Une étude attribue au climat, et non à la génétique, la cause de la récolte exceptionnelle de maïs aux États-Unis

Une étude attribue au climat, et non à la génétique, la cause de la récolte exceptionnelle de maïs aux États-Unis

Mark Lynas*

Image : Le maïs excédentaire est entassé à l'extérieur d'un silo à grains américain. Photo : Shutterstock/Jeff Wilson

Selon une nouvelle étude scientifique, la plupart des améliorations du rendement du maïs observées dans l'État américain de la ceinture de maïs du Nebraska peuvent être attribuées à un climat plus favorable, plutôt qu'à une meilleure génétique des cultures.

L'étude, publiée dans la revue à comité de lecture PNAS par des chercheurs de l'Université du Nebraska-Lincoln, conclut que 48 % des gains de rendement observés sur la période 2005-2018 sont dus à de meilleures conditions climatiques, 39 % à des améliorations agronomiques et seulement 13 % à une amélioration du potentiel de rendement génétique.

En rapportant ces résultats, les médias ont laissé entendre que les approches du génie génétique avaient échoué. Le magazine National Geographic, par exemple, a écrit que « les scientifiques comptaient sur le génie génétique comme un outil de premier ordre pour aider à maintenir l'augmentation des rendements à l'avenir », mais que la nouvelle étude des PNAS suggère que « cet outil n'a pas été aussi utile qu'ils le pensaient ».

Les auteurs eux-mêmes laissent entendre que la biotechnologie a été une déception, concluant que leur étude montre que « les prédictions antérieures d'une forte augmentation du potentiel de rendement du maïs (2 à 3,6 % par an) avec l'avènement de la biotechnologie et des techniques moléculaires n'ont pas été réalisées ».

Cependant, ce que l'étude montre réellement est un peu plus compliqué.

La recherche a été menée à partir de données provenant uniquement du Nebraska, qui cultive du maïs génétiquement modifié (GM) depuis deux décennies et a déjà obtenu des rendements de maïs parmi les plus élevés au monde. L'Amérique du Nord atteint en moyenne un rendement de 11,8 tonnes de maïs par hectare, alors que le Malawi n'atteint que 1,6 tonne et la Tanzanie 1,5 tonne, selon Our World in Data.

Aucun des deux pays africains n'a actuellement accès au maïs génétiquement modifié, alors que 90 % du maïs cultivé aux États-Unis et 80 % du maïs cultivé au Canada sont génétiquement modifiés. En comparaison, 70 à 80 % du maïs cultivé en Afrique du Sud est génétiquement modifié et les rendements sont en moyenne de 5,09 tonnes par hectare. Les biotechnologies peuvent déjà avoir un effet positif sur le rendement là où elles sont autorisées, bien que d'autres facteurs jouent sans doute un rôle important.

Nourrir la population mondiale croissante sans augmenter la superficie des terres agricoles – ce que les experts considèrent comme essentiel pour protéger le climat et les écosystèmes naturels restants – dépendra donc bien plus de la réduction de ces énormes « écarts de rendement » entre l'Amérique et l'Afrique que de l'obtention d'augmentations toujours plus marginales dans des endroits déjà à haut rendement comme la Corn Belt américaine.

C'est la raison d'être d'initiatives telles que l'Alliance pour une Révolution Verte en Afrique (AGRA) et la Fondation Africaine pour les Technologies Agricoles (AATF), qui visent à mettre les avantages de la science moderne entre les mains des petits exploitants agricoles africains pour les aider à améliorer leur productivité.

En outre, les approches génétiques, même si elles ne constituent pas une solution miracle, peuvent être utiles. Comme l'a indiqué l'Alliance pour la Science, le maïs tolérant à la sécheresse peut contribuer à préserver les rendements dans les régions à faible pluviosité, tandis que les caractères de résistance aux insectes peuvent combattre les infestations de parasites tels que la pyrale du maïs et le très envahissant légionnaire d'automne, qui peuvent dévaster les cultures.

Ces caractéristiques sont déjà utilisées depuis des années par les producteurs de maïs du Nebraska, parallèlement à l'utilisation systématique de pesticides et d'engrais azotés. Selon l'étude des PNAS, ce sont ces changements agronomiques – plutôt que les améliorations du potentiel génétique du maïs en tant que tel – qui expliquent la plupart des améliorations du rendement dues à la technologie.

La conclusion la plus surprenante de l'étude n'est peut-être pas l'impact relativement faible de l'amélioration de la génétique, mais le fait que le changement climatique s'est jusqu'à présent avéré positif, du moins pour la production de maïs au Nebraska. Les données montrent qu'avec des saisons de végétation plus longues et des températures plus chaudes, le potentiel de rendement de la production de maïs dans cet État a augmenté de 89 kg par hectare et par an.

Ce bénéfice du réchauffement climatique pourrait toutefois n'être qu'une anomalie temporaire. La quasi-totalité des analyses scientifiques prévoient que la production alimentaire sera confrontée à des défis majeurs, les températures extrêmement élevées et les phénomènes météorologiques extrêmes affectant les principaux greniers du monde. En outre, la Corn Belt des États-Unis n'a peut-être échappé à l'impact des températures estivales extrêmes que grâce à l'utilisation généralisée de l'irrigation, qui maintient les températures diurnes plus fraîches et contribue même à générer de la pluie.

La ressource d'irrigation du Nebraska ne durera pas éternellement, car les aquifères sont déjà en train de s'épuiser dans toute la zone de culture du maïs des États-Unis. Et si les sécheresses en Amérique peuvent n'avoir qu'un impact limité dans les zones irriguées, ce n'est certainement pas le cas en Afrique subsaharienne, où l'accès à l'irrigation est une rareté.

Cela nous ramène à la génétique des cultures. Si la construction d'installations d'irrigation en Afrique est un défi de longue haleine, tout comme la gestion durable de l'eau, il devrait être plus facile de fournir aux agriculteurs des semences résistantes à la sécheresse. Les agriculteurs de pays comme la Tanzanie et le Malawi sont non seulement loin du potentiel de rendement théorique, mais aussi très en retard sur ce qui devrait être facilement réalisable aujourd'hui.

Et comme les impacts du changement climatique continuent de s'aggraver dans les régions subtropicales africaines vulnérables, l'urgence du défi que représente l'amélioration des rendements agricoles deviendra de plus en plus évidente comme alternative à la faim et à la malnutrition.

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* Source : Study credits climate, not genetics, for bumper US corn crop - Alliance for Science (cornell.edu)

Comments

[Aymard]

Ce qui revient à allonger la douelle la plus courte , (ou réduire l’effet de la contrainte ) grâce à une amélioration des variétés végétales

[Aymard]

Cela me rappelle que nous apprenions en BTA 1970 au lycée agricole, avec notre excellent professeur de « phytotechnie » , que le rendement d’une culture plafonnait au niveau du facteur limitant le plus fort.
Il utilisait pour cela la métaphore d’un tonneau à remplir dont chaque douelle représentant l’un des dits facteurs, eau, nutriments, aération du sol, variété végétale etc. serait d’autant plus raccourcie en que son niveau serait plus faible, impossible de remplir le tonneau plus haut que la douelle la plus courte

[Aymard]

En région sèche et en l’absence de possibilité d’irrigation, la nutrition en eau est souvent ce facteur limitant dominant, tout égal par ailleurs,
En l’absence d’apports minéraux ou organiques adaptés en sols carencés cela peut-être telle ou telle carence, éléments majeurs comme oligo-éléments éléments,
L’on peut facilement comprendre qu’un matériel végétal mieux adapté à l’une ou l’autre ou plusieurs de ces contraintes va relever le plancher de limitation du rendement.