Vers une gestion durable des agrosystèmesCours

I

L'impact des agrosystèmes extensifs sur l'environnement

A

Une demande de productivité toujours plus forte

En 2019, la population mondiale atteint le chiffre de 7,7 milliards d'individus. Cette croissance démographique est exponentielle : il y avait environ 1,5 milliard d'humains en 1900 et 2,5 milliards en 1950. Il faut fournir l'énergie, l'eau et la nourriture nécessaires à l'ensemble de cette humanité.

De plus, l'amélioration du niveau de vie dans divers pays, notamment les pays émergents, conduit les humains à consommer davantage.

La consommation de viande augmente à l'échelle planétaire. Pour produire cette viande, il faut plus d'animaux, et pour nourrir ces animaux, on produit toujours plus de végétaux. De nombreuses terres cultivables sont ainsi utilisées pour produire du soja ou du blé à destination des animaux, alors qu'elles pourraient être utilisées pour produire de la nourriture à destination des humains.

L'agriculture intensive, comme les techniques de monoculture intensive et l'élevage intensif, semble être une solution face à cette demande toujours plus forte. Mais en réalité, elle est destructrice pour l'environnement, et nocive pour les êtres humains.

B

L'agriculture intensive : un agrosystème pollueur et destructeur

L'agriculture intensive a un impact significativement plus élevé sur l'environnement que l'agriculture vivrière ou l'agriculture extensive :

  • L'utilisation d'eau pour l'irrigation provoque des problèmes de salinisation des sols, qui peuvent contribuer à une baisse de la fertilité.
  • Les apports en engrais, indispensables pour éviter l'épuisement des sols, peuvent induire des pollutions des nappes phréatiques ou entraîner des problèmes d'eutrophisation dans les cours d'eau.
  • Le labourage, à terme, peut conduire à une érosion importante de la partie superficielle fertile des sols.
  • L'apport important de pesticides provoque une stérilisation des sols, en tuant tous les organismes décomposeurs du sol, qui assurent le maintien de sa fertilité.

Les techniques de monoculture intensive sont également des sources de réduction de la biodiversité : les espèces gênantes, concurrentes de l'espèce cultivée et dont on cherche à maximiser la production, sont éliminées.

Les élevages intensifs ou encore l'aquaculture présentent, de manière similaire, des inconvénients pour l'environnement : production de déchets, forte consommation d'eau, etc.

Bilan de fonctionnement d'un agrosystème intensif

Bilan de fonctionnement d'un agrosystème intensif

De plus, le choix des espèces cultivées ou élevées dans une agriculture intensive a des répercussions sur le bouleversement climatique. En effet, en tenant compte de l'ensemble des processus impliqués (les transports, la mécanisation, la fabrication des engrais, des produits phytosanitaires, etc.), le rejet de gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone varie selon le type de production.

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Commentaire : Ces émissions de CO2 prennent en compte la production de nourriture pour alimenter un mouton et un bœuf. Pour produire cette nourriture, une grande consommation d'engrais est nécessaire. Elle est à l'origine d'un important rejet de gaz à effet de serre. De plus, le transport des animaux, le transport de la viande et le conditionnement de la viande produisent également beaucoup de CO2. Ainsi, produire un kilo de viande de mouton ou un kilo de viande de bœuf est extrêmement polluant.

De plus, les produits issus des agrosystèmes intensifs peuvent avoir des effets nocifs sur la santé humaine.

Les gaz à effet de serre libérés par les agrosystèmes intensifs augmentent les fragilités respiratoires.

Certains pesticides qui sont parfois utilisés dans l'agriculture intensive provoqueraient des dérèglements hormonaux (on parle de perturbateurs endocriniens).

Enfin, l'augmentation de la surface cultivée suppose de gagner des terres fertiles, ceci s'effectuant au prix d'une importante déforestation : environ 13 millions d'hectares de forêts disparaissent ainsi chaque année.

Une question primordiale pour l'avenir de la planète et de l'humanité se pose : comment produire davantage pour une humanité croissante tout en limitant les conséquences négatives sur la qualité des sols, la disponibilité en eau potable et l'environnement ?

C'est un enjeu planétaire, et la connaissance du fonctionnement des agrosystèmes peut aider à comprendre ces enjeux et les réponses que l'on peut y apporter.

II

Les solutions durables

A

Le choix du développement durable

L'objectif principal reste de produire suffisamment d'aliments pour nourrir l'ensemble de la population. À l'échelle individuelle, on peut prendre des mesures :

  • consommer moins de viande ;
  • éviter le gaspillage alimentaire ;
  • privilégier des produits locaux.

Mais à l'échelle globale, il faut que les modes de production soient modifiés de manière à limiter leurs impacts sur les sols, la qualité de l'eau, de l'air, etc.

Il est également important de laisser aux générations futures un monde non dégradé. La préservation de l'environnement et des ressources, notamment en eau, est incontournable : cela peut se faire dans le cadre d'un développement durable.

Développement durable

Le développement durable est un développement respectueux de l'environnement et des consommateurs.

Le développement durable inclut des considérations :

  • économiques (permettre un développement des sociétés, avec leur évolution démographique) ;
  • sociales (favoriser le développement de tous et toutes) ;
  • écologiques (préserver au mieux l'environnement et les ressources naturelles).

D'après l'ONU (1987), le développement durable est « un développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs ».

B

Les différentes solutions durables

De manière générale, il est indispensable de privilégier les techniques qui ont des impacts faibles ou nuls sur :

  • la biodiversité ;
  • la qualité des eaux ;
  • la fertilité des sols ;
  • les écosystèmes naturels.

Le choix des espèces cultivées en fonction du territoire et de ses caractéristiques (température, ensoleillement, précipitations, nature du sol, besoins locaux, etc.) est capital.

Il existe de nombreuses solutions durables qui permettent de limiter les conséquences négatives des agrosystèmes sur l'environnement.

1

La rotation des cultures

La technique de rotation des cultures permet d'éviter l'épuisement des sols. Elle repose sur la variation des espèces plantées d'une année sur l'autre sur une même parcelle cultivée. Les végétaux n'ayant pas tous les mêmes besoins et n'étant pas la cible des mêmes agresseurs (virus, insectes, etc.), ce ne sont pas les mêmes éléments qui sont puisés dans le sol. Ce dernier a donc le temps de se renouveler. Le risque de développement de maladies des cultures est limité. Cela favorise donc la productivité végétale, en limitant les intrants apportés.

Par exemple, la première année, on cultive des fabacées (légumineuses). Cela entraîne un enrichissement du sol en azote, grâce au développement de bactéries fixatrices d'azote en symbiose avec les racines des végétaux. L'année suivante, on peut alors semer une espèce plus « gourmande » en azote, sans que cela ne nécessite un engrais azoté.

2

L'utilisation des organismes décomposeurs et le labour superficiel

Les organismes décomposeurs vivant dans le sol ont une importance extrême dans les mécanismes de décomposition de la matière organique du sol, dont ils entretiennent la fertilité. Il est donc capital de préserver ces organismes. L'utilisation massive de pesticides, tout comme un travail mécanique (labourage) trop important sont susceptibles de dégrader fortement ces organismes.

Le labour superficiel peut être préféré au labour profond. Cela permet de limiter l'érosion des sols et de maintenir leur fertilité.

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L'intérêt biologique du labour superficiel
L'intérêt biologique du labour superficiel

La biomasse mesurée ici est celle des divers organismes constituant la faune et la flore du sol. Cette biomasse est donc représentative de la vie du sol, beaucoup plus fertile lorsque les organismes qui y vivent, notamment les décomposeurs, sont abondants.

3

La diversification des espèces cultivées

La diversification des espèces cultivées permet de maintenir une certaine biodiversité. Diverses plantes dites « auxiliaires » améliorent les rendements :

  • en attirant les pollinisateurs ;
  • en repoussant les ravageurs ;
  • en fixant l'azote dans le sol, etc.

La technique du « push and pull » permet de limiter les ravages faits aux cultures par les insectes, en introduisant dans la culture des plantes repoussant les insectes ravageurs, et en plantant en bordure de champ des plantes attirant ces insectes à l'extérieur de la culture.

L'agroforesterie est également une solution intéressante pour conserver une productivité élevée dans le respect de l'environnement. Elle consiste à cultiver simultanément sur une même parcelle des arbres, des cultures classiques et/ou des élevages animaux. L'amélioration de la productivité résulte d'une meilleure utilisation des ressources naturelles du milieu. Les arbres, en particulier, par leur important système racinaire, permettent de mieux drainer les eaux de précipitations et entretiennent une vie riche et diversifiée dans le sol, ce qui garantit le maintien de sa fertilité.

4

L'économie d'eau

Des économies d'eau peuvent être faites :

  • par le choix judicieux des espèces cultivées en fonction du climat ;
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La culture du maïs demande beaucoup d'eau : il est préférable de le cultiver dans des régions très humides pour ne pas avoir à en utiliser trop.

  • par le choix de la période d'irrigation.
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A = précipitations naturelles (environ 220 mm dans la saison)
B = apport supplémentaire de 60 mm d'eau au moment de la formation des tiges
C = apport supplémentaire de 60 mm d'eau au moment de la formation des épis

5

L'apport d'intrants

L'apport d'intrants divers comme les engrais ou les phytosanitaires (pesticides visant à prévenir les maladies pouvant toucher les végétaux cultivés ou à les guérir) doit être limité, afin de préserver la qualité des eaux, la fertilité du sol et les écosystèmes. Une quantité optimale d'engrais doit être respectée, afin d'éviter la pollution des eaux par ruissellement ou infiltration.

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Si le développement durable est une solution pour produire avec un impact moins important sur l'environnement, les modes de consommation doivent également changer. En effet, cela permet d'assurer une production agricole de qualité et pérenne.