Ce graphique raconte l’histoire d’une révolution mondiale. Pendant longtemps, quand la population augmente, elle consacre plus de place aux surfaces cultivées pour se nourrir. Logique.
Et puis, dans les années 60, il se passe ça. Pour nourrir toute cette population avec à peine plus de terres, il a fallu une révolution. La révolution agricole.
L’un des ingrédients de ce miracle, ce sont eux, les engrais chimiques. Ils ont permis de produire beaucoup plus de nourriture avec à peine plus de surfaces. L’inconvénient, c’est qu’aujourd’hui, ils posent plein de problèmes.
Attention, danger pour les bébés et les femmes enceintes. Le taux de nitrates contenus dans l’eau s’est soudainement élevé. La Bretagne touchée, depuis le début du week-end, par une pollution aux particules fines.
Les algues vertes attaquent désormais le Morbihan, loin de la zone habituelle des Côtes-d’Armor. Alors, avant que ça ne devienne trop grave, peut-on espérer pouvoir se passer des engrais chimiques tout en mangeant à notre faim ? Pour commencer, regardons comment pousse une plante.
Elle a besoin d’oxygène, de CO2, de lumière, d’eau et d’éléments nutritifs prélevés dans le sol. Parmi eux, un élément qui lui permet de grandir, c’est l’azote. Il provient de la matière organique composée de végétaux morts et d’excréments, l’humus.
Des insectes, puis des milliards de bactéries décomposent cette matière en ammoniac, puis en nitrates. C’est cette forme minérale de l’azote, le nitrate, qui est absorbé par les plantes. Ce n’est pas tout.
L’azote gazeux, le diazote, compose presque 80 % de l’air et est donc présent un peu partout, mais il ne peut pas être absorbé par les plantes sous cette forme, sauf pour une famille de végétaux, les légumineuses. Des bactéries qui vivent dans leurs racines peuvent fixer cet azote et le transformer en nitrates, dont les autres plantes peuvent se nourrir. En temps normal, dans la nature, les plantes se nourrissent, grandissent et quand elles meurent, elles sont à leur tour digérées par les bactéries.
C’est le cycle de l’azote. Mais lorsqu’on les prélève pour les manger, on ouvre ce cycle. Alors, pour que les sols agricoles restent riches en azote, il faut intervenir.
Pendant des siècles, la présence d’élevages sur les exploitations a permis cela grâce à deux choses. Les plantes destinées à nourrir les bêtes étaient souvent ces légumineuses qui enrichissent les sols en azote. Et puis, les excréments des bêtes étaient épandus sur les champs pour les fertiliser.
Après les années 50, une invention change la vie des agriculteurs. C’est le procédé Haber Bosch, mis au point au début du 20e siècle. Il capte l’azote de l’air.
En l’associant avec de l’hydrogène, cela donne une forme de l’azote, l’ammoniac. C’est l’arrivée des engrais de synthèse. Plus besoin d’engrais naturel, les engrais chimiques sont peu coûteux et fonctionnent très bien.
Chaque année, plus de six millions de tonnes d’engrais contenant de l’azote de synthèse sont utilisées en France. Les rendements sont là, mais ces engrais posent de nombreux problèmes pour l’environnement. Pour une raison principale, seule la moitié de ce qui est appliqué est réellement absorbée par les plantes.
Le reste part dans la nature et pollue. Une partie filtre dans les nappes phréatiques et arrive dans l’eau potable. Cela entraîne des traitements supplémentaires de l’eau, le déplacement de captage et tout cela coûte cher.
Cet excès de nitrates se retrouve aussi dans les cours d’eau ou près des côtes. Résultat : les algues vertes, par exemple, s’en nourrissent et prolifèrent. Elles étouffent la vie aquatique et peuvent être dangereuses pour la santé.
Les engrais de synthèse émettent aussi de l’ammoniac dans l’air. Ce gaz s’agglomère avec d’autres polluants présents dans l’atmosphère et forme des particules fines. Elles sont nocives pour la santé.
Et puis, comme tout produit fabriqué, il génère des gaz à effet de serre à cause du processus industriel, des transports et de la matière première. Pour faire ses engrais, il faut de l’hydrogène issu des combustibles fossiles. En France, la fabrication d’une tonne d’engrais de synthèse émet en moyenne deux tonnes d’équivalent CO2.
Mais une fois épandus, ce n’est pas fini. Ils émettent du protoxyde d’azote, un gaz à effet de serre 300 fois plus puissant que le CO2. En France, le secteur agricole est responsable de 88 % des émissions de protoxyde d’azote et presque la moitié vient des engrais de synthèse.
Quasiment tout le reste est lié à l’élevage. Pour diminuer ce surplus d’azote rejeté dans l’environnement, certains agriculteurs ont décidé de se passer complètement des engrais de synthèse. Mais comment font-ils ?
Nous voilà dans une ferme en Charente Maritime. Pendant des décennies, ces terres n’ont connu que du maïs, des pesticides et des engrais de synthèse. Et puis, il y a 15 ans, Benoît Biteau reprend l’exploitation de son père.
C’est aujourd’hui une ferme dite de polyculture élevage qui a remplacé le maïs, c’est-à-dire différentes cultures et des animaux. Au champ, l’apport en azote se fait de plusieurs manières. Ces résidus, c’est ce qu’il reste d’un couvert végétal.
Dans cette ferme, il s’agit de plantes qui poussent spontanément. Ce couvert spontané qu’on appelle des mauvaises herbes, mais qui sont en vérité pour moi de vrais alliés. Car dès les premières gelées, elles meurent et apportent de la matière organique au sol.
Une autre source de matière organique vient de ces arbres ou plus précisément de leurs racines. Cette technique s’appelle l’agroforesterie. Le principe de l’agroforesterie, qui consiste à planter des arbres en alignement dans le champ, sur la problématique de la fertilisation azotée, ces arbres régénèrent très souvent leur système racinaire et ce système racinaire enrichit le sol en matière organique.
Et entre les arbres, de drôles de semis. C’est la culture en association. Une légumineuse et une céréale ont été semées en même temps.
La première fixe l’azote de l’air. La seconde profite de cet azote. Il y a aussi la culture en rotation.
Ici, une légumineuse, la luzerne, est cultivée pendant trois ou quatre ans et accumule de l’azote dans le sol. Ensuite, une céréale lui succède pour en profiter. La luzerne, elle, sert à nourrir les bêtes.
Et que devient le rendement sans engrais de synthèse ? Sur ce point, l’agriculture biologique qui est sans OGM, sans pesticides et surtout sans engrais de synthèse, est en moyenne 19 % inférieure à l’agriculture conventionnelle. C’est une analyse de plus d’une centaine d’études qui a permis d’établir ce chiffre.
Elle montre aussi que cette différence chute à 9 % quand les agriculteurs ont recours à la rotation de cultures ou aux cultures en association dont on vient de parler. Même si ça a l’air de pas mal fonctionner, le bio, c’est seulement 8 % de l’agriculture en Europe. Est-ce qu’on pourrait se passer des engrais de synthèse partout ?
Bonjour, je suis Gilles Billen. Je suis biogéochimiste. Qu’est-ce que c’est, un biogéochimiste ?
C’est quelqu’un qui voit le monde à travers les échanges de matières et d’énergie. En analysant les flux d’azote, Gilles Billen démontre dans cette étude qu’il serait possible de nourrir tous les Européens sans utiliser d’engrais de synthèse d’ici à 2050. Il propose quatre grands changements pour y arriver.
D’abord, généraliser la rotation des cultures et la pratique du couvert végétal permanent que nous avons déjà vues. Ensuite, pour que cela fonctionne, élevage et culture doivent se reconnecter. Autrement dit, rapprocher les animaux des champs pour utiliser leur engrais naturel tout en les nourrissant avec les légumineuses plantées sur place.
Et ça, à l’échelle du pays, ce n’est pas rien. En France, les régions sont spécialisées : élevage en Bretagne, grande culture dans la Beauce, par exemple. Il faudrait donc changer tout ça.
Recycler le fumier, c’est bien. Y ajouter les excréments humains, c’est encore mieux. L’essentiel de l’azote et du phosphore que nous excrétons se retrouvent dans l’urine.
C’est un produit stérile et c’est un produit extrêmement concentré qu’il est facile techniquement de récupérer. Et enfin, nos habitudes alimentaires devraient un peu changer. Aujourd’hui, trois quarts de l’azote mondial utilisé en agriculture sont destinés à nourrir les animaux, viande, produits laitiers, œufs.
Dans un monde sans engrais chimiques, notre consommation de protéines animales devrait passer de 55 % à 30 %. Ce scénario ne supprime pas complètement le surplus d’azote, car la fertilisation naturelle, c’est aussi de l’azote et tout n’est pas absorbé par les plantes. Toujours est-il que sans les engrais de synthèse, on diviserait par deux le surplus d’azote en Europe.
Cet objectif, on pourrait donc l’atteindre en mangeant différemment, mais presque autant sans augmenter la surface agricole, sans importation pour une population qui aura augmenté de 10 % en 2050.
