Agrosystèmes et alimentation

Agrosystèmes et alimentation

Introduction

Un agrosystème est un écosystème géré par l'humain pour produire de la nourriture, des fibres ou de l'énergie. Il pose des défis majeurs : nourrir une population mondiale croissante (~10 milliards en 2050) tout en respectant l'environnement et la santé.

I. Spécificités des agrosystèmes

• Faible biodiversité : monocultures, sélection variétale.
• Forte productivité : sélection, intrants, mécanisation.
• Cycles ouverts : la biomasse est exportée au lieu d'être recyclée → appauvrissement des sols.
• Apports humains : engrais, eau, pesticides, énergie fossile.
• Surfaces : ~38 % des terres émergées sont agricoles (cultures + pâtures).

II. Flux de matière et d'énergie

• L'agrosystème reçoit de l'énergie solaire mais aussi un important subside énergétique fossile (engrais N de synthèse, machines, transport).
• Productivité primaire élevée, mais une grande part est consommée par l'élevage.
• Efficacité alimentaire : 1 kg de bœuf = ~15 kg de céréales et 15 000 L d'eau.

III. Intrants et leurs impacts

• Engrais azotés (urée, nitrates) : risque d'eutrophisation, marées vertes (algues), nitrates dans l'eau potable.
• Engrais phosphatés : ressources minières limitées.
• Pesticides : herbicides, insecticides, fongicides → effets sur la biodiversité (abeilles, oiseaux), résistances, résidus alimentaires.
• Irrigation : 70 % de la consommation mondiale d'eau, conflits d'usage.

IV. Élevage et alimentation

• Régimes carnés très consommateurs en surfaces, eau et énergie.
• Émissions de méthane (rumination), de N₂O (lisier).
• Antibiorésistance liée à l'usage prophylactique d'antibiotiques.
• Transitions alimentaires : plus de végétaux, moins de viande rouge.

V. Vers une agriculture durable

Agroécologie

• Rotations, associations de cultures, légumineuses (fixation N₂).
• Couverts végétaux, agroforesterie.
• Lutte intégrée : auxiliaires (coccinelles), confusion sexuelle des ravageurs.
• Sols vivants : limitation du labour, compost.

Sélection variétale et OGM

• Sélection classique : variétés rustiques, résistantes.
• OGM : résistance aux herbicides (soja Roundup Ready), aux insectes (maïs Bt), enrichissement nutritionnel (riz doré). Débats sociétaux et environnementaux.
• Édition génomique (CRISPR-Cas9) : nouvelles perspectives.

Agriculture biologique

• Sans pesticides ni engrais de synthèse.
• Rendements généralement inférieurs (-20 à -30 %).
• Bénéfices sur la biodiversité et la santé des sols.

VI. Sécurité alimentaire mondiale

• ~735 millions de personnes en sous-alimentation (FAO 2023).
• ~2,5 milliards en surpoids ou obésité.
• Inégalités fortes Nord/Sud.
• Gaspillage : ~30 % de la production alimentaire mondiale.

VII. Enjeux contemporains

• Limiter l'empreinte carbone : agriculture = ~24 % des émissions mondiales de GES (avec usage des sols).
• Préserver les sols (érosion, salinisation, artificialisation).
• Préserver l'eau.
• Souveraineté alimentaire, circuits courts, labels.

Définitions

• Agrosystème : écosystème géré pour la production agricole.
• Rendement : production par unité de surface.
• Empreinte écologique : surface nécessaire pour produire ce qu'on consomme.
• Sécurité alimentaire : accès permanent à une alimentation suffisante, sûre et nutritive.

À retenir

Les agrosystèmes nourrissent l'humanité mais reposent sur des intrants importants et engendrent des impacts environnementaux. La transition vers une agriculture durable (agroécologie, sobriété, équité) est l'un des grands défis du XXIᵉ siècle.