Alerte rouge ! Six des neuf Limites planétaires sont désormais dépassées. Et l’agriculture industrielle porte une lourde responsabilité. C’est ce que rapporte l’équipe de scientifiques réunie autour de Johan Rockström, dans un article paru en septembre dernier.

(...) La pertinence d’une telle limite globale en ce qui concerne le climat est facile à admettre parce que le cycle du carbone est ouvert sur l’ensemble de la planète et le CO2 émis (ou capté) en n’importe quel endroit du globe affecte immédiatement l’ensemble de l’atmosphère. Il en va différemment pour la limite planétaire relative à l’azote, dont le dépassement résulte en grande partie et de façon plus complexe de l’industrialisation de la production agricole.

Mais comment l’agriculture peut-elle affecter le cycle de l’azote ? Comment celui-ci a-t-il pu atteindre un point de dépassement ? L’industrialisation de l’agriculture est-elle indispensable pour nourrir l’humanité ? Faisons le point. (...)

Le cycle naturel de l’azote

Pour commencer, il faut bien se représenter le cycle naturel du carbone et de l’azote, deux des principaux éléments constitutifs de la matière vivante, dans la forêt par exemple. Le fonctionnement de la forêt repose sur l’équilibre entre d’une part la production végétale, qui transforme les formes minérales (inorganiques) du carbone et de l’azote en biomasse (organique), et d’autre part la décomposition de cette biomasse par les animaux, les champignons ou les microorganismes qui la reminéralisent.

Mais alors que la forme inorganique du carbone (le CO2) est présente dans l’atmosphère, uniformément distribuée à l’échelle du globe et prélevée par les plantes au niveau de leurs feuilles, l’azote, lui, est reminéralisé dans le sol et prélevé par les racines des plantes. La fermeture du cycle de l’azote doit ainsi être locale : toute perte entraîne un risque d’appauvrissement du sol qui compromet la poursuite de la croissance végétale. (...)

Or, l’azote minéral présent dans les sols, est très mobile (...)

Agriculture et fertilisation

Dans le cas des systèmes agricoles, le cycle de l’azote est structurellement ouvert. À chaque récolte de végétaux, l’azote qui y est contenu est emporté loin du sol dont il provient. Pour éviter l’appauvrissement du sol, il est donc nécessaire de lui restituer par un moyen ou par un autre l’azote qui lui a été soustrait tant par la récolte elle-même que par les pertes environnementales : c’est l’objet de la fertilisation. (...)

Agriculture et fertilisation

Dans le cas des systèmes agricoles, le cycle de l’azote est structurellement ouvert. À chaque récolte de végétaux, l’azote qui y est contenu est emporté loin du sol dont il provient. Pour éviter l’appauvrissement du sol, il est donc nécessaire de lui restituer par un moyen ou par un autre l’azote qui lui a été soustrait tant par la récolte elle-même que par les pertes environnementales : c’est l’objet de la fertilisation. (...)
aujourd’hui à l’échelle du monde, la quantité d’azote réactif introduite annuellement par l’industrie des engrais dans la biosphère, dépasse celle apportée par l’ensemble des processus naturels de fixation biologique. À l’échelle de la planète, la vitesse de circulation de l’azote a donc plus que doublé.
Les pertes environnementales d’azote

Ce qui pose problème dans cette accélération, ce sont les pertes environnementales d’azote qui en résultent. En effet, plus on utilise d’engrais azotés pour augmenter les rendements agricoles, plus l’azote apporté perd en efficacité et plus augmentent les pertes par lessivage et volatilisation (Figure 2). On appelle surplus azoté cet excès d’azote amené aux sols par rapport à la quantité effectivement exportée par la récolte.

C’est ce surplus qui cause la contamination des eaux souterraines au-delà des limites de potabilité, qui contamine les eaux de rivières et conduit à l’eutrophisation des zones marines côtières provoquant marées vertes, efflorescences toxiques et anoxie des fonds. C’est ce surplus, également, qui conduit à des émissions atmosphériques d’ammoniac, responsables de la formation d’aérosols avec de graves effets sur la santé humaine.

C’est la raison pour laquelle dans la démarche de définition des limites planétaires au-delà desquelles la viabilité de l’homme sur terre n’est plus garantie, l’équipe de Rockström a retenu la valeur du surplus azoté agricole. (...)

Réduire de moitié les pertes d’azote de l’agriculture pour respecter les limites planétaires ne pourra pas se faire par de simples ajustements de pratiques. (...)

le premier levier pour accroître l’efficience et diminuer les pertes, est la réduction de la production agricole elle-même ! (...)

Nourrir le monde sans pourrir la planète

Mais peut-on raisonnablement désintensifier l’agriculture sans compromettre la sécurité alimentaire d’un monde qui atteindra 10 milliards de bouches à nourrir en 2050 ? La réponse est oui selon un grand nombre d’études récentes. Mais à condition d’accompagner cette désintensification par trois changements structurels majeurs du système agro-alimentaire tout entier.

Le premier consiste à généraliser les systèmes de cultures qui ont fait leurs preuves dans l’agriculture biologique, basés sur des rotations longues et diversifiées alternant céréales et légumineuses, ce qui permet de se passer des engrais de synthèse comme des pesticides. (...)

Le second levier consiste à reconnecter l’élevage et les cultures, avec des animaux nourris sur les seules ressources fourragères locales (herbe, légumineuses fourragères, grains seulement quand ceux-ci peuvent être produites en excédent des besoins humains) et dont les excréments peuvent être recyclés sur place, assurant la fermeture maximale du cycle de l’azote.

L’élevage industriel étant ainsi abandonné, la part de produits animaux dans le régime alimentaire humain doit être substantiellement réduite : c’est le troisième levier. (...)

Nourrir la population mondiale future tout en respectant l’habitabilité du monde ne pourra se faire que grâce à des changements structurels majeurs du système agro-alimentaire mondial alliant sobriété, reconnexion et agro-écologie.