L’organisation météorologique mondiale vient de le confirmer : 2014 aura bien été l’année la plus chaude jamais enregistrée sur la Terre. La température moyenne de l'air l'an dernier à la surface du globe a ainsi dépassé de 0,57 degré Celsius la moyenne calculée pour la période de référence 1961-1990, qui est de 14 degrés.
Dans son communiqué, l’OMM précise que « Notre siècle compte 14 des 15 années les plus chaudes et cette tendance globale au réchauffement est plus importante que le classement de telle ou telle année ». Comme le souligne Emmanuel-Leroy-Ladurie, l’un des meilleurs historiens mondiaux du climat, « Jamais, depuis au moins 3 500 ans, nous n'avons connu un réchauffement de cette ampleur. Nous sommes aujourd'hui à une hausse d'environ 0,9 degré en moyenne depuis 1850, et si l'avenir confirme les prévisions d'une augmentation des températures de 2 degrés, voire plus, au cours du XXIe siècle, il faut bien comprendre que cela entraînera une modification importante du climat ».
Parmi les causes de l’augmentation phénoménale des émissions humaines de gaz à effet de serre -qui ont été multipliées par 10 en un peu plus de 60 ans- on pointe souvent du doigt les transports, l’industrie ou encore le chauffage des bâtiments ou la production d’électricité à partir d’énergies fossiles. Mais curieusement, on oublie souvent d’évoquer un facteur majeur et déterminant dans cette hausse continue des émissions de gaz à effet de serre : les activités agricoles au sens large, c’est-à-dire incluant l’élevage et la déforestation. Les dernières estimations de la FAO dans ce domaine montrent que les émissions issues de l'agriculture, de l’élevage et de la déforestation ont quasiment doublé au cours des cinquante dernières années et pourraient continuer à augmenter de 30 pour cent d'ici 2050, si les efforts pour les réduire ne sont pas intensifiés.
Selon cette étude de la FAO, depuis seulement 10 ans, les émissions de l'agriculture et de l'élevage sont passées de 4,7 milliards de tonnes d'équivalent CO2 en 2001 à plus de 5,3 milliards de tonnes en 2011, soit une hausse de 14 %, traduisant essentiellement une augmentation des productions agricoles dans les pays en voie de développement.
Au total, si l'on considère l'ensemble des activités liées à l'agriculture, à l'élevage et à la forêt, c'est plus d’un tiers des émissions de gaz à effet de serre émis dans l’atmosphère qui provient de ce secteur, soit environ 17 gigatonnes équivalent CO2, c'est-à-dire presque autant que les émissions liées aux transports et à l'industrie réunis... L'agriculture serait, à elle seule, responsable d'environ le quart des émissions mondiales de gaz à effet de serre.
Ce rôle clé du secteur agricole en matière de changement climatique a été confirmé par un rapport de l’ONU publié en novembre 2013. Cette étude a permis de mesurer l'écart entre les engagements pris par les principaux pays émetteurs de gaz à effet de serre et les objectifs nécessaires pour contenir le réchauffement de la température mondiale en dessous de 2°C (Voir UNEP).
Selon ces travaux de l’ONU, pour atteindre l’objectif indispensable des 44 gigatonnes en 2020 (contre 50 gigatonnes en 2010), puis des 40 gigatonnes en 2025, 35 gigatonnes en 2030 et finalement les 22 gigatonnes vers 2050, il faudra actionner beaucoup plus vigoureusement le « levier » agricole, tout en poursuivant des efforts soutenus dans les autres secteurs (transport, industrie, chauffage production électrique).
Selon cette étude, il serait possible de réduire d'au moins quatre gigatonnes d'équivalent carbone par an les émissions mondiales de gaz à effet de serre provenant des activités agricoles, ce qui représenterait un tiers de l'effort supplémentaire de réduction à accomplir ou encore l’équivalent de toutes les émissions annuelles de CO2 de l'Union européenne en 2012 !
Mais le plus encourageant réside dans le fait que ce rapport montre qu’un tel objectif pourrait être atteint sans révolution agricole ou agronomique majeure mais simplement en pratiquant une agriculture raisonnée et durable et surtout mieux adaptée aux particularités géoclimatiques locales. Cette étude cite notamment l'exemple de l'Argentine qui a réussi à diminuer ses émissions de gaz à effet de serre de 100 millions de tonnes par an, uniquement en faisant évoluer ses pratiques agricoles.
Concrètement, cette étude souligne également la nécessité de diminuer les émissions de protoxyde d’azote (N2O) liées aux cultures et pâturages, ce qui passe par une diminution de l'utilisation des engrais azotés qui représentent environ la moitié du CO2 d'origine agricole. Il est également possible de diminuer sensiblement les émissions de gaz à effet de serre et notamment de méthane provenant de l'élevage, en modifiant l'alimentation des bovins.
Face à ce poids considérable mais malheureusement encore sous-estimé des activités agricoles dans le réchauffement climatique, chercheurs, agronomes et agriculteurs essayent de trouver de nouvelles voies économiquement viables qui permettraient d’assurer un niveau de productions agricoles suffisant en réduisant sensiblement les émissions de gaz à effet de serre et en augmentant corrélativement le stockage du carbone dans les sols et les forêts.
On sait que les plantes, via la photosynthèse, transforment et stockent le CO2 sous forme de carbone végétal, dont une partie (les racines et les résidus de récoltes) est restituée au sol et stockée sous une forme stable dans la matière organique. Heureusement pour nous, la puissance et l’efficacité de ce cycle du carbone est remarquable et une étude américaine récente publiée fin 2014 et réalisée des chercheurs de l'Ecole Jackson de Géosciences (Université du Texas) a d’ailleurs montré que, sur la période 1901-2010, les plantes avaient absorbé 16 % de CO2 en plus que les quantités prévues initialement (Voir PNAS), grâce à un processus de diffusion du CO2 dans les plantes et les arbres, appelé "diffusion dans le mésophylle".
Mais les quantités de carbone emmagasiné par les sols relèvent à la fois des modes de productions agricoles et de la nature des sols. On sait à présent que certaines pratiques agricoles favorisent les émissions de certains gaz à effet de serre (méthane et oxyde nitreux) alors que d’autres pratiques réduisent au contraire les émissions de ce type de gaz.
Les chercheurs de l’IRD ont par exemple montré qu’au Brésil, la réduction de la pratique des cultures sur brûlis pouvait avoir un impact très important en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre. Dans ce pays, la culture de la canne à sucre couvre près de 5 millions d’hectares et produit 10 à 15 tonnes de feuilles (matière sèche) par hectare et par an. La récolte traditionnelle, manuelle, se fait après brûlis de la canne sur pied. La combustion des feuilles transforme immédiatement le carbone végétal en dioxyde de carbone et en méthane qui se répandent dans l’atmosphère.
Ce type de culture entraîne également des émissions de méthane et d’oxyde nitreux, des gaz dont le pouvoir de réchauffement est bien supérieur à celui du CO2. Il est donc éminemment souhaitable de passer à des modes de productions agricoles ne reposant plus sur le brûlis. Mais une telle transition agricole ne peut se concevoir sans une mécanisation généralisée des récoltes. Dans ce nouveau mode de production agricole, les feuilles sont laissées sur le sol et vont se décomposer sous forme de gaz carbonique dont une partie va pénétrer dans le sol et augmenter le stock de carbone.
L’étude comparative et quantitative de ces deux modes de gestion, menée sur une période de 3 à 6 ans, montre que l’adoption du non-brûlis permet rapidement un stockage accru du carbone dans les sols et une réduction des émissions totales d’oxydes nitreux et de méthane. Ces recherches montrent également qu’il est possible d’augmenter sensiblement par cette méthode la quantité de carbone stocké dans le sol et d’éviter l’émission d’une quantité importante de CO2 et d’autres gaz à effet de serre dans l’atmosphère. L’étude montre de manière très intéressante que, dans l’hypothèse où la totalité des surfaces cultivées dédiées à la canne à sucre au Brésil serait gérée en non-brûlis, la séquestration annuelle du carbone représenterait environ 15 % des émissions imputables à l’utilisation des énergies fossiles dans le pays.
En outre, ce mode de récolte apparaît bénéfique pour l’activité et la diversité de la faune du sol. L’adoption du non-brûlis au Brésil, bénéfique pour la santé humaine et l’environnement, pourrait donc permettre au Brésil de participer beaucoup plus activement à la lutte contre le changement climatique. Mais une telle transition agricole, qui suppose l’adoption d’une mécanisation à grande échelle, aurait des conséquences économiques, sociales et politiques très importantes et délicates à gérer…
Un autre facteur majeur doit être pris en compte pour lutter plus efficacement contre le changement climatique : le changement d’affectation du sol et l’étalement urbain. On estime en effet, qu’au moins 20 millions d’hectares de sols agricoles sont convertis chaque année en zones industrielles et urbaines, soit plus que la surface agricole de la France. Mais en France, par exemple, l’équivalent de la surface moyenne d’un département a été perdu en terres agricoles depuis le début de ce siècle. En outre, ce phénomène touche principalement les terres agricoles les plus productives.
D’autres pressions s’exercent sur les sols comme l’acidification des forêts, la salinisation ou la diminution de la teneur en matière organique, riche en carbone. Dans notre Pays, on estime à 3,4 milliards de tonnes le stock de carbone piégé dans les 30 premiers centimètres du sol. On perçoit mieux l’importance des choix agricoles et de la gestion des sols quand on sait qu’au niveau mondial, une augmentation relative annuelle de seulement 4 pour mille de carbone dans les sols suffiraient, selon le World Resources Institute, à compenser toutes les émissions de gaz à effet de serre !
Il faut également souligner -et ce point est très important- que les sols, longtemps considérés comme une matière inerte, recèlent à eux seuls le quart de la diversité biologique de la Terre et sont le siège d’une prodigieuse biodiversité, notamment en matière de micro-organismes (bactéries, virus, champignons), puisqu’un seul gramme de sol contient un milliard de bactéries appartenant à un million d’espèces différentes ! Cette richesse génétique est d’autant plus précieuse qu’elle joue un rôle irremplaçable dans le cycle complexe du carbone et de l’azote et dans la dégradation des produits polluants.
Dans cette problématique d’une agriculture performante, durable et diversifiée, protectrice de l’environnement et composante majeure de la lutte contre le changement climatique, il faut également rompre avec une double opposition, aujourd’hui dépassée : celle qui oppose agriculture et urbanisation et celle qui déclare incompatibles l’utilisation des techniques agronomique et génétiques les plus pointues et l’extension de l’agroécologie.
S’agissant du premier point, des chercheurs des universités de Stanford et de Berkeley ont analysé et comparé des images satellites, des recensements agricoles et des données socio-économiques sur la population. Cette étude révèle des résultats tout à fait surprenants puisqu’il y aurait 67 millions d’hectares cultivés pour l’alimentation dans des zones urbaines, soit environ 6 % des terres cultivées dans le Monde.
Encore plus étonnant, si on ajoute les zones périurbaines, dans un rayon de 20 km autour des villes, on arrive cette fois à une surface agricole totale de 456 millions d’hectares (dont 130 millions de terres irriguées), c’est-à-dire près de 40 % des cultures mondiales. Mais comme cette étude, unique en son genre, ne prend en compte que les villes de plus de 50.000 habitants, on peut considérer que la moitié au moins des terres cultivées de la Planète se trouvent dans les villes ou à proximité immédiate de celles-ci….
Selon Anne Thebo, ingénieur en environnement et principale auteure de l’étude, une grande partie des exploitations agricoles urbaines et périurbaines repose sur l’irrigation, notamment en Asie du Sud-Est et il est donc absolument indispensable de concevoir de nouveaux modèles de développement économique et urbain qui intègrent pleinement les activités agricoles, notamment pour parvenir à une gestion efficace et équitable des ressources en eau, en énergie et en matières premières (Voir IOP Science).
Même dans une ville apparemment aussi dense que Paris, il serait possible, selon une étude de l’APUR, de mettre facilement en cultures 320 hectares, ce qui permettrait de produire, en moyenne, assez de légumes pour satisfaire les besoins d’environ 280 00 foyers, soit un foyer parisien sur cinq !
Mais à plus long terme, il est possible d’aller beaucoup plus loin et d’envisager la mise en place de véritables « villes agricoles » qui intégreront les cultures alimentaires directement au niveau du développement urbain. Des expérimentations de ce type existent déjà à travers le monde et ne demandent qu’à être généralisées. C’est par exemple le cas de Montréal au Québec, avec les deux serres des fermes Lufa, installées sur les toits, qui fournissent deux tonnes de légumes par jour, de 50 variétés différentes.
Certains projets d'agriculture urbaine sont encore plus avant-gardistes, comme par exemple la ferme verticale « FarmedHere » (cultivé sur place), à Chicago, la plus grande du genre au monde, qui s’étend sur 8.400 mètres carrés de cultures hydroponiques en intérieur.
Mais cette nouvelle révolution agricole mondiale doit également cesser d’opposer, de façon stérile et simpliste, les nouveaux modes de production agroécologiques, qui peuvent permettre une agriculture productive beaucoup plus respectueuse de l’environnement et beaucoup moins émettrice de gaz à effet de serre et l’utilisation judicieuse raisonnée des nouvelles techniques agronomiques et génétiques. Il sera en effet impossible de nourrir correctement les 9,5 milliards d’êtres humains qui peupleront la terre en 2050 si l’on ne parvient pas à augmenter sensiblement les rendements agricoles et à diversifier les productions, le tout en réduisant l’impact écologique et climatique de l’agriculture sur la Planète. Un tel défi ne pourra être relevé sans le recours aux technologies agronomiques les plus pointues, à commencer par la généralisation de l’agriculture de précision, utilisant satellites, drones et robots.
Parallèlement à cette mutation technologique, l’agriculture de demain devra également être capable de créer et d’exploiter de nouvelles variétés de céréales, de fruits et de légumes plus résistantes et mieux adaptées aux nouvelles conditions climatiques de la Planète. Des chercheurs espagnols de l'Institut des plantes et de biologie moléculaire et cellulaire (IBMCP), à Valence en Espagne, en collaboration avec l'Unité de Génomique végétale de recherche d'Evry, ont par exemple réussi à produire des graines plus résistantes en modifiant un gène clé qui code pour une protéine régulant l'expression d'autres gènes.
Ces chercheurs ont pu montrer que la longévité et la résistance de ces graines génétiquement modifiées étaient bien supérieures à celles de leurs homologues actuelles. La même équipe travaille à présent à l’augmentation de la longévité de certains légumes et céréales jouant un rôle important en matière alimentaire.
Outre-Manche, des chercheurs britanniques de l’Université de Nottingham ont mis au point une nouvelle technique de fertilisation des plantes qui serait à la fois efficace, peu coûteuse et écologique. Cette technique, qui utilise les propriétés d’une bactérie présente dans la canne à sucre, permet aux plantes d’assimiler directement l’azote atmosphérique, qui représente 78 % de l'atmosphère. Selon ces scientifiques, cette méthode serait susceptible d'être appliquée à la quasi-totalité des plantes agronomiques, ce qui réduirait considérablement l'utilisation d'engrais chimiques.
Sous réserve que cette technique encore expérimentale soit véritablement applicable à toutes les cultures agricoles, elle pourrait tout simplement révolutionner l'agriculture et l'agronomie car elle permettrait de réduire dans des proportions considérables l'emploi d'engrais azotés et de diminuer drastiquement la pollution des sols, des cours d'eau et des nappes phréatiques par les nitrates (Voir The University of Nottingham).
Autre avancée remarquable : des chercheurs de l’Institut international de recherche sur le Riz (IRRI), un organisme non-gouvernemental dont le siège se trouve à Los Banos (Philippines), ont réussi à croiser le riz Sub1, qui supporte une immersion complète dans l’eau pendant deux semaines, avec une variété savoureuse et à haut rendement, le Swarna, répandu en Inde et au Bangladesh. La nouvelle variété de riz ainsi obtenue, baptisée Swarna-sub1, est beaucoup plus résistante aux inondations et a déjà été adoptée par plusieurs millions de paysans en Asie, où ce type de catastrophe naturelle détruit chaque année près de 20 millions d’hectares de riz. Une étude récente réalisée auprès des paysans de plusieurs villages de l’État indien d’Odisha, sur le golfe du Bengale, a montré que l’introduction à grande échelle de ce nouveau riz a permis une augmentation des rendements de plus de 25 % .
On comprend mieux les enjeux de cette mutation agricole mondiale quand on sait que, selon une étude publiée par le Conseil général de l’agriculture, de l’alimentation et des espaces ruraux (CGAAER) en septembre 2014, si le secteur agricole cessait les pratiques les plus néfastes pour l’environnement, les émissions globales de gaz à effet de serre pourraient être réduites de 60 % à l'horizon 2030, ce qui permettrait à l'Humanité d'atteindre l'objectif indispensable d'une décarbonisation de 80 % de l'ensemble de ses activités à l'horizon 2050.
Pour être à la fois extrêmement performante et beaucoup plus respectueuse de l’environnement, tout en participant activement à la lutte contre le changement climatique, l’agriculture de demain devra combiner, dans une synergie féconde, une vision écologique globale et le recours aux technologies agronomique, génétique et robotique les plus pointues. Dans cette perspective, nous devons imaginer et bâtir de nouvelles stratégies agricoles qui s’intègrent au développement économique, urbain et humain sans précédent qu’est en train de vivre notre Planète.
Demain, chacun d’entre nous pourra devenir, à son échelle, producteur agricole, grâce aux extraordinaires progrès scientifiques et technologiques. Ainsi réconcilié avec la nature, souhaitons que l’Homme retrouve, sans renoncer à sa marche incessante vers le progrès et l’innovation, le lien puissant et immémorial qui l’unit à la terre nourricière depuis la nuit des temps.
René TRÉGOUËT
Sénateur Honoraire
Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
