Dépendance des cultures aux insectes pollinisateurs en Amérique latine

Dans le dernier numéro d'Ecological Economics, des chercheurs ont estimé le degré de dépendance des cultures aux insectes pollinisateurs en Amérique latine, et mis en évidence la vulnérabilité de ces agro-écosystèmes. Cinquante-trois espèces cultivées en Argentine, au Brésil, au Chili, au Mexique et en Uruguay ont été classées selon leur dépendance à la pollinisation entomophile : en cas d'absence d'insecte pollinisateur, les espèces les moins dépendantes subissent une baisse de rendement de moins de 10 %, et les plus vulnérables une perte supérieure à 90 %. Les rendements et prix de vente moyens de ces productions ont permis d'estimer le poids économique direct de cette vulnérabilité à près de 78 milliards de dollars par an, pour les cinq pays étudiés. En parallèle, le service rendu par les abeilles domestiques a été évalué à près de 23 milliards de dollars. Compte tenu du déclin des populations d'insectes sauvages, les auteurs insistent sur la fragilité des systèmes actuels.

Source : Ecological Economics

Élevage d’insectes et hydroponie en Afrique

Publié en décembre 2021, un rapport de la Banque mondiale attire l'attention sur l'intérêt de l'élevage d'insectes et de l’utilisation de l'hydroponie en Afrique. Cela contribuerait à améliorer la sécurité alimentaire d'un continent où près d'un quart de la population est sous-nutri, tout en luttant contre le gaspillage, l'ensemble s’intégrant dans une économie circulaire. En effet, les insectes et l'hydroponie valorisent les déchets provenant de l'alimentation humaine comme animale et de l'industrie, et produisent une grande quantité de protéines (figure ci-dessous). L'hydroponie valorise aussi les déchets provenant des élevages d'insectes. Les auteurs calculent, par exemple, que cet élevage permettrait de fournir en un an jusqu'à 14 % des protéines utilisées dans l'élevage africain des porcs, chèvres, poissons et poulets. Il produirait également l'équivalent de 19,4 milliards de dollars de biofertilisants, tout en créant plus de 15 millions d'emplois et en valorisant 200 millions de tonnes de déchets végétaux.

Insertion des élevages d'insectes et de l'hydroponie dans une économie alimentaire circulaire

 
Source : Banque mondiale

Source : Banque mondiale

Note de l’OPECST sur le déclin des insectes : « une menace pour les services écosystémiques dont dépend l’humanité »

L’Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques (OPECST) a publié une note, en décembre 2021, qui dresse un état des lieux du déclin des insectes. Si ce phénomène reste difficile à apprécier dans toutes ses dimensions, il fait l’objet d’un consensus scientifique. Les causes en sont multifactorielles et ne concernent pas de manière uniforme l’ensemble des espèces d’insectes. Le changement climatique, la pression anthropique, la présence d’espèces exotiques envahissantes, la dégradation des milieux liée aux pollutions (en particulier celles causées par l’usage agricole des pesticides) constituent les principaux facteurs explicatifs. En raison des nombreux services écosystémiques rendus par les insectes, leur déclin a pour conséquence un appauvrissement significatif de la biodiversité. Les auteurs concluent à l’urgence politique d’agir en mobilisant les leviers adéquats comme la Politique agricole commune. Ils invitent également à accompagner la modification des pratiques des agriculteurs, sans pour autant les culpabiliser, ceux-ci étant trop souvent soumis à des injonctions contradictoires.

Source : OPECST

Podcasts d'anticipation dédiés au rapport Humain-Animal

L'Anses, en collaboration avec The Conversation, diffuse « Zootopiques », une série de cinq podcasts d'une trentaine de minutes sur les relations entre les humains et les animaux. Chaque épisode, qui nous transporte en 2031, débute par des brèves radiophoniques relatives à l'actualité de cette année-là, puis se poursuit avec des interviews de scientifiques bien actuels réagissant à ces informations. Il s'agit donc d'une manière originale de valoriser des travaux de recherche.

Deux épisodes sont consacrés à la santé. Dans « Les hommes malades des animaux », un nouveau virus SARS-COV 5 provoque, en 2031, une zoonose au Brésil ; un réservoir est le singe-écureuil, dont l'éradication est décidée par les autorités pour arrêter l'épidémie. Toujours au Brésil et en 2031, les humains sont de plus en plus victimes d'attaque de jaguars dans une nouvelle ville construite en Amazonie. Ces deux futurs imaginés soulignent que la grande majorité des épidémies émergentes est d'origine animale. Le triptyque homme-animal domestique-animal sauvage est l'espace au sein duquel se transmettent les agents pathogènes : il est donc important de détecter tout épisode émergent dans les populations humaines et d'animaux domestiques, mais aussi dans la faune sauvage en traquant des mortalités anormales, comme le fait en France le réseau SAGIR. La transmission à partir de la faune sauvage est facilitée par les atteintes à l'environnement, comme les déboisements pour la construction de villes nouvelles, mentionnés dans l'épisode. Les chercheurs rappellent ici l'importance d'une bonne santé globale (One Health) incluant santé humaine, santé animale et santé des écosystèmes.

L’autre épisode (« Alerte sur les tiques et tout ce qui pique ! ») traite des vecteurs insectes et arthropodes. En écho au récit fictif d'une invasion de mouches tsé-tsé transmettant la maladie du sommeil en Espagne, en 2031, les chercheurs rappellent que les vecteurs s'adaptent en Europe à la suite du changement climatique et que la mondialisation des transports permet leur dissémination planétaire.

Les trois autres épisodes s'intéressent à la perte de biodiversité due à la disparition des abeilles, au développement des régimes non carnivores et au regard que l'humain porte sur l'animal.

Franck Bourdy, Centre d'études et de prospective

Source : Anses

Tomate sous serre et insectes auxiliaires : des marchés en co-construction

Un article de L. Bonnaud (Inrae) et G. Anzalone (ESA d'Angers), paru dans le numéro d'avril 2021 du Journal of rural studies, analyse la co-construction de deux marchés, celui de la tomate sous serre et celui, en plein développement, des insectes auxiliaires (prédateurs des ravageurs, pollinisateurs). Il met notamment en évidence le rôle du conseil technique apporté par les organisations de producteurs et par les représentants technico-commerciaux des fournisseurs d'insectes.

Source : Journal of rural studies

Un avis de l’Efsa sur l’usage des insectes en alimentation humaine

En janvier 2021, l’Agence européenne de sécurité alimentaire (Efsa) a publié un avis autorisant l’utilisation d’insectes en alimentation humaine, dans le cadre du règlement novel food. Ce faisant, l’Efsa répond à une demande de la Commission européenne, saisie par un industriel. Le panel de scientifiques a appuyé son avis sur un dossier fourni par l'industriel lui-même.

L’avis porte sur l’utilisation après séchage des larves de ténébrion (Tenebrio molitor), entières ou sous forme de poudre incluse ensuite dans un aliment. Après récolte des œufs et éclosion, les larves sont élevées dans des containers et nourries de végétaux et de farines de céréales. Au bout de 11 semaines, elles sont tamisées afin d’éliminer tout déchet (substrat, exuvies, fèces, etc.) et triées pour retirer les larves mortes. Elles sont ensuite tuées par un passage pendant 1 à 5 minutes dans de l’eau bouillante, séchées puis déshydratées en four ventilé. Les larves commercialisées entières ou broyées (poudre) sont ensachées et stockées à température ambiante.

Ce nouvel aliment est proposé pour l’ensemble de la population, sous des formes variées : en-cas et snacking (en particulier pour les larves entières), produits à forte teneur protéique pour les sportifs, ingrédient de biscuits et de produits à base de légumes ou de pâtes. Il se caractérise par sa richesse en protéine, en matières grasses et en fibres (tableau ci-dessous), sous ses deux formes. Le taux protéique élevé doit cependant être relativisé car la technique d’analyse inclut la présence de chitine, composante principale des fibres alimentaires insolubles. Les taux de traces de métaux lourds, de mycotoxines et de bactéries sont inférieurs aux normes recommandées.

Composition de 5 échantillons de larve de ténébrion in toto

Source : Efsa

Notons enfin que ce produit ne présente pas de toxicité particulière. Des allergies, rares, sont cependant possibles et documentées dans les pays asiatiques, consommateurs d’insectes. Un risque d’allergie croisée est possible pour les personnes allergiques aux crustacés et acariens. Les experts rendent donc un avis favorable à ce nouvel aliment pour les usages prévus tout en recommandant à son producteur d’engager des recherches sur son allergénicité.

Franck Bourdy, Centre d'études et de prospective

Source : Agence européenne de sécurité sanitaire

Revue de travaux sur l'industrialisation de la production d'insectes comestibles

Environmental Research Letters a publié la première revue de littérature concernant les travaux récents sur l'industrialisation de la production d'insectes comestibles. Estimé à 406 millions de $US en 2018, ce marché pourrait atteindre 1,18 milliard en 2023. Cette forme d'élevage concerne de nombreux débats de société et la recherche scientifique s'y intéresse de plus en plus. Les auteurs analysent les articles de 2018 dont la majorité se concentre sur l'industrialisation de la production. Cela dénote un besoin de recherche appliquée, sous l'influence notamment des exigences de la réglementation européenne Novel food.

Les 66 articles retenus traitent divers aspects. Pour les aspects microbiologiques, trois points clés sont considérés : les conséquences des conditions de production sur le microbiote des animaux, la survie éventuelle de pathogènes en post-production, les méthodes de décontamination. Les facteurs externes sont également étudiés, les principaux étant la température et l'alimentation des insectes, déterminantes pour leur métabolisme, leur taux de croissance, leur composition en macronutriments. Sur ces aspects, les auteurs soulignent la part importante d'articles traitant de l'Afrique. Le contexte occidental est moins abordé, du fait d'une concurrence forte des entreprises et laboratoires de recherche, et donc d'une réticence à la diffusion de résultats.

En matière de développement de produits, la poudre d'insectes est la forme la plus commune, ingrédient de denrées ensuite cuites (ex. crackers, pains, céréales). Parmi les procédés de transformation, le fractionnement contribue à la biodisponibilité des composants nutritionnels et à la standardisation des produits. Les améliorations de la qualité sanitaire et de la durée de vie sont aussi étudiées. Par ailleurs, l'acceptation de ces produits par les mangeurs est envisagée, variable selon la localisation géographique, le caractère traditionnel ou non de la consommation d'insectes, l'espèce (2 000 étant comestibles), le genre et le statut socio-économique des consommateurs, etc.

Enfin, si les dimensions sociales et environnementales (aspects culturels, éthique animale, etc.) sont souvent mentionnées dans les articles, peu d'analyses spécifiques leur sont consacrées. Pour les auteurs, les travaux sur les aspects sociaux et environnementaux sont indispensables, l'industrialisation de l'élevage d'insectes soulevant des questions importantes à traiter, telle celle des conséquences du passage à une production industrielle sur sa durabilité, largement débattue actuellement.

Julia Gassie, Centre d'études et de prospective

Source : Environmental Research Letters

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)

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

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

Réchauffement climatique, composition en nutriments des végétaux et populations d'insectes

Dans le dernier numéro de la revue PNAS, des chercheurs ont analysé l'évolution des comptages de sauterelles dans une réserve naturelle des grandes plaines du Kansas, prairie d'herbes hautes qui n'est affectée ni par l'urbanisation ni par les pratiques agricoles. Sur deux décennies, les effectifs de sauterelles baissent de plus de 2 % par an. Cette tendance est corrélée avec la diminution de la concentration des nutriments dans les plantes. L'accroissement du taux de CO2 dans l'air, s'il favorise un volume important de biomasse végétale, entraîne en retour une dilution des éléments minéraux préjudiciable aux insectes herbivores. Cette étude met ainsi en évidence un effet important du dérèglement climatique sur la biodiversité. Plus généralement, il s'ajoute à ceux de l'intensification agricole et du changement d'usage des sols, et permet de mieux comprendre les évolutions et cycles de populations des insectes, les stress végétaux pouvant être favorables à leur multiplication.

Source : PNAS

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

Insectes invasifs sur les ligneux en Chine et en Europe : des propagations très différentes

Une équipe de chercheurs du Sino-French joint laboratory for invasive forest pests in Eurasia (INRAE - université de Pékin pour la forêt) a comparé, dans une étude récente, les propagations d'insectes invasifs associés à des plantes ligneuses (peuplements forestiers, plantes ornementales, arbres fruitiers, arbustes), en Europe et en Chine. Les auteurs mettent en évidence une forte asymétrie dans les situations de ces deux zones : i) le nombre de ces espèces invasives en Europe est nettement plus élevé qu'en Chine ; ii) les insectes invasifs en Europe proviennent à près de 23 % de Chine, tandis qu'en Chine ils ne sont qu'à 9 % d'origine européenne (contre 40 % du reste de l'Asie) ; iii) la diversité de plantes-hôtes colonisées par ces insectes invasifs est nettement plus importante en Chine, sans doute parce que s'y trouvent plus de plantes taxonomiquement proches des plantes-hôtes naturelles des insectes invasifs.

Comparaison de l'évolution, depuis le début du XIXe siècle, du nombre cumulé d'espèces invasives en Europe et en Chine

Source : Frontiers in Forests and global Change

Source : Frontiers in Forests and Global Change

Le potentiel de la consommation d'insectes pour réduire la pression mondiale sur l'utilisation des terres

Un article récemment publié dans la revue Frontiers in Sustainable Food Systems fournit des simulations quantifiant les impacts potentiels de la consommation d'insectes sur l'utilisation des terres dans le monde. Selon les auteurs, les apports nutritionnels issus des insectes auraient, dans ce contexte, la capacité de réduire les émissions de gaz à effet de serre issus de l'élevage, et aussi la concurrence sur l'utilisation des terres. Les auteurs se basent sur les différents scénarios du GIEC et utilisent des formules d'équivalence nutritionnelle (macronutriments) entre insectes et types de viandes issues des bases de données FAO BioComp4 et USDA (données nutritionnelles). Les résultats montrent que si l'utilisation des insectes contribue à réduire l'utilisation totale des terres, celui-ci a cependant un effet limité, suggérant la nécessité de politiques complémentaires en la matière.

Source : Frontiers in Sustainable Food Systems

La viande détrônée par les produits alternatifs et la viande de synthèse à l’horizon 2040 ?

Le cabinet A.T. Kearney publie une étude prospective sur les conséquences, à 2040, du développement de produits alternatifs sur le marché et la production mondiale de viande conventionnelle : produits vegan et végétariens protéinés classiques, à base d’insectes, imitant la viande, et viande de laboratoire. Malgré des incertitudes concernant les méthodes utilisées, les auteurs avancent quelques pistes prospectives intéressantes.

Le développement de produits alternatifs, imitant les goûts et textures de la viande, bénéficie d’investissements massifs (900 millions de dollars en 2018) et, en parallèle, la viande de laboratoire connaît aussi un engouement important (50 millions d’euros investis en 2018), mais sans commercialisation pour l’instant. Selon les auteurs, ces produits pourraient convaincre de nouveaux consommateurs ne s’identifiant pas au végétarisme et au veganisme, et, ainsi, prendre des parts de marché à la viande classique. Considérant que les modes de production traditionnels ne pourront répondre aux défis écologiques et à la demande croissante (+3 % par an projetés d’ici 2040), ils comparent, sur la base de huit critères, les types de produits et aboutissent aux conclusions suivantes : si les alternatives à la viande peuvent gagner des parts de marché importantes dans les années à venir, c’est la viande de laboratoire qui, à terme, connaîtra la plus forte croissance, rivalisant presque avec la viande traditionnelle en 2040.

Projections de la consommation globale de viande en 2040 (milliards de $)

Source : A.T. Kearney

Source : A.T. Kearney

Réchauffement climatique et pertes de récolte dues aux insectes ravageurs

Dans une étude publiée en août dans la revue Science, des chercheurs américains mettent en garde sur la possible baisse des rendements agricoles, induite par une prolifération des insectes nuisibles aux cultures, suite au réchauffement climatique.

Les auteurs ont analysé des données d’expériences en laboratoire, collectées depuis les années 1980, et ont considéré 38 espèces d'insectes ravageurs. Ils ont projeté l'impact de leur prolifération, à l'horizon 2050 et aux échelles mondiale et régionale, sur la production des principales cultures céréalières : maïs, riz et blé. Celles-ci représentent à elles seules 42 % de la consommation humaine mondiale de calories directes. Au fur et à mesure de l'accroissement des températures, ces insectes seraient non seulement plus prolifiques, mais aussi plus voraces, avec néanmoins un palier d'ores et déjà atteint dans les zones tropicales mais pas encore dans les zones tempérées.

Prévisions régionales de l'augmentation des pertes de récoltes due aux insectes ravageurs dans le cas d'un réchauffement climatique de 2°C

Source : Science

Lecture : la dimension des disques dans les graphiques est proportionnelle au volume de production actuel de chaque pays. Les cinq plus gros producteurs sont cerclés de noir. La répartition géographique des futures pertes de production supplémentaires est indiquée dans les diagrammes circulaires.

Dans l'hypothèse d'un réchauffement global de 2°C, la Chine, les États-Unis et la France, tous grands producteurs de ces trois céréales, figurent parmi les pays qui devraient connaître les plus fortes pertes. Celles de la Chine et des États-Unis augmenteraient de 35 %, soit un gonflement des pertes de 20 millions de tonnes. Pour la France, elles seraient de 42 % pour le maïs et de 60 % pour le blé : ces deux céréales subiraient au total 1,4 million de tonnes de pertes supplémentaires. Ces pertes pèseraient sur les disponibilités mondiales en céréales et renchériraient les prix des aliments de base, au détriment des populations pauvres, qui représentent la majeure partie des plus de 800 millions de personnes souffrant de faim.

Ces évaluations ne prennent pas en compte la piste d'une utilisation accrue de pesticides, avec leurs effets délétères potentiels sur la santé et l'environnement. Les auteurs prônent plutôt des solutions comme la rotation plus large des cultures, la production de céréales plus résistantes aux ravageurs ou l'adoption de stratégies de lutte anti-parasitaire plus durables.

José Ramanantsoa, Centre d'études et de prospective

Source : Science

Mycotoxine et biocontrôle : un regard sur le rôle des insectes

Un article paru dans Proceedings of the Royal Society B explore la relation entre la production d'aflatoxine par le champignon Aspergillus flavus (A. flavus) et le développement de ce dernier, et contribue ainsi à l'identification de mesures visant à réduire le risque de contamination des denrées alimentaires, qui peut survenir avant et après récolte. Reconnues comme génotoxiques et carcinogènes, les aflatoxines sont des mycotoxines produites par des champignons dont A. flavus et Aspergillus parasiticus, et peuvent se retrouver dans certains aliments (ex : noix, céréales, épices).

Le constat de départ est le suivant : dans une même parcelle, les champignons A. flavus ne sont pas tous toxigènes, donc pas tous en mesure de produire cette toxine. Selon les auteurs, ce polymorphisme révélerait une production d'aflatoxine qui serait bénéfique à A. flavus dans certaines circonstances. Leurs travaux montrent que cette mycotoxine est probablement un moyen de défense contre les insectes, compétiteurs pour la même source nutritionnelle (la plante) et qui se nourrissent également du champignon. En effet, en présence d'insectes, les expériences mettent en lumière l'effet bénéfique de la production d'aflatoxine sur le développement du champignon. Ces conclusions permettent d'envisager une forme de biocontrôle s'appuyant sur cette interaction champignons-insectes, en introduisant dans la parcelle des A. flavus non toxigènes pour occuper l'ensemble des niches disponibles.

Pour arriver à cette conclusion, l'article détaille 4 séries d'expériences in vitro conduites par les chercheurs états-uniens. La première repose sur un ajout d'aflatoxines dans le milieu nutritif de larves de drosophiles pour en déterminer la toxicité. Les suivantes mettent en évidence qu'en l'absence de ces larves, la présence de cette mycotoxine n'a pas d'effet sur le développement d'A. flavus. De plus, les isolats d'A. flavus non toxigènes tirent également avantage de la production d'aflatoxine. Parmi les limites, les auteurs identifient le caractère in vitro des expériences et expliquent que si le milieu utilisé pourrait être un proxy de substrats riches comme des grains de maïs, il reste cependant plus dense en nutriments que la plupart des sols.

Élise Delgoulet, Centre d'études et de prospective

Sources : Proceedings of the Royal Society B, Science