L’agriculture du XXIe siècle face au double défi alimentaire et environnemental

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L’agriculture occupe une place particulière dans l’histoire de l’humanité dans la mesure où, depuis son apparition aux alentours du Xe siècle avant J.-C., elle remplit la fonction essentielle de lui fournir ses moyens de subsistance. Dans l’accomplissement de cette mission, elle a toujours pu s’appuyer sur l’extension des surfaces cultivées ainsi que sur la hausse des rendements rendue possible par le progrès technique et l’amélioration du mode d’exploitation des cultures, pour répondre aux besoins croissants de nourriture générés par la hausse de la population mondiale.

Les innovations issues de la Révolution Industrielle, en provoquant un accroissement sans précédent de la productivité agricole, ont notamment contribué à réfuter la thèse alarmiste défendue par Robert Malthus à la fin du XVIIIe siècle selon laquelle la croissance exponentielle de la population se heurterait irrémédiablement à terme à la limite des ressources alimentaires mondiales qui ne progressaient jusqu’alors que de façon arithmétique.

Au XXIe siècle, les défis auxquels l’agriculture est confrontée vont toutefois au-delà de la seule problématique démographique. L’expansion de la classe moyenne, la demande de production d’agro-carburants et l’impact du changement climatique exercent également une forte pression sur la production agricole.

De ce fait, la demande pour les produits agricoles est amenée à croître substantiellement alors que les ressources naturelles se raréfient et que le gâchis de denrées alimentaires reste important.

Il apparaît donc nécessaire que les politiques agricoles puissent prendre en compte cette nouvelle donne et qu’elles favorisent l’émergence d’une agriculture à la fois plus efficiente et plus soutenable.

L’agriculture du début du XXIe siècle est confrontée à des défis majeurs qui remettent en cause la soutenabilité de son modèle de production

•   La hausse de la population mondiale, l’augmentation du niveau de vie général et la pression des agro-carburants génèrent une forte demande de produits agricoles.

Selon les projections effectuées par les Nations Unies, malgré la baisse des taux de fécondité, la population mondiale devrait croître d’environ 33% d’ici 2050 pour atteindre quelques 9,8 milliards d’humains, soit une augmentation de plus de 2 milliards sur 30 ans. À elle seule, cette croissance démographique devrait entrainer une hausse de la demande de nourriture de près de 50% par rapport à la situation de 2013.

Parallèlement, l’urbanisation croissante et la hausse des niveaux de vie d’une fraction de plus en plus large de la population, notamment de celle de pays émergents très peuplés comme la Chine, l’Inde ou le Brésil, s’est accompagnée d’une modification de leur mode alimentaire se traduisant en particulier par une augmentation sensible de la part des produits d’origine animale (viandes et produits laitiers). L’Organisation Mondiale pour la Santé (OMS) estime ainsi qu’en 2030, la consommation annuelle moyenne de viande par habitant devrait atteindre 45,3 kilos, contre 36,4 kilos à la fin du XXe siècle. Si cette évolution des modes alimentaires a signifié pour de nombreuses personnes un meilleur équilibre alimentaire avec des apports plus importants en protéines, il en a aussi résulté une utilisation croissante de la production végétale pour la production de viande. Ainsi, dans les pays développés, la majorité de la production végétale sert à nourrir les animaux d’élevage.

La concurrence pour l’usage des terres agricoles s’est par ailleurs élargie au domaine de la production de biocarburants qui occupe environ 15 millions d’hectares dans le monde et dont la part dans la consommation mondiale d’énergie dans les transports routiers est en constante progression, même si elle reste encore assez marginale avec une satisfaction des besoins en carburant inférieure à 5%.

Au total, les Nations Unies estiment que d’ici 2050, l’agriculture mondiale devra être en mesure de doubler sa production pour répondre aux besoins alimentaires d’une population en forte croissance, plus aisée et très urbanisée ainsi qu’à la hausse de la demande de biocarburants.

Cela devra nécessairement passer par une hausse des rendements des cultures. Toutefois ceux-ci varient considérablement d’une région à l’autre en fonction de la fertilité des sols et des modes de production, par exemple les rendements des céréales sont 3 fois supérieurs dans l’Union Européenne qu’en Afrique, alors que, selon les données des Nations Unies, leur croissance au niveau mondial ralentit depuis les années 1990.

•    Par ailleurs, le mode de production de l’agriculture soumet les ressources naturelles à une forte pression dans un contexte de raréfaction des surfaces cultivables.

La hausse de la production agricole a jusqu’à présent été obtenue grâce au recours à une agriculture intensive, fortement consommatrice d’eau. En particulier, les pratiques d’irrigation qui se sont considérablement développées dans le monde ont certes permis d’accroître les rendements agricoles, mais elles ont aussi généré une concurrence des usages de l’eau ainsi que des problèmes de soutenabilité car souvent les prélèvements des rivières, des lacs, des nappes phréatiques ou fossiles finissent par épuiser les réserves naturelles qui deviennent une ressource de plus en plus rare. Ainsi, plus de 40% de la population mondiale rurale vit dans des zones en pénurie d’eau.

En outre, les modes de cultures des terres et les pratiques d’élevage, en recourant à la déforestation et au pâturage intensif, ont provoqué des dégâts élevés en termes d’érosion des sols mais aussi de pollution des sols dans les pays de grandes exploitations agricoles qui recourent à un usage massif d’engrais chimiques et de pesticides. De fait, les experts estiment que 25% des superficies cultivées ont été gravement dégradées et sont devenues de fait impropres à la production agricole. Or, selon les Nations Unies, les terres encore disponibles et de bonne qualité pour l’agriculture se font de plus en plus rares de sorte qu’à partir de 2030 les surfaces totales consacrées aux cultures auront atteint leur limite et ne progresseront donc plus.

À la raréfaction des ressources naturelles disponibles pour l’agriculture s’ajoutent les pertes de production après récolte qui sont estimées à environ 15% en moyenne au niveau mondial, avec cependant de fortes disparités régionales : négligeables dans les pays développés, elles peuvent être très importantes dans les pays les moins avancés et sont dues à des facteurs divers comme de mauvaises conditions de stockage ou de transport. Cet état de fait est d’autant plus dommageable que près de 11% de la population mondiale se trouve en situation de malnutrition et qu’environ 2 milliards de personnes souffrent de déficiences nutritionnelles.

•    L’agriculture contribue fortement au changement climatique.

L’extension des surfaces cultivées, notamment dans les pays émergents ou en développement, a constitué une des réponses au problème de la faim et de la malnutrition dans le monde. Mais cette progression des surfaces cultivées s’est effectuée au détriment des surfaces boisées, et en particulier de la forêt primaire, avec des conséquences environnementales très importantes car ces forêts jouent un rôle essentiel dans l’absorption des gaz à effet de serre. C’est l’un des facteurs principaux qui expliquent que l’agriculture est l’un des plus gros contributeurs à l’émission de ces gaz avec environ 25% du total mondial.

Par ailleurs, le changement climatique lui-même engendre des effets secondaires sur l’agriculture en termes de diminution des rendements des cultures du fait d’une variabilité accrue des précipitations, d’une augmentation de la fréquence des périodes de sècheresse et d’inondations et de la disparition des pollinisateurs.

Dans ces conditions, les experts sont unanimes pour prédire que la poursuite des tendances observées et des politiques agricoles en place rendrait insoutenable à terme le système de production agricole.

Dès lors, les défis que l’agriculture devra relever au XXIe siècle sont différents et surtout plus exigeants que ceux qu’elle a réussis à relever jusqu’à présent car il lui faudra non seulement produire toujours plus pour pouvoir répondre à une demande croissante d’une population mondiale plus nombreuse, mais aussi le faire en réinventant un nouveau modèle de production beaucoup plus respectueux de l’environnement et soutenable.

Le recours aux nouvelles technologies devrait permettre à l’agriculture du XXIe siècle d’être à la fois plus efficiente et soutenable

De nouvelles technologies apparaissent et pourraient rapidement se généraliser, bouleversant toute la chaîne de production et de distribution de l’agriculture. Elles permettraient de forts gains d’efficience tout en transformant le modèle de production agricole pour le rendre plus soutenable.

•    Les nouvelles technologies mises en œuvre dans le secteur agricole, regroupées sous le vocable d’agriculture 4.0, sont susceptibles de générer de forts gains d’efficience.

L’agriculture 4.0, c’est l’application au domaine agricole de la révolution numérique qui touche le monde industriel, connue sous le nom d’ « industrie 4.0 » pour signifier qu’il s’agit de la 4ème révolution industrielle. Concrètement, cela se traduit par l’apparition de « fermes intelligentes » dans lesquelles les engins agricoles intègrent des commandes électroniques et sont interconnectés avec les systèmes d’exploitation afin de contrôler leur état de fonctionnement et d’optimiser la prise de décision : capteurs, drones, images satellitaires collectent les données utiles sur la météo, les parcelles, les animaux et plus généralement sur tout ce qui concerne la vie de la ferme. La robotisation des exploitations agricoles, comme les robots de traite, d’alimentation du bétail ou de désherbage permet par ailleurs d’automatiser nombres de tâches pénibles, précises, rapides ou répétitives. L’agriculture 4.0 permet ainsi aux agriculteurs d’être plus efficaces dans leur prise de décision, de gagner du temps et surtout d’optimiser la gestion de leur exploitation en intervenant à propos et en limitant au strict nécessaire les consommations de carburants et de produits chimiques. La révolution numérique permettrait ainsi à l’agriculture du XXIe siècle de réaliser d’importants gains d’efficience.

•    Des innovations de procédés, de produits alimentaires ou d’usage des matériaux agricoles visent à transformer le modèle de production pour le rendre également beaucoup plus respectueux de l’environnement et soutenable.

Les innovations de procédés
Des techniques ou approches agricoles destinées à produire plus sainement et de façon plus durable se développent.
L’agro-écologie, notamment, cherche à modifier les pratiques agricoles en misant sur l’utilisation optimale des interactions et fonctionnalités naturelles, c’est-à-dire utiliser au maximum la nature comme facteur de production en maintenant ses capacités de renouvellement. Le biocontrôle, par exemple, permet d’utiliser les mécanismes naturels afin de protéger les végétaux et d’éviter de recourir aux pesticides.

D’autres techniques plus innovantes utilisant les mécanismes naturels apparaissent, comme l’application d’UV pour stimuler les défenses naturelles des plantes ou l’agrivoltaïque qui consiste à combiner agriculture et production d’énergie solaire, notamment pour les surfaces dédiées à l’élevage et au maraîchage, avec l’idée que les ombrières modernes produisent de l’électricité, via les panneaux solaires, et fournissent de l’ombre aux plantes ou aux animaux avec à la clé de substantielles économies de consommation d’eau.

Le concept de ferme verticale se développe également. Il consiste en la production de nourriture végétale dans de larges rangées de bacs disposées verticalement afin d’optimiser l’espace dans des environnements où les terres disponibles sont justement insuffisantes pour couvrir les besoins de la population locale. C’est la raison pour laquelle ce concept se décline souvent en environnement urbain. Faisant usage de processus hydroponiques ou aéroponiques hors sols, les fermes verticales proposent une solution particulièrement performante en comparaison de la culture traditionnelle : elles réduisent la consommation d’eau de 95%, nécessitent moins de fertilisants ou de suppléments nutritionnels, ne recourent pas aux pesticides et permettent de réaliser de substantiels gains de productivité.

Les innovations de produits alimentaires
Avec l’arrivée de la « novel food », constituée de nouveaux aliments ou ingrédients alimentaires d’origine végétale, animale ou issus de la recherche scientifique, l’industrie agroalimentaire propose une alternative à la consommation de viande permettant de répondre aux mêmes besoins nutritionnels mais en utilisant nettement moins d’énergie et d’eau pour leur production. Micro-algues, phytoplanctons, farines d’insectes ou graines de chia entrent par exemple dans cette catégorie.

Les usages connexes des matériaux agricoles
Le recyclage des matériaux agricoles et des déchets de l’industrie agroalimentaire, comme l’utilisation des bioplastiques pour la production d’emballages alimentaires biodégradables, ou l’élaboration d’agro-carburants de deuxième génération à partir de sous-produits agricoles comme la récupération d’huiles ou la ligno-cellulose, visent à promouvoir l’usage des bio-ressources agricoles sans pour autant faire concurrence à l’utilisation des terres pour la production de nourriture. Il en va de même de la biomasse, qui consiste à recycler la matière organique d’origine végétale, animale ou bactérienne dans la production énergétique, et qui pourrait être ainsi amenée à jouer un rôle important dans la couverture de nos besoins énergétiques.

Les pouvoirs publics ont un rôle important à jouer pour permettre à l’agriculture de relever le double défi alimentaire et environnemental

La plupart des experts considèrent que, tout comme elle a été capable de le faire jusqu’à présent, l’agriculture devrait être en mesure de nourrir une population mondiale en très forte croissance à l’horizon 2050, notamment parce que la croissance démographique mondiale ralentit alors que le potentiel de production agricole demeure encore important et en tout cas suffisant pour 10 milliards d’humains, et même 11 milliards en 2100.

Les Nations Unies considèrent toutefois que l’agriculture mondiale ne pourra véritablement répondre à ce défi qu’à la condition que la consommation de produits d’origine animale reste contenue, que la production d’agro-carburants ne s’accroisse que modérément de façon à limiter le prélèvement opéré sur les terres agricoles, et que d’importants investissements soient réalisés par les États et les organisations internationales afin de préserver les sols agricoles, de réduire les pertes de production et d’augmenter très significativement les rendements des récoltes.

Dans cette optique, le rôle des pouvoirs publics est donc essentiel pour permettre à l’agriculture de basculer vers un modèle de production plus efficace et soutenable. Les Nations Unies ont d’ailleurs proposé un scénario « idéal » pour le futur de l’agriculture qui repose notamment sur des actions fortes des États dans ce domaine, comme limiter l’utilisation des céréales pour produire du biodiesel, réaliser des investissements significatifs afin d’accroître la soutenabilité des systèmes alimentaires et agricoles ou lancer des programmes éducatifs à l’égard des populations pour leur faire prendre conscience des questions environnementales liées à leurs habitudes alimentaires, comme la nécessité de réduire la consommation de produits d’origine animale et d’augmenter celle des fruits et légumes.

La Commission européenne souhaite également favoriser le « verdissement » de l’agriculture européenne en donnant plus de poids aux politiques décidées par les États membres. Dans sa proposition de réforme de la Politique Agricole Commune pour la période 2020-2027, elle envisage en effet de les responsabiliser davantage dans le domaine environnemental en les laissant libres d’établir des critères nationaux de soutenabilité des modes de production agricoles au lieu de les imposer à travers des règles uniformes peu adaptées au regard des différences qui existent entre les agricultures des pays de l’UE. 

 

Pour aller plus loin, visionnez notre vidéo : L’agriculture du futur

 

 

 

 

 

 


Publié le 28 février 2019.