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Pourquoi maintenir la diversité génétique des animaux domestiques ?

À travers le monde, 14 espèces animales produisent 90 % des protéines consommées par les humains. Les processus d’intensification et de standardisation de la production agricole poussent à une certaine uniformisation de ces espèces. Une spécialisation toujours plus importante de ces animaux est alors recherchée et aboutit à une grande inégalité dans l’usage de ces races : certaines populations de vaches, sélectionnées par exemple pour leur grande production laitière, sont présentes partout dans le monde alors que des populations plus locales voient leurs effectifs baisser ou disparaissent. Cet appauvrissement de la diversité génétique pourrait avoir des conséquences importantes pour le futur de la production et les services rendus par les écosystèmes pâturés par des herbivores domestiques, en l’absence d’herbivores sauvages en nombre et avec une diversité suffisante. Alors comment maintenir une telle diversité ? Par quels acteurs passe cette conservation ? Pour quel rôle au sein des écosystèmes ? Anne Lauvie, chargée de recherche en gestion territoriale des populations animales locales à l’Inra nous éclaire sur les enjeux de la diversité génétique chez les animaux domestiqués.

[Appel à projets – Ecophyto2+]

Il vise à soutenir les efforts de recherche dans le domaine de la connaissance des impacts des produits phytopharmaceutiques sur la santé et sur les écosystèmes. Les recherches pourront permettre de mieux caractériser les liens entre les expositions à ces substances aux niveaux rencontrés dans l’environnement et la survenue d’effets, en particulier chroniques, notamment du fait des expositions à des faibles doses, sur les organismes et/ou les écosystèmes. Les résultats obtenus devront permettre d’appuyer les politiques publiques et notamment la réduction des risques liés aux produits phytopharmaceutiques, conformément au plan Ecophyto 2+.

 

Toutes les informations sur la page de l’appel Ecophyto2+.

Les écosystèmes agricoles : une évaluation dans le cadre du programme EFESE

Depuis son émergence au Néolithique, l’agriculture modèle les écosystèmes afin de les rendre plus productifs et de couvrir les besoins croissants de la population humaine en produits végétaux et animaux. Les écosystèmes agricoles se caractérisent donc par un fort degré d’anthropisation qui résulte des actions de reconfiguration des milieux et de gestion des sols et de la biomasse par les agriculteurs. La tendance constatée depuis les années 1950 en France est à l’agrandissement de la taille moyenne des exploitations, à la réduction du nombre d’espèces cultivées et à la simplification des structures paysagères. Tous ces facteurs entrainent une baisse de la diversité biologique et de l’abondance des espèces associées aux écosystèmes agricoles.

Nourrir la planète sans l’uniformiser : les dangers de la pollution à l’azote

L’azote, bien que majoritaire dans notre atmosphère (78 % de l’air), est un élément limitant de la croissance pour les règnes animal et végétal dans de nombreux écosystèmes (Vitousek & Howarth, 1991). Il y a sur Terre beaucoup d’azote inerte (N2), mais peu de composés azotés réactifs comme le nitrate (NO3), l’ammonium (NH4) et l’ammoniac (NH3) qui sont les principales formes assimilables par les plantes, à l’exception de quelques familles botaniques comme les légumineuses fixant l’azote atmosphérique grâce aux symbioses avec des bactéries. Ceci amène un paradoxe évident qui resta longtemps indépassable : l’azote est partout sur la planète mais naturellement accessible seulement par quelques organismes qui conditionnent l’ensemble de l’accès à cette ressource pour toute la chaîne du vivant. Le cycle de l’azote, naturel comme anthropique, fut donc au départ basé sur une économie du recyclage de l’azote contenu dans les matières organiques en décomposition.

 

Les assolements1 dès le Moyen-Âge, les pratiques agricoles cherchant à bénéficier au mieux des fumures animales, la collecte des « boues, racluns et immondices urbaines » dans les villes du monde témoignent de ce souci historique et général de réinjecter cet engrais « naturel » dans les sols (Barles, 2005). Jusqu’au début du 20e siècle, « le fumier était or » selon les mots de Victor Hugo dans Les Misérables, invitant les villes à fumer la plaine au lieu de le jeter aux égouts « en empestant les eaux et en appauvrissant les sols ». Et puis, il y a un siècle, deux chimistes allemands inventent les engrais minéraux et le procédé Haber-Bosch qui permet la synthèse de l’ammoniac à partir de l’azote de l’air et l’hydrogène. C’est peu dire que cette histoire fût un succès. Associés à de nouvelles techniques culturales et de nouvelles variétés de pesticides, les engrais chimiques produits à échelle industrielle ont permis la révolution verte et l’intensification agricole mondiale, accroissant les rendements et permettant à de nombreuses régions de s’approcher de l’autosuffisance alimentaire. Cependant, les coûts environnementaux et sociaux de l’agriculture industrielle ont longtemps été ignorés. Ils se sont cumulés à d’autres coûts liés à d’autres transformations concomitantes : l’accroissement des combustions d’hydrocarbures d’origines domestique et industrielle a multiplié les apports d’une autre source d’azote réactif, les oxydes d’azote, dont certaines formes comme le protoxyde d’azote (N2O) entrent dans la catégorie des gaz à effet de serre. La durabilité de ce système est aujourd’hui mise en question à mesure que la dégradation de la qualité des eaux de surface et souterraines ou encore que l’impact sur les sols et la biodiversité se font sentir (Gowdy & Baveye, 2019).

 

Le cachemire à petits prix : un commerce qui coûte cher aux écosystèmes mongols

Selon une étude fondée sur des données satellitaires, un très fort recul de la végétation dans les steppes mongoles est en cours. Il serait largement dû à l’augmentation du bétail dans le pays. Si les variations des précipitations jouent un rôle important, le surpâturage paraît en être la cause principale. Cette baisse de biomasse végétale est loin d’être homogène sur l’ensemble du territoire, et pose encore question. Cependant, dans les zones limitrophes du désert de Gobi, on attribue plus de 80 % de la perte de végétation au cheptel. Et sur l’ensemble du pays, c’est une perte de 12 % de territoire végétalisé qui a été comptabilisée entre 2002 et 2012 (Hilker et al., 2014). Cette dégradation de la steppe se traduit par une désertification qui prend notamment sa source dans le développement d’un commerce lucratif : celui du cachemire.

Si, depuis la sortie de la Mongolie du bloc soviétique en 1990, les produits de l’élevage comme la viande et la laine ont connu un effondrement de leurs prix, le cachemire, lui, se porte bien et l’élevage des « chèvres cachemires » s’est accru.

Les plantes favorisent-elles leurs parents ?

Les comportements de préférence ou de protection entre parents ont été largement documentés chez les animaux et même expliqués en termes d’avantage évolutif. Ainsi les individus apparentés trouveraient avantage à collaborer pour transmettre leurs gènes.

Il y a plus de dix ans, une biologiste canadienne avait émis l’idée qu’il pouvait en être de même pour les plantes. Cependant, comme ces dernières ne possèdent pas le système nerveux qui permet aux animaux de reconnaître leur parentèle, sa théorie n’a pas été considérée comme sérieuse. Depuis, la science a démontré que les plantes pouvaient distinguer les racines relevant du « soi » et les racines relevant du « non-soi », ouvrant une brèche vers un élargissement des perspectives en matière de comportement des plantes.

Les travaux scientifiques récents présentés par Elisabeth Pennisi dans une synthèse pour le journal Science en janvier 2019 vont encore plus loin.

 

Les conséquences pratiques que sous-tendent les premières études sur la reconnaissance familiale chez les plantes et ses conséquences ont suscité l’intérêt de la communauté scientifique. Les mécanismes en jeu pour favoriser les individus apparentés sont divers : certaines espèces limitent l’étendue de la propagation de leurs racines, d’autres modifient le nombre de fleurs qu’elles produisent et quelques-unes inclinent ou déplacent leurs feuilles pour minimiser l’ombrage des plantes voisines. Néanmoins, les questions persistent : une plante identifie-t-elle un parent génétique ou reconnaît-elle simplement que sa voisine est plus ou moins semblable à elle-même ?

 

« Il semble que chaque fois qu’un scientifique cherche un effet de préférence parentale chez les plantes, il le trouve », a déclaré André Kessler, un spécialiste en écologie chimique à l’université de Cornell.

 

Un des premiers exemples intéressants est celui de la sauge buissonnante (Artemisia tridentata) en Amérique du nord. Attaqués par des herbivores, les arbustes libèrent des substances chimiques volatiles qui poussent l’arbre voisin à produire des composés toxiques pour leurs ennemis communs. L’écologue Richard Karban, de l’Université de Californie à Davis, s’est demandé si les parents étaient prévenus de manière préférentielle. Il avait déjà été établi que les buissons se divisaient en deux « chémotypes »1, émettant soit du camphre soit de la thuyone lorsque leurs feuilles sont endommagées. L’équipe a montré que les chémotypes étaient héritables, ce qui en faisait un signal potentiel de reconnaissance de parentèle. En 2014, les chercheurs ont indiqué que, lorsque les substances volatiles d’une plante présentant un chémotype donné étaient appliquées sur le même type de plante, ces plantes produisaient des défenses anti herbivores plus fortes et présentaient beaucoup moins de dommages causés par les insectes que lorsque les substances volatiles provenaient d’une plante de l’autre chémotype.

 

Un second exemple est fourni par la moutarde Arabidopsis thaliana. Il y a environ huit ans, Jorge Casal, biologiste spécialiste des plantes à l’université de Buenos Aires, a remarqué que les plants d’Arabidopsis poussant aux côtés de parents modifient l’arrangement de leurs feuilles pour réduire l’ombrage sur leurs voisines, mais qu’elles ne le font pas lorsque les voisins ne leur sont pas apparentés. Leur perception de la présence de parents était toutefois un mystère. En 2015, l’équipe de Casal a découvert que la force avec laquelle la lumière est réfléchie sur les feuilles voisines donne une indication de la parenté et initie les réarrangements dans les feuilles. Des membres d’une même famille ont tendance à produire des feuilles à la même hauteur et par conséquence à renvoyer plus de lumière vers leurs voisines. L’équipe de chercheurs a mis en évidence que cette réduction d’ombrage favorisait une croissance plus vigoureuse et une meilleure production de graines.

Ce fut le premier cas de reconnaissance des parents chez les plantes où la relation complète incluant la reconnaissance de la parentèle (signal et récepteur) et ses conséquences a été mis en évidence. Depuis lors, Casal et son équipe ont montré en 2017 dans les Actes de la National Academy of Sciences que, lorsque des tournesols apparentés sont plantés les uns à côté des autres, ils s’organisent également pour ne pas se gêner entre eux. Les tournesols inclinent leurs tiges en alternance d’un côté ou de l’autre de la rangée. Pour pousser encore plus loin l’expérience, ils ont planté entre 10 et 14 plantes apparentées par mètre carré – une densité plus élevée que dans les plantations commerciales – et ont obtenu 47 % d’huile en plus lorsque les plantes étaient libres de leur mouvement (et donc capables de s’éloigner les unes des autres) comparées aux mêmes plantes contraintes de pousser droit.

 

Plus tard, Susan Dudley, écologiste de l’évolution des plantes (university McMaster à Hamilton, au Canada) a déclaré : « nous devons reconnaître que les plantes ne détectent pas seulement s’il fait jour ou nuit, ou si elles ont été attaquées, mais qu’elles reconnaissent aussi avec qui elles interagissent ». Estimant que les mêmes forces évolutives qui conduisent à favoriser la parentèle devraient s’appliquer aux plantes, la chercheuse a conduit des expérimentations avec de la roquette des mers (Cakile edentula), une plante succulente trouvée sur les plages nord-américaines. Elle a ainsi publié en 2017 une étude démontrant que le système racinaire de la roquette était moins développé lorsqu’elle était cultivée en pots avec des plantes apparentées par rapport à la même roquette cultivée avec des plantes non apparentées de la même population. Elle a suggéré que la plante avait réduit la concurrence de ses propres racines en laissant plus de place à ses parents pour obtenir de la nourriture et de l’eau. Si son étude a été vivement critiquée tant en termes de rigueur statistique qu’en termes de conception, néanmoins d’autres chercheurs ont depuis publié des découvertes similaires.

 

Le 22 mai 2018, Rubén Torices et ses collègues de l’université de Lausanne (Suisse) et du Conseil national de la recherche espagnole ont publié dans Nature Communications les résultats d’une étude démontrant un phénomène de coopération chez une autre brassicacée d’ornement, Moricandia moricandioides. Après avoir cultivé 770 plantes en pot, seules ou avec trois ou six voisins de parenté variable, l’équipe a mis en évidence que les plantes cultivées avec des parents produisaient plus de fleurs, ce qui les rendaient plus attrayantes pour les pollinisateurs. Les expositions florales étaient particulièrement élevées dans les pots les plus peuplés. Torices, aujourd’hui enseignant à l’université King Juan Carlos à Madrid, qualifie ces effets « d’altruistes », car chaque plante abandonne individuellement une partie de son potentiel de production de graines pour dépenser plus d’énergie dans la production de fleurs avec une présomption d’une meilleure fertilisation au bénéfice de la communauté.

 

Chui-Hua Kong, spécialiste en écologie chimique (université d’agriculture de Chine, Beijing), exploite un effet similaire pour stimuler les rendements chez le riz. Son laboratoire étudie des variétés de riz émettant des produits chimiques à effet désherbant à partir de leurs racines, mais qui obtiennent des rendements trop faibles pour remplacer les variétés couramment cultivées qui nécessitent des herbicides. Toutefois, en septembre 2018, à l’issue de tests de terrain conduits pendant trois ans, les chercheurs ont publié dans le journal New Phytologist des résultats démontrant que des variétés de riz « autoprotectrices » (capables de reconnaître leur parentèle), avaient des rendements augmentés de 5 % lorsqu’elles étaient cultivées avec des parents, plutôt qu’avec des plantes non apparentées.

 

Pour tester l’approche à plus grande échelle et confirmer que ces liens familiaux suggérés pouvaient être exploités pour améliorer les rendements des cultures, les chercheurs ont répété l’expérience dans des rizières du sud de la Chine.

 

Brian Pickles, écologiste à l’université de Reading au Royaume-Uni, propose, quant à lui, que la reconnaissance de la parentèle puisse aider les forêts à se régénérer. En traçant les flux de nutriments et les signaux chimiques entre les arbres reliés par des champignons souterrains, il a montré que les sapins nourrissent préférentiellement leurs parents et les avertissent des attaques d’insectes. Les résultats suggèrent qu’une famille de sapins grandirait plus rapidement qu’une communauté de sapins non apparentés.

 

Pour certains biologistes, ce nouveau paradigme des plantes en communication et en coopération nécessite encore la production de preuves. « Je ne pense pas que nous ayons actuellement des preuves convaincantes d’une reconnaissance parentale chez les plantes », déclare Hélène Fréville, biologiste des populations à l’Inra de Montpellier. Laurent Keller, biologiste de l’évolution à l’université de Lausanne, a montré au contraire que les signes apparents de reconnaissance de la parentèle chez Arabidopsis provenaient plutôt de différences innées entre les plantes. Il appelle à plus de rigueur dans les études pour écarter d’autres explications potentielles, tout en prédisant que des preuves plus solides de la reconnaissance de la parentèle chez la plante émergeront. Karban, lui, est déjà pleinement convaincu. « Nous apprenons que les plantes sont capables d’un comportement beaucoup plus sophistiqué que nous avions pensé, c’est vraiment fascinant ».

 

1. Un chémotype est une entité chimique distincte au sein d’une même espèce (ensemble d’individus interféconds)

Devons-nous choisir entre nourrir l’humanité et protéger la nature ? Modélisation des liens entre l’environnement et la démographie humaine

La capacité de la population humaine à continuer de croître dépend fortement des services écosystémiques fournis par la nature. Or ceux-ci se dégradent de plus en plus à mesure que le nombre d’individus augmente, ce qui pourrait menacer le bien-être futur de la population humaine, comme cela a déjà été constaté par le passé avec la disparition de plusieurs civilisations humaines.

 

En construisant un modèle dynamique pour conceptualiser les liens entre la proportion mondiale des habitats naturels et la démographie humaine à travers quatre catégories de services écosystémiques (approvisionnement, réglementation, loisirs culturels et informationnels) les chercheurs ont essayé de déterminer si la trajectoire actuelle du développement humain pouvait conduire à un effondrement similaire.

 

Ils ont montré en premier lieu qu’il existe généralement un compromis entre la qualité de vie et la taille de la population humaine qui suit quatre scénarios :

  • Deux scénarios de déclin de la population :
    • Dans le cas d’une production alimentaire forte au détriment des services de régulation tels que la qualité de l’air et de l’eau, pollinisation ou la régulation des maladies, entraînant une augmentation du taux de mortalité et une dégradation de la nature
    • En cas de surexploitation des terres entraînant une diminution de la production alimentaire ou de baisse de l’efficacité de la production alimentaire qui ne couvre plus les besoins de la population
  • Un état de famine stable où la population continue de croître avec une faible alimentation
  • Un futur souhaitable en cas de compromis entre la conversion des terres pour nourrir toute la population et la conservation de la biodiversité et des services écosystémiques

 

Les deux scénarios de déclin sont dictés par des processus antagonistes entre conversion des terres pour l’agriculture et conservation des milieux naturels. Cependant, les deux sont incontestablement négatifs pour le bien-être humain et la nature : la conversion d’un trop grand nombre de terres naturelles en terres exploitées a des conséquences négatives sur les services de régulation et donc sur la population. Au contraire, la conservation de la nature préserve les services de régulation, mais est responsable de famine, si elle ne laisse pas de place à la production agricole.

 

La seule solution pour un futur souhaitable est de préserver à la fois les services écosystémiques d’approvisionnement et de régulation par un compromis équilibré entre la conservation de la nature et la conversion des terres pour l’agriculture. Ce scénario intermédiaire n’est possible qu’en évitant un emballement de la démographie et en conservant une population relativement « petite » autour de 10 milliards d’individus.

Comment mesurer la relation entre la biodiversité alimentaire et l’adéquation nutritionnelle des régimes alimentaires ?

En conséquence, les régimes alimentaires humains qui étaient composés d’une grande variété de plantes et d’animaux ont progressivement été remplacés par des régimes alimentaires composés principalement d’aliments transformés et comprenant un nombre limité de denrées alimentaires (Drewnowski et al., 1997).

Ces nouveaux régimes sont sources de nouvelles maladies, dites maladies métaboliques non transmissibles (obésité, diabètes, hypertension, maladies cardio-vasculaires) et responsables de véritables épidémies au niveau mondial. Il est en effet établi que les régimes de faible qualité nutritionnelle constituent le principal facteur de risque de mauvaise santé dans le monde entier (Abajobir et al., 2017) et sont corrélés à des indicateurs socio-économiques et politiques tels que le revenu, l’éducation, la cohésion et les inégalités sexuelles ou sociales.

 

Alors qu’on estime à 300 000 les espèces de plantes comestibles disponibles pour l’Homme, plus de la moitié des besoins énergétiques mondiaux sont actuellement satisfaits par quatre cultures : le riz, les pommes de terre, le blé et le maïs.

La biodiversité agricole et sauvage revêt un aspect essentiel pour la bonne nutrition humaine et la durabilité des systèmes alimentaires. Cette biodiversité contribue notamment à la résilience des exploitations agricoles, en particulier face aux aléas tels que les effets du changement climatique, les épidémies et les fluctuations des prix du marché. Dans les pays objets de l’étude, l’apport d’aliments issus de cueillette dans la nature est une source complémentaire de résilience des systèmes alimentaires, en particulier pendant la période où les récoltes sont les moins abondantes.

De manière surprenante, les points chauds (« hot spots ») de biodiversité sauvage et agricole mondiaux coïncident souvent avec des zones de grande pauvreté, de forte dégradation des écosystèmes et de malnutrition. Les populations qui s’y trouvent vivent ainsi souvent dans un environnement dégradé où l’érosion de la biodiversité sauvage et cultivée réduit la diversité alimentaire disponible et donc diminue la qualité des régimes en fonction des saisons, entrainant des problèmes de malnutritions.

 

En restaurant les écosystèmes et leurs fonctions, la gestion et l’usage durable de la biodiversité alimentaire cultivée et sauvage peut remédier aux carences en micronutriments des populations vulnérables par le soutien de systèmes de production avec une plus grande diversité d’espèces consommables.

Action n°11 : Je limite ma consommation d’huile de palme

L’île de Bornéo a perdu un tiers de ses forêts primaires1 entre 1973 et 2015 (Gaveau et al. 2016). C’est bien en Indonésie, plus qu’en Amazonie, que la disparition des forêts primaires est la plus rapide, avec 840 000 hectares perdus par an en 2012 (Margono et al. 2014). La plantation industrielle de palmiers à huile (Elaeis guineensis) y constitue l’une des principales causes de déforestation, avec la production de pâte à papier et de bois (Abood et al. 2015). Dans ce pays, premier producteur d’huile de palme avant la Malaisie, la superficie totale plantée en palmiers a été multipliée par sept en une vingtaine d’années (Carlson et al. 2012).

 

L’huile de palme est l’huile la plus produite dans le monde avec 70 millions de tonnes (USDA 2018). Elle est destinée à l’industrie alimentaire2 et à la production de cosmétiques3, de produits d’entretien, d’agro-carburants et d’électricité. La déforestation associée touche non seulement l’Asie, mais aussi l’Amérique latine et l’Afrique (Varsha et al., 2016). Au niveau mondial, sa production représente 8% de la déforestation imputée aux cultures, après le soja (19%) et le maïs (11%) (Union Européenne, 2013). Si le problème affecte des contrées lointaines, l’Union Européenne est le deuxième importateur et le troisième consommateur d’huile de palme au niveau mondial (USDA, 2018). Et cette consommation intensive n’est pas sans conséquence sur les plantes et les animaux dans les pays producteurs.

 

« Le déclin le plus sévère des orangs-outans a eu lieu dans des environnements détériorés par la récolte de bois et par les plantations industrielles d’huile de palme. »

 

Parmi les 193 espèces menacées par la production d’huile de palme, il faut citer l’orang-outan (Pongo pygmaeus), en danger critique d’extinction selon l’Union internationale pour la conservation de la nature (Ancrenaz et al., 2016). Une étude internationale s’est tout récemment intéressée à l’influence de l’extraction de ressources naturelles, y compris l’huile de palme, sur ces primates (Voigt et al., 2018). Les auteurs sont allés sur le terrain compter les nids que ces grands singes construisent pour s’abriter la nuit. À l’aide de ces données et de modèles informatiques, ils ont estimé à 100 000 le nombre d’orangs-outans tués entre 1999 et 2015. Si la cause principale du déclin des primates est la chasse illégale, la moitié des orangs-outans de l’île de Bornéo se trouvait en 2015 dans des habitats dégradés par la récolte de bois, les plantations industrielles et la déforestation (Voigt et al., 2018). Le déclin le plus sévère a eu lieu dans ces environnements détériorés. Mais est-ce là la seule espèce victime de l’huile de palme ? Qu’en est-il de l’impact sur la biodiversité de façon plus générale ?

 

« Dans les plantations de palmiers à huile, l’abondance des chauves-souris insectivores diminue, faute de proies, et les oiseaux « spécialistes » disparaissent. »

 

Des chercheurs ont compilé et analysé 25 articles scientifiques consacrés aux conséquences de la production d’huile de palme sur la biodiversité. D’après leurs résultats, les plantations de palmiers à huile abritent, sans surprise, un nombre d’espèces (richesse spécifique) inférieur à celui de forêts primaires et secondaires (Savilaakso et al., 2014). Certaines espèces voient leur abondance diminuer, comme la plupart des chauves-souris insectivores, faute de proies. Les plantations défavorisent également les espèces d’oiseaux les moins répandues et les plus exigeantes en termes de conditions environnementales et de ressources (oiseaux dits spécialistes). Cette disparition des oiseaux spécialistes dans les plantations s’expliquerait par une végétation au sol réduite par rapport aux forêts. En outre, les conditions plus chaudes et sèches qui règnent dans ces plantations nuisent à certaines espèces de fourmis, de coléoptères et d’abeilles. D’où un impact très probable sur les services écosystémiques tels que la pollinisation, le contrôle des ravageurs de culture et le fonctionnement des sols (Savilaakso et al., 2014).

 

Un mode de gestion adapté pourrait réduire ces conséquences néfastes sur la biodiversité. En effet, des études ont démontré que le nombre d’espèces d’oiseaux était supérieur dans les plantations des petits producteurs, en comparaison avec celles des industriels (Azhar et al., 2011, dans Savilaakso et al., 2014). La recherche devrait aussi se pencher sur l’effet des standards de certification durable tels que RSPO (Roundtable on Sustainable Palm Oil).  En effet, ce dernier, qui rassemble depuis 2004 des entreprises et des ONG, fait l’objet de vives critiques, portant sur des principes et critères trop peu contraignants qui favoriseraient les industriels au détriment des petits producteurs, des sanctions trop peu dissuasives et pas assez appliquées en cas de non respect, ainsi que des problèmes de traçabilité (FIAN/CNCD, 2018). Cela explique en partie des initiatives de boycott, parmi les consommateurs, de tout produit contenant de l’huile de palme, labellisée ou non.

 

« Les huiles de coco et de coprah sont elles aussi produites dans les pays tropicaux et prennent potentiellement la place de forêts. »

 

Cependant, les alternatives les plus fréquentes à l’huile de palme ne sont pas non plus sans incidence sur la biodiversité. Dans les cosmétiques, les huiles de coco et de coprah (chair de la noix de coco) sont elles aussi produites dans les pays tropicaux et prennent potentiellement la place de forêts. Dans l’alimentation, les huiles de colza et de tournesol, certes cultivées en Europe, le sont souvent de façon intensive et nécessitent, comme le souligne un récent rapport de l’UICN, des surfaces plus vastes pour une production équivalente (Meijaard et al. 2018). Alors qu’il est parfois compliqué de modifier les processus industriels (en termes de quantités disponibles ou de caractéristiques physico-chimiques requises), les consommateurs peuvent choisir de diversifier les sources d’huiles dans les produits quotidiens et  privilégier certaines huiles, telles que l’olive, la noix, l’amande, l’argan, les pépins de raisins ou les noyaux d’abricot, parfois locales et plus durables. Le label Agriculture biologique de l’Union Européenne reste alors un outil précieux pour se repérer.

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1 Les forêts primaires sont relativement préservées des activités humaines et concentrent une biodiversité particulièrement riche. Les forêts secondaires, en revanche, ont généralement repoussé après la destruction d’une forêt primaire. Forêts primaires et secondaires sont détruites pour les plantations.

2 L’huile de palme alimentaire est parfois mentionnée dans la composition sous les termes imprécis de « graisse végétale » et « huile végétale ».

3 Dans la composition des cosmétiques, l’huile de palme est indiquée par la mention Elaeis guineensis Oil. Ses dérivés les plus courants : Sodium Palmate, Isostearyl Palmitate et Palmitate d’Isopropyl. Les dérivés suivants en sont souvent issus, sauf mention contraire du fabricant : Lauryl Glucoside, Sodium Lauryl Sulfate, Cetearyl Alcohol, Glyceryl Distearate, Isopropyl Myristate, Dodecanol(en gras, partie du nom indiquant le lien possible avec l’huile de palme).

Biodiversité, transition alimentaire et santé

En 2030, la population humaine devrait atteindre 8,6 milliards d’habitants. La production mondiale agricole, aquacole et halieutique devrait augmenter de 20 % (FAO, 2018) au cours des dix prochaines années. Or ni le taux d’accroissement des rendements des quatre principales céréales – blé, maïs, pomme de terre et riz – qui répondent à la plupart des besoins nutritionnels (Lachat et al., 2017), ni les stocks de poissons aujourd’hui surexploités (FAO, 2013) ne pourront couvrir les besoins d’une population grandissante.

 

À ce jour, la réponse donnée à l’augmentation de la demande alimentaire a été de convertir des terres en surfaces agricoles et d’intensifier l’agriculture et la pêche, autrement dit, d’augmenter la quantité des aliments sans se soucier de leur qualité, alors même que la biodiversité alimentaire est indispensable à une bonne qualité de notre alimentation notamment en terme de micro nutriments.

 

Cette réponse n’est pas sans conséquence sur l’environnement et sur la santé humaine. La plus grande cause de la perte de biodiversité au cours des 50 dernières années a été la transformation des habitats, principalement en raison de la conversion d’écosystèmes naturels et semi naturels. L’agriculture intensive, et en particulier l’usage des pesticides qui lui est généralement associé, cause par exemple 250 000 décès par an (OMS).

 

Afin de permettre à nos sociétés de se nourrir sainement, dans le respect de la biodiversité, les systèmes de production alimentaire doivent être repensés pour préserver les écosystèmes qui produisent des denrées et qui permettent aux sociétés humaines d’en retirer des services tels que la captation du CO2, l’épuration de l’eau ou de l’air, indispensables à une bonne qualité de vie.

 

La journée FRB du 27 septembre : « Biodiversité, transition alimentaire et santé » fera un point sur l’état des connaissances scientifiques sur ces enjeux. Elle se donne aussi pour ambition d’animer des discussions avec les parties prenantes sur les voies d’une transition alimentaire effective et partagée par le plus grand nombre. Car si les solutions existent, des questions majeures doivent encore trouver leurs réponses. Comment faire en sorte que ces solutions pensées au niveau mondial puissent s’appliquer localement ? Et à quel prix politique, et social ?

 

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Action n°1 : Je mange bio

En France, près des ¾ de la population consomment des aliments bio au moins une fois par mois (Agence Bio / CSA 2018). Si la motivation principale des acheteurs de produits bio est de « préserver leur santé » (69 % des répondants), la seconde est de « préserver l’environnement » (61 %). Mais l’agriculture biologique répond-elle à ces objectifs ? En 2014, une équipe de recherche (Tuck et al. 2014) a analysé près d’une centaine d’études publiées au cours des trois dernières décennies en comparant des systèmes d’agriculture biologique avec des systèmes agricoles conventionnels. En moyenne, le nombre d’espèces présentes dans le milieu, appelé richesse spécifique, est d’un tiers supérieur en bio par rapport à l’agriculture conventionnelle (Tuck et al. 2014). Il faut toutefois considérer ce résultat avec précaution, du fait de données hétérogènes. En effet, si le nombre d’espèces est toujours plus élevé en bio qu’en agriculture conventionnelle, il varie en fonction du type de cultures. Ainsi, la différence entre bio et conventionnel est plus élevée dans un champ de céréales – où les pesticides sont très fréquents – que dans un verger (Tuck et al. 2014).

 

Selon cette étude, les plantes présentes dans l’environnement  bénéficient davantage de l’agriculture biologique que les oiseaux, les arthropodes et les micro-organismes (Tuck et al. 2014), peut-être  en raison d’un usage plus massif d’herbicides dans les cultures conventionnelles. Cependant, d’autres éléments de biodiversité seraient probablement favorisés par l’agriculture biologique, en particulier les oiseaux, dont les pesticides diminuent les ressources alimentaires. De façon plus globale, sur les 38 études consacrées à l’impact de la réduction des engrais, herbicides et autres pesticides dans plusieurs pays européens répertoriées par des chercheurs, 34 ont montré un effet positif sur certains invertébrés, plantes et oiseaux (Dicks et al. 2018).

 

Si les pratiques de l’agriculture bio s’illustrent par l’interdiction ou la limitation stricte de l’usage d’engrais synthétiques et de pesticides, elles présentent aussi d’autres avantages pour la biodiversité. Les rotations de cultures permettent par exemple de contrôler les ravageurs, tandis que l’usage de compost, d’engrais animal ou végétal enrichit les sols.

 

« Il serait possible de nourrir plus de 9 milliards d’êtres humains en 2050 avec 100 % d’agriculture biologique, à condition de réduire le gaspillage alimentaire et de limiter la consommation de produits d’origine animale. »

 

Consommer bio permet donc bien d’agir en faveur de la biodiversité. Mais ce type de consommation pourrait-il se généraliser ? En effet, d’après ses détracteurs, l’agriculture biologique présenterait des rendements insuffisants pour subvenir aux besoins d’une planète à la démographie galopante (Connor 2008). Une idée répandue que réfute une étude publiée en novembre dernier par la revue Nature Communications (Muller et al. 2017). D’après les chercheurs, il serait possible de nourrir plus de 9 milliards d’êtres humains en 2050 avec 100 % d’agriculture biologique, à condition de réduire le gaspillage alimentaire et de limiter la consommation de produits d’origine animale. Par ailleurs, les travaux de Vincent Bretagnolle et son équipe sur la zone atelier « Plaine et Val de Sèvre » depuis 1994 démontrent que réduire les apports d’herbicides et d’engrais azotés de 30 à 50 % peut être effectué sans réduction des rendements (Gaba et al. 2016). De même, d’autres chercheurs ont estimé qu’il était possible, dans près de deux tiers des 946 fermes françaises étudiées, de réduire la quantité de pesticides de 42 % sans aucun effet négatif sur la productivité ni sur la rentabilité économique (Lechenet et al. 2017).

 

Il serait donc possible, en termes de rendement, de se tourner vers le bio. Outre le bénéfice pour la biodiversité, c’est aussi notre santé, voire même nos capacités mentales, que nous protégerions. Le quotient intellectuel (QI) de certaines populations humaines aurait baissé de deux points par décennie, d’après des études danoises et norvégiennes, dont une toute récente (Bratsberg & Rogeberg 2018). Or, une cause plausible d’une telle diminution réside dans l’interférence de certains polluants environnementaux – notamment des pesticides contenus dans les aliments – avec l’action des hormones thyroïdiennes (Bellanger et al. 2015). Ces dernières jouent un rôle crucial dans la myélinisation des nerfs, processus qui accélère la transmission entre les neurones. C’est pourquoi l’exposition à ces substances allonge probablement notre temps de réaction face aux situations. Selon Barbara Demeneix, professeure au Muséum national d’Histoire naturelle, interrogée par France Culture, manger bio constituerait une bonne solution en attendant d’adopter des mesures législatives contre ces polluants. En outre, manger bio préserverait notre système cardio-vasculaire. La proportion de personnes souffrant d’un syndrome métabolique – un ensemble de troubles, dont l’hypertension artérielle, qui augmentent les risques cardio-vasculaires et de diabète de type II – est d’environ 12 % chez ceux qui se nourrissent le plus fréquemment d’aliments bio, contre plus de 20 % chez ceux qui n’en consomment que très peu (Baudry et al. 2017).

 

En France, à la suite des États généraux de l’alimentation, le gouvernement a annoncé l’attribution d’une enveloppe de 1,1 milliard d’euros sur cinq ans pour financer le programme Ambition bio 2022. Objectif : atteindre 15 % de surface agricole utile cultivée en bio et 20 % de produits labellisés bio en restauration collective publique (ministère de l’Agriculture et de l’Alimentation 2018). Des mesures nécessaires pour préserver notre environnement et notre santé.

 

 Les labels Bio


Derrière chaque label se cache un cahier des charges. AB France et Agriculture biologique européenne ont les mêmes exigences, interdisant l’utilisation des pesticides de synthèse. Ils fixent aussi un pourcentage maximum de 0,9 % d’OGM, et les produits transformés doivent contenir au moins 95 % d’ingrédients certifiés bio. D’autres labels, bio ou écologiques (« écolabels »), vont plus loin, en imposant par exemple une provenance nationale, des pratiques spécifiques favorisant la biodiversité, la fertilité des sols et le bien-être animal ou encore des revenus équitables pour les producteurs. Entre deux produits bio, préférons les denrées locales et de saison.

Mobilisation internationale contre les néonicotinoïdes

À l’initiative du scientifique britannique Dave Goulson, 233 chercheurs internationaux, signent un appel dans le journal Science pour inviter les États du monde à restreindre rapidement l’usage des insecticides néonicotinoïdes responsables en partie du déclin massif de la biodiversité. Ils insistent sur la nécessité de ne pas remplacer les néonicotinoïdes interdits (notamment suite au récent vote du parlement européen) par des produits qui auraient les mêmes effets sur la biodiversité.

 

Cette mobilisation de la communauté scientifique s’appuie sur de nombreux travaux de recherche récents et relaye les alertes lancées par l’Ipbes à l’occasion des évaluations sur les pollinisateurs ou des évaluations régionales de la biodiversité et des services écosystémiques.

 

La FRB invite à relire le rapport de son Conseil scientifique « Biodiversité et néonicotinoïdes, revisiter les questions de recherche » ainsi que la Note de la FRB « Sortir de la dépendance aux pesticides », documents disponibles ci-dessous.

La biodiversité favorise-t-elle la productivité des écosystèmes ?

Certains services essentiels à la vie et au bien-être humain fournis par les écosystèmes comme la production de nourriture, de combustibles, l’épuration ou la mise à disposition de l’eau, la production d’oxygène, la régulation des maladies sont le produit de processus biologiques rendus possibles par la diversité des organismes vivants qui les peuplent. À partir des années 1990, le déclin accéléré des espèces sauvages a suscité un effort concerté pour répondre à la question suivante : comment les changements dans la diversité biologique affectent-ils le fonctionnement des écosystèmes et la production de biens et services ?

Des méta-analyses réalisées sur la base de plus de 500 expériences montrent comment la diversité génétique, spécifique et fonctionnelle, influence le fonctionnement des écosystèmes. Elles ont pu mettre en évidence que des dispositifs expérimentaux incluant plusieurs espèces étaient, en moyenne, 50% plus efficaces et productifs que des systèmes mettant en jeu une seule espèce, et qu’ils étaient plus à même de fournir des biens et services essentiels.

 

L’idée que la biodiversité est le moteur du fonctionnement des écosystèmes, quoi qu’assez intuitive, n’avait pas encore été objectivée et pouvait dans certains cas rester controversée. Des critiques ont soutenu que les premières expériences réalisées ne contrôlaient pas de manière adéquate les variables confondantes, ce qui a conduit les chercheurs à améliorer leurs protocoles et leurs analyses au fil des années. Nonobstant ces améliorations, certains experts sont restés préoccupés par le fait que les expérimentations avaient été menées à des échelles trop petites, étaient trop limitées dans le temps et trop irréalistes dans leurs conditions pour être significatives dans le monde réel. D’autres ont suggéré que, bien que la biodiversité affecte les processus écosystémiques dans des expériences simplifiées, des effets similaires seraient peu probables dans la nature, ou seraient faibles comparés à la régulation de la productivité et de la stabilité des écosystèmes par les facteurs abiotiques, un processus bien documenté.

 

Les deux principales questions à résoudre restaient donc de déterminer :

  • ces différentes études sont-elles capables d’isoler statistiquement les effets de la biodiversité de ceux des autres facteurs environnementaux comme la variation du climat et des ressources qui contrôlent la fertilité des écosystèmes ?
  • est-ce que les effets de la biodiversité mis en évidence dans les expérimentations se produisent également dans la nature et, dans l’affirmative, sont-ils importants ou insignifiants ?

 

Ces questions étaient restées non résolues en partie parce que l’identification des causes, sans passer par des expérimentations, est notoirement difficile dans le cas de systèmes où les forçages sont complexes, en interaction et souvent non linéaires.

Pour lever ces interrogations, les auteurs présentent une synthèse de 133 estimations du rôle de la biodiversité dans la productivité des écosystèmes provenant de 67 études empiriques ayant mesuré la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes naturels dans 623 464 sites d’échantillonnage dans le monde.

Ces études ont bénéficié de nouvelles avancées analytiques pour quantifier les effets des espèces ou de la diversité fonctionnelle sur le fonctionnement des écosystèmes après contrôle statistique des co-variables environnementales. Les auteurs se sont concentrés sur la biomasse1 et la production à l’échelle des communautés en tant que fonctions écosystémiques, car ce sont les variables de réponse les plus fréquemment mesurées dans les expérimentations passées, et elles sont fondamentalement importantes pour la fourniture de presque tous les biens et services écosystémiques.

 

La synthèse de données a abordé trois questions :

  • les effets de la biodiversité sur la production de biomasse sont-ils détectables dans les systèmes naturels et, si oui, sont-ils en cohérence avec les prédictions des expérimentations et la théorie correspondante ?
  • les effets de la biodiversité dans les systèmes naturels sont-ils d’une ampleur comparable à ceux estimés dans des expérimentations contrôlées à petite échelle ?
  • comment les effets de la biodiversité se comparent-ils aux effets d’autres facteurs environnementaux majeurs à l’origine de la production de biomasse des écosystèmes ?

 

Premièrement, l’étude montre qu’une biodiversité plus élevée est communément associée à une production plus élevée de biomasse dans les écosystèmes naturels et que cette relation positive a tendance à être statistiquement plus significative lorsque les co-variables environnementales sont contrôlées.

Cette constatation va à l’encontre d’une critique courante des études de terrain reliant la biodiversité à la productivité, qui est que les corrélations entre la richesse spécifique et la biomasse des communautés pourraient n’être qu’un effet collatéral des conditions environnementales qui améliorent simultanément la diversité et la productivité. Si cette hypothèse de covariance était vraie, les effets apparents de la biodiversité sur la productivité devraient s’affaiblir ou disparaître lorsque les facteurs environnementaux sont pris en compte. Or, l’analyse montre le contraire. Parmi les études qui ne tenaient pas compte des co-variables, 69% ont détecté une relation significative entre la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes, tandis que cette proportion atteignait 82% lorsque les co-variables environnementales étaient contrôlées statistiquement. Pour tenir compte de la non-indépendance potentielle des données dans certaines études, les auteurs ont effectué 10 000 tirages au hasard et recalculé la proportion des études montrant des effets de diversité significatifs avec et sans prise en compte des co-variables. Ce test de ré-échantillonnage a confirmé qu’une proportion significativement plus élevée d’effets de diversité était détectée après la prise en compte des co-variables.

 

Deuxièmement, les auteurs ont constaté que, dans 75% des études, la relation entre la diversité et la production de biomasse était positive lorsqu’on contrôlait les co-variables, la plupart augmentant de façon monotone.

Ces résultats correspondent à des prédictions a priori de la théorie écologique ainsi qu’aux résultats de la plupart des expérimentations. Toujours selon une approche de ré-échantillonnage, la proportion d’études montrant des effets positifs de la diversité était significativement plus élevée parmi les études qui contrôlaient les co-variables environnementales, alors que les effets non significatifs étaient moins nombreux (P = 0,03) et que les effets négatifs sont restés inchangés (P = 0,33). Par conséquent, non seulement les observations reflètent qualitativement les résultats des expérimentations antérieures sur la biodiversité, mais l’accord entre les observations et les expérimentations augmente après la prise en compte des co-variables environnementales.

 

Après avoir réalisé un important travail afin de vérifier que les données des différentes études étaient comparables, les auteurs ont analysé l’intensité des effets de la biodiversité sur la productivité de la biomasse dans la nature. Malheureusement, dans de nombreux cas, les effets de la richesse spécifique sur la production de biomasse n’ont pas pu être croisées. Après élimination d’un certain nombre d’études les auteurs ont pu toutefois identifier des mesures comparables de l’incidence de la biodiversité pour quatre cas particuliers :

  • les effets de la richesse algale sur la production de biomasse phytoplanctonique ;
  • les effets de la richesse en plantes herbacées sur la biomasse des prairies ;
  • les effets de la richesse des essences forestières sur la production d’arbres ;
  • les effets de la richesse en invertébrés herbivores sur la biomasse algale dans les systèmes de zostères marines.

 

Les effets de la biodiversité dans les écosystèmes naturels se sont révélés plus forts que ceux documentés dans des expérimentations contrôlées pour les quatre comparaisons. Ce résultat résulte pour partie de l’éventail plus large de la diversité présente dans les études d’observation par rapport aux expérimentations.

Étant donné que les écosystèmes naturels présentent souvent des associations plus fortes entre la biodiversité et la production de biomasse que celles documentées dans les expérimentations, les auteurs ont étudié l’importance du rôle de la biodiversité par rapport aux facteurs abiotiques associés au changement global. Ils ont identifié 28 études de terrain qui ont fourni 65 estimations dans lesquelles les auteurs quantifiaient simultanément les effets statistiques de la biodiversité et des variables climatiques (généralement la température) sur la biomasse ou la productivité, et 10 études avec 22 estimations qui quantifiaient simultanément les effets de la biodiversité et la disponibilité des éléments nutritifs (généralement l’azote).

Lorsque les études séparaient statistiquement les effets, la biodiversité avait une incidence supérieure aux variables climatiques dans 51% des estimations de terrain et supérieure à celle des variables relatives aux éléments nutritifs dans 64% des estimations. Ces résultats restent robustes après la prise en compte de la non-indépendance des données (test de ré-échantillonnage). Étant donné que les travaux d’observation couvrent différentes aires latitudinales et longitudinales, la gamme des co-variables abiotiques n’est pas directement comparable dans toutes les études. Cependant, on note que plusieurs études qui vont de l’échelle continentale à l’échelle mondiale ont mis en évidence des effets de la biodiversité comparables ou plus forts que ceux du climat.

 

Compte tenu du scepticisme relatif à l’idée que la diversité des espèces puisse affecter la productivité des écosystèmes naturels, la force et la cohérence des résultats présentés ici n’étaient pas prévisible. Dans tous les cas, les auteurs ont démontré l’inverse des opinions exprimées pendant longtemps dans la littérature écologique. Les écosystèmes riches en espèces présentaient généralement une biomasse et une productivité plus élevées dans les données d’observation de terrain pour un large éventail de taxons et d’écosystèmes, y compris les plantes des prairies, les arbres, le phytoplancton et le zooplancton des lacs et les poissons marins.

 

Les associations positives observées entre la biodiversité et la production de biomasse dans la nature étaient :

  • plus fortes lorsque les co-variables étaient comptabilisées,
  • plus fortes que les effets de biodiversité documentés dans des expérimentations contrôlées,
  • et comparables ou plus fortes que les associations entre la productivité et le climat ou la disponibilité des éléments nutritifs qui sont considérés comme deux des facteurs majeurs influençant la structure et le fonctionnement des écosystèmes, et comme les principaux moteurs du changement global.

 

Ces résultats corroborent ceux d’une récente synthèse de données expérimentales, citée par les auteurs, démontrant que les effets de la biodiversité étaient comparables dans leur ampleur à ceux des principaux facteurs du changement mondial.

 

Ces résultats permettent d’étendre à un large éventail d’écosystèmes des conclusions similaires basées sur les données d’observation de forêts et de plantes de zones arides.

En effet, toutes les études incluses dans la présente synthèse ont utilisé des approches statistiques conçues  b. De plus, toutes les études incluses ici impliquaient des gradients de diversité résultants des processus d’assemblage de communautés naturelles, ce qui permettait de réfuter l’argument ancien selon lequel les effets de diversité sur la productivité sont des artefacts des combinaisons d’espèces aléatoires utilisées dans les expériences.

 

Comme pour toutes les analyses basées sur des données non expérimentales, on ne peut pas complètement exclure la possibilité que les études examinées aient négligé une ou plusieurs variables environnementales importantes augmentant la diversité et la production en parallèle, générant ainsi une corrélation parasite (non causale) entre elles. Les auteurs considèrent toutefois qu’il est peu probable que les différents écologues impliqués dans toutes ces études n’aient pas pris en compte les principaux moteurs de la production de biomasse dans les écosystèmes qu’ils étudient et connaissent bien.

Une limitation plus réaliste de cette synthèse est que, sauf rares exceptions, les études disponibles n’ont pas abordé le potentiel de rétroaction entre la richesse spécifique, la biomasse et les facteurs environnementaux tels que les ressources. De telles rétroactions pourraient générer des associations plus complexes entre la diversité et la productivité, et l’évaluation de leur fonctionnement dans la nature doit être un objectif pour les recherches futures.

 

En conclusion, la cohérence des résultats pour plusieurs taxons et écosystèmes au sein de centaines d’expérimentations et leur concordance avec les prévisions théoriques concourent collectivement à conclure que la biodiversité joue un rôle majeur en soutenant la productivité des écosystèmes terrestres.

Au regard de ces différents résultats et en lien avec l’utilisation de solutions fondées sur la nature, il est donc important que la biodiversité soit pleinement prise en compte dans les décisions de gestion et surtout dans les trajectoires de transformation de nos modèles agricoles, comme un facteur majeur de réussite de la transition agro-écologique.

 

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1. La biomasse est la masse des organismes vivants dans un biotope particulier. 

Sortir de la dépendance aux pesticides

Les conséquences de l’usage de pesticides sur la biodiversité se répercutent à tous les niveaux de la chaîne trophique
L’action des pesticides ne se limite pas uniquement aux espèces cibles ; elle est à l’origine d’un grand nombre d’effets en cascade non maitrisés, qui se répercutent tout au long des chaînes trophiques. Les pollinisateurs sauvages sont ainsi directement affectés par la présence d’insecticides, mais les recherches démontrent qu’il en est de même pour les oiseaux qui consomment ces insectes ou des graines contaminées ou encore des mammifères en contact répétés avec des pesticides présents dans l’environnement. L’ensemble de l’écosystème est donc affecté, avec des conséquences dramatiques sur la biodiversité et les ressources alimentaires.

Les risques liés à l’usage des pesticides sont actuellement sous-estimés
Les méthodes d’évaluations des risques liés aux pesticides se focalisent généralement sur une espèce d’intérêt plutôt que sur l’écosystème dans sa globalité. Elles ne prennent pas en compte leurs effets indirects et synergiques, pourtant prépondérants, ni les effets longs termes ou des faibles doses. L’usage massif de pesticides a aussi un effet boule de neige : il entraîne le développement de résistances chez les espèces cibles. Un usage de plus en plus important de produits est donc requis pour maintenir un même niveau d’efficacité, entraînant par la même occasion un coût croissant pour l’agriculteur.

Des solutions existent pour limiter voire éviter l’usage des pesticides
Une réduction d’usage des produits phytosanitaires ne compromet pourtant pas la viabilité des exploitations : des études ont ainsi montré qu’une diminution de 30% des pesticides pourrait même conduire à une rentabilité équivalente ou meilleure.
Il est donc possible et urgent de sortir de la dépendance aux pesticides et de l’inertie politique sur ce thème.

La Fondation pour la recherche sur la biodiversité préconise plusieurs solutions parmi lesquelles :
Un soutien accru à la recherche afin de mieux comprendre et évaluer les effets additifs et conjoints des pesticides, leur éco-dynamique au cours du temps et des risques liés à leur mésusage,
une meilleure application du principe pollueur payeur afin que tous les impacts des pesticides soient compensés par la restauration des écosystèmes et pas uniquement ceux qui concernent la qualité de l’eau (pollution de sols, impacts sur les biodiversité etc…),
un découplage des activités de distribution et de conseil des produits phytosanitaires,
une accélération de la mise à disposition de méthodes et produits alternatifs (notamment non-chimiques) aux pesticides,
Le développement d’un fonds de compensation en vue d’une approche assurantielle des risques
L’intégralité de la note détaillant les effets des pesticides et les solutions alternatives à leur usage est disponible ici.

Sortir de la dépendance aux pesticides

Une étude récente publiée dans la revue scientifique Plos One a révélé que 75% de la biomasse des insectes volants a disparu en moins de 30 ans en Allemagne. L’intensification agricole et en particulier l’usage des pesticides est la cause probable de ce déclin vertigineux, loin devant d’autres facteurs de pression tels que le changement climatique, l’augmentation de la population humaine ou encore le changement d’usage des terres. Face à ce constat, est-il possible de réduire voire de se passer des pesticides sans impacter pour autant les rendements de la filière agricole ?

 

La Fondation pour la recherche sur la biodiversité (FRB) s’est penchée sur ces questions au travers de la Note : Sortir de la dépendance aux pesticides, consultable ci-dessous.

Néonicotinoides : des nouvelles connaissances scientifiques sur leur impact sur les abeilles

Les néonicotinoïdes sont des insecticides, c’est-à-dire des produits chimiques dont l’objectif est de tuer des insectes dit « cibles », ravageurs des monocultures commerciales modernes. Les molécules comme le thiamethoxam, l’imidaclopride ou le clothianidine sont des insecticides systémiques, c’est-à-dire qu’elles percolent dans les tissus des plantes traitées, soit directement par enrobage des semences, soit par épandage sur les sols.

 

Les connaissances sur la responsabilité des néonicotinoïdes au déclin des pollinisateurs sont de plus en plus nombreuses. Néanmoins, même si de nombreuses études ont démontré les effets toxiques des néonicotinoïdes sur les pollinisateurs et autres espèces animales, ou encore leurs effets négatifs sur la santé des abeilles y compris à des doses sub-létales, il est toujours délicat de discriminer leurs effets spécifiques de ceux d’autres pressions comme la perte des habitats, le changement climatique ou les pathogènes. Par ailleurs, si certaines études ont démontré que ces molécules augmentaient la mortalité des colonies d’abeilles domestiques en réduisant leur capacité à entretenir la ruche et le succès reproductif des bourdons sauvages et des abeilles solitaires, d’autres n’ont décelé aucun effet. Peu d’informations sont disponibles sur la survie des colonies sur le long terme dans un contexte d’exposition à ces pesticides. Il est en effet difficile de déterminer à quel point ces molécules affectent les abeilles et plus largement leurs colonies sur le long terme.

 

Les principales critiques portées aux études antérieurs sur les néonicotinoïdes étaient que les expérimentations n’avaient pas été conduites dans des conditions d’exposition réalistes, similaires à celles retrouvées au champ. De plus, les études toxicologiques n’utilisaient ni des doses d’insecticides ni des durées d’exposition réalistes, ces doses et durées n’ayant jamais été réellement quantifiées alors qu’elles constituent deux paramètres clés pour établir des liens de cause à effet. Ces différents éléments d’incertitude ont été repris dans l’évaluation relative à la pollinisation, les pollinisateurs et la sécurité alimentaire, publiée en 2016 par la plate-forme intergouvernementale sur la biodiversité et les services écosystémiques.

 

Dans ce contexte de présomption d’effets négatifs avérés des insecticides néonicotinoïdes sur les abeilles, qui a conduit à l’interdiction de ces produits en France (loi du16 aout 2016 pour la reconquête de la biodiversité), deux articles scientifiques ont été publiés le 30 juin dernier dans le journal Science.

 

Tsvetkov et al. ont ainsi démontré qu’au Canada, en zone de production de maïs, les abeilles domestiques étaient exposées aux néonicotinoïdes pendant quatre mois, correspondant à la majorité de leur période d’activité et ce, à des niveaux significatifs malgré l’obligation faite aux agriculteurs d’utiliser des lubrifiants pour réduire les émissions de poussières contaminées en pesticides. Ils ont mis également en évidence que ces molécules, aux doses de terrain, avaient de nombreux effets négatifs préoccupants pour les colonies d’abeilles domestiques expliquant leur affaiblissement, et à terme leur dépérissement : une mortalité précoce des butineuses de 23% supérieure à celle des colonies non contaminées, une propension à l’essaimage combinée à une difficulté à élever une nouvelle reine réduisant le temps efficace de ponte et une perte au fil du temps de la capacité hygiénique de la colonie. Enfin, les scientifiques ont établi qu’en présence du boscalide, (un fongicide commun utilisé notamment en association avec certains insecticides), la toxicité de deux néonicotinoïdes, la clorthianidine et le thiamothoxam étaient presque doublée.

 

En conduisant plusieurs études de terrain en Hongrie, Allemagne et Royaume Unis pour évaluer les effets des insecticides néonicotinoïdes sur trois espèces de pollinisateurs, Woodcock et al. ont, quant à eux, démontré que l’exposition aux néonicotinoïdes a des effets majoritairement négatifs sur le potentiel reproductif interannuel des insectes étudiés et que même si les taux d’exposition aux néonicotinoïdes sont faibles, ils provoquent des impacts sublétaux susceptibles de diminuer la survie à long terme des populations. Des effets négatifs associés au traitement par la clothianidine ont été observés chez les ouvrières d’Apis mellifera, en Hongrie, conduisant à des colonies plus petites au printemps suivant avec un taux de déclin de 24%. Quant aux espèces sauvages Bombus terrestris et Osmia bicornis les auteurs ont démontré que l’exposition aux résidus de néonicotinoïdes, principalement ceux stockés dans les nids et découlant de la contamination environnementale généralisée, diminuait pour les premiers la production de reines et pour les seconds la production d’œufs. Ces différents impacts altérant le succès reproducteur des populations de pollinisateurs domestiques ou sauvages réduisent la capacité de ces espèces à établir de nouvelles populations d’année en année et pourraient expliquer leurs déclins, actuellement largement documentés. Par ailleurs, les résultats obtenus dans trois pays différents démontrent l’importance des facteurs spécifiques et locaux qui expliquent probablement les résultats discordants des études antérieures conduites dans un seul pays ou sur un nombre de sites réduit.

 

Consultez, dans les ressources ci-dessous, les synthèses des deux articles. 

Biodiversité et néonicotinoïdes : revisiter les questions de recherche

Premières sur la liste des espèces pour lesquelles un effet négatif des néonicotinoïdes a été démontré, les abeilles domestiques ont depuis ouvert le chapitre à une pléiade d’autres groupes d’animaux comme les invertébrés terrestres et aquatiques, les poissons, les amphibiens, les reptiles ou encore les oiseaux insectivores, les rongeurs et les chauve-souris.

Par ailleurs, l’air, l’eau, les sols, les habitats naturels sont eux aussi contaminés. Des études ont également révélé des traces de ces insecticides dans les aliments. Les cultures non traitées ainsi que les plantes sauvages aux abords des cultures peuvent elles aussi contenir des néonicotinoïdes.

 

Le rapport souligne que la recherche sur les effets systémiques de ces substances et de celles issues de leur dégradation est aujourd’hui insuffisante. Ce qui induit une sous-estimation des conséquences néfastes pour la biodiversité. Le rapport invite à développer des recherches à des échelles d’organisation écologiques plus larges que l’individu : (1) les populations d’organismes et leur démographie, (2) les communautés d’organismes, (3) les écosystèmes.

 

Le rapport appelle à ce qu’une réflexion scientifique soit engagée sur les effets des néonicotinoïdes sur la biodiversité en général et non pas seulement au sein des agrosystèmes et sur des espèces cibles ou emblématiques. Les relations interspécifiques de compétition, prédation ou encore de mutualisme impliquent que l’effet direct d’un insecticide sur une espèce donnée se traduit nécessairement par des effets indirects sur des espèces en interactions avec cette espèce cible. Si les études se focalisent sur la contamination des insecticides sur des espèces cibles ou périphériques, les cascades trophiques déclenchées par les effets des insecticides sur celles-ci restent encore très largement inconnues.

 

En outre, le conseil scientifique de la FRB invite, à la lumière des effets déjà avérés de ces molécules sur la biodiversité, à soutenir de manière beaucoup plus active la recherche sur des alternatives aux néonicotinoïdes et plus particulièrement sur des alternatives non-chimiques reposant sur de nouvelles pratiques agricoles, relevant notamment de l’agro-écologie.

 

Le rapport est téléchargeable dans les ressources ci-dessous. 

La thématique « Biodiversité et agriculture » dans les projets de recherche et développement français

La FRB et l’ACTA ont noué un partenariat qui a permis de réaliser une analyse des projets de R&D agricole CASDAR* portant sur la biodiversité.

 

Ce rapport rassemble les principaux résultats, à travers une présentation :

  • de l’évolution de la prise en compte de la biodiversité et des approches adoptées dans les projets, depuis 2004 ;
  • des acteurs impliqués et de leurs réseaux de collaborations, dans le paysage global de la recherche à l’interface agriculture / biodiversité.

 

Cette étude souligne la grande diversité des structures impliquées sur ce thème, bien au-delà des seuls acteurs de la recherche publique académique. Elle met ainsi en évidence un vivier de partenaires potentiels, mobilisables dans les projets à venir.

 

Le rapport complet est consultable dans les ressources ci-dessous.

 

 

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* CASDAR : Compte d’affectation spéciale pour le développement agricole et rural

Quels indicateurs pour suivre la diversité génétique des plantes cultivées ?

Face aux exigences d’une agriculture durable et aux changements globaux, nous devrons mieux préserver et utiliser la diversité génétique des espèces agricoles. Leur diversité est un élément clé du devenir des agroécosystèmes. Les principaux textes internationaux (CDB, FAO) et nationaux (SNB) portant sur la biodiversité, soulignent que les changements de diversité biologique restent mal caractérisés, notamment pour les plantes cultivée.

 

La FRB propose un « tableau de bord » d’indicateurs inédit : Pour la première fois, ce tableau de bord intègre des données génétiques et des données de répartition des variétés de blé sur le territoire français au cours du XXe siècle. Vous pouvez retrouver le rapport complet, le résumé de l’étude et les annexes en téléchargement ci-dessous.

 

  • Les résultats

 

Cette étude montre une homogénéisation de la diversité génétique cultivée, qui s’explique par la disparition de la diversité à l’intérieur des variétés cultivées au cours du XXe siècle. Cette homogénéisation concerne aussi la répartition des variétés entre et au sein des territoires marqués par leur histoire agricole. Elle pose la question de la fragilité des cultures de blé vis à vis des changements de l’environnement en cours et à venir (pathogènes, sécheresse, pratiques agricoles, etc.).

 

Ce type d’étude permet de retracer les conséquences de l’évolution de l’agriculture et des filières associées sur la diversité des plantes cultivées. L’application de ces indicateurs est un formidable outil pour éclairer les décideurs sur les actions visant à maintenir, aux échelles nationales et territoriales, la diversité des ressources génétiques cultivées.