l'atténuation de l'érosion serait un levier déterminant de la lutte contre la pénurie de phosphore, surtout dans les régions avec peu ou pas d'apports futurs.

Chiffres clés pour le phosphore (kg par hectare et par an) dans une sélection de régions et pays

Source : Nature Communications

Lecture : « Organic P management » = somme des apports d'engrais et de résidus - absorptions par la plante ; « Total Soil P » = pertes totales de phosphore dans les sols dues à l'érosion hydrique ; « Erosion loss » : ratio des pertes de phosphore par érosion sur le solde total de phosphore excluant les fertilisants (solde - fertilisants chimiques) ; « Geographic Europe » : inclut les pays européens autrefois membres de l'Union soviétique ; « NEU11 » : pays européens ayant rejoint l'Union après 2004 ; « Balance » = apports atmosphériques + fertilisants chimiques + variable « Organic P management » + total des pertes de phosphore par érosion ; « Balance-Chem. Fert. » = solde hypothétique sans les apports de fertilisant chimique.

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

Source : Nature Communications

Les « batailles de l'eau »

Du 19 au 22 octobre 2020, l'émission Cultures Monde (France Culture) proposait une série consacrée aux « batailles de l'eau ». Étaient traités les enjeux internationaux et les conflits géopolitiques associés à la gestion des eaux usées, aux ressources halieutiques, à l'énergie et à l'agriculture. Le quatrième épisode abordait les défis associés à l'usage agricole : avancée de l'aridité ; productions et régimes alimentaires ; qualité des sols (imperméabilisation, fertilité, etc.) ; empreinte en eau des importations et exportations ; solutions techniques ; gouvernance ; etc. L'exemple de la situation espagnole complétait ces échanges, en revenant notamment sur les problèmes associés au développement d'une agriculture d'irrigation et d'une économie immobilière, sur les transferts d'eau initiés sous le franquisme, et sur le changement de politique (arrêt des projets de transfert et développement du dessalement) au début des années 2000, source de tensions toujours actuelles.

Source : France Culture

 

Impact négatif de la déforestation sur la culture du maïs dans le Cerrado

Une étude publiée le 29 juin 2020 dans la revue Nature Sustainability met en évidence que la déforestation dans le Cerrado, second biome brésilien le plus important en surface, conduit à une baisse des rendements de la culture de maïs. Pour mémoire, le Cerrado a déjà connu une déforestation de 50 % de ses zones de végétation native, et le code forestier brésilien prévoit notamment que les propriétés rurales doivent conserver 20 à 35 % de végétation native, selon leur emplacement géographique.

Les auteurs ont analysé et comparé les données climatiques avant déforestation, et pour une gamme de situations après déforestation intégrant de la culture de soja ou une double culture soja-maïs. Dans tous les cas, le nombre de jours avec des températures critiques pour les cultures augmente et l’évaporation diminue significativement. La culture du soja, moins sensible à la température, ne connaît pas de baisse de rendement significative, contrairement à celle du maïs qui est affectée par l’augmentation du nombre de nuits lors desquelles la température ne descend pas en dessous de 24°C. La baisse de rendement constatée s’établit entre - 6 à - 8 % selon les situations.

La production de maïs se développe fortement ces dernières années au Brésil, troisième producteur mondial de cette céréale. Les scientifiques indiquent toutefois que le système climatique du Cerrado pourrait être bousculé si l’évapotranspiration pendant la saison sèche devenait trop faible. En effet, ce biome, également appelé « forêt inversée », en raison de la présence de très grandes racines, ne cesse pas son activité d’évapotranspiration pendant la saison sèche, ce qui permettrait le retour de la saison des pluies. L’absence d’une quantité suffisante de végétation native pourrait alors conduire à casser ce cycle des pluies et porter davantage préjudice à l’activité agricole.

Julien Barré, Conseiller régional Agriculture et Alimentation, Service Économique Régional, Ambassade de France au Brésil

Source : Nature Sustainability