Horizon 2060

Préparer aujourd'hui
le monde de demain

Nourrir le monde en 2060, possible mais…

INTRODUCTION

En 2050, après un siècle d’accroissement rapide de sa population la portant à 9,6 milliards d’habitants environ, l’humanité va être clairement confrontée au défi de sa subsistance.

Plus d’hommes, plus d’aliments ; plus d’aliments, plus de produits agricoles, donc plus de production végétale…
Or, l’augmentation de la production végétale provient de trois sources, qui peuvent se combiner en toutes proportions : l’expansion des terres arables, l’amélioration des rendements et l’accroissement de l’intensité culturale (fréquence des récoltes sur une même superficie, souvent permise par l’irrigation).
Depuis le début des années 1960 (1961-2007), c’est l’amélioration des rendements qui a été, de loin, la plus importante source de croissance de la production végétale mondiale, pour près des quatre cinquièmes, soit 77% pour cent.
L’expansion des terres arables a compté pour 14%, l’intensité culturale 9% (Alexandratos, Bruinsma 2012 :98).

Même phénomène pour les pays en développement, où la hausse des rendements a contribué pour 70% aux progrès de la production. L’expansion des superficies cultivées a représenté en moyenne à peine un quart (23%) de cette augmentation, mais dans les régions où davantage de terres étaient disponibles, elle a compté pour une part plus importante. Ceci a été le cas en Afrique subsaharienne, pour 35%, et en Amérique latine, pour 46%.

Est-ce que ce scénario peut-être rejoué, tel quel ou sous d’autres modalités, d’ici 2050-60 ? C’est ce que nous nous proposons d’examiner dans cette page.

I NOURRIR LE MONDE EN 2050-60 : DÉTERMINER LA DEMANDE

Pour le monde, dire que l’Offre d’alimentation satisfait la Demande équivaut à dire que Superficie des Terres cultivables x Rendements/unité de surface satisfait Population x Consommation/tête.
Offre =  Demande
Equivaut à
Superficie des Terres cultivables x Rendements = Population x Consommation/tête

Chacun de ces termes aura sa dynamique propre d’ici 2060. Examinons en les facteurs, en commençant par la demande :

I 1 L’évolution de la population

Voir les dynamiques de la population mondiale

I 2 Les facteurs d’évolution de la demande

Les dynamiques de la population mondiale auront des effets au niveau de la demande alimentaire, mais d’une manière non arithmétique puisque à population constante, la taille et le poids jouent pour 49 %, la structure par âges pour 35 %, l’urbanisation pour 15 % dans la ration alimentaire moyenne sur le plan énergétique (Collomb 1999 :).

Le régime alimentaire suivi par les individus a -et aura- une importance capitale ; la consommation de viande, en particulier, en constitue le déterminant principal.

Sachant qu’il faut :

-11 calories d’origine végétale pour produire une calorie de boeuf, ou de mouton ;
-8 calories d’origine végétale pour produire une calorie de lait ;
-4 calories d’origine végétale pour produire une calorie de porc, de volaille, ou d’oeuf ;
– que près de 60 % des céréales actuellement produites sur terre ne sont pas destinées aux hommes, mais à la nourriture des animaux domestiques, vaches, porcs, volaille, 10% seulement des calories ainsi consommées faisant retour à l’homme en fin de chaîne,
il est clair que selon la plus ou moins grande part de protéines animales dans le régime moyen du terrien de demain, la demande exprimée en céréales sera, à population égale, plus ou moins importante.
Les résultats des modèles de projection de croissance de la production agricole sont très sensibles aux hypothèses faites en termes de consommation de viande dans l’avenir, laquelle dépend largement, mais pas seulement, du revenu (donc du PIB du pays concerné).

Le graphique ci-dessous figure la consommation de viande par habitant des différents pays du monde en 2005 ; elle est croissante jusqu’aux alentours de 25 000 $ de revenu par habitant, et stable en moyenne à partir de ce seuil. Cependant, des écarts considérables existent entre pays à revenu comparable, cf. les positions respectives sur le graphique du Japon et des États-Unis.


Cependant, des écarts considérables existent entre pays à revenu comparable

consommation de viande par pays en 2005 Cependant, des écarts considérables existent entre pays à revenu comparable

Au final, le taux d’accroissement de la production alimentaire peut être sensiblement supérieur au taux d’accroissement de la population cf. Tableau ci-dessous. Ainsi, selon les calculs de Philippe Collomb, il faudrait multiplier la production alimentaire des pays en développement par un facteur 2,7 pour satisfaire leur demande à l’horizon 2050, alors qu’une augmentation de 2 % suffit pour satisfaire celle des pays développés. Ces calculs sont un peu anciens et ont été révisés depuis par la FAO, qui cependant n’en donne pas le détail ; c’est pourquoi ceux de Philippe Collomb ont été repris ici.

Effets de l’ensemble des facteurs démographiques et nutritionnels sur les besoins moyens en énergie d’origine végétale des populations des pays en développement en 2050, selon le niveau de développement (1)
Niveau de développement
Pays développés Pays en développement Ensemble du monde
Composition Effet des facteurs influents sur les besoins moyens
Âge 0,99 1,03 1,02
Taille physique 1,00 1,02
Proportion Femmes enceintes 1,00 0,99 0,99
Urbaine rurale 0,99 0,97 0,97
Toutes structures 0,98 1,03 1,02
Effet de l’accroissement de la population
Accroissement de population 1,04 1,90 1,72
Tous Effets Démographiques 1,02 1,95 1,76
Effet des modifications de régimes alimentaires
Complètement de l’énergie 1,00 1,18 1,14
Diversification du régime 1,00 1,19 1,12
Toutes modifications du régime 1,00 1,40 ; 28
Effet résultant de tous les facteurs
1,02 2,74 2,25
(1) nombre par lequel il faut multiplier les besoins de l’année 1995 pour obtenir les besoins de l’année 2050, si l’on prend en compte chaque facteur séparément (les modifications de la répartition par âge, de la taille physique des populations, de la proportion des femmes enceintes, du degré d’urbanisation, le complètement de l’énergie alimentaire nécessaire pour éradiquer la sous-alimentation, la diversification des régimes nécessaire pour éliminer la malnutrition) ou ensemble.

 I 3 Evolutions envisagées de la demande alimentaire à l’horizon 2050-60

Outre les incertitudes biophysiques et sociodémographiques, les prospectivistes de la demande alimentaire sont aussi confronté(e)s aux incertitudes concernant la croissance économique et l’évolution des inégalités au sein des pays et des régions du monde, cette dernière étant la variable clé de la mesure de la sécurité alimentaire. Il n’est pas étonnant dans ces conditions que la croissance de la demande, et par là celle de l’offre nécessaire pour la satisfaire, fassent l’objet d’évaluations extrêmement différentes, allant dans un rapport de 1 à plus de 2.

 

Les experts de la FAO (Alexandratos, Bruinsma 2012 :) tablent ainsi :

  • sur une réduction de plus de la moitié du rythme de la croissance démographique globale durant les 40 prochaines années (0,75 % par an entre 2005/ 2007 et 2050, contre 1,7 % entre 1963 et 2007, soit une augmentation de la population mondiale de 41,3 % en 2050 par rapport à 2005/2007.

    Données et projections de population

    Données et projections de population

    Graphique figurant les évolutions de population prévue par la FAO dans le tableau ci-dessus

    Graphique figurant les évolutions de population prévue par la FAO dans le tableau ci-dessus
    Source: Tableau ci-dessus
  • En matière de revenus, sur une convergence entre les revenus par tête des pays développés et ceux des pays sous-développés : alors qu’actuellement le revenu moyen des pays développés est près de 12 fois supérieur à celui des pays en développement (PIB en dollars), ce ratio pourrait être divisé par 2 en 2050, c’est-à-dire décliner vers 6,3.
  • Pour aboutir à une demande globale d’alimentation pour les produits agricoles qui devrait augmenter de 1,1 % par an de 2005-2007 à 2050, la moitié des 2,2 % par an des 40 dernières années, soit moins de 60 % entre 2005/2007 et 2050.

    Évolutions comparées des productions agricoles et animales de 1960 à 2010

    Évolutions comparées des productions agricoles et animales de 1960 à 2010

    Pour la FAO, l’augmentation de la production et de la demande mondiale sera pour 70 % déterminés par la croissance de la population et pour 30 % par la croissance du revenu par tête. Les pays qui ont d’ores et déjà atteint un haut niveau de consommation alimentaire par tête -plus de 2700 kcal par personne et par jour en 2005-2007- ne devraient pas connaître une augmentation de leur consommation. Pour ceux qui disposent de moins de 2700 kcal, la croissance de la consommation par tête devrait se monter à 0,6 % par an, contre 0,7 à 0,8 % dans le passé.

De manière très différente, l’étude de D. Tilman et alii  (Tilman, Balzer, Hill, Befort 2011 :20260) (cf. infra) cherchant à évaluer les impacts environnementaux des différents « chemins » possibles pour satisfaire la demande de nourriture en 2050 aboutit à une augmentation globale de la demande de 100 à 110 % entre 2005 et 2050, très supérieure (avoisinant le double !) à celle de la FAO (+60 %) au même horizon.

Le Centre d’Etudes et de Prospective du Ministère de l’Agriculture a recensé (Even, Laisney 2011) pour sa part quatre exercices de prospective sur la sécurité alimentaire à l’horizon 2050 : l’Outlook de la FAO (2010), la prospective Agrimonde (INRA-CIRAD, 2009), l’étude de l’Institut de socio-écologie de Vienne (2009) et la prospective de l’International Food Policy Research Institute (IFPRI 2005). Selon les hypothèses d’évolution de la population, des régimes alimentaires ou du gaspillage retenues, les différents scénarios envisagent une croissance de la demande alimentaire mondiale (en calories) entre 2000 et 2050 comprise entre + 40 % et + 68 %.

 CONCLUSION

La demande à l’horizon 2050-60 est difficile à appréhender, car elle dépend non seulement de l’accroissement de la population, déjà délicat à apprécier, mais aussi de l’évolution des revenus et des inégalités tant au plan mondial qu’au sein des sociétés elles-mêmes : peut-être ne faut-il pas trop en demander et accepter des scénarios divergents.

II À L’HORIZON 2060 : ASSEZ DE TERRES DISPONIBLES ?

INTRODUCTION

Les projections à long terme des facteurs d’influence de la gestion des terres ne laissent apparemment pas beaucoup d’espoir de possibilité d’expansion des terres cultivables :
– la population mondiale atteindra 9,5 milliards d’individus en 2050, les migrations de population augmenteront, des pays les plus pauvres vers les plus riches, des zones rurales vers les zones urbaines, des régions périphériques à investissement et croissance faibles vers les régions plus dynamiques.
– plus de la moitié de la population mondiale vivra dans des zones urbaines et un grand nombre de personnes vivront dans la pauvreté. Les populations rurales resteront importantes mais aussi vulnérables (manque de formation et de réseaux institutionnels ou sociaux) ;
– La demande en terres, en eau et en ressources biologiques sera plus grande. Or une partie de ces ressources est déjà dégradée, et leur dégradation tend à augmenter. A l’échelle du monde, les conflits autour de l’accès et des droits aux ressources tendent à s’exacerber. La pression environnementale va croître sévèrement, alimentée par les tentatives d’utilisation de plus en plus grande des ressources.
La question des ressources disponibles ou potentielles en terres est donc capitale.

Comment évalue-t-on ces ressources ?

« Il existe trois grands types de bases de données sur les usages agricoles, réels ou potentiels, des terres à l’échelle mondiale : des bases statistiques, des bases d’images relatives à la couverture et/ou à l’usage des terres issues de données satellitaires, et des bases qui combinent à la fois des données statistiques et des données d’origine satellitaire. La distinction entre couverture et usage des terres est importante : la couverture fait référence aux éléments biotiques ou abiotiques présents à la surface de la terre, avec trois catégories principales : végétation, infrastructures humaines, surfaces nues (roche, sol, eau…) ; l’usage fait référence aux activités que les humains entreprennent afin d’en tirer des avantages matériels ou immatériels. La couverture des terres peut être déterminée par télédétection, alors que l’identification de leur usage nécessite des informations d’origine locale. Pour autant, beaucoup de bases de données utilisent des classifications qui mêlent couvertures et usages des terres. Outre les marges d’erreur habituelles, toute base statistique comporte des incertitudes qui proviennent de l’imprécision des définitions, ou de leur utilisation souple. De vastes zones de savanes arborées peuvent ainsi être classées soit comme superficie forestière, soit comme pâturage permanent. L’ambiguïté de la définition des pâturages est source de grandes divergences entre bases de données »(Roudart 2010 :58-9).

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Tableau 1 – Récapitulatif synoptique des principales caractéristiques des bases de données analysées


Tableau de comparaison des principales bases de données mondiales sur les terres cultivables

Tableau de comparaison des principales bases de données mondiales sur les terres cultivables

II 1 LES RESSOURCES EN TERRES DE LA PLANÈTE

II 1 1 Les données

La FAO, en coopération avec l’International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA), a développé un inventaire des ressources en terres et une évaluation de leurs limitations bio-physiques et de leurs productions potentielles basé sur des Zones Agro-Écologiques (AEZ : Agro-Ecological Zones ). Ce système fournit un cadre standardisé pour caractériser les conditions climatiques, de sol et de terrain adaptées aux productions agricoles et peut être appliqué à tous niveaux : global, national ou infranational.
Ce sont les résultats de cette étude qui sont présentés ci-après (Fischer, Hizsnyik, Prieler, Wiberg 2011 :)

Situation générale des terres :

Situation actuelle terres émergées,
hors Antarctique (Mha)
13 300
Surfaces cultivées 1 600 (11%)
Forêts 3 724 (28%)
Prairies/Bois 4 655 (35%)
Surfaces arides et végétation clairsemée 2 926 (22%)
Surfaces construites 400 (3%)

 

Les terres cultivées sont très inégalement réparties : 2,2 ha par personne en Australie, 0,2 ha par personne en Europe de l’Ouest, 0,7 en Amérique du Nord, 0,2 dans les pays en voie de développement (on estime à 0,07 ha en moyenne la superficie nécessaire pour nourrir une personne).
Sur les 50 dernières années, les évolutions en superficies ont été les suivantes :
– les terres cultivées ont augmenté de 13 %, de 1 370 à 1 559 millions d’hectares (Mha).
– les terres pluviales ont augmenté de 3,5 % (1230 —> 1265 Mha)
– les terres irriguées ont été multipliées par deux (140 —> 275 Mha)
– les prairies naturelles et les pâturages ont augmenté de 10 %.
– les forêts ont diminué de 15 %, passant de 4400 à 3700 millions d’hectares entre 1958 et 2007.

II 1 2 Les contraintes physiques

Les données ci-dessus ne tiennent pas compte des caractéristiques des sols. L’étude (Fischer et al. 2011 :23 sq) retient comme contraintes pour les sols :
– la disponibilité en nutriments : aspect décisif pour la réussite des exploitations à bas niveau d’input ;
– la capacité de rétention des nutriments ;
– les conditions d’enracinement : la profondeur effective du sol affecte la capacité d’enracinement ;
– la disponibilité en oxygène : les caractéristiques de drainage des sols peuvent affecter la disponibilité des racines en oxygène ;
– la salinisation excessive : cause importante diminution des rendements ;
– l’aptitude du sol à être travaillé ;
– la pente : elle réduit la profondeur du sol (érosion), sa fertilité naturelle et son humidité.

Ces contraintes sont évaluées et synthétisées dans un « indice de rendement agro-édaphique » (édaphique : facteurs écologiques liés au sol et surtout à son économie d’eau ou à sa richesse en argile) qui fait ressortir que la disponibilité en nutriments est de loin la limitation la plus prévalente dans la plupart des régions du monde, en particulier en Afrique centrale et dans la partie centrale de l’Amérique du Sud.
Avec une gestion améliorée, les teneurs basses en nutriments peuvent être compensées par des engrais à condition que le sol retienne les éléments nutritifs ; or par exemple les sols ont une faible capacité de rétention en Afrique du Sud, Amazonie, Asie centrale et Europe du Nord.
Autres obstacles : la facilité avec laquelle le sol peut être travaillé (Éthiopie, Soudan, Inde centrale) qui peut nécessiter un outillage spécifique.
Au total dans nombre de régions, des contraintes d’exploitation affectent plus de la moitié de la base cultivable (Afrique centrale, Asie du Sud-Est, Amérique du Sud, Europe du Nord).
Dans les pays développés, 60 % environ du sol cultivé (366 millions d’hectares) ne connaît pas de contraintes particulières(pour les 40 % restants, la teneur en nutriments est le facteur limitant) ; dans les pays en développement, 42 % (410 millions d’hectares) n’ont pas ou peu de contraintes (pour les 58 % restants, la teneur en nutriments aussi est le facteur limitant).

II 1 3 Les contraintes d’accessibilité

Ces contraintes sont évaluées par le temps de trajet vers la ville de 50 000 habitants la plus proche :
– dans les pays développés, environ la moitié des terres cultivées sont accessibles en moins de deux heures (85 % en Europe de l’Ouest) ;
– dans les pays en voie de développement, environ un tiers des terres cultivées sont accessibles en moins de deux heures ; l’accessibilité est la plus faible en Afrique subsaharienne (en Afrique Centrale et de l’Est, la proportion est de 7 et 13 % respectivement). 20% des 244 millions d’hectares cultivés du continent africain sont à moins de deux heures d’une ville de 50 000 habitants et plus, et 25% à plus de six heures.
Au total, un cinquième des 251 millions d’hectares de terres en bois et prairies de bonne et très bonne qualité sont accessibles en moins de deux heures.

II 1 4 Les contraintes liées à la rareté de l’eau

Un quart de la population mondiale vit dans des zones où l’eau est physiquement rare. 2 milliards n’ont pas accès à l’assainissement et 1 milliard n’ont pas accès à une eau correcte. L’agriculture prélève 70 % de la ressource ; l’irrigation 40 % ; les rendements sont deux fois plus élevés en agriculture irriguée qu’en agriculture pluviale. Il y a actuellement 270 millions d’hectares irrigués (18 % des terres cultivées). S’il faut augmenter la production de nourriture pour nourrir le monde, il faudra aussi augmenter dans une même proportion la consommation d’eau.
Or il existe des demandes concurrentes : de l’industrie, des ménages, diminution de la disponibilité des aquifères, diminution de la qualité du fait de la pollution et des déchets. Certains aquifères sont prélevés plus vite qu’ils ne se rechargent ; c’est le cas en Algérie, Égypte, Israël, Libye, Mauritanie, Pakistan, Qatar Arabie Saoudite. Il en est de même pour certaines zones agricoles de la Chine du Nord, de la plaine indo-gangétique, de l’Ouest des États-Unis.
En Afrique, actuellement, 20 % du potentiel agricole peut être atteints sans apports additionnels ; des pratiques relativement simples de gestion et de récupération d’eau peuvent accroître les rendements de 80 % tout en diminuant leur variabilité et la fréquence des mauvaises années .

II 2 QUALITÉ DE LA RESSOURCE

Les terres ne sont pas seulement des sols ou des surfaces topographiques : elles possèdent aussi un climat , des ressources en eau en nutriments ainsi que des communautés végétales et animales qui s’y sont développées suite à l’interaction de ces conditions physiques. Les activités humaines influencent ou modifient les caractéristiques des terres. Une modification de l’un des facteurs, l’affectation des terres par ex., peut avoir un impact sur d’autres facteurs comme la flore et la faune, la distribution des eaux de surface, le climat.

II 2 1 Le sol, une ressource non renouvelable ?

Le sol est en majeure partie constitué de particules minérales de tailles et de natures différentes. Il est aussi formé de constituants organiques allant de fragments de végétaux et d’animaux à des macromolécules organiques complexes. Ces constituants organiques, bien que ne représentant qu’une faible proportion du sol, ont un rôle essentiel.
Les pores du sol forment un réseau dans lequel circulent l’eau et les gaz. La taille des pores varie de quelques nanomètre (10-9 mètre) à quelques centimètres. Les pores sont tous reliés entre eux même si la liaison ne se fait dans un certain nombre de cas que par l’intermédiaire de pores de très petites tailles. L’aptitude du sol à l’infiltration de l’eau et à son stockage ou à sa disponibilité pour une plante est fonction de la taille des pores. Les pores de grande taille favorisent la circulation rapide de l’eau mais ne la stockent pas. À l’opposé, l’eau circule lentement dans les pores de petite taille, ce qui assure son stockage dans le sol.
Au total, le sol est un milieu où minéral et vivant sont très étroitement imbriqués et par conséquent indissociables. C’est un milieu organisé, dont les caractéristiques physico-chimiques sont affectées, et parfois même de façon irréversible, par les pratiques agricoles ; c’est par conséquent une ressource non renouvelable et fragile (Stengel, Bruckler, Balesdent 2009 :12-16).

Les plantes prélèvent dans le sol des éléments minéraux indispensables à leur croissance. L’azote (N) est le plus important, du fait de son importance en production végétale, des problèmes de pollution par les nitrates et plus récemment de la prise de conscience de la contribution de composés azotés à l’effet de serre.
Le phosphore et le potassium sont deux autres éléments majeurs prélevés dans le sol par les racines et indispensables à la croissance des plantes. Le phosphore (P) entre dans la composition de plusieurs molécules essentielles à la vie comme l’ADN, les phospholipides, principaux constituants des membranes cellulaires ou les molécules clés de l’énergétique cellulaire. Le potassium (K) contribue au maintien de la turgescence des cellules.

Dans les écosystèmes naturels, le P et le K prélevé par les végétaux retournent au sol via les litières ou après consommation par les animaux, via les fèces et les carcasses. Dans ces écosystèmes, les pertes sont faibles et le système est stable.

À l’inverse, dans les écosystèmes agricoles, les récoltes entraînent l’exportation de P et de K hors du sol de la parcelle. Pour un blé produisant 8 tonnes de grain à l’hectare à 15 % de teneur en eau, les exportations sont de l’ordre de 22 kg de P et 33 kg de K.
En Europe, avant l’introduction de la fertilisation phosphatée à la fin du XIXe siècle la disponibilité en P était devenue un facteur limitant majeur de la production agricole. Au cours de la seconde moitié du XXe siècle, il y a eu par contre enrichissement des sols du fait d’apports importants d’engrais minéraux, parfois même au-delà de ce qui était nécessaire. Dans beaucoup de régions du monde, la disponibilité en P ou en K des sols reste un facteur limitant de la production agricole (Stengel, Bruckler, Balesdent 2009 :94).

Il n’est pas aisé de classer les terres dans les catégories ressources renouvelables/non-renouvelables. En général, elles sont lentement renouvelables, mais si leur taux de dégradation dépasse leur taux naturel de régénération, les terres perdues ne se remplaceront pas de manière naturelle dans le temps d’une vie humaine, pénalisant la génération suivante.

II 2 2 Une ressource qui se dégrade

La ressource en sols cultivables représente 22,5 % des terres émergées (3 000 millions d’hectares sur 13 300).
Plus de la moitié (1 800 millions d’hectares) des terres cultivables n’étant pas encore cultivées, il est important de considérer ce potentiel de réserve qui est localisé en majorité (1 400 millions d’hectares) dans les régions Sud du globe.
845 millions d’hectares de terres cultivables seraient actuellement inutilisées parce qu’elles posent des problèmes, en particulier d’acidité et de toxicité liée à l’aluminium.
223 millions d’hectares subissent des contraintes fortes d’aridité ou de pluviométrie irrégulière.
228 millions d’hectares sont caractérisés par un excès d’eau. On doit aussi tenir compte de la surface importante de cette réserve qui est actuellement occupée par des forêts, mangroves, zones humides dont la reconversion poserait de graves problèmes environnementaux dans le monde (Robert, Cheverry 2009 :122-5).


Situation mondiale des sols

Situation mondiale des sols

Cette dégradation est cumulative : évaluée à 15 % des terres en 1991, elle se monte maintenant à 24 %, principalement en Afrique au sud de l’Équateur, en Asie du Sud-Est et en Chine du Sud, en Australie centrale et dans les pampas, dans les forêts boréales. Plus de 20 % de la dégradation se produit sur de la terre agricole ; les terres cultivées et les forêts sont surreprésentées ; 1,5 milliards de personnes sont concernées par des terres dégradées (Bai, Dent, Olsson, Schaepman 2008 :23).

Cette dégradation revêt plusieurs formes :

Physique

– L’érosion hydrique est certainement le type de dégradation le plus aisé à quantifier dans la mesure ou il se traduit par une perte directe en sol. Il concerne la totalité des surfaces, en 1991 près de 750 millions d’hectares dans le monde, dont 90 millions en Europe. On estime les pertes à plusieurs millions d’hectares par an.
– L’érosion éolienne est en deuxième position (280 millions d’hectares) avec un développement prépondérant dans certaines zones climatiques (zones arides et semi arides). La compaction des sols peut concerner la couche de surface ou des horizons plus profonds. Cela peut être un phénomène naturel dans certaines zones climatiques, par exemple en climat tropical sec. Ce phénomène est actuellement accéléré par le changement climatique et surtout par l’action anthropique (déforestation et mise en culture). Il semble lié en particulier à la culture intensive et à l’utilisation de certains instruments de culture.

En Europe, on estime à plus de 33 millions d’hectares (4 % des sols européens) la surface concernée.
L’érosion affecte les rendements et la productivité de 2 façons :
– directement, par diminution de la profondeur d’enracinement, de la disposition d’eau et de la capacité de rétention de nutriments ;

– indirectement en diminuant l’efficacité des intrants et en augmentant les quantités des fertilisants, d’eau et énergie nécessaire pour atteindre les mêmes rendements ; l’érosion réduit la germination des semences, la plantation des plantes, leur croissance et leur vigueur ; au-delà, à travers le ruissellement et les dépôts, elle augmente le risque inondation, les dommages des pesticides et l’enterrement des semis (Lal 2009 :3).
En général, fertilisants et amendements masquent les impacts négatifs d’une érosion accéléré. À l’inverse, les mesures anti érosions ont des effets positifs.

Chimique

L’acidification des sols représente une contrainte à la fois pour la mise en culture et pour la production agricole. Cela concerne globalement 20 % des sols du globe, mais la proportion est de 38 % pour les sols tropicaux et de 50 % pour l’Asie et l’Amérique tropicale. Il s’agit d’abord d’un processus naturel. Ce phénomène a été amplifie par des activités anthropiques agricoles (fertilisation) et surtout industrielles avec la production de pluies acides. Dans le Nord du globe, en 50 ans, on a constaté une acidification avec l’abaissement d’une unité pH. La conséquence peut être une perte en nutriments, c’est-à-dire un appauvrissement des sols qui, au niveau mondial, concerne près de 136 millions d’hectares. En dehors de l’acidification et de la salinisation des sols, il est très difficile d’évaluer les autres cas de pollution chimique. On estime les cas de pollution concentrée à 21 millions d’hectares au niveau mondial.

Biologique

Elle va être d’abord liée à la décroissance de la matière organique des sols qui est la première source d’énergie pour la vie biologique des sols, Mais elle apparaît également comme une conséquence de tous les autres types de dégradation ; l’excès d’aluminium et le manque d’eau constituent certainement les facteurs les plus déterminant, le deuxième conduisant au développement de la désertification.
Le maintien de la matière organique dans le sol au-dessus du niveau critique est essentiel pour soutenir la productivité et minimiser les risques de dégradation. Comme pour l’érosion, les effets négatifs d’une diminution de la matière organique du sol sont plus sévères sans fertilisants qu’avec (Lal 2009 :4).

Dans les régions tropicales, du fait des températures beaucoup plus élevées qui accélèrent la minéralisation de la matière organique la décroissance des teneurs est accentuée et peut atteindre actuellement prés de 70% à partir de la mise en culture. Aux conséquences ci-dessus, s’ajoute une perte de fertilité (source de nutriments essentielle en zone tropicale). La reconstitution de ce stock de matière organique nécessiterait à la fois du temps (des dizaines d’années), et des sources de matière organique convenables (Robert, Cheverry 2009 :124).
Dans les zones tropicales on préconise actuellement une agriculture à faibles intrants qui réutilise au maximum les résidus des cultures à la fois sources de carbone et de nutriments (phosphore potassium).
Ce type de dégradation entraîne une perte de la fixation du carbone de l’atmosphère : de 1981 à 2003, la perte a pu être évaluée à 1 gigatonne (Bai et al. 2008 :28).

Le problème de la salinisation

Le phénomène de salinisation, lié à l’irrigation, constitue une menace particulièrement grave mais très difficile à évaluer. 50 % des surfaces irriguées seraient menacées à plus ou moins longue échéance ; d’autres statistiques font état de 60 à 80 millions d’hectares affectés par le phénomène et 20 à 30 millions très affectés. Autour de la Méditerranée, les pourcentages de terres atteintes à des degrés divers vont de 7 % en Grèce, à 30 à 40 % en Égypte, les pays d’Afrique du Nord et du Moyen-Orient se situant entre 10 et 15 % (Robert, Cheverry 2009 :122-5).
Cette salinisation liée à l’irrigation et à la forte évapotranspiration se traduit par une accumulation de sel avec des effets sur les propriétés chimiques, physiques (dispersion des argiles, instabilité de la structure) et biologiques (effets sur le développement des plantes par la pression osmotique) des sols. Dans ces zones irriguées on s’inquiète aussi de la dégradation de la qualité de l’eau qui peut avoir des conséquences écologiques et sanitaires : accroissement des teneurs en pesticides, en sélénium, en arsenic…

Processus de dégradation des sols du monde : surfaces affectées en millions d’hectares (1991)
 


Processus de dégradation des sols du monde : surfaces affectées

Processus de dégradation des sols du monde : surfaces affectées
Source : (Robert, Cheverry 2009 :123) (Robert et Cheverry 2009: 122-5))

L’érosion des sols est un des facteurs principaux de leur dégradation et perturbe profondément les fonctions du sol, notamment son rôle de tampon et de filtre des polluants, le rôle qu’il joue dans le cycle hydrologique et dans le cycle de l’azote, et sa capacité de fournir un habitat et de soutenir la diversité biologique.
La dégradation des sols entraîne une réduction importante de la capacité productive de la terre. Au nombre des activités humaines qui contribuent à la dégradation des sols on relève une utilisation inadéquate des terres agricoles, la mauvaise gestion du sol et de l’eau, la déforestation, l’enlèvement de la végétation naturelle, l’utilisation fréquente de machines lourdes, le surpâturage, une mauvaise rotation des cultures et une irrigation laissant à désirer, à quoi il faut ajouter la survenue de catastrophes naturelles, notamment les sécheresses, les inondations et les glissements de terrain. On estime que 23 % de l’ensemble des terres utilisables (ce qui exclut, par exemple, les montagnes et les déserts) souffrent de dégradation à un point tel que leur productivité s’en trouve réduite (United Nations Environment Program (UNEP) n.d. :).

La dégradation des terres restera un problème important au niveau mondial au 21ème siècle en raison de sa prégnance et de son impact négatif sur la productivité agricole, l’environnement, la sécurité alimentaire et la qualité de vie (Eswaran, Reich, Beinroth 1999 :).

II 2 3 Le problème de la désertification

Les pays méditerranéens d’Afrique du Nord sont très fortement menacés par les processus de désertification.
La désertification a pour principaux effets :

une réduction de la performance des cultures ;
une réduction de la couverture végétale et de la production de biomasse des terres de parcours, avec réduction de la qualité des aliments pour le bétail ;
une réduction du ruissellement d’eau de surface et des nappes phréatiques et une réduction concomittante de la qualité de l’eau ;
un ensablement et des dégâts aux cultures par sablage et érosion éolienne ;
une augmentation du ravinage et de l’érosion par des pluies torrentielles ;

entraînant souvent des perturbations sociales dues à l’abaissement des systèmes de survie ( http://soils.usda.gov/use/worldsoils/papers/tensionzone-paper.html).

Évaluer l’érosion des sols

L’érosion est un processus insidieux et lent. En effet, 1 mm de sol, facilement perdu dans un orage, est si infime que sa perte va passer inaperçue. Pourtant, rapportée à 1 ha de terres cultivées, cette perte correspond à un prélèvement de 15 t /Ha, et reconstituer ce sol pour des conditions agricoles normales prendra environ 20 ans, durant lesquels il sera moins en mesure de soutenir la croissance des cultures. Simultanément se seront produites des pertes importantes en eau, nutriments, matière organique…
Bien que l’érosion du sol aie eu lieu très lentement dans les écosystèmes naturels tout au long des temps géologiques, ses impacts cumulatifs durant des milliards d’années sur la qualité du sol ont été considérables. Dans le monde, les taux d’érosion varient entre un minimum de 0,001-2 t / ha-an sur un terrain relativement plat avec de l’herbe et / ou à couverture forestière jusqu’à des taux de 1-5 t / ha-an dans les régions montagneuses. Même à de faibles taux, une érosion soutenue durant des centaines de millions d’années produit un déplacement d’énormes quantités de terre. Par exemple, sur une période de 100 ans, à un taux modéré de 2 t / ha-an sur 10 ha, l’érosion va déplacer l’équivalent d’environ 1 ha de terrain d’une profondeur de sol de 15 cm. Fréquemment, le sol érodé s’accumule dans des vallées qui constituent de vastes plaines alluviales. Les grands deltas du monde, comme ceux du Nil et du Mississippi, sont le résultat de siècles d’érosion.
Chaque année, environ 10 millions d’hectares de terres cultivées dans le monde sont abandonnés en raison d’un manque de productivité causé par l’érosion des sols. Les pertes sont les plus élevées dans les agro-écosystèmes d’Asie, d’Afrique et d’Amérique du Sud, avec une moyenne de 30-40 t / ha-an de perte. Dans les pays en développement, l’érosion des sols est particulièrement grave dans les petites exploitations souvent situés sur des terres marginales où la qualité du sol est pauvre et la topographie souvent abrupte.
Mais les pays en développement ne sont pas les seuls concernés ; ainsi, 90% des terres cultivées des États-Unis sont actuellement en voie de diminution plus rapide que leur remplacement. L’érosion des sols est préoccupante dans certains des écosystèmes agricoles les plus productifs des États-Unis. Par exemple, la moitié de la terre arable de l’Iowa a été perdue par érosion au cours des 150 dernières années. Des taux élevés d’érosion se poursuivent à un rythme d’environ 30 t / ha-an, en raison de la topographie et du type d’agriculture pratiqué.
Chaque année, plusieurs milliers d’hectares de terres cultivables sont abandonnés aux États-Unis parce que leur érosion les a rendues improductives (Pimentel 2006 :122-31).

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II 2 4 La dégradation des terres : un problème sous-estimé

Des sols sains sont essentiels pour les économies et les moyens de subsistance de tous les pays. Ils fournissent une large gamme de services, tels que l’approvisionnement alimentaire, le soutien du cycle des nutriments, la séquestration du carbone, et des services culturels relevant du patrimoine. En dépit de cela, pendant une longue période, la valeur réelle des sols a été sous-estimée et en particulier les services écosystémiques qu’ils fournissent ont été tenus pour définitivement acquis. Pourquoi ?

C’est que les prix de marché des terrains, en fait, sous-estiment la véritable valeur de la terre. De manière générale, il n’y a pas de prix de marché pour les services écosystémiques, ce qui signifie que les avantages découlant de ces biens (souvent publics dans la nature) sont généralement négligés ou sous-estimés dans la prise de décision. Les décisions d’utilisation des terres tiennent rarement compte de leurs avantages et la plupart se concentrent uniquement sur les coûts et bénéfices privés localisés. En particulier, les avantages qui se matérialisent à long terme, tels que celui de la régulation du climat, sont souvent ignorés . Cette négligence conduit à une sous-évaluation systématique de leurs services, parce que les valeurs qui ne sont pas intégrées aux considérations financières ou économiques sont ignorées. La non prise en compte de ces valeurs a pour conséquence la dégradation des terres (von Braun, Gerber, Mirzabaev, Nkonya 2012 :7-8).

La dégradation d’un écosystème peut ne pas se traduire directement par une perte de services. Les écosystèmes peuvent supporter un certain niveau de dégradation, et puis rapidement décliner. Les impacts des processus de dégradation des terres et des actions utilisées pour les atténuer se font sentir dans la durée, d’une manière qui est le plus souvent non linéaire.
Selon ces auteurs, des mesures appropriées de gestion du marché s’imposent, par le biais de politiques nationales et internationales fournissant des signaux clairs pour la gestion durable des terres, le terme «terres» se référant à la fois au sol lui-même et aux ressources en eau, la bonne gestion de l’eau et de la terre étant simultanément essentiels. Sinon, les signaux du marché envoyés par la hausse des prix des terrains peuvent être ignorés, voire détournés vers la spéculation à court terme et l’exploitation du sol. Ces mesures sont d’autant plus nécessaires que le coût de l’inaction devient dans de nombreux cas supérieur au coût de l’action.


Coût de l'action de la lutte contre la dégradation des sols comparé au coût de l'inaction

Coût de l’action de la lutte contre la dégradation des sols comparé au coût de l’inaction

Dans un travail visant à définir et localiser les « zones de tension » dues à la désertification dans le monde, (Eswaran, Reich, Beinroth 1999 :) Eswaran et al. indiquent qu’au début des années 2000 :

Plus de 75% de la population mondiale vivait dans des régions sans grande capacité de production de céréales ou d’aliments pour animaux. Lorsque les densités de population sont faibles, la terre supporte la population. Mais avec la croissance démographique, non seulement la capacité de la terre à soutenir la population est affaiblie, mais la possibilité même d’améliorer la situation est réduite par les conséquences négatives d’une population pauvre en ressources.
Le processus de désertification concernait près de 2,6 milliards de personnes, soit 44% de la population mondiale. Beaucoup d’entre elles vont probablement contribuer au processus de dégradation car elles vivent dans les pays en voie de développement trop pauvres pour mettre en œuvre une bonne gestion des terres. Il ya, bien sûr, des différences considérables entre les pays en ce qui concerne les impacts de la dégradation des terres, mais certains auteurs estiment qu’environ 50 % des terres agricoles sub-sahariennes ont une productivité diminuée en raison de la dégradation des sols et qu’environ 80 % des terres de parcours présentent des signes de dégradation. La culture itinérante avec de longues périodes de jachère et le pastoralisme transhumant était appropriés dans le passé lorsque les densités de populations étaient faibles. La lente évolution vers des systèmes plus intensifs et sans intrants appropriés contribue à la baisse de la qualité des terres. Un processus similaire est également en marche dans de nombreux pays d’Asie.
1,4 milliards de personnes vivaient dans 11,9 millions de km2 de terres à très haut risques de dégradation.

Malgré ces dynamiques nécessitant une attention et une prévention, le problème n’est pas encore abordé de façon appropriée :

  • entre 385 et 472 millions d’hectares de terres cultivées ont été abandonnés (un tiers à un quart) sur les 40 dernières années du fait de l’érosion, de la diminution des nutriments, de la compaction, de la salinisation (irrigation…), de la pollution ; un tiers des terres arables a été perdu du fait de l’érosion ; celle-ci continue à un taux de plus 10 millions d’hectares par an, la terre abandonnée étant convertie en prairies et écosystèmes forestiers ; il s’ensuit au total une détérioration de la qualité globale des prairies, bois et écosystèmes forestiers par surpâturage, déforestation, qui continuera tant qu’une gestion non soutenable perdurera.
    Dans la pratique, une grande partie des terres potentiellement cultivables n’est pas disponible, ou utilisée pour d’autres usages que la culture : 45% de cette superficie sont recouverts de forêts, 12% se trouvent dans des zones protégées et 3% sont occupés par des implantations humaines et des infrastructures. Une grande partie de la « réserve » de terres pourrait bien avoir des caractéristiques rendant l’agriculture difficile, comme par exemple une faible fertilité ou un sol toxique, ou souffrir d’un manque d’infrastructures, présenter un caractère accidenté ou d’autres difficultés.

Conséquence de ce type d’évolution, deux sources renouvelables sont en train de diminuer. La première est la qualité des sols cultivés (épaisseur, quantité d’humus, fertilité). Cette perte de qualité restera sans doute longtemps invisible dans la production de nourriture, car les nutriments du sol peuvent être remplacés par les nutriments présents dans les engrais chimiques. Ces derniers masqueront les dommages causés à la terre, mais pas indéfiniment. Ils constituent eux-mêmes un intrant non durable dans le système agricole, car il retarde les décisions concernant la fertilité de la terre. Or le retard est une des caractéristiques structurelles qui mènent au dépassement des limites.
La seconde source dans laquelle nous puisons de façon non soutenable est la terre en elle-même. Puisque des millions d’hectares sont dégradés et abandonnés et que la surface de terres cultivées reste à peu près la même, cela signifie que la superficie des terres potentiellement arables (essentiellement les forêts…) diminue, tandis que la surface de terres incultes et improductives augmente. Nous produisons donc le flot d’aliments qui subvient aux besoins de la population humaine en occupant sans cesse de nouvelles terres et en abandonnant derrière nous des sols épuisés, stabilisés, érodés ou goudronnés. Il faut de toute évidence mettre un terme à une telle pratique (Meadows, Meadows, Randers 2012 :110).

L’expérience montre que la dégradation des terres n’est pas nécessairement liée à une forte densité de population, puisque c’est ce que la population fait à la terre qui détermine l’ampleur de la dégradation. Les populations peuvent au contraire être un atout majeur dans le renversement d’une tendance à la dégradation. Toutefois, elles ont besoin pour ce faire d’avoir les conditions socioéconomiques le leur permettant.

Le sol est pratiquement une ressource non renouvelable. Ce devrait être un principe philosophique de base de la société qu’elle a l’obligation de protéger ses sols, de les conserver, voire d’en améliorer la qualité, pour elle-même et pour les générations futures. Le rôle de la société dans le maintien de l’agriculture n’est plus à démontrer et, inversement, le sol joue un rôle important dans le maintien de la société.

II 3 L’EXPANSION DES TERRES, UN PROCESSUS PEU CONTRÔLABLE

Cultiver de nouvelles terres, c’est forcément modifier les écosystèmes concernés ; ce changement d’usage ne peut pas être neutre, et il a en effet un certain nombre de répercussions :

II 3 1 Sur l’affectation des terres

Deux stratégies sont communément proposées pour contrôler l’expansion de terres et promouvoir la conservation de la nature et ses bénéfices : le zonage de l’espace et l’intensification agricole :

  • Le zonage affecte la terre à des usages restreints pour s’assurer que les écosystèmes naturels de valeur ne sont pas modifiés.
  • L’intensification agricole est supposée épargner la terre en faveur de la nature du fait des rendements plus élevés qui diminuent la superficie nécessaire pour une production donnée.

Mais la globalisation économique peut rendre ces deux stratégies moins efficaces. Elle accroît en effet les interconnexions à échelle mondiale entre territoires et peuples à travers le marché, les flux de capitaux et d’information, les migrations humaines, les institutions politiques et sociales.
Les effets d’un changement d’usage peuvent prendre différentes modalités (Lambin, Meyfroidt 2011 :3467-69) :

L’effet déplacement (ou fuite). Un changement d’usage de terres peut produire un déplacement des activités antérieures à un autre endroit, modifiant l’usage des terre dans un autre lieu.
Parce qu’il est associé à des échanges virtuels de ressources naturelles intégrées aux matières premières échangées (par exemple eau, biomasse, usage de terre), le commerce redistribue les impacts environnementaux des politiques et activités économiques à une échelle globale.

L’effet rebond. Cet effet réfère à la réponse des individus à des nouvelles technologies ou d’autres mesures introduites pour réduire l’usage d’une marchandise. Une diminution des coûts d’une marchandise peut entraîner une augmentation de la consommation d’une autre : du fait d’un prix plus bas, davantage de revenus est disponible pour la dépense ou pour des produits de substitution ; la consommation de ce bien ou d’autres biens et services augmente, effaçant par là les effets bénéfiques de la nouvelle technologie. Un exemple connu est celui des moteurs automobiles, devenus plus économes en carburant : la réponse des usagers a été d’augmenter le nombre de kms parcourus…et in fine la consommation de carburant.
Il est souvent supposé qu’une intensification de l’agriculture devrait épargner de la terre. Pourtant, une agriculture efficiente et donc probablement plus profitable pourrait tout à fait conduire à une expansion de la terre cultivée contraire aux intentions initiales.

L’effet cascade. Un effet cascade est une chaîne d’événements dus à une perturbation affectant un système : en écologie par exemple il réfère à une série d’extinctions secondaires déclenchées par une extinction primaire unique d’une espèce clé dans un écosystème donné. Dans l’usage des terres, il se produit à travers des changements d’usage indirects.
Quand une récolte destinée à la bioénergie remplace un écosystème naturel, il y a une conversion directe d’usage de la terre. Quand elle remplace une récolte destinée à la nourriture dans un champ déjà cultivé, ou quand la récolte est divertie d’un marché de nourriture vers un marché de bioénergie, l’offre de nourriture décroît ; le prix du marché pour les produits de remplacement augmente, augmentant par là les terres allouées à ce type de récoltes, ce qui peut avoir un impact climatique négatif. Les réponses successives du marché déclenchent une cascade d’effets qui éventuellement entraînent une conversion de la terre sur ses marges et une perte de services écosystémiques (stockage du carbone et potentiel de séquestration). Ainsi, une partie importante des pluies journalières résulte de l’évaporation elle aussi journalière d’une partie du stock d’eau captive dans la biomasse forestière. Faire disparaître la forêt, donc une partie du stock d’humidité captive, pourrait ainsi compromettre cette richesse pluviométrique (Griffon 2006 :189).

Les envois de fonds. L’émigration à partir de régions rurales affecte l’usage des terres à travers la diminution de la force de travail locale et de la consommation, et un afflux d’envois de fonds. En 2009, 214 millions de migrants internationaux dans le monde ont renvoyé vers leurs foyers une somme estimée à 414 milliards de dollars USA.
Ces transferts de fonds massifs peuvent faciliter la reconversion de membres de la famille demeurés au foyer vers une économie non agricole, diminuant la pression sur la terre. Une augmentation de la richesse des ménages ruraux est généralement associée à un engagement déclinant dans l’agriculture et à une diversification vers des activités non rurales. D’un autre côté, les envois de fonds peuvent favoriser des investissements en mécanisation et une intensification agricole. Les migrants peuvent acheter directement de la terre dans leur pays d’origine, comme épargne nette pour maintenir un lien avec leur lieu de naissance. L’émigration interagit avec d’autres facteurs associés à la globalisation qui déclenchent une transformation en les zones rurales à travers la privatisation des terres, l’accès au crédit, des organisations non-gouvernementales promouvant des agendas sociaux ou environnementaux. La mise en évidence des effets des envois de fonds sur l’usage de la terre est peu évidente.

II 3 2 Sur les émissions de gaz à effet de serre

Car on l’a compris en effet, le changement d’usage des terres ne concerne pas seulement des échanges physiques de territoires, mais aussi l’émission de gaz à effet de serre. Cette contrainte doit être intégrée au calcul de l’extension possible des terres cultivables.

Les émissions agricoles directes de gaz à effet serre (GES) représentent 13,5% des émissions totales exprimées en « pouvoir de réchauffement global ». Les changements d’usage des terres, dus principalement à la transformation d’écosystèmes naturels en espaces exploités par l’agriculture, sont responsables de 17,4% d’émissions supplémentaires. La destruction de la biomasse naturelle, en particulier le brûlage, et les pertes de carbone organique du sol après sa mise en culture, en sont les sources principales. L’extension de l’agriculture est un facteur majeur du renforcement de l’effet de serre. Hors effets du changement d’usage des terres et du stock de carbone du sol, les trois composante principales d’émissions de GES par l’agriculture sont :
– pour 40% environ, le protoxyde d’azote, N20, principalement émis à partir du sol par transformation microbienne de l’azote qui lui est apporté sous forme minérale (engrais) ou organique (effluents d’élevage). L’agriculture émet plus de 70% de ce gaz au niveau mondial ;
– pour 50% environ, le méthane, CH4, produit par les ruminants, les déjections animales et les sols des rizières submergées. 50% du méthane émis sur la planète est d’origine agricole, dont les deux tiers par l’élevage ;
– pour moins de 10% sous forme de CO2, issu de la consommation directe d’énergie pour les engins agricoles et le chauffage (Guillou, Matheron 2011 :248-9).

Compte tenu de toutes ces contraintes, y a-t-il de la place pour une expansion des terres cultivables ?

II 4 FINALEMENT, QUELLE EXPANSION RÉELLE POUR LES TERRES CULTIVABLES ?

On peut approcher la question soit de manière directe à partir des bases de données, soit de manière indirecte, à partir des besoins estimés de nourriture à l’horizon 2050, des projections de rendement que l’on peut faire à l’horizon 2060 ou de toutes autres considérations utiles.

II 4 1 Méthodes directes

Des auteurs différents, formulant des hypothèses différentes, obtiennent des résultats différents, mais relativement proches ; trois démarches sont exposées ci-après.

Les calculs de l’International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) ci-dessus

L’évaluation de l’IIASA tient compte de la densité de population, des besoins en terres et de la faisabilité de leur conversion pour une production agricole ; seront exclues les terres protégées pour raisons environnementales, de biodiversité ou à valeur naturelle particulière.
L’analyse est conduite sur la base de 4 niveaux de gestion des intrants : bas, intermédiaire, haut et mixte.

Sur ces bases, les terres aptes à être cultivées représenteraient au total 3 000 millions d’hectares (Fischer et al. 2011 :16) :

  • 1 300 millions d’hectares de très bonne terre (y compris 800 millions d’hectares de prairies et écosystèmes en bois et forêts),
  • 3 100 millions d’hectares de bonnes terres (y compris 2 200 millions d’hectares de prairies et écosystèmes en bois et forêts),
  • 1 100 millions d’hectares de terres marginales (y compris 800 millions d’hectares de prairies et écosystème en bois et forêts,

soit 5 500 millions d’hectares au total, dont il faut soustraire 600 Mha de terres à statut les protégeant et 1 900 Mha supplémentaires pour leur valeur en carbone et biodiversité.

Les 7700 MHa (13300-5500) inutilisables se répartissent comme suit :

  • 3 400 Mha sont arides, construites ou inondables,
  • 1 800 sont des forêts,
  • 2 600 sont des prairies et bois (1 600 improductifs mais 1 000 qui pourraient convenir à de l’élevage extensif).

Bien que les terres cultivables actuelles soient largement concentrées sur les terres de très bonne et bonne qualité, les auteurs estiment que les disponibilités en terres cultivables s’élèveraient à 328 millions d’hectares de terres à prairies et bois et 492 millions d’hectares de forêts, mais avec des risques substantiels en ce qui concerne la lutte contre l’émission de gaz à effet de serre et pour la biodiversité (Fischer et al. 2011 :19).

Les calculs de Laurence Roudart

l’auteur (Roudart 2010 :72-3) formule trois hypothèses sur les possibilités d’extension des superficies cultivées :

« Dans une première hypothèse, très restrictive, sont considérées comme pouvant être mises en culture les terres très convenables, convenables et modérément convenables, sauf celles qui sont recouvertes de forêts et sauf les superficies nécessaires aux infrastructures urbaines et autres. Les terres peu convenables et les terres non convenables ne sont pas supposées être cultivées non plus. Dans une deuxième hypothèse, moins restrictive, en plus des précédentes, les terres peu convenables sont considérées comme pouvant être mises en culture, à l’exclusion de celles qui sont sous forêt. Dans cette hypothèse comme dans la précédente, la mise en culture n’empiète donc pas sur les forêts, non plus que sur les superficies nécessaires aux infrastructures. Dans une troisième hypothèse, moins restrictive encore, en plus des précédentes, toutes les terres cultivables sous forêt sont vues comme pouvant être mises en culture aussi, ce qui correspond au tiers des forêts du monde : les deux tiers de celles-ci resteraient donc debout. »

À l’échelle mondiale, les extensions des superficies cultivées ainsi calculées sont respectivement : environ 1000 millions d’hectares (1,7 fois plus qu’aujourd’hui) ; 2 450 millions d’hectares ( 2 fois plus) ; 3250 millions d’hectares ( 2,5 fois plus).

En défalquant de ce total les forêts, les superficies nécessaires aux infrastructures, les terres « peu convenables » et les zones protégées, soit 481 millions d’hectares, Laurence Roudart obtient une estimation de 527 (= 1 008 – 481) millions d’hectares, proche de la précédente.

Toutefois, les possibilités d’extension sont très différentes d’une région à l’autre : si elles sont particulièrement élevées en Amérique du Sud et en Afrique subsaharienne, elles semblent pratiquement inexistantes en Asie : là, les superficies déjà cultivées excèdent celles qui seraient cultivées dans les hypothèses analysées. Cela signifie que (pour ce continent au moins), les bases de données tendent à sous-estimer l’aptitude des terres à la culture, et que les populations ont su aménager des terres pour les rendre cultivables (terrasses sur les terrains pentus, notamment).

Les calculs de Lambin-Meyfroidt

Ces deux auteurs estiment au contraire que les calculs de terres cultivables sont en général trop optimistes, les terres cultivables étant surévaluées du fait quelles peuvent être retenues comme telles même si elles ne peuvent supporter qu’un seul type de culture (tels les oliviers dans les zones méditerranéennes sèches). Dans l’estimation basse, ils supposent que les problèmes d’accès, conflits, etc., restreignent d’environ 20% les superficies cultivables, ce qui n’est pas le cas dans l’hypothèse haute.
Ils estiment de même que les rendements sur les nouvelles terres seront inférieurs aux actuels, et font des projections à l’horizon 2030.


Estimation de l'utilisation des terres en 2000 et de la demande supplémentaire en 2030

Estimation de l’utilisation des terres en 2000 et de la demande supplémentaire en 2030

Une simple prolongation de tendance (que les auteurs ne font pas) aboutirait à un besoin de terres cultivables de 480 Mha en 2050, non contradictoire avec les calculs de Fischer et al. ci-avant.

Le reproche qui peut être fait à ces méthodes est que les chiffres sont obtenus sans considération pour ce qui se passe réellement sur le terrain : « Dissocier les espaces forestiers et pastoraux des zones de culture à partir des images aériennes conduit à méconnaître ce qui constitue souvent la clef de la durabilité des systèmes de production, leur utilisation complémentaire. Dans les systèmes de défriche brûlis, la repousse forestière fait partie intégrale des espaces cultivés. Les transferts latéraux de fertilité effectués par des troupeaux pâturant sur des parcours rendent possible la culture permanente de champs en entretenant ou en augmentant la fertilité des sols. A ces complémentarités de nature agronomique, s’ajoutent les caractéristiques socio-foncières des systèmes de production, qui jouent un rôle déterminant dans leur fonctionnement. » http://www.agter.asso.fr/article944_fr.html

Les calculs de la FAO


Compte tenu de la décroissance des superficies cultivées par tête dans le passé, attribuée à l’augmentation de la productivité agricole :


Évolutions passées et prévisibles de la superficie cultivable par tête et par grandes régions

Évolutions passées et prévisibles de la superficie cultivable par tête et par grandes régions

les experts de la FAO projettent au total un accroissement global des superficies cultivées de 70 millions d’hectares en 2050, solde net d’un accroissement de 132 millions d’hectares dans les pays qui devront accroître leur production agricole (Afrique subsaharienne, Amérique latine essentiellement) et d’une réduction de 63 millions d’hectares pour les pays qui devront la réduire (pays développés et quelques émergents).

Il s’agit d’estimations d’expansion nette, c’est-à-dire qu’elles ne prennent pas en compte le développement de superficies additionnelles nécessitées pour compenser les dégradations de terres, qu’on ne sait malheureusement pas évaluer (selon le rapport, les estimations de disparition de 2 à 5 millions d’hectares par an n’ont pas beaucoup de valeur).
Quoique les terres arables des pays en développement devraient augmenter de 110 millions d’hectares sur la période, les superficies récoltées devraient augmenter de 130 millions d’hectares soit 14 %, du fait une augmentation de l’intensité des modes de culture.

II 4 2 Méthodes indirectes

L’examen des méthodes indirectes va commencer par une étude optimiste, celle de (Ausubel et al. 2012).

Superficies réelles et potentielles récoltées en maïs :

 

De même, le graphique ci-après figure pour les États-Unis l’évolution des surfaces en blé récoltées comparée à celle de la production (en indices, base 100 en 1866).

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Afin de modéliser le phénomène, sur la base des statistiques de production agricole établie par la FAO et la banque mondiale entre 1961 et 2010, les auteurs évaluent les composantes de l’évolution de ce phénomène sur la base d’une identité qui combine les effets de la population, de la richesse, de la consommation alimentaire en fonction du PIB, de la production alimentaire et des terres nécessaires par unité de production. Cette identité peut être exprimée comme suit :

Im = Impact = P * A * C1 * C2 * T où

Im = superficies (en hectares) de la somme des terres cultivables et des terres sous cultures permanentes (définition FAO) ;

P = Population (nombre de personnes)

A = richesse (en PIB/tête)

C1 = consommation alimentaire en kilocalories/PIB, où les kilocalories se réfèrent à la production alimentaire nationale ou mondiale exprimée en kilocalories ; C1 exprime la réponse du régime alimentaire à l’offre de calories, un indicateur de faim et d’excès alimentaires à la fois ;

C2 = consommation alimentaire utilisant l’indice de production alimentaire de la FAO – somme pondérée par le prix de la production des différents produits agricoles, après déduction des quantités utilisées comme semences ou pour l’alimentation animale, pondérées de même. L’agrégat ainsi obtenu représente donc la production disponible pour toutes les utilisations, sauf celle comme semences ou aliments pour animaux ;

T = technologie (en hectare/indice de production alimentaire) qui exprime la quantité de terre utilisée par les exploitants rapportés à la valeur totale de la production.

Le graphique suivant figure l’évolution de ces différents facteurs sur la période 1960-2010.

La population et la richesse tendent à augmenter l’impact, tandis que la technologie le diminue et que les comportements des consommateurs peuvent le diminuer ou l’augmenter. Lorsque la valeur de la ligne figurant l’impact tombe sous zéro, de la terre cultivable est disponible pour d’autres usages.

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Evolution annuelle des facteurs de l’impact sur les terres cultivables mondiales, selon les moyennes mobiles sur 10 ans (période 1961-2010).

En faisant des hypothèses « raisonnables » sur l’évolution de chacun des facteurs de l’identité IMPACT pour les 50 prochaines années, on peut en tracer les conséquences combinées sur l’expansion des terres cultivables et cultivées. Selon ces projections, quelque 146 millions d’hectares pourraient être économisés d’ici 2060, soit 1,5 fois la taille de l’Égypte, 2,5 fois la taille de la France.

Pic de terres agricoles : superficie des terres arables et sous culture permanente de 1960 à 2011 et projections jusqu’à 2060.

 

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Pic de terres agricoles : superficie des terres arables et sous culture permanente de 1960 à 2011 et projections jusqu’à 2060.

 

Conclusion : la hausse des rendements économise de la terre agricole c’est entendu ; mais cette économie n’en est vraiment une que si elle se traduit par une baisse du taux de conversion des terres naturelles en terres agricoles. En effet, les gains de rendement ne sont pas sans inconvénients : perte de biodiversité, pollution des terres et des eaux, etc. La question est posée de ce que deviennent réellement les terrains qui ont été « économisés », questions dont ne se sont pas préoccupés les auteurs de la présente étude.

  •  Mais c’est bien à cette question que tentent de répondre Ewers et al. Ils ont examiné les données concernant la production des 23 plus importantes cultures alimentaires du monde, représentant 60 % du tonnage global récolté ; la production correspondante a été convertie en équivalent énergétique, dont le rapport aux superficies concernées fournit les rendements annuels. Le phénomène de sauvegarde de terres est effectif si la superficie cultivée par tête est négativement relayée à la variation de rendement. Ils anticipaient que la force du phénomène d’épargne de terres pouvait être modifiée par 2 effets : les subventions agricoles qui modifient les incitations dans un sens opposé à la sauvegarde de terres, et l’insuffisance de production des produits de base, qui ferait qu’une augmentation des rendements des cultures vivrières, insuffisante pour satisfaire les besoins de la population d’un pays, ne pourrait compenser la pression sur les accroissement nécessaires de surfaces cultivée. Les résultats sont relativement nuancés : la superficie par habitant des terres arables utilisées pour les cultures de base a augmenté dans une proportion significativement plus faible dans les pays en développement, où le rendement des cultures de base a augmenté , mais cet effet n’a pas été trouvé dans les pays développés. Les auteurs pensent que cette différence pourrait être due à des distorsions dans les décisions d’utilisation des terres agricoles causées par les subventions agricoles, qui sont considérablement plus élevées par unité de surface cultivée dans les pays développés que dans les pays en développement . Les subventions peuvent déconnecter les produits d’exploitation de la demande émanant du marché, conduisant à l’accumulation des excédents agricoles plutôt qu’une réduction de la superficie des terres cultivées.

Même dans les pays en développement , qui ont des niveaux inférieurs de subventions, les auteurs ont constaté que les effets « sauvegarde de terre » de l’accroissement des rendements des cultures de base n’étaient pas statistiquement significatifs en considérant la variation de surface par habitant de l’ensemble des cultures. C’est parce que la superficie par habitant des autres cultures que les cultures de base a eu tendanceà augmenter avec l’augmentation du rendement des cultures de base, chose qui peut se produire si le changement technologique qui augmente les rendements des cultures de base libère du travail ou du capital pour les grandes zones de production des autres cultures. Ces effets ont pu évidemment réduire ou  annuler les effets bénéfiques en termes d’accroissement des habitats naturels de l’accroissement du rendement des cultures de base.
Deux marchés émergents menacent de créer de nouvelles sources de demande susceptibles d’accroître la conversion de la couverture végétale naturelle vers l’agriculture et réduire ou éliminer les effets positifs tirés de la préservation de terres. La première est que l’augmentation de la richesse est en corrélation avec un changement d ‘alimentation susceptibles d’inclure une plus grande proportion de viande dans les régimes alimentaires. Une grande partie de l’ élevage produit pour les marchés alimentaires est nourri au grain, exerçant une forte demande vers des quantités accrues de terres cultivées. Les cultures alimentaires animales occupent un tiers de toutes les terres cultivées aux États-Unis, et un changement alimentaire pour inclure plus de viande nécessite une superficie des terres cultivées plus grande pour maintenir l’approvisionnement alimentaire.
Le deuxième marché émergent de grande préoccupation est celui des biocarburants, qui nécessiteront de vastes zones de terres agricoles pour avoir une influence notable sur les émissions de combustibles fossiles dans le cadre d’une stratégie mondiale de réduction des émissions de gaz à effet de serre.

  • (Balmford, Green, Scharlemann 2005) ont conduit en 2005 une étude pour évaluer les superficies des terres nécessaires en 2050 selon le niveau de population, de production agricole par habitant (exprimés en quantité d’énergie par habitant) et les rendements agricoles, en tenant compte du commerce international pour l’accroissement des importations dans les pays en développement. Les 23 plus importantes cultures vivrières en termes énergétiques (riz, maïs, blé canne à sucre…) ont été retenues.
    – Résultats pour les pays en développement : le seul effet population entraîne la nécessité d’augmentation des superficies cultivées (de plus 2 % dans l’hypothèse basse des projections démographiques, plus 23 % dans l’hypothèse moyenne, plus 49 % dans l’hypothèse haute), qui dépend largement de la taille de la population .
    Si l’on s’intéresse aux effets rendements, l’hypothèse basse sur l’évolution des rendements nécessite une augmentation de 57 % des terres cultivées, alors que l’hypothèse de haute n’en demande que 1 % (avec les valeurs moyennes de population et de commerce).
    – Pour les pays développés, les projections sont beaucoup moins sensibles (-20 % de terres avec l’hypothèse démographique basse, plus 8 % avec l’hypothèse haute) (Balmford, Green, Scharlemann 2005 :1599).

Au total, les calculs suggèrent que dans les pays en développement, l’aire sous cultures devrait augmenter considérablement d’ici 2050 (de 23% selon les prévisions intermédiaires), et que la variation plausible du rendement moyen a autant d’influence sur l’ampleur de cette expansion que la variation de la taille de la population ou de la consommation par habitant. Par contre, la superficie des terres cultivées dans les pays développés est susceptible de diminuer légèrement en 2050 (+ 4% selon les prévisions intermédiaires pour les 23 cultures), et sera moins sensible aux variations de la croissance démographique, du régime alimentaire, du rendement ou des échanges commerciaux (Balmford, Green, Scharlemann 2005 :1601).

  • L’objectif de l’étude conduite par David Tilman et al. (2011) était d’évaluer l’impact environnemental de l’accroissement de la production agricole à terme. Pour ce faire, (Tilman et al. 2011 :) ont cherché à évaluer la demande de produits agricoles à l’horizon 2050 et son impact environnemental selon différents scénarios susceptibles de satisfaire cette demande. Ils ont compilé des données agricoles et de population annuelles sur la période 1961-2007 à partir des bases de données FAO, puis calculé pour chaque pays, la demande nationale nette de calories et de protéines agricoles sur la base des rendements, production, exportations, importations annuels des 275 principaux produits agricoles. Pour définir les tendances globales et mieux contrôler les différences inter-pays, ceux-ci on été regroupés en 7 groupes en fonction de leur PIB réel par tête. En utilisant les projections de population de l’ONU à l’horizon 2050, la demande en calories et protéines agricoles de chacun des groupes a été calculée, puis sommée afin de d’obtenir la demande globale 2050.

Les résultats sont que les impacts environnementaux de la satisfaction de cette demande dépendent beaucoup de la façon dont il y sera répondu. Si les tendances actuelles : intensification dans les plus riches nations et extension des surfaces dans les plus pauvres devaient continuer, 1 000 Mha de terres environ devraient être convertis globalement à l’horizon 2050.

  • Dans le scénario tendanciel de l’OCDE pour 2050, la superficie agricole mondiale va croissant jusqu’en 2030 pour ensuite amorcer un recul sous l’effet conjugué de plusieurs facteurs sous-jacents tels que les évolutions démographiques et l’amélioration des rendements agricoles (voir le chapitre 2 pour une analyse détaillée). Cependant, les projections concernant l’évolution des superficies agricoles varient considérablement selon les régions. Dans les pays de l’OCDE, un léger recul (de 2 %) est projeté à l’horizon 2050. Pour le groupe BRICS dans son ensemble, les projections font apparaître une baisse de plus de 17 %, conséquence en particulier d’un déclin démographique en Russie et en Chine (à compter de 2035). Pendant les prochaines décennies tout au moins, une poursuite de l’expansion des superficies agricoles n’en est pas moins attendue dans le reste du monde, où la population continue d’augmenter et où la transition vers un régime alimentaire plus calorique et plus carné devrait probablement se poursuivre. Ces évolutions de l’agriculture figurent parmi les principaux déterminants du changement d’utilisation des terres et, partant, des évolutions des émissions de GES liées à l’utilisation des terres. A partir de 2045, les projections font apparaître une nette tendance à la reforestation – les émissions de CO2 imputables à l’utilisation des terres devenant négatives .
  • Enfin, selon le recensement de quatre prospectives effectué par le Centre d’Etudes Prospectives du ministère de l’agriculture mentionné ci-dessus (Even, Vert, 2011), alors que les surfaces cultivées ont augmenté de 12 % entre 1961 et 2007, les scénarios étudiés envisagent trois types d’évolution des surfaces cultivées : une diminution ; une augmentation modérée (entre 70 et 140 Mha), inférieure à 10 % de la surface cultivée actuelle, pour des scénarios supposant une augmentation forte des rendements ; une augmentation forte (entre 291 et 361 Mha), aux alentours de 20 %, pour des scénarios alternatifs conduisant à de moindres gains de rendement.

 

CONCLUSION – EXPANSION DES TERRES CULTIVABLES POSSIBLE, MAIS…

Le bilan brut pourrait laisser penser qu’une expansion conséquente des surfaces agricoles cultivées ne poserait pas de problème. Pourtant cette impression doit être nuancée :

  • Les projections sont entachées d’importantes incertitudes en raison de l’imperfection des données concernant l’utilisation des terres (Guillou, Matheron 2011 :202-3).
  • les superficies concernées sont très inégalement distribuées entre régions et pays. Par exemple environ 85 % des 960 millions d’hectares disponibles dans les pays en développement se trouvent en Afrique subsaharienne (450 millions d’hectares) et en Amérique latine (360 millions d’hectares) avec très peu de terre disponibles pour les autres régions. En outre, la moitié des terres restantes est concentrée dans 7 pays (Brésil, Argentine, Soudan, Chine, république démocratique du Congo, Angola et Mozambique). À l’autre extrême, il n’y a plus de bonnes très bonnes terre dans beaucoup de pays du Nord Est et du Nord de l’Afrique, de l’Asie du sud, de l’Amérique Centrale et des Caraïbes.
  • pour qu’un terrain soit classifié comme très bonne ou bonne terre, il suffit qu’il soit le support d’une seule culture d’un niveau de rendement minimal (40 % du maximum de rendement libre de contraintes). Ainsi, de larges bandes de terres de l’Afrique du Nord qui ne permettent de cultiver que des oliviers sont comptabilisés comme aptes à la culture.
  • Nombre de ces terres connaissent des contraintes telles que fragilité écologique, faible fertilité, toxicité, haute incidence des maladies, ou manque d’infrastructures. Ces facteurs réduisent leur productivité, et nécessitent l’emploi d’intrants pour permettre leur usage et un haut niveau d’investissement pour les rendre accessibles et saines. 70 % environ de la terre ayant un potentiel de production en agriculture pluviale en Afrique subsaharienne et en Amérique latine souffrent d’un ou plusieurs contraintes de sol ou de terrain. Des causes naturelles et humaines peuvent aussi conduire à la détérioration du potentiel productif de la terre, par exemple la surexploitation des nutriments, l’érosion du sol, ou la salinisation des superficies irriguées.
  • La hausse des températures ne va pas être sans répercussions sur les aires de culture des plantes cultivées, tant dans les régions tempérées que dans celles des hautes latitudes boréales et australes. Les hautes latitudes de l’hémisphère boréal : Alaska, Canada, Sibérie… seront particulièrement gagnantes. Le réchauffement climatique devrait faire gagner des terres cultivables situées à la limite septentrionale (ou australe) de l’aire climatique actuelle de nombreuses espèces de plantes cultivées, ou encore remonter en altitude dans les zones alpines. Il a été estimé qu’un accroissement de 1° centigrades des températures annuelles étendrait en moyenne vers le nord de 150 à 200 km la zone où la culture de ces plantes est possible et de 300 km pour le maïs.
    Ces données s’accompagnent de fortes disparités géographiques, les gains de terres cultivables étant maximaux dans les pays septentrionaux alors que dans les pays émergents et ceux en voie de développement, tous situés en zones subtropicales ou intertropicales, les conditions climatiques se détérioreront (avec en général une baisse des précipitations).
    Il apparaît en définitive qu’une partie des gains en surfaces cultivables aux hautes latitudes où la culture des plantes est possible serait en partie perdue au sud par le fait que la chaleur excessive fera aussi remonter en latitude leur limite inférieure de distribution géographique. Par ailleurs, l’aridification du climat dans les régions intertropicales provoquera la perte de surfaces aujourd’hui cultivables (Ramade 2014 :125-8).

Finalement, à l’échelle globale, les terres cultivables ne devraient pas manquer ; mais le manque de terres pourra se fera sentir aux niveaux national et local, avec probablement de graves répercussions sur la pauvreté et la sécurité alimentaire. Dans un certain nombre de pays, la situation actuelle de relative pénurie risque de s’aggraver, sauf à prendre dès maintenant de vigoureuses mesures de redressement (Afrique du Nord, zone sahélienne, Asie).

De plus, la nécessité de recourir à l’augmentation des superficies cultivées dépendra des rendements effectifs des productions agricoles : quelles sont les prévisions en cette matière ?

 

III NOURRIR LE MONDE EN 2050-60 : DES RENDEMENTS SUFFISANTS ?

Entre 1961 et 2005, la hausse des rendements a fourni 80 % de l’accroissement de la production agricole. D’où la question : quels rendements peuvent être espérés en 2050 ?
Trois faits stylisés ressortent de l’examen des besoins alimentaires mondiaux. Premièrement, étant donnés la terre et la pénurie d’eau, le changement climatique et la hausse des prix de l’énergie côté offre, une demande croissante pour la nourriture humaine et animale et pour les carburants côté demande, les marchés mondiaux des céréales seront encore plus étroits à l’avenir que sur les 40 dernières années. Deuxièmement, l’expansion des terres sera au mieux réduite, de sorte que l’avenir de la croissance agricole sera plus dépendante que jamais de l’augmentation des rendements agricoles et delélevage. Troisièmement, le taux de croissance des rendements des céréales est en baisse depuis les années de la Révolution verte. Une question importante est alors de savoir si cette baisse signifie que nous atteignons un plateau technologique du rendement des cultures, ou s’il y a encore des sources inexploitées de gains de rendement (Fischer, Byerlee, Edmeades, 2009, 3).
On appelle rendement agricole le poids d’une récolte par unité de surface cultivée, à taux d’humidité constant.

On distingue :

  • le rendement à la ferme (celui qui peut être mesuré ici et maintenant),
  • le rendement atteignable (le rendement qui pourrait être obtenu moyennant une gestion améliorée, soit dans les conditions actuelles de marché, soit dans le cadre de marchés plus efficaces en termes de prix, d’infrastructures etc.),
  • le rendement potentiel (c’est-à-dire celui qui est obtenu avec les meilleures conditions technologiques possibles, en station agronomique la plupart du temps). Les progrès effectués sur les rendements potentiels sont une importante source d’accroissement des rendements observés.

L’efficience représente le coût moyen mis en oeuvre pour produire un rendement donné par rapport au plus bas coût possible. La productivité totale des facteurs (PTF) est le rapport entre les produits et les intrants : elle dépend de la recherche-développement, de l’éducation, des aides technologiques, des infrastructures, des modes de gestion, etc.

Le rendement agricole est donc une notion très complexe, affectée par de nombreux facteurs : climat, disponibilité de l’eau, qualité propre du sol, modalités d’exploitation (mécanisation, apports d’intrants, irrigation), qualité des semences… expliquant les différences que l’on peut observer d’un lieu à un autre, d’une époque à une autre. C’est l’évolution possible de ces facteurs qui va être examinée, après un regard sur les évolutions passées.

Mesurer les rendements agricoles : pas simple !

La mesure la plus simple serait celle de la production d’un seul produit de base par unité d’un seul input, telle que le rendement de blé en tonnes par hectare et par an. Cela semble simple. Toutefois même une telle mesure, apparemment simple et intuitive, soulève des problèmes conceptuels et de mesure. Par exemple, la qualité des terres est variable, de telle sorte que des hectares individualisés sont assez inégaux dans leurs capacités de production. Faut-il utiliser les surfaces plantées ou récoltées, et mesurer les surfaces saisonnières ou annuelles lors des mesures de la formation de rendement ? Faut-il ajuster la qualité des superficies pour obtenir des hectares individuels à peu près comparables ? Si non, comment interpréter les changements dans les rendements observés qui peuvent refléter des changements dans l’intensité de l’utilisation ou dans la qualité moyenne de l’input terre? De même, côté produit, la qualité du blé varie considérablement, en fonction de la teneur en protéines et d’autres attributs qui ne sont pas indépendants du rendement physique, en particulier, un rendement plus élevé tend à être associé à une qualité inférieure (James 2000; Alston et James, 2002). Que faire en cas de changements dans la qualité des produits ? Si on ne fait rien pour corriger les variations dans la composition de la qualité dans l’espace et dans le temps, comment interpréter les mesures ? D’autres complications proviennent de la succession des périodes de temps : par exemple, dans certains cas, des cultures sont cultivées sur les mêmes champs dans l’année ; dans d’autres endroits une plante est cultivée dans le cadre d’une rotation de plusieurs années avec d’autres cultures, ou avec des années de jachère. Comment les mesures de rendement par hectare et par an doivent-elles être ajustées pour tenir compte de ces caractéristiques du processus de production de manière à rendre les mesures comparables dans le temps et l’espace ? (Alston, Babcock, Pardey, 2010, 451).

 III 1 L’ÉVOLUTION PASSÉE

  • Dans la dernière moitié du XXe siècle, les rendements ont connu une croissance soutenue mais inégale selon les pays : selon (Jaggard et al. 2010 :)  les rendements moyens de blé au Royaume-Uni sont passés de 3 à 8 tonnes par hectare alors que la moyenne mondiale a augmenté de 1,08 à 2,7 tonnes par hectare. Aux États-Unis, la moyenne des rendements de 11 céréales a augmenté entre 1 et 3 % par an, cette tendance ne montrant aucun signe que ce rythme pouvait diminuer. Les rendements du blé, riz et maïs de 188 pays ont été pour la plupart en augmentation, selon un taux de croissance à peu près linéaire, et chez les plus gros producteurs les rendements ont augmenté d’une valeur un peu supérieure à 33,1 kg par hectare et par an. Cette augmentation des taux de rendement devra se poursuivre si la consommation par tête doit se maintenir au niveau actuel en 2050. Une part importante de cette augmentation a été due à l’emploi d’engrais azotés, de produits phytosanitaires, et de la sélection de variétés (la Révolution verte).
  • Sur une période plus récente, un examen global des rendements de 1980 à 2002 montre un ralentissement de la croissance des rendements du blé, du maïs et de l’orge relativement à une température en augmentation. Des pertes de rendement record ont été enregistrées en 2003, quand l’Europe a subi une canicule avec des températures du mois de juillet supérieures de 6° à la moyenne, et des précipitations de 50 % en dessous de la moyenne. L’augmentation globale de la température moyenne, ainsi que des températures extrêmes plus fréquentes, sont un grand défi pour l’agriculture du XXIe siècle (Ainsworth, Ort 2010 :526-27).

L’interprétation de ce ralentissement des rendements moyens mondiaux des cultures est problématique pour plusieurs raisons. D’une part, les pays situés dans les régions tropicales et tempérées du monde diffèrent considérablement en ce qui concerne leur propension à faire plusieurs cultures par an, et les intensités culturales ont beaucoup changé au fil du temps dans certaines régions du monde. Les rendements sont la plupart du temps calculés sur la base des superficies récoltées, ce qui comptera le même terrain à deux reprises s’il est cultivé deux fois dans une année civile donnée. Une alternative serait de calculer les rendements sur la base des terres arables, ce qui ne comptera la superficie qu’une seule fois par année. Les rendements sur la base de la superficie récoltée rapports sous-estiment le taux de croissance des rendements des cultures par rapport aux rendements mesurés sur la base des terres arables si l’intensité des plantations augmente au fil du temps.

Un autre facteur de confusion pour l’interprétation des agrégats mondiaux ou régionaux de rendement (ainsi que les rendements globaux au niveau national, d’ailleurs) concerne les effets de l’évolution spatiale de la localisation de la production.
Néanmoins, confirmant l’évolution des rendements, l’évolution de la productivité des facteurs terre et travail à partir des années 90 montre aussi des signes de ralentissement par rapport aux 3 décennies précédentes (Alston, Babcock, Pardey, 2010, 48).

Les causes possibles de cette modification d’évolution des rendements peuvent être de nature génétique, agronomique ou climatique. Le plafonnement des rendements observé sur le blé tendre en France et en Europe a fait l’objet d’une étude approfondie pour en explorer les principaux facteurs explicatifs. Cette étude conclut à un rôle majeur de l’évolution climatique récente dans la stagnation observée des rendements du blé en France : ce constat est convergent avec d’autres études réalisées dans le monde, pour le blé et le riz.


Évolution de 1956 à 2007 des rendements de blé en France

Évolution de 1956 à 2007 des rendements de blé en France

Examinons les facteurs structurants de l’évolution des rendements d’ici 2050-2060, à savoir le climat, la qualité des sols, l’irrigation, les modalités d’exploitation, la sélection variétale,.

III 2 L’IMPACT DU RÉCHAUFFEMENT CLIMATIQUE

 

Des températures à peine supérieures aux températures optimales peuvent avoir des effets inhibiteurs sur la photosynthèse.
Le stade de la reproduction est déterminant du rendement pour les cultures cultivées pour leurs graines ou leurs fruits. Pour les cultures annuelles, des températures plus élevées peuvent raccourcir le cycle de vie des plantes, diminuer la photosynthèse, raccourcir la phase reproductive, et in fine diminuer les rendements. Le développement des céréales est accéléré avec des températures croissantes, mais leur rendement décroît en proportion du raccourcissement de la période de remplissage du grain à mesure que la température augmente. Ce phénomène a déjà causé une diminution des rendements potentiels du blé dans la partie ouest des États-Unis et dans l’Europe du Nord.
De plus, des températures supérieures aux températures optimales durant la période de reproduction ont des effets négatifs qui vont au-delà du seul raccourcissement de la durée de remplissage du grain : des températures élevées affectent chacun des éléments du processus reproductif : viabilité du pollen, interaction pollens/pistil, fertilisation et formation du grain.
Les augmentations remarquables de la productivité des cultures de la révolution verte ont été largement obtenues sans connaissance des mécanismes sous-jacents exploités pour l’amélioration des rendements. Une telle approche ne peut plus être correcte pour fournir des améliorations nécessaires pour contrecarrer les effets du réchauffement global, alors que les bases génétiques de la résistance aux chocs de chaleur pour les cultures sont peu comprises (Ainsworth, Ort 2010 :528).

Voir plus de détails sur les effets du réchauffement sur les plantes elles mêmes.

Que peut-il se passer dans ces conditions au niveau des grandes cultures que sont le blé, le riz, le maïs ?

III 2 1 Les grandes cultures affectées par le changement climatique

Approche globale

Le riz fournit l’alimentation de base de plus de la moitié de la population actuelle du monde et est principalement produit dans le sud, le Sud-Est et l’est de l’Asie, du Pakistan au Japon, la Chine étant le principal producteur. La production de riz est sensible à l’augmentation de température, qui peut limiter la réponse positive en termes de rendement due à l’augmentation de CO2 (Ainsworth, Ort, 2010, 527) : par exemple, des expérimentations sur le blé et le riz ont mis en évidence une réduction du rendement du blé et du riz d’environ 5 % par degré au-dessus de 32°. Les températures actuelles approchent d’ores et déjà des niveaux critiques durant les époques sensibles de leur développement dans beaucoup de pays d’Asie, alors même que des stress de sécheresse surviendront à mesure que les températures augmenteront (Gregory, Ingram, Brklacich 2005 :2139).
Le blé est la seconde plus importante source de calories pour la consommation humaine, et les rendements globaux ont décliné de 1 % de 1997 à 2007. La Chine, l’Inde, et les États-Unis sont les trois principaux producteurs de blé. En 2050, pour la plaine Indo-Gangétique, les changements climatiques actuellement anticipés conduisent à la déclasser de « situation favorable à haut potentiel de production », à « situation d’environnement stressé par la chaleur », et aux périodes de production raccourcies. Or la plaine Indo-Gangétique produit approximativement 15 % du blé mondial… A contrario, le même scénario de réchauffement climatique qui fera de l’Inde une région moins propice pour le blé pourra causer l’expansion des zones adaptées à sa culture en Amérique du Nord et en Eurasie : développer des variétés optimisées pour les nouvelles zones de croissance pourrait aider à soutenir la production globale de blé (Ainsworth, Ort, 2010, 527).

Vers 2050, la demande de maïs dans les pays en développement devrait doubler : malheureusement, le maïs aussi craint des températures moyennes élevées : une température supérieure à 30° centigrades et la sécheresse diminuent les rendements ; en Afrique, les récoltes pourraient diminuer de 10 à 20 % (Thornton 2012 :9).

Dans les zones tropicales et subtropicales, les rendements pourraient diminuer de 10 à 20 % et être de surcroît affectés par la variabilité climatique, avec des conséquences importantes pour les modes de subsistance des habitants, les ressources naturelles, la sécurité alimentaire.
Dans leur article visant à localiser les zones de transition où le changement climatique pourrait rendre les cultures très risquées et où l’extension de l’élevage pourrait augmenter en importance comme stratégie de survie, (Jones, Thornton 2009 :6) montrent que les zones déjà marginales vont le devenir encore plus, et les populations concernées, déjà beaucoup plus pauvres que la moyenne, être les plus affectées, et ce d’autant plus que ces populations vivent dans les zones les plus marginales.


Zones critiques pour le partage entre zone agricole les zones de pâturage à l'horizon 2050

Zones critiques pour le partage entre zone agricole les zones de pâturage à l’horizon 2050
Quelques modèles prospectifs

Une recherche sur les effets du changement climatique sur les 22 plus importantes commodités agricoles et trois ressources naturelles critiques dans les pays en développement a montré la complexité de l’adaptation ; certaines cultures peuvent supporter de hautes températures mais sont sensibles aux changements de pluviométrie. D’autres peuvent supporter les inondations occasionnelles mais sont sensibles à l’accroissement des parasites et maladies apportés par des températures plus élevées. En sens inverse, des variétés de cultures résistantes aux maladies souffrent quand la température monte au-dessus de certains niveaux (Ainsworth, Ort 2010 :526).
Avec des températures plus élevées de 1 à 3°, les rendements aux basses latitudes devraient diminuer alors même que la production alimentaire devrait augmenter.

Le réchauffement climatique modifiera les systèmes de pluie et augmentera les événements extrêmes, orages et inondations aussi bien que sécheresses record. Des régions entières auront à faire face a une modification de type du climat et les aires géographiques de beaucoup de cultures se modifieront en même temps. La pomme de terre par exemple, quatrième culture la plus consommée et largement produite en Inde et en Chine, nécessite des climats relativement froids, et l’on craint aujourd’hui que des températures croissantes en réduisent les rendements aux endroits mêmes où les gens en ont besoin.
Vers quelles cultures se tourner ? Des hivers plus chauds pourraient permettre de cultiver certaines variétés de bananes à de plus hautes altitudes, qui deviendront plus chaudes, possiblement ces mêmes places où poussent actuellement les pommes de terre. Cependant, des températures plus élevées pourraient aussi faire augmenter la demande d’eau de la part des bananiers, réduisant l’intérêt de cette option si le changement climatique diminuait le montant des précipitations en ces lieux à long terme.
Les conditions de croissance nécessaire pour une culture particulière sont une affaire tellement nuancée que  même les cultures qui peuvent supporter des conditions difficiles pourraient souffrir. Les lentilles par exemple, connues pour leur résilience, poussent dans le sud de l’Asie à la fin de la saison des pluies : si dans le futur cette saison se termine plus tôt, la production de lentilles souffrira. Même remarque pour le millet…
Lorsque l’on s’interroge à une échelle géographique large, les réponses des simulations peuvent être relativement pessimistes.

Fischer et al. ont cherché à explorer les impacts du changement climatique sur le secteur agricole dans son ensemble : volumes produits, localisation des productions, commerce international des denrées alimentaires.
Ils ont développé une évaluation complète de l’impact des changements climatiques sur les écosystèmes agricoles au niveau mondial jusqu’à 2080, avec des décompositions régionales possibles. La démarche, qui intègre modélisation écologique et économique, utilise des scénarios climatiques, socio-économiques, ainsi que des scénarios de dynamique du commerce mondial des produits alimentaires. Les résultats sont qu’au niveau régional, le changement climatique pourrait creuser encore davantage le fossé entre pays développés et en développement, tant sur le plan des potentiels de production agricole que de l’autosuffisance alimentaire. Par exemple, alors qu’on observe globalement un accroissement des terres favorables à la mise en culture, cet effet se concentre essentiellement dans l’hémisphère Nord (gains potentiels de 20 à 50% pour l’Amérique du Nord et de 40 à 70% en Russie) tandis que les terres arables reculent en Afrique (jusqu’à 9% pour des terres souvent à double ou triple récolte annuelle).

Si on s’intéresse aux volumes effectivement produits, les impacts du changement climatique seront plus graves dans les pays en développement semi-arides tropicaux, avec des réductions de production de 5-10% compensées par des augmentations dans les pays développés du Nord, en particulier en Amérique du Nord et en Russie.
Ces variations ont des répercussions sur le poids de l’agriculture dans le PIB de chaque pays : toutes les régions en développement sauf l’Amérique latine enregistrent des impacts négatifs (l’Afrique surtout avec des pertes représentant 2 à 9% du PIB en 2080). Pour les pays développés : gains de 3 à 13% pour l’Amérique du Nord, de 0 à 23% pour la Russie et pertes de 6 à 18% pour l’Europe de l’ouest (Fischer et al. 2002 :123).
Or pour un pays en développement une réduction du secteur agricole a des impacts macro-économiques (déséquilibre de la balance des échanges, diminution du revenu d’une partie de la population,…) avec des conséquences sociales (chômage, exode de la population en périphérie des zones urbaines,…) (Ambrosi, Hallegatte 2005 :8).

François Ramade est encore plus pessimiste :

En définitive, tous effets confondus, les zones tropicales et subtropicales seront les plus affectées par le changement climatique. Des baisses de rendement atteignant jusqu’à 50 % seraient prévisibles tant dans l’Ancien que dans le Nouveau Monde. Elles seront les plus importantes en Australie, en Asie du Sud-Est, aux Indes, en Afrique subsaharienne, en particulier au Sahel mais aussi en Afrique australe, au Mexique et dans le sud des États-Unis. (…) À l’opposé, les moyennes et hautes latitudes boréales seront favorisées par ce réchauffement tant dans l’Ancien Monde que dans le sud de l’Amérique latine, mais les gains seront moindres, de l’ordre de 15 % (Ramade 2014 :131).

Nelson, Rosegrant et al. (2009), à l’aide du modèle IMPACTde l’IFPRI qui permet de tester des scénarios climatiques, font des estimations les impacts économiques et sociaux de 4 scénarios climatiques d’intensité croissante. En utilisant leur scénario de base moyen de croissance de la population entre 2010 et 2050, il trouvent que les prix des 3 principales céréales pourraient augmenter de 20 à 32 % et plus en moyennant les 4 scénarios climatiques. Le scénario le plus extrême conduirait évidemment à des augmentations de prix supérieures, de plus de 25-30 % plus hautes que le résultat précédent. Le nombre d’enfants mal nourris en 2050 pourrait être augmenté de 8,5 à 10,3 %. En simulant des sécheresses en Asie du sud, ce qui est une prévision climatique assez commune, ils obtiennent des augmentations très sensibles des prix des 3 principales cultures durant les années de sécheresse, avec une augmentation sensible du nombre des enfants mal nourris (Nelson et al. 2009).

De nombreux chercheurs considèrent que les modèles sous-estiment les impacts du changement climatique en ne prenant pas en compte les événements extrêmes. En outre, les effets du réchauffement se manifesteront surtout au-delà de 2050…

III 2 2  Carbone contre nourriture ? comparaison globale stocks de carbone / production agricole

L’utilisation des terres pour la production agricole représente un compromis pour la société. D’un côté, les terres agricoles fournissent l’essentiel de l’alimentation humaine et du bétail, des fibres, et, de manière croissante, des biocarburants. De l’autre, laissées à leur état naturel, ces terres pourraient fournir des services éco systémiques additionnels importants. On sait que les pratiques agricoles affectent le stockage du carbone, avec des conséquences sur l’émission de gaz à effet de serre et sur le changement climatique. Comment répartir de manière équilibrée le besoin d’expansion de la production agricole au regard du besoin de maintenir ou même d’augmenter le stockage du carbone ?

Défricher des écosystèmes naturels pour la production agricole a pour conséquence de relâcher du CO2 dans l’atmosphère au fur et à mesure que le carbone stocké est relâché de la végétation et des sols. La quantité émise est déterminée notamment par le montant stocké dans les stocks à turnover lent de la végétation boisée et de la matière organique des sols. Par exemple, des écosystèmes végétaux éparpillés comme les déserts stockent peu de carbone, alors que les zones de forêts tropicales à végétation dense stockent beaucoup plus de carbone. Collectivement, les effets du changement d’affectation des terres sur les émissions globales de gaz à effet de serre sont substantiels – la déforestation représente de 12 à 20 % des émissions mondiales annuelles.

L’étude menée par  (West et al., 2010) quantifie les rapports d’échange entre stocks de carbone et production agricole en calculant un ratio de perte de carbone par rapport à la production agricole par cellule de 10 km x10 km.

L’on constate une grande différence selon les régions. Par exemple, pour chaque unité de terre défrichée en comparaison de celles des régions tempérées, les tropiques perdent près de deux fois plus de carbone (environ 120 t par hectare contre 63) et produisent moins de la moitié des cultures (1,71 t par hectare et par an contre 3,84). Ainsi, des terres nouvellement défrichées sous les tropiques relâchent près de 3 fois plus de carbone par tonne de production agricole que dans les pays tempérés.

Or, l’expansion des terres agricoles durant les années 80 – 90 a été beaucoup plus grande sous les tropiques. Plus de 80 % des nouvelles terres agricoles tropicales des années 90 ont remplacé des forêts matures ou dégradées. Le défrichage de ces forêts tropicales relâche beaucoup plus de carbone que les terres défrichées auparavant et actuellement gérées comme prairies et pâturages.

Cela pourrait prendre des décennies, voire des siècles, avant que la perte de carbone par défrichage de nouvelles terres destinées à la production de biocarburants puisse être compensée par les économies de gaz à effet de serre dues à l’usage de biocarburants. La végétation tropicale stocke actuellement environ 340 milliards de tonnes de carbone, c’est-à-dire 40 fois plus que les émissions globales des carburants fossiles. Cet immense réservoir de carbone est menacé.

Même si les rendements agricoles tropicaux étaient doublés relativement à ceux des régions tempérées, le défrichage de terres tropicales relâchera encore 35 t environ de carbone par tonne de production agricole annuelle.

 

L’étude suggère enfin qu’il est préférable d’accroître les rendements sur les terres agricoles tropicales plutôt que de procéder au défrichage de nouvelles terres.

 

III 2 3 Mais l’alimentation ne se réduit pas à la production agricole

Se focaliser uniquement sur la production agricole ne fournit qu’une évaluation partielle des liens entre sécurité alimentaire et changement climatique.
Si l’on convient d’appeler systèmes alimentaires l’ensemble formé par les disponibilités alimentaires (production, distribution et échanges), l’accès à la nourriture (accessibilité, répartition) et l’utilisation des aliments (valeur et sécurité nutritionnelle), alors les systèmes alimentaires font partie intégrante de la sécurité alimentaire, de sorte que la sécurité alimentaire est amoindrie lorsque les systèmes alimentaires sont stressés.
Or le changement climatique peut affecter les systèmes alimentaires de plusieurs façons, dans une gamme allant des effets directs sur la production agricole (par exemple, changements dans les précipitations impliquant sécheresses ou inondations, ou températures plus chaudes ou plus froides entraînant des changements dans la durée de la période de croissance), à des effets sur l’évolution des marchés, les prix alimentaires et l’infrastructure de la chaîne d’approvisionnement.
Tous les systèmes alimentaires ou parties de systèmes alimentaires ne sont pas également vulnérables aux changements environnementaux du fait que la capacité à s’en prémunir varie selon les systèmes biophysiques et socio-économiques, et selon la capacité des personnes à les percevoir et à s’adapter.
Vulnérabilité et pauvreté obligent les personnes concernées à consacrer une plus grande proportion de leurs ressources à l’achat ou la production de nourriture, réduisant ainsi leur capacité à résister aux perturbations ou les obligeant à diminuer leurs dépenses de santé ou d’éducation, ce qui réduit encore leur capacité à long terme d’améliorer leurs conditions de vie (Gregory, Ingram, Brklacich 2005 :2141).

Et le système alimentaire lui-même s’inscrit dans un ensemble plus large : la gestion des interactions entre systèmes alimentaires et réchauffement climatique nécessite des politiques et actions contribuant à la fois à des systèmes alimentaires plus résilients à l’égard du climat et susceptibles en même temps d’atténuer les émissions de gaz à effet de serre. Et les adaptations les plus importantes pour la sécurité alimentaire seront peut-être à rechercher à une échelle encore plus large, au-delà du système alimentaire : les termes du commerce international seront un élément important de la faculté de répondre aux chocs du climat et des prix (Vermeulen, Campbell, Ingram 2012 :).

Enfin, le climat change, changer les régimes alimentaires ?

Compte tenu des menaces, il y a un grand intérêt à rechercher de nouvelles sources de calories pour les différents régimes alimentaires, d’autant que dans les pays en voie de développement il y aura nécessité de produire davantage de nourriture.
D’où l’intérêt du cassava, qui est déjà une bonne ressource en Afrique et en Asie, et qui supporte nombre de stress, comme la chaleur ou la sécheresse.
D’où aussi l’intérêt de la banane (utilisée par 70 millions d’africains pour plus du quart de leurs ressources caloriques).
Conclusion : l’agriculture doit s’adapter pour à la fois maintenir la viabilité des grandes cultures et trouver des céréales de remplacement (Jaggard, Qi, Ober 2010 :2840).

Dans les faits, le changement climatique pourrait donc diminuer les rendements des trois principales cultures alimentaires du monde : le maïs, le blé et le riz qui, selon la FAO, fournissent plus de la moitié des calories consommées dans le monde. En certains endroits, il sera possible de répondre par la sélection de variétés plus résilientes ; en d’autres endroits, des stratégies d’adaptation impliqueront le remplacement d’une des trois grandes cultures par des variétés aussi nutritives mais pouvant fournir des rendements adéquats dans les nouvelles conditions.

III 3 L’IMPACT DE L’ÉROSION

Les effets de l’érosion concernent principalement :

La disponibilité de l’eau

L’eau est le facteur limitant principal de la productivité dans tous les écosystèmes terrestres, car la végétation nécessite d’énormes quantités d’eau pour sa croissance et la production de fruits. Par exemple, 1 ha de maïs ou de blé perdra par transpiration plus de 5 à 7 millions de litres d’eau chaque saison, et par évaporation du sol un montant supplémentaire de 2 millions de litres.
Par rapport aux sols non érodés, les sols moyennement dégradés absorbent de 10 à 300 mm en moins d’eau des précipitations par hectare et par an. Cela représente une baisse de 7 à 44% de la quantité d’eau disponible pour la croissance de la végétation. Un taux de ruissellement de l’eau d’environ 30% sur un total de précipitations de 800 mm peut entraîner une pénurie d’eau importante pour des cultures comme le maïs, et de faibles rendements des récoltes.
Lorsque la disponibilité en eau du sol pour un écosystème agricole est réduit de 20 à 40% dans le sol, la productivité de la biomasse végétale peut être réduite de 10 à 25% en fonction des précipitations totales, du type de sol, de la pente…

La perte de nutriments

Un sol érodé emporte avec lui des éléments nutritifs essentiels tels que l’azote, le phosphore, le potassium et le calcium. Typiquement, un sol érodé contient environ 3 fois plus de nutriments que le sol restant. Une tonne de terre arable moyenne contient de 1 à 6 kg d’azote, 1 à 3 kg de phosphore et 2 à 30 kg de potassium, tandis que des terres érodées ont des niveaux moyens d’azote de seulement 0,1 à 0,5 kg par tonne. Lorsque les ressources nutritives sont épuisées par l’érosion, la croissance de la plante est diminuée la productivité globale baisse. Des sols pauvres en nutriments ont des rendements de 15 à 30% inférieurs à ceux des sols non érodés. Pour compenser les pertes en éléments nutritifs que l’érosion inflige à la production agricole, de grandes quantités d’engrais sont souvent appliquées. Si le sol est relativement profond, 300 mm environ, et si de 10 à 20 tonnes de sol seulement sont perdues par hectare et par an, la perte de nutriments peut être remplacée par l’application d’engrais commerciaux et / ou des effluents d’élevage. Cependant, cette stratégie de remplacement, relativement onéreuse pour l’agriculteur, n’est généralement pas accessible aux agriculteurs pauvres.

La perte de matière organique du sol

Les sols fertiles contiennent en moyenne environ 100 tonnes de matière organique par hectare (soit 4% du le poids total du sol). Environ 95% de l’azote dans le sol et de 25 à 50% du phosphore est contenu dans la matière organique du sol. Comme la plus grande part de la matière organique du sol (feuilles et tiges en décomposition) se trouve près de la surface, l’érosion diminue significativement la matière organique du sol. Ainsi, le sol enlevé par l’érosion est de 1,3 à 5 fois plus riche en matière organique que le sol laissé derrière. Une réduction de la matière organique du sol de 1,4 à 0,9% réduit le rendement potentiel des cultures de 50%.

La profondeur du sol

La culture exige des sols d’une profondeur suffisante pour permettre aux plantes d’étendre leurs racines.
Divers organismes du sol, comme les vers de terre, nécessitent également une profondeur de sol spécifique. Ainsi, lorsque la profondeur du sol est réduite par l’érosion de 30 cm à moins de 1 cm, l’espace racinaire de la plante est minimal, et la production de la plante fortement réduite (Pimentel 2006 :122-31).

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En Afrique de l’Ouest, l’érosion peut entraîner des baisses de rendement de 30 à 90% dans certaines terres peu profondes restreignant l’enracinement des plantes. Des baisses de rendement de 20 à 40% ont été mesurées pour les cultures dans l’Ohio et dans le Midwest des USA.

L’érosion des sols dans les grandes plaines agricoles de l’Europe de l’Ouest, autrefois négligeable, affecte de nos jours plus de 25 millions d’hectares et s’est considérablement accrue depuis les années 1980. En outre, cette érosion hydrique, due au fait que le ruissellement est plus ralenti dans les parcelles cultivées, et à l’origine de coulée de boue, a joué un rôle déterminant dans la gravité des inondations catastrophiques qu’a connues l’union européenne au cours des deux dernières décennies. (…) Dans bien des pays en voie de développement, l’érosion est en moyenne de l’ordre de 100 t par hectare et par an. En Afrique, on estime que les taux d’érosion des sols cultivés ont été multipliés par 20 dans les 30 dernières années avec des valeurs pouvant atteindre voire dépasser 300 t par hectare et par an (Ramade 2014 :106).

Le compactage du sol empêche l’infiltration de l’eau dans les horizons supérieurs profonds, imperméabilisés par leur compression, ce qui provoque une stagnation de l’eau dans ces horizons supérieurs qui nuit aux plantules et aux systèmes racinaires des végétaux. C’est un problème mondial, notamment avec l’adoption de l’agriculture mécanisée. Il a causé des baisses de rendement de 25 à 50% dans certaines régions d’Europe et en Amérique du Nord, et entre 40 et 90% dans les pays ouest-africains.
L’épuisement des nutriments a un impact économique grave à l’échelle mondiale, en particulier en Afrique Sub-Saharienne. Un bilan des éléments nutritifs des sols de 38 pays d’Afrique sub-saharienne a fait ressortir un épuisement annuel de la fertilité des sols de 22 kg N, 3 kg de P et 15 kg de K/ha.
950 millions d’hectares de terres seraient affectés par le sel dans les régions arides et semi-arides (US Department of Agriculture 0000 :).

III 4 LA QUESTION DE L’IRRIGATION

III 4 1 Problématique

L’agriculture pluviale est le système de production agricole prédominant dans le monde et c’est celui que pratiquent la majorité des ruraux pauvres. Pourtant, une humidité des sols fluctuante pendant les campagnes agricoles réduit l’absorption des éléments nutritifs et, en conséquence, les rendements. Si l’on y ajoute la faible fertilité et la pauvreté des sols en matière organique, on estime qu’à l’heure actuelle les rendements dans les systèmes pluviaux de nombreux pays à faible revenu dépassent péniblement la moitié de ce que l’on pourrait espérer. Bien qu’une amélioration de la gestion de la terre et des éléments nutritifs puisse accroître ces rendements, elle n’aura guère d’effet durable si le risque des précipitations erratiques n’est pas éliminé. Les ruraux pauvres qui exploitent des terres marginales et n’ont pas accès aux semences améliorées, aux engrais et à l’information, restent vulnérables (Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture 2011 :16). C’est pourquoi la question de l’irrigation est très importante.

Actuellement, les sols irrigués occupent moins de 20% des terres cultivables mais fournissent 40 % de la production mondiale ( 55 % du riz et du blé). Des pays comme l’Égypte (où la totalité des sols sont irrigués), la Syrie, Israël, la Libye, sont presque totalement dépendants de l’irrigation pour leur production agricole.
Si l’accroissement de l’irrigation a été constant depuis le début du siècle, il est maintenant en train de plafonner (moins de 1 % par an) ; ce qui s’explique par plusieurs raisons : le manque d’eau, le manque de terres favorables (les meilleurs sites de barrages ont déjà été utilisés et il devient plus difficile de trouver de nouveaux sites) et le coût économique.
Pour l’avenir, la plupart des analyses envisagent une pénurie en eau au niveau régional et en particulier dans la partie sud du globe. L’augmentation des surfaces irriguées ne devrait donc pas se produire au rythme espéré (Robert, Cheverry 2009 :124).

Dans les régions arides et semi-arides (près de 30% de la surface du globe), la pénurie en eau est une contrainte qui empêche le développement des cultures, et c’est pourtant là que l’augmentation de la population sera la plus grande d’ici 2050. Dans ces régions, mieux utiliser l’eau pluviale ou apporter des compléments par irrigation sont une nécessité.
Indispensable,l’utilisation intensive de l’irrigation a néanmoins un effet pervers : la salinisation.

Dans les pays où le climat présente des périodes de sécheresse prolongée, la proximité de la nappe phréatique de la surface combinée à un mauvais drainage et à la forte évapotranspiration dues à l’aridité, conduit à une accumulation de sels dans les couches superficielles des sols qui deviennent impropres à toute culture. Il survient dans ces conditions une remontée de l’eau de la nappe phréatique, qui affleure les horizons superficiels avec pour conséquence une évaporation constante et un dépôt de celle en surface du sol. (…). On considère qu’en moyenne, l’irrigation sous climat aride d’une culture nécessitant 10 000 m³ d’eau /Ha au cours de la saison végétative introduit 5 t /Ha et par an de sels dans les sols ! (Ramade 2014 :97-8).

III 4 2 Quelles marges de manoeuvre pour l’irrigation ?

La FAO estime que la production agricole mondiale devrait croître de quelque 60 % entre 2006 et 2050 pour faire face à la demande alimentaire. Quelle place peut prendre l’agriculture irriguée dans ce contexte ?


Pression exercée par l'irrigation sur la ressource en eau par grandes régions du monde

Pression exercée par l’irrigation sur la ressource en eau par grandes régions du monde

Une partie de l’irrigation se déploie sur des terres arides et hyper-arides (déserts) non propices à l’agriculture pluviale. Sur les 219 millions d’hectares irrigués à l’heure actuelle dans les pays en développement, près de 40 Mha le sont sur des terres arides et hyperarides, chiffre qui pourrait passer à 43 Mha en 2050. Dans certains pays et régions, les terres irriguées arides et hyperarides constituent une part importante de la superficie totale irriguée actuellement en cours d’utilisation : 19 Mha sur de 28 (près de 70 %) au Proche-Orient et en Afrique du Nord, et 15 Mha sur 85 en Asie du Sud (FAO Food and Agricultural Organization of the United Nations, OAA 2011 :40). Les marges d’expansion sont donc très faibles où elles seraient le plus nécessaire. D’ores et déjà, des pays d’Afrique du Nord, d’Asie de l’Ouest, d’Asie centrale et de grandes parties d’Asie du Sud et Asie de l’Est ont atteint ou vont atteindre leurs limites : huit irriguent au-delà de leur potentiel, 20 d’entre eux (y compris la Chine) sont au-dessus de 75 % de leur potentiel.


Projections de la FAO concernant les superficies équipées pour l'irrigation

Projections de la FAO concernant les superficies équipées pour l’irrigation

Au contraire, l’Afrique sub-saharienne et l’Amérique latine sont loin d’avoir exploité leur potentiel d’irrigation. En Afrique sub-saharienne, de grandes possibilités d’expansion de l’irrigation existent techniquement. Des zones montagneuses comme le Fouta Djallon et les hauts plateaux éthiopiens, par exemple, connaissent un important ruissellement, mais ne disposent que de faibles niveaux d’infrastructure d’eau pour l’exploiter.


Montants des investissements nécessaires en Afrique pour l'irrigation

Montants des investissements nécessaires en Afrique pour l’irrigation

Compte tenu de ces éléments, le taux d’expansion des terres irriguées ralentit considérablement et la superficie équipée pour l’irrigation ne devrait plus augmenter qu’à un rythme relativement modeste pour atteindre 318 Mha en 2050, à comparer aux 301 Mha en 2006. Cela représenterait une augmentation d’environ 6 % (0,12 % par an), dont l’essentiel devrait avoir lieu dans les pays en développement. Par comparaison, entre 1961 et 2009, la superficie irriguée dans le monde entier a augmenté de 1,6 % par an, et de plus de 2 % par an dans les pays les moins avancés (FAO Food and Agricultural Organization of the United Nations, OAA 2011 :55) (FAO 2011 :55).


Projections des consommations d'eau par secteur à l'horizon 2025

Projections des consommations d’eau par secteur à l’horizon 2025
En outre, les prélèvements pour les usages domestiques, industriels ou d’élevage devraient augmenter d’au moins 50 % d’ici à 2025 et ceci limitera aussi les prélèvements possibles pour l’irrigation. Selon certains travaux, les contraintes liées au partage de la ressource restreignent déjà la consommation réelle d’eau par l’irrigation par rapport à une estimation de « demande potentielle » et cette situation persistera en 2025 (Treyer, Troy 2013 :37).

En définitive, les prélèvements d’eau pour l’irrigation devraient augmenter d’environ 10 % à l’horizon 2050, et si l’irrigation fournira sa part des gains de productivité nécessaires pour nourrir la population future (la production alimentaire correspondante devant augmenter de 38 %, en raison des accroissements prévus dans l’intensité des cultures et dans leur productivité (FAO Food and Agricultural Organization of the United Nations, OAA 2011 :54), elle ne constituera pas la ressource « miracle » qui permettrait au système d’échapper à toute tension.

 

III 5 LES MODALITES D’EXPLOITATION

Alors qu’elle a largement (mais pas totalement) répondu aux défis de l’accroissement de la population, l’agriculture conventionnelle porte en elle un certain nombre de menaces qui appellent des évolutions sensibles.Elles concernent principalement :

III 5 1 Les fertilisants minéraux.

Des quantités croissantes d’engrais chimiques sont utilisées chaque année en agriculture. Leur consommation mondiale a été multipliée par 22 entre 1946 et 2011. La consommation d’ engrais a augmenté de 450 % en Asie, de 200 % en Amérique latine et de 100 % en Afrique entre 1970 et 2000. (…) Dans la durée, cet usage conduit à la pollution des sols par des éléments de forte toxicité, susceptibles de contaminer les végétaux cultivés par le biais de leurs racines. En outre, certains d’entre eux amènent dans les sols des métaux lourds toxiques.

Les conséquences en sont une perte de matière organique des sols cultivés. L’agriculture actuelle induit une déperdition systématique des matières organiques génératrices d’humus. Pour autant, le lien entre consommation d’engrais et accroissement de la production agricole est impressionnant :


Relations entre la production agricole mondiale et différents facteurs de production : matériel, engrais, augmentation des surfaces

Relations entre la production agricole mondiale et différents facteurs de production : matériel, engrais, augmentation des surfaces

Un tiers de l’augmentation de la production de céréales mondiales et la moitié de l’augmentation de celle de l’Inde durant les années 70 et 80 ont été attribués à l’augmentation de la consommation d’engrais. Pour certains (Alexandratos, Bruinsma 2012), une augmentation de l’usage d’engrais deviendra vitale compte tenu de la nécessité d’utiliser d’autres facteurs tels que des pratiques plus intensives ou le raccourcissement des périodes de jachère. Néanmoins, les augmentations de production d’alimentation nécessaires devront être obtenues avec des augmentations d’utilisation d’engrais moins que proportionnelles et, au total, la consommation d’engrais devrait passer de 166 millions de tonnes en 2005/2007 à 263 millions de tonnes en 2050. Ceci impliquera un ralentissement de la croissance mondiale de consommation d’engrais, particulièrement dans les pays développés et en Asie de l’Est. D’autant que les nutriments de base (azote et phosphore) seront confrontés à leurs limites environnementales : voir le développement correspondant.

III 5 2 Les pesticides

Outre l’augmentation des rendements, ils ont permis la monoculture sur de vastes étendues accroissant ainsi la productivité agricole.

En revanche, leur usage a atténué la résistance spontanée des plantes cultivées à leurs ennemis de sorte que les pertes de rendement des cultures dues aux ravageurs, estimées de l’ordre de 30 % en moyenne on peu diminué depuis 50 ans, et la consommation de pesticides a cru plus vite que celle de la productivité agricole depuis la fin des années 1980.

Or, leur action dépasse fréquemment les organismes cibles contre lesquels ils sont employés. Leur toxicité peut se manifester de façon erratique, auquel cas ils peuvent contaminer de vastes écosystèmes. Concrètement, les intoxications à long terme par les pesticides provoquent souvent une perte de fécondité ou de fertilité des populations exposées, favorisant au contraire des pullulations d’espèces dont les populations étaient de densité moyenne voire faible avant le traitement (disparition d’une espèce concurrente), ainsi que la disparition de pollinisateurs sauvages (qui assurent jusqu’à 80 % de la pollinisation totale en agriculture).

En sens inverse, l’augmentation continue du nombre d’espèces de ravageurs résistantes aux pesticides constitue sur le long terme un facteur de limitation de l’agriculture intensive et requiert la mise au point de méthodes nouvelles de contrôle des ravageurs.

III 5 3 La biodiversité

« La grande majorité des activités de recherches agronomiques contemporaines concerne, au plan de la sélection variétale, l’amélioration des cultivars des 20 principales espèces végétales qui assurent plus de 80 % de la récolte annuelle mondiale. Cinq d’entre elles : le blé, le riz, le maïs, la pomme de terre et l’orge en fournissant déjà à elle seule plus de la moitié (53 %). Cela paraît d’autant plus paradoxal que plus de 3000 espèces de plantes sauvages sont connues pour être comestibles. (…) La diminution du nombre de variétés constitue une menace pour l’avenir de l’agriculture. À cause de la disparition des cultivars traditionnels, les variétés modernes de plantes cultivées peuvent être anéanties par une pullulation d’insectes ravageurs ou une maladie introduite ou encore à cause de modifications climatiques affectant leur croissance. Les chances de trouver remède à une affection cryptogamique virulente par recroisement avec des cultivars anciens, a fortiori avec les souches sauvages des végétaux cultivés, pourraient être définitivement compromises par l’extinction de ces cultivars et de ces espèces sauvages dont ils proviennent. »

De même, la généralisation de l’insémination artificielle avec un nombre réduit de géniteurs, le clonage des embryons, constitue à terme une redoutable menace pour le maintien de la diversité génétique du cheptel bovin et présent un grave péril pour beaucoup de races autochtones.

« Ce sont les souches sauvages qui, en raison de leurs caractéristiques très variées, offrent les plus grandes chances de découvrir les adaptations appropriées. Or, ces souches ou races sauvages ne peuvent être cultivées dans les champs ou élevés dans des enclos sous peine de perdre rapidement leur variabilité. Elle doit se perpétuer dans leur communauté originelle, exposée aux facteurs climatiques défavorables et aux vicissitudes de la concurrence inter et intra-spécifique qu’implique l’existence dans une biocénose non modifiée par l’homme (Ramade 2014)

 

III 6 SEMENCES : LES ESPOIRS DE LA TECHNOLOGIE

III 6 1 La transgénèse – Les OGM

Le terme d’OGM (Organismes Génétiquement Modifiés) désigne des organismes auxquels on a transféré un ou plusieurs gènes appartenant à une autre espèce. L’agriculture est le domaine privilégié d’utilisation des OGM par lesquelles ont été obtenues des variétés de plantes cultivées (cultivars) aux rendements plus élevés et/ou résistantes à certains ravageurs ou aux herbicides. Quelque 170,3 millions d’hectares étaient plantés en OGM en 2012 (Ramade 2014 :226).

Selon (Tester, Langridge 2010 :818), il faudrait augmenter la production agricole de 44 millions de tonnes par an, soit 38 % supplémentaires par rapport à l’accroissement déjà historique de la dernière période : ceci va nécessiter un changement substantiel dans les méthodes agronomiques.
Les améliorations apportées à la production agroalimentaire ont déjà permis une augmentation moyenne annuelle de la production alimentaire de 32 millions de tonnes par an sur les 50 dernières années ; on estime que l’accroissement de rendement du à la transgénèse est de 47 % pour le blé et de 55 % pour l’orge au Royaume-Uni, chiffres qui peuvent être comparés aux 58 % estimés pour le maïs dans le Minnesota et aux 50 % pour les États-Unis dans leur ensemble.


Évolution comparée de l'indice des prix agricoles et de la population entre 1900 et 2010

Évolution comparée de l’indice des prix agricoles et de la population entre 1900 et 2010

Les biotechnologies modernes ont le potentiel d’accélérer et d’améliorer le développement des cultures et des animaux. La sélection assistée par marqueurs, par exemple, augmente l’efficacité de l’amélioration végétale traditionnelle en permettant une analyse rapide en laboratoire de milliers de spécimens sans la nécessité de cultiver des plantes sur le terrain jusqu’à maturité. Les techniques de culture de tissus permettent la multiplication rapide de plants sains d’espèces à propagation végétative, qui peuvent ensuite être distribués aux agriculteurs. Le génie ou la modification génétique (manipulation du génome d’un organisme en introduisant ou en éliminant des gènes spécifiques) permet de transférer les caractères désirés d’une plante à l’autre plus rapidement et avec une plus grande précision que ne le permettent les méthodes traditionnelles d’amélioration végétale.

Pour augmenter le rendement, les sélectionneurs devront chercher à augmenter l’énergie solaire captée par les parties des plantes concernées par la photosynthèse, améliorer l’efficacité du rayonnement solaire capté ou déplacer la distribution de la matière sèche de la plante en faveur de la partie exploitable.

L’enrichissement de l’atmosphère en CO2 pourrait leur offrir l’opportunité d’augmenter le plafond de rendement ; une part de cette augmentation pourrait être obtenue grâce à l’augmentation de la lumière capturée. Ceci serait spécialement important dans le futur, en contrepartie de l’effet de températures plus élevées qui feraient que les plantes seraient matures plus tôt.
Enfin, en plus de l’effort sur l’augmentation du rendement potentiel, les phytogénéticiens devront porter leur attention sur la résistance des cultures aux pathogènes, qui deviendront un problème croissant à mesure que l’augmentation de température augmentera leur taux de croissance.
Parmi les autres technologies et méthodes utilisées figurent les variétés résistantes aux ravageurs, les insecticides biologiques et les pièges, ainsi que la gestion des rotations de cultures.

Outre les perspectives classiques exposées ci-dessus, d’autres enjeux concernent :
– L’amélioration des capacités des cultures à maintenir leur rendement avec moins d’eau : il faudra accroître la tolérance des cultures aux sécheresses et à la salinité.
– La mise au point de variétés adaptées à la limitation des teneur en azote : les activités humaines actuelles ont fait déjà plus que doubler le montant de l’azote fixé annuellement, avec des conséquences sur la pollution des eaux ;
– La stabilité des rendements ; il est évident que la stabilité a des bases génétiques, et qu’il y a des opportunités de gains dans les approches transgéniques…
Outre l’amélioration des compétences de tous les intervenants, il sera nécessaire d’investir dans des plantes qui intéressent peu a priori les pays développés, comme le cassava ou le plantain ; il s’agit « de cultures orphelines » qui sont très importantes pour la sécurité alimentaire (Tester and Langridge 2010 :819).

Pour les supporters de cette technique, il y a peu de raisons de supposer que les cultures approchent d’un plafond de rendement, et beaucoup de raisons d’espérer que les rendements augmenteront à mesure que de nouvelles variétés seront introduites, adaptées à un environnement enrichi en CO2. « Une grande proportion des augmentations de rendement nécessaires pour nourrir la population du monde sera fournie par la transgénèse » (Jaggard, Qi, Ober 2010 :2841).


Exemples d'applications du génie génétique pour l'amélioration des cultures

Exemples d’applications du génie génétique pour l’amélioration des cultures

Quant à «Savoir si cette nourriture sera disponible et abordable pour tous ceux qui en ont besoin est une autre question» (Jaggard, Qi, Ober 2010 :2835) !

C’est une autre question pour le phytogénéticien peut-être, pas pour la solution du problème. Mettre au point des plantes résistantes aux maladies et aux ravageurs revient à incorporer les coûts des herbicides et pesticides dans ceux des semences elles-mêmes, pas à les supprimer ; de sorte qu’on ne voit pas comment les paysans qui ne peuvent se payer ces pesticides et herbicides maintenant auront davantage les moyens de le faire demain.

En outre, la technique n’est pas sans risques, les principaux étant :

  • la pollution génétique résultant de l’éventuelle hybridation de plantes transgéniques avec des plantes ordinaires appartenant à la même famille ;
  • l’éventualité de la toxicité à long terme des OGM synthétisant un insecticide ;
  • le transfert d’un gène résistant aux herbicides universels à des plantes adventices (ces mauvaises herbes ne pourraient plus être éliminées si elle se répandait, danger d’autant plus grand que l’hybridation avec des espèces sauvages autochtones conduit aussi celles-ci à résister à tous les herbicides connus) ;
  • le passage de gènes dans des souches de nombreuses espèces bactériennes présentes dans la nature des pathogènes pour l’homme ;
  • des risques de diminution de la biodiversité du fait du monopole détenu par quelques firmes internationales du secteur agroalimentaire ayant breveté leurs cultivars transgéniques ; dépendance accrue des agriculteurs tenus par des contrats à acheter un ensemble de produits de telle ou telle firme (Ramade 2014 :229-32).

Sur le fond, on peut se demander si la substitution du modèle «un parasite, un gène » au modèle « un parasite, un pesticide » n’aura pas la même inefficacité : les ravageurs s’adapteront (Medeley 2002 :) cité par (Dufumier 2012 :231)

III 6 2 Combler les écarts de rendements

Il existe de grands écarts entre les rendements obtenus en station et ceux qui sont réellement obtenus par les exploitants, de même qu’il y a de grandes différences entre exploitants. Combler ces écarts est un enjeu extrêmement important.
Au niveau national ils peuvent être dus à deux ensembles principaux de causes:

  • des conditions différentes de sol, de climat et de pente. Au Mexique, par exemple, une grande partie du pays est aride ou semi-aride et moins d’un cinquième des terres utilisées pour la culture du maïs convient à des variétés hybrides améliorées. Par conséquent, le rendement de maïs du pays, qui s’élève à 2,4 tonnes/ha, est à peine plus du quart de la moyenne des Etats-Unis. Les écarts de rendement de ce type, dus à des différences agroécologiques, ne peuvent pas être réduits.
  • des différences dans les méthodes de culture, comme par exemple la quantité d’engrais utilisée. Ces écarts peuvent être réduits, si c’est rentable pour les agriculteurs.

Si ce fossé pouvait être comblé en améliorant le rendement potentiel, la production agricole pourrait augmenter d’approximativement 50 % et plus vers 2050 sans terres supplémentaires (compte non tenu de la demande de terre pour produire des biocarburants) (Jaggard, Qi, Ober 2010 :2835).

Pour déterminer quels progrès sont réalisables en matière de rendements, une étude FAO/IIASA détaillée a fait pour chaque pays l’inventaire des superficies de terres qui conviennent, à divers degrés, à différentes cultures. A partir de ces données, il a été possible de calculer un rendement national maximum réalisable pour chaque culture. Ce maximum suppose que des niveaux élevés d’intrants et les variétés de cultures les mieux adaptées sont utilisés dans chaque zone, et que chaque culture est cultivée dans un éventail de qualités des sols qui reflète la diversité nationale.
Le rendement maximum réalisable a pu alors être comparé au rendement national moyen réel pour avoir une idée de l’écart de rendement qui peut être comblé. Le résultat est que, même sans nouvelles innovations technologiques, il serait probablement possible d’accroître les rendements des cultures à la mesure des besoins. En effet, si 11 seulement des pays producteurs de blé, représentant moins des deux cinquièmes de la production mondiale, comblaient simplement la moitié de l’écart entre leur rendement réel et leur rendement maximum réalisable, la production mondiale de blé augmenterait de presque 25 %.

Pour leur part, (Mueller et al. 2012 :254) présentent une évaluation globale des perspectives envisageables pour combler les écarts de rendement (différences entre les rendements observés et ceux pouvant être obtenus dans une région donnée), à partir de la répartition spatiale des limitations qui affectent les pratiques de gestion agricole et le rendement obtenu, ainsi que des changements dans les pratiques de gestion nécessaires pour obtenir des rendements accrus. Ils trouvent sans surprise que la variabilité du rendement global est fortement contrôlée par l’utilisation d’engrais, l’irrigation et le climat, 60 à 80 % de la variabilité globale des rendements étant dus à ces trois facteurs. Des augmentations de la grande production (de 45% à 70% pour la plupart des cultures) permettraient de parvenir à 100% des rendements réalisables, mais les modifications à apporter aux pratiques de gestion nécessaires varient beaucoup selon les régions. En outre, il semble y avoir de réelles possibilités de réduire l’impact environnemental de l’agriculture en diminuant la surconsommation des fertilisants, tout en permettant une augmentation d’environ 30% de la production de grandes céréales (cas notamment du maïs, du blé et du riz). Relever les défis de sécurité et de durabilité alimentaires des prochaines décennies leur semble possible, mais au prix de changements profonds dans les modes de gestion des engrais et de l’eau.

 

III  7 CONCLUSION

Les modèles de prévision de la production agricole à l’horizon 2050 sont extrêmement sensibles aux hypothèses de croissance de la productivité agricole. Sur une période de 40 ans (2010-2050) on estime que 0,1 % de différence de taux de croissance de la productivité produit environ 4 % de changement dans la production totale. Un niveau d’incertitude de plus ou moins 0,25 % fait varier les niveaux de production dans une proportion de plus ou moins 11 %. Et ceci parce qu’évidemment une variation de la productivité a une grande influence sur la variation correspondante des prix (élasticité des prix par rapport à la productivité).

Savoir comment les rendements vont évoluer est évidemment très conjectural. En tous cas, il faut se garder des estimations trop optimistes, parce que rien ne laisse présager le remplacement des trois technologies qui ont tiré les rendements vers le haut des années 60 au milieu des années 2000 :

  • les engrais, qui sont maintenant largement utilisés partout, sauf en Afrique subsaharienne ;
  • l’irrigation, qui a doublé au cours des 50 dernières années, et fournit 44 % de la production alimentaire dans les pays en voie de développement, et 59 % des céréales mondiales. Or les projections pour 2050 sont de seulement 20 millions d’hectares, du fait du manque d’eau disponible à cette date ;
  •  les sélections variétales performantes se sont largement répandues ces 50 dernières années, et ne pourront plus le faire à la même échelle sauf peut-être en Afrique subsaharienne.

D’ici 2050, un accroissement des rendements sur les mêmes modes de consommation d’eau, d’engrais, et d’autres intrants que ce qui a été fait durant les 50 dernières années aurait des impacts très négatifs sur l’environnement.

Pourtant, les problèmes évoqués vont se développer lentement dans le temps. À mesure de leur manifestation, les hommes vont tenter de s’y adapter. L’adaptation étant définie en principe comme toute réponse qui améliore un effet, pour l’agriculture elle sera l’ajustement des pratiques agronomiques, des processus agricoles et des investissements en réponse aux menaces dues au changement de climat. Il s’agira par exemple d’un ajustement des périodes de plantation des récoltes, de l’expansion des cultures sur des zones plus appropriées, du changement de génotype des variétés en direction de propriétés moins sensibles au stress de températures, etc. On dispose en fait de peu de données sur la capacité d’adaptation que nous pourrons globalement montrer pour améliorer la sécurité alimentaire, modifier les impacts potentiels du changement de climat sur les parasites, les maladies… (Ainsworth, Ort 2010 :527).

 

IV NOURRIR LE MONDE EN 2050-60  : DEUX PROSPECTIVES

Nous avons vu jusqu’à présent les perspectives et contraintes qui s’offraient aux principaux facteurs de la production alimentaire à l’horizon 2050-60 : expansion des terres cultivées et accroissement des rendements ; mais ces facteurs ont été considérés isolément, indépendamment les uns des autres. Reste maintenant à les intégrer pour avoir une vision d’ensemble.
Cette intégration est généralement effectuée par l’analyse de scénarios et/ou l’utilisation de modèles de simulation.
Nous examinerons deux scénarios contrastés :

  • celui de la FAO, qui selon la classification précédente relève de la catégorie des projections ; c’est en quelque sorte la référence officielle de la situation alimentaire projetée. Ces projections sont régulièrement mises à jour et nous en présenterons la dernière livraison ;
  • l’exercice INRA-CIRAD nommé « Agrimonde », qui outre un scénario tendanciel présente un scénario « normatif » qui met en évidence ce qu’il serait nécessaire de faire si…, en l’occurence procurer à chaque humain 3000 kcal/j.

IV 1 LE SCÉNARIO TENDANCIEL DE LA FAO

 IV 1 1 Les paramètres

L’ensemble de l’étude (Alexandratos, Bruinsma 2012) repose sur les hypothèses de base que le PIB mondial va augmenter au rythme de 2,1 % par an, tandis que le revenu par tête augmentera de 1,5 % par an. Les projections de PIB par tête sont des variables exogènes qui proviennent d’autres sources spécialisées en modélisation et en économie générale (Banque Mondiale), dont les résultats conduisent en outre à une convergence entre les revenus par tête des pays développés et des pays sous-développés. Le scénario de base présente la façon dont les variables clés agricoles et alimentaires peuvent évoluer sur la période, et pas comment elles devraient évoluer dans la perspective normative de résoudre les problèmes de nutrition et de pauvreté. L’analyse quantitative et les projections sont effectuées à un niveau très détaillé.

  • Evolution de la population : l’étude se fonde sur le scénario médian des projections de population de l’ONU (Révision 2010), soit +41,3% en 2050 (9,3 Milliards).
  • Evolution de la demande : la demande de produits agricoles devrait augmenter au rythme de 1,1 % par an de 2005/2007-2050, en dessous des 2,2 % par an des 40 dernières années. Puisqu’ à l’échelle du monde (mais ceci n’est pas valable pour tel ou tel pays ou région) la consommation est égale à la production, ceci signifie que la production globale en 2050 devrait être 60 % supérieure à ce qu’elle était en 2005/2007.
    Comment obtenir ce niveau de production ? En utilisant plus de terres et d’eau, et malgré un ralentissement du taux de croissance des rendements.
  • Evolution des rendements : les projections tablent sur une division par deux des taux moyens annuels de croissance des rendements sur la période 2005/2007-2050 comparée à la précédente période historique: 0,8 % par an contre 1,7 % par an sur 1961-2007 (pour les pays en développement les taux de croissance annuelle sont 2,1 et 09 % respectivement). Pour la FAO, ce ralentissement est un processus graduel qui dure depuis un certain temps, qui devrait se poursuivre dans le futur et reflète la décélération de la croissance de la production agricole. Néanmoins, la croissance des rendements continuera à être le facteur principal de la croissance de la production, comptant pour presque 80 % de celle-ci (au-delà des 70 % dans les pays en développement et 90 % dans les pays développés).
  • Evolution des superficies cultivées : à l’échelle mondiale, les superficies cultivées devraient augmenter de quelque 70 millions d’hectares d’ici 2050, résultat d’une augmentation de 132 millions d’hectares dans les pays en développement et d’une réduction de 63 millions d’hectares dans les pays développés. À noter que les superficies récoltées pourraient presque doubler du fait d’une intensification des cultures et d’une réduction des pertes. Quelque 80 % de la croissance projetée de la production dans les pays en développement devraient provenir d’une intensification sous forme d’augmentation des rendements (73 %) et d’une plus haute intensité de culture (6 %). La part due à l’intensification se monte à 94 % dans les régions à pénuries de terres d’Asie du Sud-Est et même 100 % dans l’Afrique de l’Est et du Nord et l’Asie de l’Est où les augmentations de rendement de quelques pays devraient être compensées par le déclin prévisible de leur superficie arable disponible.
    L’expansion de terres arables dans beaucoup de pays d’Amérique latine et d’Afrique subsaharienne, quoique moindre que par le passé, restera pourtant un important facteur dans la croissance de leur production agricole .
  • Ces résultats d’ensemble masquent, naturellement, une grande variation selon les pays. L’actuelle combinaison de facteurs utilisés dans la production agricole (la terre, le travail et le capital) sera déterminée par leurs prix relatifs.

Au total, l’intensification (de plus hauts rendements et un usage plus intensif de la terre) au niveau mondial devraient contribuer pour 90 % à la croissance de la production agricole d’ici 2050. Pour autant, le fait que les ressources et le potentiel de croissance des rendements puissent être suffisants pour atteindre les augmentations de production nécessaires ne garantit pas en soi que ces augmentations se produiront : derrière les projections il y a l’hypothèse que les investissements nécessaires seront effectués, que les politiques adéquates fourniront les incitations nécessaires aux fermiers, particulièrement dans les pays dont la demande de nourriture doit être en premier lieu satisfaite par la production domestique.

L’eau sera une ressource critique. L’irrigation a fortement contribué à la croissance des rendements dans les dernières décennies. Les ressources en eaux renouvelables qui devraient soutenir l’expansion de l’irrigation se font de plus en plus rares dans nombre de pays.

Les pays qui connaissent une pénurie de terres cultivables auront recours au commerce international ou aux investissements dans les terres là où elle est en abondance.
Par contre, l’avenir n’est pas forcément très prometteur pour les pays pauvres et qui connaissent l’insécurité alimentaire, une forte croissance démographique et une pénurie de leurs ressources propres en terre et en eau. La pénurie de ressources locales continuera probablement à être une vraie contrainte dans la recherche de la sécurité alimentaire pour tous.

 IV 1 2 L’incidence sur la malnutrition

Les ressources naturelles du monde et le potentiel de croissance des rendements devraient être suffisants pour atteindre les augmentations de production requises, mais il n’y a aucune garantie que de telles augmentations surviendront. Sous-jacente aux projections est l’hypothèse que les investissements nécessaires seront entrepris, et que les politiques adaptées seront poursuivies pour fournir aux exploitants les incitations qui conviennent, particulièrement dans les pays dont la demande de nourriture devra être prioritairement satisfaite par la production domestique (Alexandratos, Bruinsma 2012 :18)).

Face aux forts taux de croissance de la population dans certains pays, une amélioration plus lente des disponibilités alimentaires par tête ne suffit pas à diminuer le nombre des mal nourris. Ce nombre pourra diminuer significativement après 2030, quand les taux de croissance de population diminueront à 1,5 % par an contre 2,1 actuellement. Mais il restera encore quelque 10 % de la population mondiale qui sera mal nourrie en 2050.

La majorité des pays dont la croissance de la population devrait être plus rapide dans le futur sont précisément ceux qui montrent des consommations alimentaires inadéquates et de hauts niveaux de malnutrition. La plupart d’entre eux sont en Afrique subsaharienne.


Évolution passée et prévisible de la malnutrition dans les pays en développement

Évolution passée et prévisible de la malnutrition dans les pays en développement
La plupart de ces pays sont déjà en situation d’insécurité alimentaire depuis des décennies. La question est donc posée de savoir si des progrès significatifs peuvent être obtenus avec une population qui augmente aussi vite que prévu par les projections démographiques. Les pays de cette catégorie qui ont aussi des ressources agricoles limitées en quantité ou en qualité (c’est-à-dire à prédominance semi aride, avec un faible potentiel d’irrigation) et sans autre ressource (pétrole, ressources minières) auront les plus grandes difficultés pour réduire la pauvreté et augmenter leur sécurité alimentaire. Les projections agricoles et alimentaires ne peuvent éviter de reconnaître cette perspective et de souligner la possibilité que l’insécurité alimentaire pourrait continuer à être dominante dans nombre de pays pour plusieurs décennies à venir.

En conclusion, dans beaucoup de pays le déclin du nombre de mal nourris sera réel. Mais là où les taux de croissance de la population sont hauts, le nombre des mal nourris pourra augmenter. Les améliorations ne devraient cependant pas être sous-estimées : la part de la population du monde en développement vivant dans des pays avec une relativement basse incidence de la malnutrition (moins de 5 %) devrait passer de 645 millions (13 % du total des pays en développement) actuellement à 330 millions (4,9 %) en 2030.

IV 1 3 Les limites

Les limites de l’exercice concernent principalement :

  • les hypothèses relatives à la croissance économique mondiale et à celles des rendements agricoles ;
  • les hypothèses concernant les projections démographiques, facteurs majeurs de l’accroissement de la demande de nourriture ;
  • l’absence de prise en compte du réchauffement climatique, lequel risque d’avoir de nombreux effets négatifs sur l’agriculture mondiale et la sécurité alimentaire ; la plupart des modèles climatiques font ressortir que le potentiel des pays en développement sera davantage affecté que celui de la moyenne mondiale.
  • La production de biocarburant, qui représente un élément perturbateur potentiel : la production de biocarburant est dans la plupart des pays actuellement subventionnée ; si les prix de l’énergie augmentent de manière significative, les biocarburants pourraient devenir compétitifs sans subventions, et concurrencer l’utilisation des terres cultivables. Même s’il faut reconnaître que la production de biocarburant peut être bénéfique pour le développement des pays ayant des ressources abondantes et aptes à la production de biocarburant. Pour la FAO, une demande additionnelle de cultures pour agro carburants ne signifie pas que des montants égaux viennent en substitution d’un usage alimentaire humain ou animal : la plupart de cette demande additionnelle a été satisfaite par une production additionnelle qui n’aurait pas existé s’il n’y avait pas eu cet usage, comme cela est établi pour la canne à sucre au Brésil.on peut douter de ce point de vue notamment à la lumière des projections de demande de biocarburants effectuées par l’Agence Internationale de l’Energie qui sont à peu près le double de celles de la FAO.

Conclusion

Le scénario de la FAO est la projection intelligente à l’horizon 2050 de ce qui s’est passé dans les 50 dernières années : c’est son intérêt parce qu’il nous montre vers quoi nous nous acheminerions toutes choses égales d’ailleurs, et il a ainsi sa part de vraisemblance, mais c’est aussi sa limite car les 50 prochaines années ne seront pas le simple décalque plus ou moins adapté quantitativement de la période précédente : le réchauffement climatique, le basculement démographique et géopolitique du monde, les concurrences d’usage sur les ressources vont imposer des ruptures qualitatives et quantitatives dans les agricultures du monde.

Une autre prospective, différente dans ses hypothèses, met justement le doigt sur certaines des ruptures qualitatives qui seront nécessaires pour satisfaire l’objectif de nourrir le monde, ce qui ne veut sûrement pas dire qu’elles vont se réaliser.

IV 2 LE SCÉNARIO NORMATIF « AGRIMONDE »

Agrimonde est une initiative conjointe de l’INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE (Inra) et du CENTRE de COOPERATION INTERNATIONALE en RECHERCHE AGRONOMIQUE pour le DEVELOPPEMENT (Cirad) lancée au début de l’année 2006. Cette prospective repose sur des analyses quantitatives permettant d’évaluer, pour un pays, un groupe de pays et le monde, les productions de biomasses alimentaires et leurs usages, alimentaires et non alimentaires, des analyses qualitatives produites par une équipe projet, un groupe de travail, et un comité d’experts consulté pour avis et conseils.

Les développements qui suivent sont tirés de (Chaumet, Delpeuch, Dorin, Ghersi, Hubert, Le Cotty, Paillard, Anteby, Rastoin, Ronzon, Treyer 2009 :) et (Paillard, Dorin, Treyer 2010 :).

Deux scénarios sont étudiés, l’un tendanciel, l’autre normatif et de rupture, visant un objectif, la durabilité des systèmes agricoles et agroalimentaires, et explorant des trajectoires régionales d’évolution susceptibles de satisfaire cette ambition. Dans chaque région, les disponibilités alimentaires moyennes sont supposées égales à 3000 kcal/hab/jour, dont 500 d’origine animale et aquatique. Cette norme suppose, d’un côté, une diminution de 25% des consommations individuelles apparentes dans les pays développés de l’OCDE et, à l’autre extrémité, une augmentation équivalente en pourcentage en Afrique subsaharienne.

Il est supposé que la planète comptera près de 9 milliards d’habitants en 2050 (ce qui est différent des scénarios actuels de l’ONU : 9,6 milliards) et des migrations internationales modestes, aux alentours de 100 millions de personnes sur la période 2000-2050. Le continent asiatique comptera 4,4 milliards d’habitants à cet horizon, mais c’est en Afrique subsaharienne que le taux de croissance de la population sera le plus élevé (+152 %, de 0,66 milliard en 2000 à 1,66 milliard en 2050). On s’intéresse aux résultats du scénario normatif, intéressant pour la réflexion.

IV 2 1 Superficies agricoles nécessaires

En 2050, dans le scénario Agrimonde 1, l’Amérique latine et l’Afrique subsaharienne seront loin d’avoir exploité tout leur potentiel cultivable et pourront se permettre de n’exploiter que des terres à haut potentiel de rendement (leur surface cultivée n’atteint que 90% et 80%, respectivement, des terres au potentiel de rendement supérieur à 80% du rendement maximal). La région OCDE-1990 cultivera 89% de la surface au potentiel de rendement supérieur à 60% du rendement maximal et l’ancienne Union soviétique 75% de la surface au potentiel de rendement supérieur à 40% du rendement maximal. En revanche, l’Asie et l’Afrique du Nord – Moyen Orient seront contraintes de cultiver des terres marginales, soit au minimum respectivement 34 et 4 millions d’hectares au potentiel de rendement inférieur à 20% du rendement maximal.

Surfaces cultivées
Millions d’ha
Dont agro-carburants
Afrique du Nord – Moyen Orient 90
Afrique Sub-saharienne 340 40
Amérique Latine 310 60
Asie 560
Ex URSS 310 10
OCDE 1990 495 95
TOTAL Monde 2105 205

Soit une augmentation des surfaces cultivées de 450 Mha à l’horizon 2050… proche des limites supportables.

IV 2 2 Rendements supposés

Ils sont fonction des prix mondiaux des « commodités », des prix du travail et du capital ainsi que des améliorations technologiques (elles-mêmes déterminées notamment par la R&D publique et privée, la formation des agriculteurs, le développement des infrastructures et des marchés ainsi que la capacité d’irrigation). Les deux déterminants majeurs de la tendance technologique sont les investissements en agriculture et l’efficacité de l’utilisation de l’eau et de l’énergie.

Dans le scénario Agrimonde 1, les régions Asie, OCDE-1990 et Afrique du Nord – Moyen Orient offrent peu de réserves de croissance des rendements. Elles connaissent par conséquent une faible progression de leurs rendements végétaux entre 2000 et 2050 (0 à 20 % pour la fourchette basse de rendements retenus et 40 à 50 % pour la fourchette haute). L’Amérique latine et l’Afrique subsaharienne ont plus de facilité à accroître leur niveau de rendement des cultures alimentaires. Elles suivent la même progression (entre 30 % et 100% de gains de rendements). Enfin, l’Ex-URSS opère un rattrapage spectaculaire et double son niveau de rendement des cultures alimentaires dans l’hypothèse basse, et les triple dans l’hypothèse haute.

Hyp. accroissts Rendements annuels
Afrique du Nord – Moyen Orient 0,24 – 0,67
Afrique Sub-saharienne 0,44 – 1,37
Amérique Latine 0,46 – 1,25
Asie 0 – 0,81
Ex URSS 1,33 – 2,23
OCDE 1990 0 – 0,81

IV 2 4 Les défis à relever

Dans quel contexte ces résultats pourraient-ils être obtenus ? Agrimonde 1 suppose 3 défis relevés :

  • Une modification des comportements

Agrimonde 1 repose sur une convergence des consommations alimentaires apparentes à 3000 kcal/jour/habitant dont 2500 d’origine végétale. Cette norme impose des trajectoires contrastées selon les zones. En Afrique subsaharienne notamment, le développement économique, en premier lieu le développement agricole, devra être suffisamment dynamique pour augmenter les revenus, accroitre et diversifier les consommations alimentaires.
À l’inverse, dans les pays développés de l’OCDE, les consommations alimentaires apparentes et la part des produits animaux dans celles-ci devront diminuer en dépit de la croissance des revenus par tête. Cela suppose une action vigoureuse pour diminuer les pertes et gaspillages, et des politiques de santé publique ambitieuses pour modifier les comportements alimentaires et leurs relations à la santé.

  • « L’intensification écologique » de la production agricole

L’intensification écologique des systèmes agricoles peut se définir comme une agronomie exploitant au mieux les processus écologiques. Cette agronomie renouvelée sera plus économe en énergies fossiles, valorisera au mieux la capacité des sols à mobiliser la matière organique via, par exemple, des associations culturales ou un travail du sol adapté, luttera contre les ennemis des cultures par des méthodes de protection et de production intégrées reposant sur les auxiliaires des cultures, les successions culturales ou l’organisation du parcellaire, résistera mieux aux maladies en ayant recours à un plus grand nombre d’espèces et de variétés. (…)
Des exploitations agricoles, éventuellement peu performantes à l’aune des critères technico-économiques classiques, jouant néanmoins un rôle environnemental et social essentiel(…) pourront légitimement bénéficier de soutiens publics à ce titre de façon à assurer, si besoin, leur pérennité.

  • L’augmentation et la sécurisation des échanges agricoles internationaux

En 2050, l’image est la même dans les deux scénarios : celle d’un monde divisé, où trois zones excédentaires, l’OCDE, l’Amérique latine et l’ex Union soviétique assurent l’approvisionnement de trois zones déficitaires, l’Asie, l’Afrique du Nord – Moyen-Orient et l’Afrique subsaharienne. Dans ces trois régions déficitaires et dans les deux scénarios, l’augmentation de la production agricole domestique ne permet pas de satisfaire les besoins intérieurs et le recours aux importations est nécessaire. Celles-ci sont en outre plus élevées en 2050 qu’aujourd’hui.
« Ce constat pose la question de la sécurisation des échanges internationaux, (…) avec des risques minimisés de défaut d’approvisionnement (..) et un contexte international stabilisé sur les plans économique, social et politique au risque sinon d’une concurrence excessive par les produits importés de pays plus compétitifs en prix. »

EN GUISE DE CONCLUSION

 

Aux termes de ce passage en revue des facteurs susceptibles d’influencer la question de base : « le monde pourra-t-il être nourri en 2050 ? », Il est impossible d’être très optimiste.
-Les estimations à un niveau global sont utiles, mais beaucoup plus instructive au niveau national et régional. L’adéquation à un niveau global de la fourniture d’aliments à la demande de cacher et cache effectivement nombre d’inadéquations au niveau géographique inférieur. Et ceci d’autant plus que le changement climatique impact sera les systèmes agricoles davantage dans les régions les plus pauvres.
-Les modélisations d’offres un éclairage limité sur le besoin d’une transition vers des méthodes plus soutenables,
-les incertitudes relatives au changement climatique sont un défi pour les modélisateurs. Or il est indispensable d’en tenir compte dans toutes les prévisions concernant les systèmes alimentaires. Il y a en particulier un besoin important de mieux comprendre son impact sur les cultures tropicales et développer l’évaluation de stratégies d’adaptation.
-2050 et un horizons de temps trop court pour évaluer la soutenabilité à long terme. Le changement climatique aura en effet des impacts croissants durant tout le siècle. Les impacts sur la production agricole seront plus importants après 2050. En ce sens, les prévisions ou projections passaient en revue sont globalement trop optimistes. Le long terme se caractérisera probablement par une augmentation de la volatilité temps de l’offre que de la demande, augmentant ainsi la spéculation financière.
-La croissance des biocarburants devrait être mieux évaluée tant en quantité que sur les aires concernées. Les carburants de première génération notamment sont en compétition directe avec les cultures alimentaires, exerçant donc une pression à la hausse sur les prix de l’alimentation.
-Les coûts de l’énergie, lorsqu’ils sont pris en compte, semblent sous-estimés. Or ils sont un facteur important de la productivité agricole qui repose largement sur les intrants de combustibles fossiles.

 

Depuis cinquante ans, grâce à la mécanisation, à l’irrigation, au progrès génétique et à la généralisation des engrais et des pesticides, la production alimentaire mondiale a augmenté plus vite que la population, quoique sur la base d’une répartition très inégale. Mais elle repose sur l’utilisation de ressources : sols cultivables, eau et pétrole (nécessaire à la mécanisation et aux industries des engrais et des pesticides) abondantes autrefois, maintenant menacées. L’agriculture intensive actuelle des principaux producteurs n’est ni transposable à toute la planète, ni durable en l’état car elle nécessite beaucoup d’énergie et de produits chimiques.

La perspective de l’épuisement des réserves pétrolières et la nécessité de réduire les émissions de gaz à effet de serre amènent à envisager d’utiliser la biomasse comme source importante d’énergie. Il faut y ajouter les usages récréatifs, les réserves de biodiversité qui prennent une importance potentiellement considérable, et l’urbanisation qui va continuer de s’accroître fortement. Il va donc y avoir concurrence accrue entre les différents usages de l’espace.
Satisfaire les besoins alimentaires et répondre simultanément aux besoins de substitution de carbone fossile par du carbone renouvelable issu de la biomasse dans la production de biens industriels suppose de maîtriser un rythme élevé d’accroissement de la production agricole. Il devrait être proche de celui de 1,5% par an observé dans les années 2000. Les parts respectives qu’y prendront l’extension des surfaces agricoles et l’augmentation des rendements est une question clé pour les politiques agricoles et l’environnement à l’échelle planétaire.
Compte tenu de la disponibilité globale de terres aptes à être cultivées, des pertes dues à l’érosion, la salinité etc. estimées à quelque 10 à 20 millions d’hectares par an, de la nécessité de ne pas porter atteinte aux écosystèmes forestiers et/ou précieux, la disponibilité en terres ne permet pas de fonder la réponse à la demande alimentaire sur un élargissement à grande échelle des espaces cultivés. Cette expansion ne sera possible que dans les pays où d’importantes réserves sont disponibles (Amérique du Sud, Afrique Sub-Saharienne).
Il s’ensuit qu’il va être indispensable de continuer le processus d’intensification, étant entendu que les voies et moyens de l’intensification suivie dans les dernières décennies ne pourront être repris tels quels.
De plus en plus nombreux sont ceux qui estiment qu’il sera possible de nourrir les 9,5 milliards d’humains qui peupleront la planète en 2050, tout en préservant la biosphère et la diversité de ses écosystèmes, à la condition de modifier les modes de consommations et de s’inspirer des pratiques de l’agriculture biologique. Considérant que celle-ci n’est pas en mesure de produire plus, ils préconisent de passer d’une agriculture raisonnée à une agriculture écologiquement intensive (par exemple, en amplifiant les processus naturels mis en oeuvre par les plantes pour assurer une protection renforcée et accroître les rendements). Des solutions techniques variées, économes en «intrants», adaptées économiquement et écologiquement à la pluralité des systèmes agricoles et alimentaires du monde seront nécessaires. Cependant,

Concevoir une agriculture à la fois intensive par sa production et efficacement écologique ne peut plus relever uniquement d’une stratégie d’amélioration d’éléments techniques pris isolément, facteur par facteur, même si bien sûr cette démarche reste indispensable. La capacité à anticiper les effets des innovations dans les systèmes de production auxquels elles s’intègrent, et qu’elles modifient, est désormais décisive pour affirmer la réalité des progrès qu’elles représentent (Guillou, Matheron 2011 :261).

L’ensemble des contraintes à lever pour nourrir « tout le monde » est impressionnant : agriculture écologiquement intensive, échanges extérieurs sécurisés et stabilisés, comportements alimentaires plus raisonnables… On ne voit pas que la sécurité alimentaire du monde puisse être laissée au seul fonctionnement des marchés et à la logique des avantages comparatifs ; l’intervention du politique, que ce soit au plan national ou au sein des institutions internationales, sera déterminante.

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III 6 2 Une autre option : l’agriculture sans labour ?

L’impact négatif que le travail du sol peut avoir sur les processus biologiques de ce même sol, et par conséquent sur la productivité, est de plus en plus reconnu. C’est pour lutter contre que l’agriculture sans labour (ASL) a été développée. Cette forme d’agriculture peut maintenir et améliorer les rendements des cultures en assurant une plus grande tolérance à la sécheresse et à d’autres contraintes.
Tout comme l’agriculture biologique, l’agriculture sans labour respecte la biodiversité et permet d’économiser les ressources. Cependant, à la différence de l’agriculture biologique, elle peut être associée à des intrants synthétiques et à des cultures génétiquement modifiées. Elle comporte trois éléments principaux:
• une perturbation minime du sol. Le sol n’est pas travaillé et les cultures sont plantées directement à travers la couverture du sol. Non seulement la perte de substances nutritives dans l’atmosphère s’en trouve réduite, mais ceci entretient la structure du sol et l’écologie.
• le maintien d’une couverture permanente de plantes vivantes ou mortes. Ceci protège le sol contre l’érosion et le compactage par la pluie, et entrave la pousse des mauvaises herbes.
• la rotation des cultures. Différentes cultures sont plantées sur plusieurs saisons de manière à éviter le développement des ravageurs et des maladies et à optimiser l’utilisation des éléments fertilisants.
Utilisée avec du mulch dans les cultures résiduelles et de couverture, elle a de nombreux avantages de conservation du sol, de l’eau, épargne du temps et de l’énergie, améliore la concentration en matière organique, augmente l’activité biotique du sol.
De nombreux travaux attestent l’intérêt de cette méthode (Nigéria, Burkina Faso, Afrique du Nord, Brésil, Chine…).
L’agriculture sans labour peut augmenter les rendements de 20 à 50 %. Les rendements présentent moins de variabilité d’une année sur l’autre, et les coûts de main d’oeuvre et de carburant sont moindres. Une fois qu’elle a été démontrée à des exploitants dans un endroit donné, l’ASL tend à se répandre spontanément sur une plus grande superficie. Les principaux obstacles à son expansion sont la complexité de gestion de la rotation des cultures, les coûts de la transition vers de nouvelles pratiques et, dans une certaine mesure, le conservatisme des services de vulgarisation agricole. Il est possible que des stages de recyclage, parfois associés à des incitations financières accrues, soient nécessaires pour accélérer l’adoption de ce mode d’agriculture.


Un exemple de réussite d'un projet d'agriculture durable au Niger

Un exemple de réussite d’un projet d’agriculture durable au Niger

Les gains de l’agriculture sans labour peuvent être résumés comme suit :

fourniture de services écosystémiques (érosion diminuée, ou conservée, pas de pollution, gain de temps et d’énergie, stabilisation des rendements, diminution de l’empreinte écologique).
rendements : des effets variables dépendant de nombreux facteurs : histoire et qualité du sol, climat, type de culture, font que les rendements peuvent diminuer un peu notamment dans un premier temps ;
séquestration du carbone dans le sol, quoiqu’il s’agisse d’une question complexe.
gestions intégrées des nutriments : il y a déplétion quand ils ne sont pas remplacés (par de la fumure, des amendements, des engrais). Impact négatif des rendements, notamment en Afrique subsaharienne et Asie du sud.

En dépit de son intérêt, son adoption est encore très faible (100 millions d’hectares, 6 % des terres cultivées ; pratiqué par des exploitants à grande échelle aux États-Unis, Canada, Brésil, Australie, Chili…). Il faut élargir l’adoption de cette innovation (Lal et al. 2011 :282).

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