Vers une agriculture planétaire durable


PLAN DU COURS

 

I - Comparaison d'un écosystème et d'un agrosystème

II - Transfert d'énergie et de matière dans les écosystèmes

III - Impact des pratiques agricoles sur l'environnement

IV - Impact des pratiques agricoles sur la santé

V - Vers une agriculture durable


Les projections démographiques actuelles montrent que la population humaine devrait passer le cap des 9 milliards d'individus à l'horizon 2050.

Projections de la démographie mondiale à l'horizon 2100 selon 3 scénarios : vert: optimiste, jaune : réaliste et rouge: pessimiste. Source : wikipédia.
Projections de la démographie mondiale à l'horizon 2100 selon 3 scénarios : vert: optimiste, jaune : réaliste et rouge: pessimiste. Source : wikipédia.

Cette croissance incontrôlée pose un sérieux problème à l'humanité : comment nourrir tous les êtres-humains, comment éviter les émeutes de la faim tout en préservant notre environnement, la qualité de l'eau et des sols et la santé des populations ?

 

Le choix de techniques qui permettent une gestion durable de l'environnement tout en maintenant une qualité sanitaire irréprochable des aliments s'impose dès lors comme une nécessité.

I - Comparaison d'un écosystème et d'un agrosystème

Un écosystème naturel est composé d'un habitat (le biotope*) dans lequel vivent des êtres-vivants (la biocénose*). Par exemple, la forêt guyanaise  est un exemple d'écosystème naturel (dans sa grande majorité).

La forêt guyanaise comporte une forte biodiversité* (environ 50% des espèces animales et végétales du monde y sont présentes) et constitue une richesse naturelle inestimable. La plupart des écosystème naturels sont caractérisés par une forte biodiversité.

* biodiversité : diversité des écosystèmes et des différentes espèces présentes dans un écosystème.

 *biocénose est une communauté d’êtres vivants (animaux,végétaux champignons, bactéries) en interrelation.

*biotope est un milieu physique renfermant des ressources suffisantes pour assurer le développement d’une communauté d’êtres vivants.

Photo aérienne de la forêt guyanaise près de la savane-roche Virginie. Source : wikipédia.
Photo aérienne de la forêt guyanaise près de la savane-roche Virginie. Source : wikipédia.
L'écosystème en schéma ! Source: https://lamaisondalzaz.wordpress.com
L'écosystème en schéma ! Source: https://lamaisondalzaz.wordpress.com

 

Prenons l'exemple d'un feedlot : c'est une zone d'élevage très étendue (plusieurs dizaines à centaines d'hectares) où l'on élève des bovins pour leur viande. On a au préalable coupé tous les arbres et arasé le sol. La photo ci-dessous en montre un exemple. On y voit la surreprésentation des bovins comme espèce principale, l'absence de végétaux et une biodiversité extrêmement faible (ici une seule espèce visible).

Un feedlot, comme n'importe quel élevage ou culture est appelé un agrosystème.

==> Un agrosystème est un écosystème modifié par l’Homme afin d'exploiter et/ou produire de la matière organique (animale ou végétale...), généralement à des fins alimentaires (1ère définition, incomplète).

Feedlot (parc à engraissement) de bovin près de Bakersfild, Californie, USA. Source : wikipédia.
Feedlot (parc à engraissement) de bovin près de Bakersfild, Californie, USA. Source : wikipédia.

 

Comparaison entre un écosystème naturel et un agrosystème

 

Dans un écosystème naturel la productivité (quantité de biomasse produite par hectares et par an) est équivalente à celle produite par un agrosystème. Le fonctionnement d’un écosystème est permis par la productivité primaire* par l'intermédiaire de la photosynthèse : ce sont les plantes qui constituent les producteurs primaires à la base des chaines alimentaires.

 

Écosystème Écosystème naturel Agrosystème
Prairie naturelle Forêt de chênes Champ de mais Champ de blé
 Productivité (en tonne de matière sèche par hectare et par an 1,8 9 16 13
Nombre d'espèces végétales  >300 >400 1 1

Le tableau ci-dessus compare la productivité et la biodiversité d'un écosystème naturel avec un agrosystème. On observe que la productivité est très élevée dans un agrosystème alors que sa biodiversité y est très faible (contrairement à l'écosystème).

 

Les documents ci-dessous détaillent les bilans de matière et d'énergie transitant dans un écosystème et un agrosystème :

 

Bilan de matière et d'énergie entre un écosystème et un agrosystème. Source: Sciences nathan.
Bilan de matière et d'énergie entre un écosystème et un agrosystème. Source: Sciences nathan.

Les apports d'eau sont équivalents entre l'écosystème naturel et l'agrosystème et constituent les seuls apports naturels. Alors que dans un agrosystème l'Homme apporte de nombreux éléments (engrais, pesticides, herbicides...) que l'on nomme abusivement des "produits phytosanitaires" en grande quantité dans le but d'augmenter les rendements agricoles en diminuant le risque de maladie chez la plante cultivée.

Tous les apports (= entrées) d'origine humaine (= anthropiques) sont appelés des intrants. Tous les éléments sortis sont appelés des exportationsLes éléments qui restent sur place (dans le sol) sont appelés restitutions.

* productivité primaire : quantité de matière organique végétale (biomasse) produite par unité de surface et par unité de temps.

 

Le tableau ci-dessous détaille les intrants d'un écosystème naturel et d'un agrosystème. On remarque que les exportations en azote, phosphore et potassium sont négligeable dans l'écosystème naturel face à l'agrosystème. Au contraire, les restitutions de l'agrosystème au sol sont très faibles (1kg/ha de P par exemple).

 

on trouve ici de quoi terminer notre définition d'un agrosystème:

 

"un agrosystème est un écosystème en déséquilibre dans lequel on privilégie le développement d’une espèce et son exportation sans restitution au sol par l’apport d’intrants".

 

Bilans des entrées, restitutions et sorties d'azote, phosphore et potassium entre un agrosystème et un écosystème. Source : http://charles-peguy.net
Bilans des entrées, restitutions et sorties d'azote, phosphore et potassium entre un agrosystème et un écosystème. Source : http://charles-peguy.net
Schéma-bilan des intrants (apports naturels et artificiels), des restitutions et exportations dans un agrosystème. Source : http://defialimentairemonde.forum-canada.com
Schéma-bilan des intrants (apports naturels et artificiels), des restitutions et exportations dans un agrosystème. Source : http://defialimentairemonde.forum-canada.com

Dans un agrosystème les restitutions au sol sont faibles car la majorité de la matière végétale est exportée (à cela s'ajoute les pertes par lessivage dues à la faible protection que les cultures créent contre les intempéries). Très rapidement le sol (en 2-3 ans) s'appauvrit en éléments minéraux et ne permet plus le développement normal des plantes. L'Homme est alors obligé d'apporter cette matière minérale de façon artificielle : ce sont les intrants (engrais azotés =N, P, K, Ca...). C'est à ce niveau que l'agrosystème est en déséquilibre par rapport à l'écosystème.

Un exemple de transfert d'énergie dans un écosystème naturel. Source: https://lamaisondalzaz.wordpress.com
Un exemple de transfert d'énergie dans un écosystème naturel. Source: https://lamaisondalzaz.wordpress.com

Dans un écosystème naturel (forêt, prairie…), les organismes morts sont enfouis. La matière dégradée est utilisée à nouveau par les végétaux qui la puisent dans le sol (ions minéraux...). Ainsi il existe un cycle de la matière qui permet la production de végétaux année après année. Le stock d’éléments minéraux du sol est maintenu constant grâce à un équilibre dynamique avec les végétaux.

 

BILAN : un agrosystème est un écosystème artificiel créé par l’Homme qui choisit d’y implanter un nombre limité d’espèces vivantes. La biodiversité y est donc réduite. Le nombre d’espèces vivantes y est volontairement maintenu à un niveau très bas de façon artificielle et en déséquilibre par l’Homme (les exportations y sont très importantes, ainsi que les intrants alors que les restitutions y sont faibles/nulles).

Au sens large, le terme agrosystèmes inclut les cultures, les pâtures, et toutes les zones adjacentes.

Une part de la matière organique végétale ou animale qu’il produit, est exploitée à des fins alimentaires, industrielles ou énergétiques.

 

 

 

II - Transfert d'énergie et de matière dans les écosystèmes

A la lumière, les végétaux, producteurs primaires, utilisent le carbone du dioxyde de carbone atmosphérique pour constituer leur matière organique.

(équation de la photosynthèse : 6CO2 + 6H2O ==> C6H12O6 + 6O2)

Ils sont photo-autotrophes au carbone, c’est à dire qu'ils ont la capacité de synthétiser de la matière organique à partir de matière minérale : CO2, eau, sels minéraux et de l'énergie lumineuse du Soleil.

Schéma de la photosynthèse chez une plante. Source: palneteverte.
Schéma de la photosynthèse chez une plante. Source: palneteverte.

 

Lorsqu'on passe des producteurs primaires aux producteurs secondaires et tertiaires au sein des chaines alimentaires un transfert de matière (l'aliment consommé et digéré) et d'énergie (le résultat de cette transformation) a lieu.

 

Nous pouvons définir la productivité d’un producteur primaire par la quantité de matière sèche (en tonnes) produites par hectare et par an.

Autre exemple de chaines trophiques. SOurce: SVT, Nathan seconde.
Autre exemple de chaines trophiques. SOurce: SVT, Nathan seconde.

 

Les consommateurs primaires et secondaires utilisent le carbone des composés organiques préexistants pour constituer leurs propres matière organique. Ils sont hétérotrophes au carbone, c’est à dire qu'ils ont besoin de matière organique préexistante pour élaborer leur propre matière organique. Ils dépendent directement ou indirectement des producteurs primaires. Ils sont appelés producteurs secondaires.

Les molécules organiques prélevées dans le milieu, utilisable directement ou après transformation (digestion notamment), sont à la base de la production de matière organique et d’énergie des cellules de ces organismes. On trouve les animaux, les champignons et des bactéries dans cette catégorie.

Schéma-bilan d'une chaine alimentaire. Source : internet.
Schéma-bilan d'une chaine alimentaire. Source : internet.

Le document ci-dessus détaille les pertes d'énergie à chaque niveau trophique:

- une grande partie de la lumière solaire n'est pas utilisée (lumière réfléchie), une partie est utilisée par les producteurs primaires pour créer leur matière (la photosynthèse nette a un rendement d'environ 1%);

- mais les végétaux respirent, poussent et perdent de l'énergie et de la matière (herbivorie...), une partie seulement de l'énergie initiale du Soleil est transférée au consommateur primaire (l’herbivore) : 0,1% de l'énergie initiale !

- le consommateur primaire respire... et ne fournira que 0,01% de l'énergie initialement disponible au consommateur secondaire (l'animal qui va le prédater);

- enfin (si la chaine alimentaire s'arrête là) le prédateur ne constituera que 0,001% de l'énergie disponible initialement s'il devait, à son tour, être mangé.

Trasnferts et pertes d'énergie le long d'une chaine alimentaire. Source: SVT; Nathan, seconde.
Trasnferts et pertes d'énergie le long d'une chaine alimentaire. Source: SVT; Nathan, seconde.

 

 

La productivité des producteurs secondaires correspond en fait à l’efficacité alimentaire, c’est à dire la quantité d’aliment nécessaire pour obtenir un gain de un kilogramme de poids vif. Cette efficacité alimentaire est variable en fonctions de l’élevage, du type d’alimentation et des races au sein des espèces.

 

Les pertes dans un réseau trophique sont :

- les pertes de matière et d'énergie non utilisée

- les pertes de matière non assimilée (excréments)

- les pertes par dégradation de la matière organique lors de la respiration.

 

Le rendement correspond au rapport entre la masse de matière produite par les consommateurs d’un maillon donné et la masse de matière prélevée dans la production du maillon précédent. Ex : le rendement d'une vache est de 10% (pour produire 1kg de viande de vache il faut qu'elle mange 10 kg d’herbe).

Plus on s’élève dans la pyramide des biomasses plus le rendement est faible. Par exemple il faut 1000kg de plancton et végétaux aquatiques pour créer 100kg de zooplancton (plancton animal) et micro-organismes. Ces 100kg de plancton seront nécessaires pour créer 10kg de poissons herbivores qui seront eux-mêmes nécessaires pour créer 1kg de poisson carnivore...

 

 

Pyramide de biomasse et niveaux trophiques.
Pyramide de biomasse et niveaux trophiques.

 

D'un niveau trophique (= niveau alimentaire, ex. producteur primaire, consommateur de premier ordre...) au suivant, 90% en moyenne de la biomasse est perdue :
- soit parce qu'elle est non consommée (exemple : la feuille d'herbe non broutée par l'herbivore) ;
- soit parce qu'elle est consommée mais non assimilée (voir schéma ci-dessous) ;
- soit la matière est assimilée mais des pertes ont lieu par la respiration qui assure les dépenses énergétiques des organismes.

Au final la croissance effective de l'être-vivant utilise environ 15% sur la matière organique totale ingérée au début (voir schéma ci-dessous) :

 

 

Mais ce schéma constitue que la première étape de la chaine alimentaire (par exemple du producteur primaire = matière organique ingérée par un herbivore). Car l'énergie de 15,4% utilisée ici pour la croissance du consommateur constituera la seul énergie utilisable pour le consommateur secondaire qui mangera cet individu (donc peu d'énergie...).

 

Ce schéma se poursuit ainsi :

 

 

BILAN : les transferts de matières et d’énergie entre les être vivants de l’écosystème ne se fait pas sans pertes. Ces pertes de matière ont une double origine :

- pertes respiratoires à chaque niveau trophique.

- pertes sous forme d’excréments et de matière non utilisée.

La perte de biomasse le long d’une chaine est d’autant plus faible que le nombre d’êtres vivants en jeu est restreint.

Schéma-bilan des flus de matière et d'énergie dans un écosystème. Source : https://lamaisondalzaz
Schéma-bilan des flus de matière et d'énergie dans un écosystème. Source : https://lamaisondalzaz

III - Impact des pratiques agricoles sur l'environnement

 

Les habitudes alimentaires changent en fonction du contexte culturel, social et économique. l'agriculture repose sur la création d'agrosystèmes et leur gestion dont le principal rôle est de nourrir l'humanité. connaître les spécificités de ces agrosystèmes et leur impact écologique permet de prendre conscience de l'importance de nos choix alimentaires.

 

 

Source : Nathan SVT 1ère EL/S
Source : Nathan SVT 1ère EL/S

Lors de l'exportation, lors de la récolte, des végétaux cultivés, pezu d'éléments restent sur place. Cela va entrainer un appauvrissement croissant du sol : la fertilité du sol va décroître et obliger l'agriculteur à utiliser des engrais (ci-contre les quantité d'éléments minéraux exportés lors de la récolte et ne retournant pas dans le sol).

 

Ainsi, l'exportation des cultures diminue la fertilité du sol par une absence de restitution.

Source : nathan svt 1ère ES/L.
Source : nathan svt 1ère ES/L.

 

L'utilisation d'engrais et rendements agricoles

Le document 3 détaille l'évolution des rendements pour différentes doses d'engrais. On remarque qu'il existe un lien entre le rendement et la dose d'engrais : en effet, plus la dose est importante et plus le rendement augmente. Mais cette augmentation arrive très vite à un plateau. Le rendement va alors stagner quelque soit la dose d'engrais que l'on ajoute.

Parmi les éléments nutritifs indispensables aux végétaux, certains peuvent être retenus au niveau du sol (potassium, magnésium) ou être complètement libres et entrainés en profondeur (nitrates, sulfates). Les pluies entrainent de différentes façons les substances issues des engrais. Les eaux de surfaces (= écoulements superficiels) et les eaux souterraines (eaux d'infiltration) peuvent être victimes de cette pollution.

Carte française des grandes régions agricoles. Source : http://www.cartesfrance.fr
Carte française des grandes régions agricoles. Source : http://www.cartesfrance.fr

 

Par exemple les nitrates très solubles, se retrouvent dans les eaux superficielles et les eaux souterraines. Ils sont éliminés des eaux de surface par l’activité de certaines bactéries qui les consomment, mais ils s’accumulent facilement dans les eaux souterraines. Les nitrates ont trois grandes origines :

- les engrais de synthèse ou organiques (lisiers, etc.)

- la décomposition des matières organiques du sol (humus)

- la décomposition des résidus de culture Le niveau maximal de nitrates autorisé par la communauté européenne est de 50 mg/L.

Moyenne annuelle du taux de nitrate dans les eaux de surface. Source : http://lanvert.hautetfort.com/tag/nitrates
Moyenne annuelle du taux de nitrate dans les eaux de surface. Source : http://lanvert.hautetfort.com/tag/nitrates
Concentrations en nitrate dans les eaux souterraines françaises. Source: ministère de l'écologie
Concentrations en nitrate dans les eaux souterraines françaises. Source: ministère de l'écologie

Très rapidement les engrais répandus sur les sols agricoles peuvent se retrouver dans les eaux superficielles (cours d'eau...) et dans les eaux souterraines. Ci-contre la carte des concentrations en nitrates relevées pour les eaux souterraines de France. Lorsqu'on compare cette carte avec celles (ci-dessus) des grandes régions agricoles françaises on remarque que les concentrations sont élevées dans les grandes régions agricoles (régions de grandes cultures en jaune et bleu foncé) :

- Bretagne

- Ile de France (or agglomération parisienne)

- Beauce

- Vendée

- Sud-ouest

Eutrophisation d'un lac par prolifération des algues en lien avec une pollution aux phosphates. Source : http://www.cpepesc.org/L-EUTROPHISATION-des-rivieres-par.html
Eutrophisation d'un lac par prolifération des algues en lien avec une pollution aux phosphates. Source : http://www.cpepesc.org/L-EUTROPHISATION-des-rivieres-par.html

Les nitrates et les phosphates sont reconnus comme les principaux responsables de l’eutrophisation des lacs et cours d‘eau. Lorsque les nitrates atteignent un cours d’eau, ils causent la prolifération de la végétation aquatique (algues...) provoquant une désoxygénisation progressive, nuisible pour les espèces aquatiques qui meurent asphyxiées. Le dépôt des végétaux morts finit aussi par combler les rivières et les lacs ; Ce phénomène est appelé eutrophisation.

Pollution par les nitrates

La pollution par les nitrates crée aussi des "marées vertes" c'est-à-dire une prolifération importante des algues marines à proximité des côtes où se déversent les eaux d'écoulement superficiels riches en nitrates. La Bretagne (voir une plage ci-contre) est particulièrement touchée par ce phénomène. Le coût engendré par le nettoyage de ces plages pour permettre aux touristes de s'y promener est chiffré en dizaines de millions d'euros par an.

Utilisation de pesticides

Pour lutter contre les ravageurs des cultures, l'Homme utilise de nombreux pesticides (appelés à tord "produits phytosanitaires pour moins effrayer le grand public).

Ces pesticides ont pour but de tuer les insectes ravageurs (comme la pyrale du mais par exemple).

 

Ces pesticides permettent d'augmenter les rendements en diminuant la quantité de végétaux détruits par les ravageurs. Mais le coût du traitement aux pesticides peut-être très important (voir document 4 ci-contre).

 

Source : Hatier SVT 2011 1ère ES/L
Source : Hatier SVT 2011 1ère ES/L

Consommation d'eau

L'agriculture consomme environ 70% des ressources mondiales en eau douce (voir diagrammes ci-dessous).

L'élevage nécessite aussi beaucoup d'eau mais le volume nécessaire varie suivant l'animal élevé. Le document ci-contre montre que la culture de plantes nécessite toujours moins d'eau que l'élevage. Et entre différents élevages, la production d'1 kg de viande bovine nécessite environ 5 fois plus d'eau que celle d'1kg de poulet. Cette analyse tient compte de la nourriture donnée aux animaux : ici les bovins consomment beaucoup de mais et soja, 2 plantes dont la culture nécessite beaucoup d'eau. Alors que les poulets consomment surtout des graines.

 

Quelques chiffres pour mieux comprendre (pour d'autres détails : LIEN):

Pour produire les cultures suivantes, il faut :
- 238 litres d’eau pour 1 kg de maïs ensilage ;
- 346 litres d’eau pour 1 kg de banane ;
- 454 litres d’eau pour 1 kg de maïs grain ;
- 524 litres d’eau pour 1 kg d’orge ;
- 590 litres d’eau pour 1 kg de pomme de terre ;
- 590 litres d’eau pour 1 kg de blé ;
- 900 litres d’eau pour 1 kg de soja ;
- 1600 litres d’eau pour 1 kg de riz pluvial ;
- 5000 litres d’eau pour 1 kg de riz inondé ;
- 5263 litres d’eau pour 1 kg de coton.

Secteurs prélevant de l'eau.
Secteurs prélevant de l'eau.

On constate que le secteur d'activité qui prélève le plus d'eau est l'énergie (hydraulique, nucléaire). Cela dit, la plus grande partie est restituée au milieu naturel, avec parfois quelques modifications comme une élévation de la température pour l'eau servant à refroidir les centrales nucléaires. Si on considère la consommation nette (c'est à dire l'eau qui n'est pas restituée au milieu naturel), on constate que le secteur de l'agriculture est de loin le plus gros utilisateur avec 68%.

Source : Hatier SVT 2011 1ère ES/L
Source : Hatier SVT 2011 1ère ES/L

 

Surface agricole

Ici aussi la production de viande de bœuf, de poisson et de cochon constitue la plus forte utilisation du sol dans l'agriculture.

Ceci est dû à l'implantation des élevages mais surtout à la production de végétaux nécessaires à l'alimentation de ces animaux.

La carte ci-dessous détaille la proportion de surface agricole pour chaque pays. Il semble exister à l'échelle mondiale une réserve importante de sols potentiellement cultivables. Cette réserve, et les possibilités d'augmenter la productivité sur les terres actuellement cultivées, conduisent différents auteurs à conclure que, sur le plan technologique, l'alimentation de 10 milliards d'hommes peut être assurée sans grand problème.

Proportion de surface agricole pour chaque pays. Source : adapté de l’Atlas de la Biosphère, Université de Wisconsin, 1999
Proportion de surface agricole pour chaque pays. Source : adapté de l’Atlas de la Biosphère, Université de Wisconsin, 1999

Cette réserve est néanmoins inégalement répartie. Elle apparaît importante en Afrique et en Amérique du Sud, ce qui correspond en grande partie aux forêts équatoriales de ces continents. Cette réserve apparaît très faible dans des régions à forte densité de population et à forte croissance démographique comme l'Asie Centrale (Inde..) ou l'Asie du Sud-est (Chine, Indonésie...) ce qui posera de gros problèmes de développement dans le futur.

Cela conduit de nos jours la Chine à acheter le maximum de terres arables en Afrique pour développer son agriculture !

 

La production de gaz à effet de serre et le dérèglement climatique

L'agriculture et l'élevage sont fortement mécanisés pour permettre les rendements actuels : machines-outils, tracteurs, transport des matières, exportations... A cela se rajoute des processus biologiques (fermentation entérique...) et la création et l'utilisation d'intrants (engrais...) qui nécessitent beaucoup d'énergie et donc libèrent une grande quantité de gaz à effet de serre.

L’agriculture émet deux principaux gaz à effet de serre : le méthane (CH4) et le protoxyde d’azote (N2O). Le méthane, 28 fois plus « réchauffant » que le dioxyde de carbone (CO2) et provient des flatulences des bovins (= fermentation entérique), des déjections animales et des rizières. Les pets et rots de nos vaches sont donc la première source d’émissions agricoles dans le monde : 39 % en 2011.

Quant au protoxyde d’azote, au pouvoir réchauffant 310 fois plus grand que le CO2, il se dégage de l’épandage des engrais azotés minéraux et organiques. Il faut ajouter à cela un peu de CO2, émis par les tracteurs et autres machines agricoles.

Le graphique ci-dessous détaille que les 5 premiers producteurs de GES (gaz à effet de serre) sont en lien avec l'agriculture et l'élevage.

Origine des émissions de GES en 2012. Source : http://reporterre.net/Climat-l-agriculture-est-la-source
Origine des émissions de GES en 2012. Source : http://reporterre.net/Climat-l-agriculture-est-la-source

Seule l'Europe (voir graphique ci-dessous) voit ses émissions de GES baisser depuis 1990 par une modification des pratiques agricoles entre autres.

Source : http://reporterre.net/Climat-l-agriculture-est-la-source
Source : http://reporterre.net/Climat-l-agriculture-est-la-source

Sans surprise ce sont les plus gros pays producteurs et exportateurs/consommateurs de viande (voir carte ci-dessous) qui émettent le plus de GES.

Emission de GES mondiales. Source : http://reporterre.net/Climat-l-agriculture-est-la-source
Emission de GES mondiales. Source : http://reporterre.net/Climat-l-agriculture-est-la-source
Conséquences de la production alimentaire sur le réchauffement climatique. Source hatier SVT.
Conséquences de la production alimentaire sur le réchauffement climatique. Source hatier SVT.
Schéma-bilan
Schéma-bilan

 

BILAN : les traitements et les méthodes agricoles ainsi que les cultures et les élevages sont une source de pollution.

Les nitrates utilisés comme engrais se retrouvent très souvent dans les cours d'eau et les polluent.

 

L'agriculture utilise une forte part des ressources en eau et des sols dans le monde et perturbe fortement les écosystèmes tout en diminuant la biodiversité.

 

Les agrosystèmes nécessitent une grande quantité d'énergie (sous forme d'hydrocarbures pour les machines-outils et d'électricité) et émettent de grandes quantité de GES qui accélèrent le réchauffement climatique ce qui accroît encore les problèmes de l'agriculture et renforce son utilisation d'eau et d'intrants chimiques.

 

IV - Impact des pratiques agricoles sur la santé

 

La bioaccumulation de pesticides

La pollution par les molécules  utilisées dans les pesticides constitue un grave problème pour l'environnement. En effet, celles‐ci sont peu biodégradables et persistent dans l’environnement pendant des années voire des siècles et sont extrêmement toxiques pour l’Homme.

La bioaccumulation désigne la capacité des organismes à absorber et concentrer dans tout ou une partie de leur organisme (partie vivante ou inerte telle que l'écorce ou le bois de l'arbre, la coquille de la moule, la corne, etc..) certaines substances chimiques. L'exemple du mercure dans les saumons ou du DDT dans les ours polaires et les phoques est très parlant.

Bioaccumulation du DDT dans les animaux le long de la chaine alimentaire. Source:
Bioaccumulation du DDT dans les animaux le long de la chaine alimentaire. Source:

 

Le DDT est un produit organophosphoré utilisé dans la lutte contre les larves des insectes (ex: utilisé contre les larves de moustiques pour éviter leur prolifération, il est aujourd'hui interdit). Il est épandu par avion ou tracteur sur les cultures. Mais les quantités utilisées sont très importantes et la majorité du DDT ne reste pas sur les plantes et il est lessivé par les pluies et se retrouve rapidement dans les cours d'eau.

Cette molécule à la particularité de se fixer aux lipides et donc à la graisse des animaux lorsqu'il est ingéré. Les premiers êtres-vivants touchés sont les producteurs primaires et les herbivores (ex: algues marines et le zooplancton qui s'en nourrit).

Principe de la bioaccumulation du DDT le long de la chaine alimentaire. Source : les écologistes de l'Euzière.
Principe de la bioaccumulation du DDT le long de la chaine alimentaire. Source : les écologistes de l'Euzière.

 

A chaque maillon de la chaine alimentaire la concentration en DDT augmente, c'est la bio-accumulation,  et c'est le prédateur situé tout en haut de la chaine alimentaire (ours, grèbe huppé, saumon, homme...) qui absorbe la plus grande quantité de DDT.

La consommation de viande contaminée au DDT produit des effets néfastes sur la santé:

- symptômes d'empoisonnement

- cancers du sein

- destruction du foie

- naissances prématurées chez l'Homme

- diminution du nombre de spermatozoïdes...

 

Les maladies neuro-dégénératives : la maladie de la vache folle

Dans les années 90, les éleveurs ont utilisé en complément de l’alimentation du bétail des farines protéiques d’origine animale. Ces farines étaient constituées d’os et de viande (mouton et bœuf) broyées,  et chauffées. Mais la viande provenait d'animaux morts de différentes causes dont les maladies. C'était un moyen très rentable de nourrir les animaux car les carcasses sont données et l'apport en protéines revient très peu cher. Il s'agissait de recycler de la viande morte/malade pour en nourrir des herbivores ! Une forme de cannibalisme pour les vaches d'ailleurs.

 

La viande a ainsi été contaminée par des prions, protéines spéciales qui entrainent des lésions du cerveau, qui étaient présent dans les carcasses d'animaux : la maladie s'appelle l'encéphalopathie spongiforme bovine car elle donne un aspect spongieux au cerveau des vaches au microscope. Ces lésions du système nerveux central induisent comme symptômes une incapacité à coordonner ses mouvements associée à des troubles du comportement et une absence de fièvre.

 

Les pesticides se dégradent difficilement et se retrouvent à tous les niveaux dans les chaines alimentaires jusqu'à empoisonner les consommateurs en haut de la chaine par bioaccumulation dans leur tissus graisseux.

L'utilisation abusive de compléments alimentaires (farines animales, antibiotiques...) peut avoir de graves conséquences sur la santé humaine et animale (apparition de bactéries résistantes, maladies comme l'encéphalopathie spongiforme bovine, cancers...).

 

V - Vers une agriculture durable

 

Traiter les eaux usées

Pour lutter contre la pollution des eaux et des sols, il est nécessaire de diminuer les quantités de pesticides et d'engrais présents dans l'eau. En commençant par l'eau rejetée par les villes dans la nature. C'est à ce niveau qu'interviennent les stations d'épuration. Voir ci-dessous le principe de fonctionnement.

Principe de fonctionnement d'une station d'épuration.
Principe de fonctionnement d'une station d'épuration.

Le choix de la pratique agricole peut largement améliorer l'état de l'érosion des sols ainsi que la biodiversité du sol.

Ci-dessous 3 exemples de travail du sol pour 3 résultats très différents. Il en ressort qu'il est possible de produire différemment, avec une perte de rendement, mais de façon durable en préservant le sol, l'environnement et la biodiversité.

 

Les Incas et les Mayas cultivaient déjà plusieurs espèces sur un même champ pour faire profiter à l'une des avantages de l'autre (comme la production d'azote par les haricots qui étaient cultivés sous le mais).

D'autres pratiques existent, voir ci-dessous :

 

 

BILAN : certaines pratiques agricoles peuvent nuire à l'environnement ou à la santé des humains.

La prise de conscience de ce problème est à l'origine de pratiques intégrant une gestion agricole durable (avec un usage raisonné des engrais et pesticides, l'implantation de haies pour augmenter la biodiversité et accentuer le rôle des auxiliaires de l'agriculture), garants d'une meilleure qualité ("agriculture biologique") et limitant les nuisances pour l'environnement et la santé.

Les rendements sont souvent inférieurs mais un progrès est possible et par rapport au coût sanitaire et environnemental, ce type d'agriculture est positif !


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