Le défi alimentaire - Samuel Rebulard

Le défi alimentaire de Samuel Rebulard : un énorme pavé de 500 pages, grand format, pesant plus d'un kilo, presque un manuel, avec des centaines d'illustrations et de graphiques. Pas le genre de livre le plus fun qui soit, mais néanmoins une lecture riche et dense, malgré inévitablement quelques passages qui ont moins retenu mon attention. Pas facile de parler d'une telle somme, je me contente de relever quelques points.

Et quelques autres livres qui recoupent les mêmes thèmes : L'adieu aux insectes ?, Entangled Life, Le triomphe des graines, Edible Forest Gardens 1, Une ferme résiliente, Introduction à la permaculture, Nature's Temples (Les forêts anciennes), Le réchauffement climatique, La fin de l'alimentation...

Pour augmenter la production agricole, on peut augmenter la quantité de surfaces cultivées ou augmenter le rendement des surfaces : après la seconde guerre mondiale, c'est la deuxième option qui explique l'explosion de la productivité. En 1660, en France, on produisait environ une tonne de blé par hectare. En 1961, c'était encore vrai à l'échelle mondiale. Mais en 1966, en 5 ans, cette moyenne mondiale a triplé. (Jusqu'à 9 tonnes/hectares aux Pays-Bas.) Comment expliquer cette évolution drastique ?

• Les engrais minéraux. L'importance de l'azote et du phosphore sont compris dès 1850. Les engrais minéraux de synthèse ne tardent pas, avec le procédé Haber-Bosch, qui permet de fixer le diazote atmosphérique. On exploite aussi des gisements de phosphate et potasse (qui ne sont pas infinis).
• Les produits phytosanitaires. Dès 1885, la bouillie bordelaise. En 1938, la DDT. La guerre permet à l'industrie chimique de se développer.
• La mécanisation. Facteur crucial et extrêmement rapide dans les pays riches.
• Développement de l'irrigation avec les techniques modernes, comme les tuyaux souples.
• Innovation variétale, mise au point de techniques de sélections qui développent la productivité.

Toute cette évolution, liée à une ouverture aux marchés internationaux, a été incroyablement perturbatrice, notamment sur le rapport à la terre. En France, entre 1955 et 2010, la surface agricole a légèrement baissé, le nombre d'exploitations a drastiquement baissé et la surface par agriculteur a drastiquement augmenté. De la même façon, les grandes surfaces se sont mises à dominer le marché : en 1970, seuls 5% des achats alimentaires était faits en grande surface, contre 72% en 2011. La "destruction créatrice" du nouveau marché a notamment pour conséquences :

• Une concentration du pouvoir entre les mains de quelques géants au détriment des producteurs.
  
• Une baisse progressive de la valeur des produits agricoles.
• Distorsion de la concurrence : les pays riches peuvent par exemple subventionner leur production pourtant plus chère à produire et ainsi la rendre artificiellement compétitive sur le marché global.
• Les pays sont économiquement avantagés quand ils se spécialisent, et ainsi ils renoncent à leur autonomie alimentaire et deviennent dépendants au marché global.
  

Le rapport individuel à la nourriture est en partie inné : l'exemple le plus frappant est sans doute la tolérance (ou non) au lactose, génétique, et plus développée dans les régions où s'est appliquée au fil des millénaires une pression sélective favorisant les individus capables de digérer le lait en produisant l’enzyme lactase. Mais c'est aussi le cas pour d'autres aliments, comme l'amidon : cette fois, c'est la production de l'enzyme amylase qui est en question, et la digestion est facilitée pour qui a un plus grand nombre de copies du gène de l'amylase. L'explication se trouve encore une fois dans la sélection évolutionnaire sur le long terme en fonction de la nourriture disponible dans chaque environnement.

Les tendances mondiales : la population asiatique devrait continuer à croitre jusqu'à atteindre les 5 milliards en 2060. C'est la population africaine qui prendra le relai de la croissance, pour s'élancer vers les 5 milliards vers la fin du siècle. La population urbaine augmentera alors que la population rurale restera stable. A l'échelle mondiale, la consommation de viande est en croissance permanente, de même que la consommation de poisson (de plus en plus d'élevage). Les biocarburants ne prendront pas le relai : pour remplacer la consommation européenne de pétrole par des biocarburants, il faudrait y consacrer 12% des terres arables de la planète.

Si la cueillette est très efficace pour les quelques peuplades dont l'environnement en permet encore la pratique, c'est bien entendu l'agriculture qui domine le monde. La compréhension de l'évolution des plantes cultivées est très récente : pour Humbolt, en 1807, c'était un mystère, car pendant la majeure partie de l'histoire de l'humanité, la sélection humaine a été involontaire. Quelques traits pour lesquels les humains sélectionnaient sans trop s'en rendre compte : semences restant sur la plante à maturité, autofécondation, maturations synchronisées, hypertrophie des organes qui intéressent les humains, disparition des enveloppes de protection des grains, baisse des taux de substances toxiques... Par exemple, les figuiers de barbarie a proximité des villages amérindiens donnaient des fruits de meilleure qualité que les pieds éloignés : en effet, les gens sélectionnaient les plus beaux fruits et répandaient leurs graines autour du village dans leurs déjections, avec du beau terreau en bonus.

Deux types de sélection :

• La sélection directionnelle, qui pousse une variété dans une direction désirée. Exemple : en sélectionnant les les plants à gros grains.
• La sélection stabilisatrice, qui vise à l'uniformisation, par exemple en sélectionnant les plants qui arrivent en même temps à maturité.

Les végétaux sont autotrophes (ils fabriquent leur matière à partir d’éléments chimiques sous forme minérale et avec de l'énergie solaire) alors que les champignons sont hétérotrophes (ils se nourrissent de matière organique morte, comme les champignons forestiers, ou vivantes, comme les mycoses, l'oïdium ou la rouille).

Astuce à mon usage futur : pour déterminer la teneur en argile d'une terre, il suffit de voir si on peut en faire un boudin courbé (plus de 20%), voire un boudin en cercle (plus de 30%). Quant à lui, un sol fertile aura tendance à être grumeleux, à bien laisser passer les racines. Et quand les lombrics digèrent la terre, ils augmentent grâce à leur flore intestinale sa densité en nutriments (azote, potassium, phosphore). De plus, les galeries des lombrics forment des autoroutes qu'empruntent les racines pour aller plus profond.

Les pratiques agricoles modernes négligent souvent les assolements (cultures en alternance pour protéger le sol). Par exemple, un cinquième de la surface de maïs est en monoculture (c'est-à-dire sans aucune rotation — définition généreuse de la monoculture), jusqu'à 50% en Aquitaine et Alsace. La monoculture favorise les bioagresseurs et demande en retour plus de lutte chimique, lutte chimique qui est indispensable à l'existence de ces monocultures. Aujourd'hui, seules 10% (25% en bio) des rotations intègrent des légumineuses fixatrices d'azote. La productivité massive (exportation de nutriments) sans restitution égale (à l'état naturel par débris végétaux et animaux) exige des apports nutritifs artificiels, les classiques étant azote (N), phosphore (P) et potassium (K).

Plus la vitesse de minéralisation d'un engrais est élevée, plus ses nutriments seront rapidement disponibles. Les engrais organiques animaux et les engrais de synthèse se minéralisent très vite, ce qui les rend aisément disponibles pour les plantes, mais en revanche cela favorise leur drainage, par les pluies notamment, ce qui risque de créer de fortes pollutions locales. Les engrais d'origine végétale, eux, se minéralisent lentement, mais, s'ils sont peu variés, peuvent créer un manque d'azote. Les consoudes et orties sont efficaces pour éviter ce problème. Les fumiers compostés qui mélangent déjections animales (riches en azote) et paille (riche en carbone et retenant les éléments nutritifs) sont particulièrement efficaces. L'azote des engrais de synthèse vient de l’atmosphère via un procédé très coûteux énergiquement qui, de plus, contribue à la production de gaz à effet de serre. Le phosphore et l'azote viennent de mines et carrières. Les engrais ne sont donc pas anodins, d'autant plus que leur utilisation est généralement excédentaire, les plantes n'en prélevant souvent pas la moitié.

Les variétés modernes (cultivars) des plantes sont souvent, contrairement aux plantes sauvages, extrêmement limitées génétiquement, ce qui les rend vulnérables. C'est ce qui explique la crise de la pomme de terre en Irlande dans les années 1845 : une variété unique de pomme de terre, une variété clone, était cultivée dans tout le pays. C'est également à cause d'une absence de variété génétique que la vigne française a été décimée dans les années 1860 par un puceron. Ensuite, pour reconstituer le vignoble, ce sont des vignes américaines sauvages qui sont utilisées comme porte-greffes : elles apportent la résilience, et les classiques vignes françaises apportent les bons raisins. Ce sont toujours ces vignes mixtes qui sont cultivées en France !

Les tomates, à l'état "naturel", contiennent des substances toxiques et elles deviennent molles à maturité. C'est le croisement avec des espèces sauvages qui permet de limiter leur vulnérabilité aux maladies (début XXe), et la conservation est améliorée par sélection de certaines allèles qui inhibent la production d’éthylène (phytohormone gazeuse impliquée dans le murissement) mais aussi les arômes. La véritable tomate cœur de bœuf ne se conserve pas plus de trois jours, ainsi de nombreuses tomates à l'apparence ancienne sont en fait des créations modernes.

Point capital : une variété de plantes homogène, comme le sont la plupart des variétés cultivées, est uniforme génétiquement. Ainsi, contrairement aux espèces sauvages, variées génétiquement, elles ne peuvent pas "évoluer" face aux changement de conditions, ce sont des impasses évolutionnaires. Par contre, les organismes "ennemis", les bioagresseurs, ont eux une grande diversité génétique.

Comment fait-on des OGM ? On peut utiliser la capacité naturelle d'une bactérie à insérer un petit fragment d'ADN dans le génome des plantes qu'elle infecte. Mais on peut aussi... utiliser un canon pour tirer des billes sur lesquelles se trouve fixé de l'ADN ! Vraiment. Projetées à grande vitesse, ces billes pénètrent dans les cellules végétales et l'ADN désiré se fixe aléatoirement. Il faut ensuite identifier les cellules qui ont bien intégré le gène souhaité. Il ne semble pas y avoir de preuves concernant un éventuel danger des OGM sur la santé, mais la question mérite d'être posée pour chaque OGM, car chacun à des caractéristiques propres. Et bien sûr, il y a les questions éthiques plus larges, comme la privatisation du vivant.

Les élevages sont le premier contributeur de l'agriculture à l'émission de gaz à effet de serre : conversion de forêts en pâture et production de méthane par les ruminants, sans compter les concentrations de déjections polluantes en cas d'élevage intensif. D'ailleurs, les ruminants finissent par digérer les micro-organismes qui se développent dans leur système digestif : ils apportent les nutriments absents des végétaux. L'essentiel de la reproduction des bovins est réalisée par insémination artificielle, même si on voit encore parfois des taureaux dans les champs, sur le plateau de Millevaches par exemple. Le sperme est vendu sur catalogue. Ainsi, pas de maladies sexuelles, contrôle génétique total, sélection du sexe de la progéniture avec 90% d'exactitude, et plus besoin d'entretenir des taureaux. Par contre, diversité génétique en chute libre, car quelques milliers de mâles suffisent à tout un pays.

A l'échelle mondiale, un tiers de la production de céréale est consacrée à l'alimentation animale, et 75% dans les pays industrialisés. L'utilisation du blé tendre produit en France est très surprenante :

• 7% seulement pour la consommation humaine française !
• 7% pour la planification
• 17% pour la production d'amidon ou d'agrocarburants
• 20% pour la consommation animale (française je suppose)
• 49% pour l'exportation, ce qui inclut les usages ci-dessus faits par les pays importateurs

Autre point capital : on estime que 50% de l'eau d'irrigation, à l'échelle mondiale, provient de sources non renouvelables, comme les aquifères des zones peu pluvieuses. Toujours à l'échelle mondiale, 70% des prélèvements d'eau sont destinés à l'agriculture, contre 19% pour les usages industriels et 11% pour les usages domestiques.

La diversité des espèces cultivées est limitée (40 fournissent 96% de la biomasse consommée, guère plus de 109 espèces en tout). A l'inverse, la biodiversité des peuples vivant de cueillette est bien plus élevée : 1112 espèces pour les amérindiens d'Amérique du nord. Et en bonus, le début de la liste des plantes les plus cultivées au monde, du plus vers le moins : canne à sucre (1701 millions de tonnes), maïs (851), riz (702), blé (649), pomme de terre (334), soya (265), manioc (243), betterave à sucre (229), palmier à huile (225), tomate (152), orge (124), banane (106)... On trouve aussi le sorgho en place 23, l'igname en 24, le piment en 33, l'ail en 39...

Il existe deux types de conservation génétique.

• La conservation ex situ, où la biodiversité est perçue comme un ensemble statique de gènes qui sont stockées dans des "banques" ou "conservatoires". Il faut cultiver un minimum les plantes pour renouveler les stocks. C'est le cas dans les pays industrialisés.
• La conservation in situ, où les plantes vivent leur vie sur le terrain au fil des saisons. La biodiversité est considérée comme une dynamique. Cette pratique est plus adaptée à un environnement incertain et permet l’interaction avec les variétés sauvages.

Certaines molécules des pesticides peuvent ne pas disparaitre : elle persistent dans l'environnement et voyagent jusqu’à être trouvable dans les animaux de l’antarctique. Les pesticides créent un cycle dangereux : leur utilisation les rend encore plus nécessaires,car ils détruisent les espèces qu'ils ciblent, mais aussi les ennemis naturels des espèces qu'ils ciblent.

Il existe tout un tas de pratiques presque oubliées à cause de l'uniformisation des techniques de monoculture fortement mécanisées. La rizipisciculure par exemple : les poissons dans les rizières mangent les débris végétaux et fertilisent : moins de pesticide, moins d'engrais, moins d'émissions de méthane. Chez les amérindiens, mélanger cultures de haricots et mais : le mais sert de tuteur et le haricot fournit de l'azote. Ou tout simplement alternance maïs/courge/fève en permaculture, pour faire des barrières contre les bioagresseurs et avoir un fournisseur d'azote. Il est ainsi possible, dans certains cas, d'avoir une productivité supérieure à une monoculture, mais la mécanisation est fortement limitée. Par exemple, au Bangladesh, élever des canards dans les rizières augmente les rendements des cultures de 20% (fertilisation par déjection et les canards mangent limaces et adventices) sans compter une forte augmentation des revenus liée à la production de viande. Certaines pratiques marginales, comme la permaculture, mettent au centre de leur vision ce genre d’interaction complexe. S'il semble indéniable qu'une pratique comme la permaculture ne manque pas de qualités, c'est sa rentabilité qui, si elle est clairement possible, n'est pas encore assez limpide. L'auteur étudie l'exemple de la célèbre ferme du Bec Hellouin. Une petite parcelle y est très productive, et rentable, mais elle est en interaction avec des zones moins productives (mare, fleurs, forêt-jardin), et la ferme bénéficie du fumier d'un club hippique voisin.

Sur l'avenir du bio :

Adrian Muller et ses collaborateurs, en 2017, ont modélisé différents scénarios (162 au total) permettant de nourrir l'humanité en 2050 avec des proportions croissantes de surfaces mondiales en agriculture biologique (de 0% à 100% ), selon différents paramètres (surface cultivée, production de gaz à effet de serre, etc.). Ils affirment qu'il est possible de nourrir 9 milliards d'humains avec 100% d'agriculture biologique, à superficie constante, mais à deux conditions: la réduction du gaspillage alimentaire et la réduction de la consommation de produits animaux. Des cultures destinées à l'alimentation humaine plutôt qu'animale permettraient de compenser les pertes de rendement. Malgré tout, des questions restent en suspens. Les apports d'azote (par les légumineuses par exemple) pourront-ils compenser ce qui n'est plus apporté par les déjections animales et les engrais minéraux de synthèse ? Dans une hypothèse 100% bio, les aliments produits seront-ils plus chers qu'aujourd'hui et dans quelle proportion ? Les consommateurs pourront-ils les payer ?

Dans tous les cas, il est indéniable que le bio a le plus souvent un impact positif, et au pire neutre, sur toutes sortes de facteurs : qualité du sol, qualité des eux souterraines et de surface, diversité animale et végétale des écosystèmes, émissions de gaz à effet de serre, pesticides dans l'environnement...

Un sol de qualité est souvent lié à un travail de la terre limité voie absent. L'agriculture de conservation, qui se voue à cet objectif, notamment en gardant autant que possible le sol protégé par un mulch ou des plantes bien vivantes, a en France un rendement très proche de l'agriculture conventionnelle, mais en zone tropicale cette approche peut aller jusqu’à doubler les rendements. Et c'est sans compter la grande réduction de l'érosion des sols.

Autre approche, l'agroforesterie : mélanger cultures d'arbres et de céréales (et autres plantes au sol). Les deux types de plantes n'ayant pas les mêmes rythmes, elles ne sont en compétition pour le soleil que pendant deux mois, de fin avril à début juin. Sur plusieurs années, plus de lumière est captée en mélangeant ces deux types de culture. Les céréales poussent les arbres à aller chercher de l'eau plus profondément, ce qui est de toutes façons impossible pour les céréales, et ce qui a pour effet de faire remonter par "exsudats racinaires" une partie de l'eau profonde au bénéfice des céréales. L'arbre est aussi une pompe nutritive, qui par la chute de ses feuilles apporte des nutriments autrement inaccessibles. Et en plus, les arbres ont un effet brise-vent, ce qui limite l'asséchement du sol et favorise les insectes pollinisateurs. Il faut en revanche étudier les espèces pour s'assurer qu'elles n'ont pas de forts besoin en lumière ou en eau pendant la même période. En Europe, certains produits fameux sont associés à ce genre de système : par exemple, les arbres à cidre/calvados/poiré sont historiquement produits dans des prés-vergers. C'était le cas dans ma maison de campagne familiale en Normandie ! Mon père faisait le cidre avec les pommes des pommiers sous lesquels broutaient les vaches d'un fermier voisin. Ou encore les châtaigneraies corses où gambadaient les cochons en dehors des périodes de récolte. Dans tous les cas, les arbres et les haies fréquentes favorisent la vie, et en plus la vie de bestioles utiles : guêpes parasitoïdes, insectes pollinisateurs, chouettes...

Détail amusant : la régularité des dates des semis conduit à la sélection des plantes adventices (mauvaises herbes) synchronisées avec le calendrier agricole. Ainsi, si on décale les semis d'un mois, ou même de 10 jours, il n'y a quasiment plus d’adventice, sans herbicide. Jusqu'à ce que la pression sélective fasse à nouveau son boulot, bien sûr.