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Vers une agriculture durable
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Introduction :
Ce cours traite de l’agriculture.
Dans les deux premières parties, nous comparerons l’écosystème naturel et l’agrosystème.
La troisième partie s’intéressera aux pratiques collectives en terme d’alimentation et aux conséquences globales de ces pratiques.
Nous verrons ensuite l’amélioration des espèces agricoles et les impacts des pratiques agricoles.
Enfin, nous terminerons par une présentation de quelques pratiques permettant une agriculture durable.
Écosystèmes naturels
Dans la nature, quel que soit l’endroit où l’on se trouve, on rencontre des êtres vivants qui vivent dans un habitat précis. On appelle écosystème l’ensemble qu’ils forment et les relations qu’ils entretiennent.
Définitions
Écosystème :
Un écosystème est l’unité écologique de base formée par l’interaction des êtres vivants et du milieu dans lequel ils vivent.
Un écosystème est un système clos, c’est-à-dire qu’il n’y a aucune perte : tout est recyclé.
Un écosystème
Au cœur de l’écosystème forestier, le chêne pédonculé est l’un des producteurs primaires les plus importants.
Producteur primaire :
Un producteur primaire est un organisme qui crée sa propre matière organique à partir de la photosynthèse.
Le chêne est en relation avec les autres êtres vivants de l’écosystème forestier :
On appelle réseau trophique ces relations alimentaires au sein de la biocénose. Chaque écosystème connaît des conditions bien précises, on parle de biotope.
Biocénose :
La biocénose est l’ensemble des êtres vivants d’un écosystème.
Biotope :
Le biotope est l’ensemble des conditions physico-chimiques d’un écosystème.
L’Homme interagit avec la plupart des écosystèmes de la planète, mais ses actions peuvent mettre en péril certains de ces écosystèmes. Aujourd’hui pourtant, nous avons suffisamment de connaissances sur le fonctionnement des écosystèmes pour agir de manière raisonnée.
Par exemple, dans l’écosystème forestier, l’Homme peut prélever du bois pour le chauffage et des fruits pour son alimentation en quantités raisonnables pour l’écosystème, c’est-à-dire de façon à ce que celui-ci retrouve son équilibre très rapidement.
Malheureusement, comme c’est souvent le cas dans les forêts tropicales, l’Homme peut aussi réaliser des prélèvements tellement importants qu’il rompt l’équilibre de l’écosystème au risque de le faire disparaître.
Les flux d’énergie au sein de l’écosystème forestier
Flux d’énergie dans l’écosystème forestier
L’énergie principale est le Soleil. Il permet aux végétaux de réaliser la photosynthèse.
Une partie de l’énergie lumineuse qui arrive à l’écosystème n’est pas utilisée : elle est réémise. La plus grande partie de cette énergie permet la production primaire brute.
Production primaire brute :
La production primaire brute, abrégée PPB, est la quantité de matière organique produite par unité de surface et par unité de temps grâce à la photosynthèse.
La production primaire brute est utilisée de différentes façons :
Production primaire nette :
La production primaire nette correspond à la production primaire brute moins les pertes induites par la respiration des plantes.
Les décomposeurs du sol dégradent également une partie de leur énergie pour respirer.
Dans un écosystème naturel, il n’y a pratiquement pas d’échanges de flux et d’énergie avec l’extérieur si ce n’est l’énergie solaire qui est à la base de l’écosystème.
Agrosystèmes
Outre les prélèvements qu’il réalise dans les écosystèmes naturels, l’Homme s’est inspiré de la nature pour développer ce que l’on appelle des agrosystèmes.
Agrosystème :
Écosystème transformé ou construit par l’Homme afin d’être exploité.
On peut prendre comme exemple d’agrosystème le champ de maïs.
Dans cet agrosystème, seul un producteur primaire est recherché : le maïs. Les relations de la biocénose sont contrôlées au maximum et l’Homme fait partie intégrante du système.
Il y a une grande différence entre un écosystème et un agrosystème : l’agrosystème n’est pas un système clos. En effet, l’Homme va apporter à l’agrosystème un certain nombre d’intrants (engrais, produits phytosanitaires, semences, etc.).
Intrant :
Les intrants constituent l’ensemble des produits apportés par l’Homme aux agrosystèmes.
En plus d’apporter des intrants, l’Homme exporte de l’agrosystème la majorité de la biomasse comme le maïs lorsqu’il est mûr.
Il y a donc de nombreux intrants :
En sortie, on trouve les épis de maïs.
On parle de productivité pour qualifier les flux sortant de l’agrosystème.
Agrosystème
Pratiques collectives et conséquences globales
Il existe différentes finalités aux épis de maïs récoltés dans l’agrosystème « champ de maïs » :
Lorsque l’Homme n’est que consommateur secondaire des épis de maïs, il y a une perte d’énergie.
Un hectare de maïs produit des grains dont la valeur énergétique est de 85 mégajoules. Or l’Homme a besoin de 4,1 mégajoules d’énergie par an.
Par ailleurs, on sait qu’un kilo de maïs consomme 1 300 litres d’eau.
Consommation énergétique de l’Homme par an
Une comparaison peut être faite avec l’agrosystème « élevage bovin » :
Par ailleurs, pour 1 kilo de viande, 13 500 litres d’eau sont nécessaires.
Comparaison entre deux agrosystèmes
Amélioration des espèces agricoles et impacts des pratiques agricoles
Pour faire face à une population grandissante qui consomme de plus en plus de viande, l’Homme cherche à améliorer les espèces agricoles, ce qui a des conséquences pour l’environnement et pour la santé.
À l’origine de toute plante cultivée il y a un ancêtre sauvage que l’Homme a domestiqué. Pour le maïs, l’espèce sauvage ancestrale s’appelle la téosinte. L’Homme a domestiqué cette plante et a réalisé une sélection génétique.
Sélection génétique :
La sélection génétique est le principe par lequel l’Homme choisit de reproduire deux espèces qui présentent des caractéristiques qui l’intéresse.
Par exemple, pour le maïs, l’Homme a choisi de favoriser les sujets ayant les épis les plus longs, le nombre de grains par épis le plus élevé et les grains les plus gros.
OGM :
Les OGM sont des organismes vivants dont le génome contient un gène étranger codant pour un caractère apportant une amélioration à l’espèce d’origine.
Par exemple, on peut créer une variété de maïs qui possède le gène d’une bactérie qui lui permette d’être résistant à un parasite.
Les agronomes ont ensuite remarqué que lorsqu’on croise deux variétés différentes, le produit de ce croisement, que l’on appelle un hybride, est très vigoureux.
Aujourd’hui, on entend de plus en plus parler d’organismes génétiquement modifiés (OGM).
L’industrie crée différents OGM dont les plus connus sont résistants aux herbicides. Cela permet de mettre des herbicides très puissants dans les champs sans atteindre la plante cultivée.
Mais l’utilisation de plantes OGM résistantes aux herbicides entraîne plusieurs problèmes, dont d’importantes pollutions.
Un herbicide appelé DDT (qui est maintenant interdit en France) a été retrouvé à des concentrations très faibles dans les océans.
Par ailleurs, nous sommes consommateurs primaires ou secondaires des cultures traitées aux herbicides. Il est donc évident que l’on retrouve des traces de ces produits chimiques dans notre corps.
L’utilisation d’intrants à outrance a de graves conséquences sur la santé de notre planète et de ses habitants à différents niveaux.
Les conséquences sont catastrophiques en Bretagne par exemple où, dans la plupart des villes et villages, il est interdit de consommer de l’eau du robinet qui peut même être mortelle chez les nourrissons. La même région connaît régulièrement une prolifération d’algues vertes sur les plages qui dégagent des substances toxiques et asphyxie les milieux où elles se développent.
Des pratiques agricoles pour une agriculture durable
De nouvelles techniques sont mises au point afin de préserver la richesse du sol. Trop longtemps négligé, cet aspect de la production agroalimentaire est pourtant le garant d’une production tant qualitative que quantitative.
Ces techniques sont nombreuses et variées.
Le principe est de changer chaque année de culture sur un champ donné. On peut ainsi tourner sur 4 à 5 ans avec 3 cultures, avec 2 années lors desquelles on laisse la parcelle à l’état de jachère. Cette technique permet de ne pas épuiser le sol puisque chaque culture a des exigences propres.
Si chaque année, le sol est le support de la même culture, il va finir par manquer d’éléments nécessaires à cette culture. Dans une rotation, on intègre généralement des plantes qui fixent l’azote atmosphérique et permettent d’enrichir le sol en azote pour les cultures suivantes. De cette manière, l’engrais n’est plus nécessaire.
La rotation des cultures permet aussi de limiter la prolifération des espèces nuisibles et mauvaises herbes car eux aussi sont spécifiques à chaque culture.
Le labour a des effets néfastes sur l’activité du sol. Son but est d’enfouir la matière organique dans le sol.
Cependant, la matière organique ne peut se décomposer qu’en présence d’oxygène, ce qui n’est pas le cas lorsqu’elle est enfouie. De plus, le labour détruit les vers de terre, qui sont garant d’un bon fonctionnement des sols. Des études ont montrés que le non-labour permet une augmentation importante de la matière organique dans un sol.
En gardant les haies qui bordent les champs, les agriculteurs favorisent l’accès aux prédateurs naturels des espèces nuisibles aux cultures. L’utilisation de pesticides n’est alors plus nécessaire.
Le couvre-sol végétal permet de ne pas laisser les mauvaises herbes s’installer dans le champ car la culture couvre-sol leur fait concurrence.
Cette technique permet également de ne pas laisser le sol nu pendant l’hiver, ce qui évite l’érosion. Si le couvre-sol choisi est de la famille des légumineuses, il va enrichir le sol en azote directement assimilable par la culture qui sera implantée par la suite.
Il existe ainsi de nombreuses techniques qui visent à diminuer ou supprimer l’utilisation des intrants : il suffit pour cela d’imiter au maximum le fonctionnement d’un écosystème naturel.
Conclusion :
Il est aujourd’hui indispensable de comprendre les écosystèmes naturels afin de transformer notre agriculture. En effet, dans l’état actuel des choses, celle-ci ne permettra pas de nourrir l’ensemble de la population sans répercussions tragiques sur notre environnement et notre santé.