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Agriculture, alimentation, santé publique... soyons rationnels

L'adoption généralisée de pratiques agricoles biologiques serait-elle une bonne idée du point de vue du changement climatique ?

20 Février 2022 Publié dans #Agriculture biologique, #Article scientifique

L'adoption généralisée de pratiques agricoles biologiques serait-elle une bonne idée du point de vue du changement climatique ?

 

Steve Savage*

 

 

 

 

L'agriculture joue un rôle complexe en ce qui concerne le changement climatique. L'agriculture est à l'origine d'une part importante de certains gaz à effet de serre (protoxyde d'azote et méthane) – jusqu'à 10 % aux États-Unis, selon les estimations de l'USDA – et une grande quantité de CO2 est également émise par la consommation de carburant et la production d'engrais azotés.

 

Cependant, certaines méthodes agricoles spécifiques peuvent contribuer à atténuer le changement climatique par la séquestration du carbone à long terme. L'optimisation des pratiques agricoles fait partie de la solution, mais il existe une croyance répandue et erronée selon laquelle la meilleure option serait de passer à une agriculture plus biologique – une croyance assez répandue en Europe, qui se traduit par un objectif de 25 % d'agriculture biologique dans la stratégie « de la ferme à la table » (Farm to Fork) du « Pacte Vert » (Green Deal), actuellement débattue. En fait, ce serait une très mauvaise idée. L'agriculture biologique est moins productive d'une manière générale et ses différentes empreintes (terre, eau, émissions de GES...) sont donc plus importantes par unité de rendement des cultures utilisable. Le compostage du fumier pour le rendre plus sûr en vue de son utilisation comme engrais peut générer d'importantes émissions de gaz à effet de serre. Les options limitées en matière de pesticides autorisés dans la production biologique peuvent entraîner une plus grande utilisation de carburant pour le désherbage mécanique ou des pulvérisations plus fréquentes d'insecticides et de fongicides moins efficaces. (Voir cette évaluation).

 

Bien que l'Union Européenne ait l'intention louable de parvenir à des émissions nettes de carbone nulles en tant que continent, ses décideurs politiques persistent dans leur réticence à permettre à leurs agriculteurs d'utiliser les technologies mêmes qui pourraient les aider à jouer un rôle optimal tant en termes d'émissions nettes que d'approvisionnement alimentaire. Favoriser la production biologique n'est qu'un autre aspect de ce paradigme anti-technologie.

 

Alors, que faudrait-il pour convaincre les influenceurs politiques que leurs objectifs climatiques et biologiques doivent être repensés ? Dans un article paru en 2019 dans Nature Communications, des auteurs du Royaume-Uni ont fait valoir qu'il n'y avait pas eu d'« évaluation rigoureuse de ce potentiel à l'échelle nationale ». Pour combler ce manque de données, ils ont entrepris un vaste effort de modélisation pour projeter l'impact sur les gaz à effet de serre de la conversion de 100 % de la production alimentaire en Angleterre et au Pays de Galles à des méthodes biologiques (voir ici et ici). Leur conclusion :

 

« Nous prévoyons des déficits majeurs dans la production de la plupart des produits agricoles par rapport à une base de référence conventionnelle. Les émissions directes de GES sont réduites avec l'agriculture biologique, mais lorsque l'on prend en compte l'utilisation accrue des terres à l'étranger pour compenser les déficits de l'offre intérieure, les émissions nettes sont plus importantes. La séquestration accrue du carbone dans les sols ne pourrait compenser qu’une petite partie des émissions plus élevées à l’étranger. »

 

Une conversion à l'agriculture biologique à cette échelle est certainement irréaliste, mais il y a un autre problème. Ce qui tend à se perdre dans ce débat idéologiquement chargé, c'est la réalité qu'il n'y a pas seulement deux types d'agriculture : conventionnelle et biologique, qui seraient diamétralement opposées. En fait, il existe toute une série de pratiques spécifiques possibles sous les deux « bannières » générales, et elles ont des ramifications importantes tant pour la productivité que pour la gestion de l'environnement. Il est instructif d'examiner un exemple historique de recherche « sur le terrain » de l'UE qui fournit des données sur certaines méthodes agricoles spécifiques.

 

Un article fondateur a été publié en 2014, intitulé « Carbon footprints of crops from organic and conventional arable crop rotations – using a life cycle assessment approach » (empreintes carbone des cultures issues de rotations de grandes cultures biologiques et conventionnelles – en utilisant une approche d'analyse du cycle de vie). Pourquoi se pencher sur ce travail particulier, quelque peu daté ?

 

Tout d'abord, il a les « références » pour être pris au sérieux à la fois par la communauté scientifique agricole générale et par la communauté pro-biologique. Il a été publié dans une revue à comité de lecture : Journal of Cleaner Production. Trois des quatre auteurs font partie du département d'agroécologie de l'Université d'Aarhus au Danemark, un centre de recherche qui effectue de nombreuses recherches sur l'agriculture biologique. Les travaux ont été financés par le Centre International de Recherche sur les Systèmes Alimentaires Biologiques (ICROF). À tous égards, les options biologiques ont été équitablement prises en compte dans la conception et la réalisation de ces expériences.

 

Pour l'analyse du cycle de vie utilisée pour estimer l'empreinte carbone, le groupe comprenait un chercheur du département d'évaluation des technologies et des cycles de substances de l'Institut Leibniz d'Ingénierie Agricole.

 

Une autre raison pour laquelle l'article est d'actualité : il aborde une question clé du point de vue de l'agriculture biologique, en commençant par cette phrase :

 

« À l'échelle mondiale, la production de cultures biologiques est souvent tributaire des effluents d'élevage importés, qui proviennent également d'exploitations conventionnelles […] La dépendance à l'égard des effluents d'élevage conventionnels est considérée comme problématique par certaines parties du secteur biologique et, au Danemark, le mouvement de l'agriculture biologique a récemment décidé de supprimer progressivement l'utilisation des effluents d'élevage conventionnels dans l'agriculture biologique d'ici 2021. »

 

L'agriculture biologique dépend en effet dans une large mesure de l'agriculture animale conventionnelle, car une grande partie de son azote provient de la reclassification sujette à questionnement de l'« azote de synthèse » utilisé dans les engrais comme « naturel » une fois qu'il est passé dans le tube digestif d'un animal.

 

Cette publication est également impressionnante par l'ampleur des efforts déployés dans les études de terrain qu'elle décrit. Les chercheurs ont examiné cinq scénarios de gestion différents sur une rotation des cultures sur quatre campagnes. Les expériences ont été menées sur trois sites avec deux répétitions.

 

 

Quelles étaient donc les variations agricoles détaillées incluses ?

 

Le traitement de base « conventionnel » était une rotation sur quatre ans d'orge de printemps, de féverole, de pommes de terre et de blé d'hiver. Entre chacune de ces cultures commerciales, une « culture dérobée » de graminées et de trèfle était cultivée pour renforcer la fertilité du sol (aux États-Unis, nous appelons cela une culture de couverture et c'est certainement une bonne pratique pour de nombreuses raisons). Des engrais ont été appliqués et des pesticides ont été utilisés pour lutter contre les mauvaises herbes et autres parasites et maladies.

 

Il y avait deux rotations biologiques qui comprenaient également les quatre mêmes cultures commerciales avec des cultures de couverture intermédiaires. L'une correspondait à la pratique biologique typique de cette région, dans laquelle le « lisier » (fumier) des exploitations porcines était utilisé pour la fertilisation, le hersage pour la lutte contre les mauvaises herbes et apparemment aucun « pesticide » (ce qui amène à se demander s'ils utilisaient ou non quelque chose comme du sulfate de cuivre pour lutter contre le mildiou des pommes de terre). Une option de contrôle biologique négatif a été incluse comme « sans intrant », sans fertilisation avec du fumier ou de l'azote de synthèse. Le hersage a été utilisé pour lutter contre les mauvaises herbes dans tous les scénarios biologiques.

 

Deux autres scénarios biologiques impliquaient de ne cultiver que trois cultures commerciales (orge, pommes de terre et blé) et de remplacer la féverole par un mélange de graminées et de trèfle, un « engrais vert ». Dans un scénario qu'ils ont appelé « mulching », la culture a été labourée afin de fournir des éléments nutritifs aux cultures ultérieures de la rotation. En termes d'empreinte carbone, cette approche est créditée d'une quantité significative de séquestration de carbone dans le sol, bien qu'elle n'ait pas été mesurée. Étant donné que les scénarios biologiques impliquaient un désherbage mécanique et qu'il y avait une culture de pommes de terre qui nécessite une perturbation du sol pour la récolte, il y a des raisons de douter qu'il y ait eu une séquestration du carbone du sol à long terme. Dans un scénario connexe appelé « biogaz », la même culture de graminées et de trèfle a été récoltée et pesée, et les chercheurs ont calculé les émissions de carbone des combustibles fossiles qui auraient pu être évitées si la culture avait été utilisée pour produire du méthane comme biocarburant. Cela est certes intéressant, mais il s'agit également d'une option pour l'agriculture conventionnelle.

 

Quels ont été les résultats de tous ces travaux ? La rotation conventionnelle a donné des rendements plus élevés pour les cultures commerciales que dans tous les scénarios biologiques. Ce n'était pas une surprise ; un écart de rendement en agriculture biologique a été documenté dans de nombreuses autres expériences sur le terrain et à l'aide de données d'enquête provenant d'exploitations commerciales.

 

 

Graphique de rendements fondé sur les données du tableau 4 de l'article de Knudsen et al.

 

 

Le scénario du lisier, qui représente la pratique biologique actuelle, présentait le plus petit écart de rendement et, bien sûr, le contrôle négatif sans intrants présentait l'écart le plus important. La performance du scénario de mulching semble avoir été décevante en termes de rendement. Même si l'on a renoncé à la culture commerciale d'une campagne complète pour cultiver un « engrais vert » comme source d'azote biologiquement fixé pour les cultures suivantes dans la rotation, les rendements étaient toujours inférieurs à ceux obtenus avec la fertilisation au fumier. Ainsi, le mulching ne s'est pas révélé être une solution viable à la dépendance de l'agriculture biologique vis-à-vis de la production animale conventionnelle.

 

 

L'axe des x représente les kg d'équivalents CO2. Graphique fondé sur le tableau 5 et la figure 3 de Knudsen et al.

 

En ce qui concerne l'empreinte carbone, qui est ce qui compte pour les ramifications du changement climatique, la conclusion dépend du contexte utilisé pour exprimer l'empreinte. Les scénarios d'agriculture biologique présentaient des empreintes carbone nettement inférieures sur la base de la superficie (par hectare, barres bleues dans le graphique ci-dessus), mais en ce qui concerne la base plus importante du rendement des cultures, il n'y avait pas de différences significatives entre les options biologiques et le contrôle conventionnel (par 1000 kg, barres rouges dans le graphique ci-dessus).

 

Une grande partie de l'empreinte carbone de l'agriculture conventionnelle provient de l'énergie fossile et du gaz naturel utilisés pour fabriquer des engrais azotés de synthèse dans nos systèmes actuels à grande échelle. Des efforts sont actuellement déployés pour réduire cette partie de l'empreinte carbone conventionnelle en optimisant la production d'azote dans des systèmes Haber-Bosch à petite échelle à l'aide d'hydrogène produit grâce à l'énergie éolienne ou solaire (ironiquement, cette option ne serait pas qualifiée de biologique tant que ces mêmes atomes d'azote ne seraient pas passés par le tube digestif d'un animal). Une modélisation récente suggère que ce type d'engrais à plus petite échelle basé sur l'« énergie verte » est actuellement deux fois plus cher à produire, mais comme l'énergie éolienne et solaire pourrait être produite dans des régions agricoles, les économies de coûts de transport pourraient réduire cet écart et en faire une option viable de réduction du carbone pour l'agriculture conventionnelle. Cette recherche suggère que si cet azote à faible empreinte pouvait être synthétisé, l'option conventionnelle pourrait être plus souhaitable, tant en termes de rendement que d'empreinte carbone.

 

 

Prise en compte de la question de l'utilisation des sols

 

Vers la fin de la section de discussion, les auteurs reconnaissent qu'étant donné que les scénarios biologiques produisent des rendements plus faibles, il faut tenir compte de l'empreinte carbone associée à toute terre supplémentaire qui devrait être cultivée ailleurs pour compenser le manque à gagner – ce que l'on appelle généralement le « changement indirect d'affectation des terres » (indirect land use change – ILUC). La raison pour laquelle cette question a été abordée vers la fin de cette publication et non dans les principaux tableaux et graphiques est la suivante :

 

« ...il y a encore des discussions, aucune méthode bien acceptée et aucun accord sur la question de savoir si le changement indirect d'utilisation des terres doit être inclus dans les analyses du cycle de vie. »

 

Les auteurs ont toutefois procédé à un calcul supplémentaire de l'empreinte carbone qui tient compte de l'ILUC en utilisant une valeur provenant d'un projet soutenu par le Fonds Mondial pour la Nature. En ajoutant cette perspective réaliste, le scénario conventionnel présente une empreinte carbone inférieure à celle de toutes les options biologiques (voir le graphique ci-dessous).

 

 

 

 

Dans l'ensemble, cette analyse révolutionnaire du cycle de vie s'est avérée durable et éclairante pour le débat en cours sur l'impact de l'agriculture biologique par rapport à l'agriculture conventionnelle en matière de durabilité. Cette seule étude a fourni des données sur plusieurs sujets :

 

  • L'écart de rendement global de l'agriculture biologique a été confirmé dans ce contexte.

     

  • L'approche du « mulching » [de l'engrais vert] n'a pas représenté une alternative viable à la dépendance de l'agriculture biologique à l'égard des effluents d'élevage conventionnels pour la fertilisation.

     

  • Consacrer une partie de la rotation à la production de biogaz réduit l'empreinte carbone globale, mais cela serait également le cas pour le conventionnel.

     

  • L'empreinte carbone de l'agriculture biologique n'est plus faible que sur la base de la superficie, et non sur la base plus appropriée du rendement, et surtout pas si l'on tient compte de l'utilisation indirecte des terres.

     

  • Globalement, l'expansion de l'agriculture biologique est incompatible avec l'ambition déclarée de l'Union Européenne d'atteindre la neutralité carbone en tant que continent.

 

Il s'agit d'un sujet complexe et d'une importance capitale qui mérite à la fois une évaluation théorique de haut niveau et une expérimentation sur le terrain. L'article de Knudsen et al., vieux de huit ans et décrit ici, constitue un bon exemple de génération de données réelles, et ce sans arrière-pensée idéologique. Les responsables politiques de l'UE devraient examiner ce type de données pour éclairer leur réflexion sur la manière d'aligner leur agriculture sur leurs objectifs climatiques globaux. Les systèmes conventionnels optimisés constituent une option plus prometteuse que la poursuite de la voie spéculative, à tendance biologique, proposée dans le cadre de Farm to Fork.

 

___________

 

Steve Savage est phytopathologiste et collaborateur principal du Genetic Literacy Project. Suivez Steve sur Twitter @grapedoc.

 

Source : Would widespread adoption of organic farming practices be a good idea from a climate change perspective? - Genetic Literacy Project

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J
"Le compostage du fumier pour le rendre plus sûr en vue de son utilisation comme engrais peut générer d'importantes émissions de gaz à effet de serre."<br /> Qu'en est 'il si on met le fumier dans des méthaniseur?
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