Vers une gestion durable des agrosystèmes

Un agrosystème est un écosystème modifié et géré par l'être humain dans le but de produire des biens agricoles (aliments, fibres, énergie). Contrairement à un écosystème naturel, il est fortement anthropisé, c'est-à-dire influencé par l'activité humaine.

Ses principales caractéristiques sont :

• Contrôle humain élevé : L'homme décide des espèces cultivées ou élevées, des méthodes de production, de l'irrigation, de la fertilisation, etc.
• Objectif de production : La finalité première est d'obtenir des rendements élevés et réguliers.
• Simplification de la biodiversité : Pour maximiser la production d'une espèce donnée, la diversité des espèces est souvent réduite (monocultures).
• Flux d'énergie et de matière modifiés :
  • Intrants : Ce sont tous les éléments que l'homme apporte au système pour le faire fonctionner. Exemples : engrais, pesticides, eau d'irrigation, semences, énergie (carburant pour les machines).
  • Extrants : Ce sont les produits exportés hors du système. Exemples : récoltes, lait, viande, bois, mais aussi les déchets (rejets d'élevage, pailles non réincorporées) et les pollutions (lessivage d'engrais, émissions de gaz).

Un agrosystème est un écosystème artificiel créé et géré par l'homme pour produire.

Il existe une grande diversité d'agrosystèmes, que l'on peut classer selon plusieurs critères :

• Agriculture intensive :

  • Caractérisée par des apports importants en intrants (engrais chimiques, pesticides, énergie fossile, eau).
  • Objectif : maximiser les rendements sur une surface donnée.
  • Souvent associée à la monoculture, c'est-à-dire la culture d'une seule espèce végétale sur de grandes surfaces (ex: champs de blé, de maïs).
  • Peut entraîner d'importants impacts environnementaux.

• Agriculture extensive :

  • Caractérisée par des apports faibles en intrants.
  • Objectif : produire avec des rendements plus faibles, mais sur de plus grandes surfaces.
  • Souvent associée à des pratiques plus respectueuses de l'environnement, mais la productivité par unité de surface est moindre.
  • Exemple : élevage en pâturage sur de vastes étendues.

• Polyculture-élevage :

  • Combine la culture de plusieurs espèces végétales et l'élevage d'animaux sur la même exploitation.
  • Permet une meilleure valorisation des ressources : les déjections animales peuvent servir d'engrais pour les cultures, les résidus de culture peuvent nourrir les animaux.
  • Favorise la diversité des productions et une certaine autonomie de l'exploitation.

• Monoculture :

  • Pratique consistant à cultiver une seule espèce végétale sur une parcelle pendant plusieurs années consécutives.
  • Facilite la mécanisation et la spécialisation, mais rend les cultures plus vulnérables aux maladies et aux ravageurs, nécessitant des intrants importants.
  • Réduit la biodiversité au sein de l'agrosystème.

La principale différence entre un agrosystème et un écosystème naturel réside dans le degré d'intervention humaine et leurs objectifs.

Les agrosystèmes sont des écosystèmes simplifiés et dépendants de l'homme, contrairement aux écosystèmes naturels qui sont complexes et auto-régulés. Cette simplification a des conséquences majeures sur la biodiversité et le fonctionnement des cycles biogéochimiques.

L'utilisation massive d'intrants dans l'agriculture conventionnelle est une source majeure de pollution.

• Pesticides (herbicides, insecticides, fongicides) :

  • Ces substances chimiques sont conçues pour tuer les organismes jugés nuisibles aux cultures.
  • Elles s'infiltrent dans les sols et sont lessivées par les pluies, contaminant les nappes phréatiques (réserves d'eau souterraine) et les eaux de surface (rivières, lacs).
  • Elles peuvent persister longtemps dans l'environnement et nuire à la faune et la flore non cibles, y compris la santé humaine via l'eau potable et les résidus dans les aliments.

• Engrais azotés et phosphatés :

  • Utilisés pour stimuler la croissance des plantes, ces nutriments, lorsqu'ils sont appliqués en excès, ne sont pas tous absorbés par les cultures.
  • L'azote (sous forme de nitrates) est très soluble et s'infiltre facilement dans les nappes phréatiques, rendant l'eau impropre à la consommation.
  • Le phosphore, moins soluble, peut être transporté vers les cours d'eau par l'érosion des sols.
  • Ces apports excessifs en nutriments dans les milieux aquatiques provoquent l'eutrophisation : une prolifération d'algues et de plantes aquatiques qui consomment l'oxygène du milieu en se décomposant, entraînant la mort des poissons et d'autres organismes aquatiques.

L'excès de pesticides et d'engrais chimiques contamine les sols, les nappes phréatiques et les cours d'eau, menant à l'eutrophisation.

La simplification des agrosystèmes au profit de la production a des conséquences dramatiques sur la biodiversité.

• Destruction des habitats : L'extension des surfaces cultivées et l'agrandissement des parcelles (remembrement) entraînent la destruction des haies, des bosquets, des zones humides et des prairies naturelles, qui sont des refuges essentiels pour de nombreuses espèces sauvages.
• Utilisation de produits phytosanitaires : Les pesticides ne sont pas sélectifs et tuent non seulement les "nuisibles" mais aussi de nombreuses espèces non cibles, comme les insectes pollinisateurs (abeilles) ou les espèces auxiliaires (coccinelles, syrphes qui se nourrissent de pucerons).
• Homogénéisation des paysages : Les monocultures sur de vastes étendues réduisent la diversité des espèces végétales cultivées et favorisent le développement de quelques espèces animales adaptées, au détriment de la richesse globale de la faune et de la flore.
• Réduction de la diversité génétique : La sélection de quelques variétés à haut rendement a conduit à l'abandon de nombreuses variétés locales plus rustiques, appauvrissant le patrimoine génétique des espèces cultivées et les rendant plus vulnérables aux maladies.

L'agriculture contribue significativement aux émissions de gaz à effet de serre (GES), qui sont responsables du changement climatique.

• Méthane (CH4) : Principalement émis par la fermentation entérique des ruminants (vaches, moutons) et la décomposition de la matière organique en milieu anaérobie (riziculture, fosses à lisier). Le CH4 a un pouvoir de réchauffement global 28 fois supérieur à celui du CO2 sur 100 ans.
• Protoxyde d'azote (N2O) : Principalement émis par la dénitrification des engrais azotés dans les sols. Le N2O a un pouvoir de réchauffement global 265 fois supérieur à celui du CO2 sur 100 ans.
• Dioxyde de carbone (CO2) : Émis par l'utilisation de carburants fossiles pour les machines agricoles, la fabrication d'engrais, et la déforestation (destruction des forêts pour créer des terres agricoles), qui libère le carbone stocké dans la biomasse et les sols.
• La déforestation pour l'agriculture est une cause majeure d'émissions de CO2 et de perte de biodiversité à l'échelle mondiale.

Les pratiques agricoles intensives peuvent altérer la qualité et la structure des sols.

• Érosion : Le labour profond, l'absence de couverture végétale et la monoculture rendent les sols plus vulnérables à l'érosion par le vent et l'eau. La perte de la couche superficielle fertile est une dégradation irréversible.
• Perte de matière organique : Les sols agricoles intensifs ont souvent une faible teneur en matière organique, essentielle pour la fertilité, la structure du sol et sa capacité à retenir l'eau et les nutriments. Le labour expose la matière organique à l'oxygène, favorisant sa minéralisation et sa perte.
• Compactage : Le passage répété d'engins agricoles lourds tasse le sol, réduisant sa porosité. Cela diminue l'infiltration de l'eau, l'aération et le développement racinaire des plantes.
• Salinisation : Dans les régions arides ou semi-arides, l'irrigation excessive peut entraîner une accumulation de sels minéraux à la surface du sol, le rendant impropre à la culture.

La dégradation des sols, par érosion, perte de matière organique, compactage ou salinisation, menace la fertilité et la productivité agricole à long terme.

L'agroécologie est une science qui étudie l'application des principes écologiques à la conception et à la gestion des agrosystèmes. Elle vise à :

• Durabilité : Produire de manière à préserver les ressources naturelles et les écosystèmes pour les générations futures.
• Autonomie des exploitations : Réduire la dépendance aux intrants extérieurs (engrais, pesticides, énergie fossile) en favorisant les processus naturels.
• Résilience : Rendre les agrosystèmes plus résistants aux chocs climatiques, économiques ou sanitaires.
• Respect de l'environnement : Minimiser les pollutions et préserver la biodiversité.
• Justice sociale et économique : Assurer des revenus décents aux agriculteurs et un accès à une alimentation saine pour tous.

L'agroécologie cherche à concilier production agricole et respect de l'environnement, en s'inspirant du fonctionnement des écosystèmes naturels.

La diversification est un pilier de l'agroécologie, elle permet de recréer de la complexité et de la résilience.

• Rotation des cultures : Alterner différentes espèces végétales sur une même parcelle au fil des ans.
  • Avantages : Rupture des cycles des maladies et ravageurs, meilleure utilisation des nutriments du sol (ex: légumineuses enrichissent le sol en azote), amélioration de la structure du sol.
• Cultures associées ou polyculture : Cultiver plusieurs espèces différentes sur la même parcelle en même temps.
  • Exemple classique : le "milpa" mésoaméricain (maïs, haricot, courge). Le maïs sert de tuteur au haricot, le haricot fixe l'azote, la courge couvre le sol et limite les adventices.
  • Avantages : Meilleure utilisation de l'espace et de la lumière, complémentarité entre espèces, réduction des ravageurs.
• Agroforesterie : Association d'arbres, de cultures et/ou d'élevages sur une même parcelle.
  • Les arbres apportent de l'ombre, protègent du vent, enrichissent le sol en matière organique et en azote, et améliorent la biodiversité.
  • Exemple : alignements d'arbres au milieu des champs, ou systèmes de pâturage sous des arbres fruitiers.
• Élevage intégré : Intégrer l'élevage aux cultures pour recycler les nutriments (fumier comme engrais) et entretenir les paysages (pâturage).

Le sol est la base de la fertilité agricole, sa préservation est primordiale.

• Couverture végétale permanente : Maintenir le sol couvert par des plantes (cultures principales, cultures intermédiaires, résidus de récolte) pour le protéger de l'érosion, enrichir la matière organique et favoriser l'activité biologique.
• Non-labour ou Semis direct : Réduire ou supprimer le travail du sol pour préserver sa structure, sa vie microbienne et sa matière organique. Les semis sont réalisés directement dans les résidus de la culture précédente.
• Compostage et apport de matière organique : Utiliser du compost, du fumier ou des résidus végétaux pour enrichir le sol en matière organique, améliorer sa fertilité et sa capacité de rétention d'eau.
• Engrais verts : Cultures semées spécifiquement pour être enfouies ou laissées en surface comme paillis, afin d'enrichir le sol en matière organique et en nutriments (légumineuses pour l'azote).

Préserver la santé du sol par une couverture végétale, le non-labour et l'apport de matière organique est essentiel en agroécologie.

L'agroécologie propose des alternatives aux pesticides chimiques pour gérer les maladies, les adventices (mauvaises herbes) et les ravageurs.

• Auxiliaires de culture : Favoriser la présence d'organismes vivants qui s'attaquent aux ravageurs.
  • Exemple : les coccinelles et les syrphes mangent les pucerons. Pour les attirer, on peut planter des haies, des bandes fleuries ou des cultures spécifiques.
• Pièges à phéromones : Utiliser des substances chimiques naturelles (phéromones) pour attirer et piéger les insectes mâles, limitant ainsi leur reproduction.
• Résistance des plantes : Sélectionner et utiliser des variétés de plantes naturellement résistantes ou tolérantes aux maladies et aux ravageurs, réduisant le besoin de traitements.
• Rotation des cultures : Comme mentionné précédemment, elle permet de rompre les cycles de vie des ravageurs et des agents pathogènes spécifiques à une culture.
• Désherbage mécanique ou manuel : Plutôt que des herbicides, utiliser des outils (houe, herse étrille) ou la main pour contrôler les adventices.

L'agriculture biologique est un mode de production qui vise à respecter les équilibres naturels et la biodiversité.

• Label AB (Agriculture Biologique en France) : Ce label certifie que les produits respectent un cahier des charges strict.
• Interdiction des produits de synthèse : Elle proscrit l'utilisation d'engrais chimiques, de pesticides de synthèse, d'OGM et d'antibiotiques en préventif pour les animaux.
• Bien-être animal : Des normes spécifiques sont appliquées concernant l'espace disponible, l'accès au plein air, l'alimentation et la limitation des transports.
• Certification : Les exploitations biologiques sont soumises à des contrôles réguliers par des organismes certificateurs indépendants pour garantir le respect des normes.
• Avantages : Réduction de la pollution, préservation de la biodiversité, produits sans résidus de pesticides.
• Défis : Rendements parfois inférieurs, coûts de production potentiellement plus élevés, nécessité de compétences spécifiques.

L'agriculture biologique est une pratique durable certifiée qui bannit les produits chimiques de synthèse.

L'agriculture de conservation (AC) est une approche qui vise à améliorer la santé des sols et la durabilité des systèmes de production. Elle repose sur trois principes clés :

1. Semis direct (ou non-labour) : Ne pas travailler le sol avant le semis, mais semer directement dans les résidus de la culture précédente.
2. Couverture permanente des sols : Maintenir une couverture végétale (vivante ou morte) sur le sol toute l'année pour le protéger de l'érosion et enrichir sa matière organique.
3. Diversification des cultures : Mettre en œuvre des rotations longues et variées pour améliorer la fertilité du sol et gérer les bioagresseurs.

• Avantages : Réduction de l'érosion, augmentation de la matière organique du sol (et donc de sa capacité à stocker le carbone), diminution de la consommation de carburant, meilleure infiltration de l'eau.
• Défis : Nécessite des équipements spécifiques (semoirs adaptés), une bonne connaissance des interactions sol-plante-microorganismes.

La transition vers une agriculture durable ne dépend pas uniquement des agriculteurs.

• Rôle du consommateur :
  • Circuit court : Acheter directement aux producteurs (AMAP, marchés de producteurs) permet de soutenir une agriculture locale et de réduire l'empreinte carbone liée au transport.
  • Produits locaux et de saison : Favoriser les produits cultivés près de chez soi et respectant les cycles naturels réduit les besoins en énergie (chauffage des serres, transports).
  • Labels de qualité : Choisir des produits avec des labels (AB, HVE - Haute Valeur Environnementale, Label Rouge) qui garantissent des modes de production plus respectueux.
  • Réduire le gaspillage alimentaire.
• Rôle des politiques publiques :
  • Subventions agricoles : Orienter les aides de la Politique Agricole Commune (PAC) vers les pratiques agroécologiques plutôt que vers la seule production.
  • Réglementations : Mettre en place des normes plus strictes sur l'utilisation des pesticides et engrais.
  • Recherche et développement : Financer la recherche sur l'agroécologie et les innovations techniques.
  • Formation des agriculteurs : Proposer des formations pour accompagner les agriculteurs dans la transition.

Les choix des consommateurs et les orientations des politiques publiques sont cruciaux pour encourager une agriculture plus durable.

Malgré ses nombreux avantages, la transition vers l'agroécologie fait face à plusieurs obstacles.

• Rendements : La crainte d'une baisse des rendements est un frein majeur pour de nombreux agriculteurs, même si des études montrent qu'une agriculture agroécologique bien menée peut être aussi productive, voire plus, sur le long terme.
• Coûts de production : Les investissements initiaux (nouvelles machines, formations) et le temps nécessaire à la conversion peuvent être élevés. Le coût de la main d'œuvre peut augmenter s'il y a moins de mécanisation.
• Formation des agriculteurs : L'agroécologie demande des compétences nouvelles et une approche plus complexe que l'agriculture conventionnelle. Les agriculteurs ont besoin d'être formés et accompagnés.
• Acceptabilité sociale : Le changement des pratiques agricoles peut rencontrer des résistances de la part de certains acteurs de la filière (industries agroalimentaires, distributeurs) et parfois des consommateurs (prix plus élevés).
• Changement d'échelle : Passer d'initiatives locales à une généralisation de l'agroécologie à l'échelle d'un pays ou du monde est un défi complexe.

La transition vers l'agroécologie est un processus long et complexe, qui nécessite l'engagement de tous les acteurs, des agriculteurs aux consommateurs, en passant par les décideurs politiques. C'est un investissement pour l'avenir de notre planète et notre alimentation.