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7 février 2019 4 07 /02 /février /2019 13:25

Éléments-phares de la « révolution verte », pesticides et engrais de synthèse ont permis de relever le défi alimentaire posé par l’explosion démographique au XXe siècle. Mais le recours généralisé à ces produits provoque des dégâts majeurs sur la santé des agriculteurs comme sur l’équilibre de l’environnement. Apprendre à limiter leur usage représente l’un des impératifs de l’agriculture au XXIe siècleD'après Claude Aubert, Ingénieur agronome, spécialiste de l’agriculture et de l’alimentation biologiques, cofondateur de Terre vivante, pour le Monde diplomatique de décembre 2018. Lire aussi Glyphosate : la justice française annule une autorisation de mise sur le marché alors que les autorités sanitaires européennes ont plagié Monsanto pour l’autoriser en 2017, Le cadmium, ce " tueur " caché dans les engrais, La toxicité du Roundup connue de Monsanto depuis au moins 18 ans et La bataille de l’ammoniac.

Laure Prouvost. — Vue de l’installation « On ira loin », 2015 Musée d’art contemporain de la Haute-Vienne - www.laureprouvost.com

Laure Prouvost. — Vue de l’installation « On ira loin », 2015 Musée d’art contemporain de la Haute-Vienne - www.laureprouvost.com

En 1909, le chimiste allemand Fritz Haber parvient à combiner l’azote de l’air avec de l’hydrogène en effectuant la synthèse de l’ammoniac (NH3). Une réaction chimique parmi d’autres ? Pas tout à fait. Celle-ci révolutionna l’agriculture en permettant de doubler, voire de tripler, les rendements. Pour de nombreux spécialistes, l’invention des engrais azotés a permis de nourrir la population de la planète, passée au XXe siècle de un milliard et demi à plus de six milliards d’habitants. Cette découverte à première vue géniale valut à son auteur le prix Nobel de chimie en 1918 — une attribution controversée, car Haber avait aussi participé à la conception des gaz de combat employés dans les tranchées. Les travaux de ce chercheur issu d’une famille juive permirent également la mise au point du Zyklon B, funeste pesticide employé vingt ans plus tard par les nazis dans les camps d’extermination.

L’alimentation des plantes relève d’un paradoxe. Alors que l’air se compose essentiellement d’azote (78 %, contre 21 % d’oxygène), elles sont incapables d’y puiser cet élément indispensable à leur croissance. C’est principalement dans le sol qu’elles le trouvent, sous la forme de nitrate (NO3) ou d’ammoniac (NH3). Elles peuvent alors l’assimiler grâce à sa minéralisation par les bactéries, dans l’humus et dans les autres matières organiques : résidus de récolte, fumier, compost, etc. Depuis l’invention de Haber, quelques sacs d’engrais permettent d’apporter tout l’azote nécessaire aux plantes et d’améliorer le rendement. Plus besoin de charrier des tonnes de fumier ou de compost ; plus besoin de cultiver des légumineuses riches en azote...

Depuis un siècle, la production peu onéreuse d’azote réactif utilisable par les plantes a complètement bouleversé l’agriculture. Elle formait dans les années 1960 l’un des quatre piliers de la « révolution verte » : sélection de variétés à haut rendement, pesticides, irrigation et engrais chimiques. Cette révolution fut saluée unanimement comme une grande réussite. Mais, dans les pays industrialisés d’abord, puis dans ceux en développement, l’utilisation croissante des engrais azotés de synthèse a eu des effets que personne, ou presque, n’avait prévus.

Série d’effets délétères

Très vite, les agriculteurs ont compris que l’apport d’azote sur les cultures par les déjections animales (fumier, lisier) et par les légumineuses n’était plus nécessaire. Dès lors, pourquoi se compliquer la vie à élever des vaches ou des moutons et à les faire paître ? Nombre d’entre eux s’en sont donc débarrassés pour se concentrer sur les productions végétales, en particulier les céréales. Mais, comme il fallait aussi produire du lait et de la viande, dont la demande augmentait rapidement, d’autres exploitations se consacrèrent à l’élevage, les plus productives fonctionnant en stabulation, sans sortie de l’étable, et remplaçant le fourrage par des céréales ou des oléagineux.

En quelques décennies, le paysage agricole européen fut radicalement transformé. En France, dans le Centre ou l’Est, des régions céréalières sans bétail recourent à une agriculture très mécanisée, utilisant massivement les engrais azotés chimiques. En Normandie, en Bretagne, au Danemark ou en Bavière, les élevages s’industrialisent de plus en plus, avec d’énormes concentrations d’animaux. Les fermes de plus de mille vaches deviennent monnaie courante dans plusieurs pays européens, comme les porcheries produisant des dizaines de milliers de porcs par an ou les élevages de centaines de milliers de poules. Cette évolution résulte directement de l’invention de Haber, considérée à juste titre comme la plus importante de l’histoire de l’agriculture — certains disent même de l’histoire tout court.

Ce bouleversement, logique dans une vision économique à court terme, produit une série d’effets délétères, tant en matière de santé que d’environnement. En réalité, de nombreux problèmes écologiques et sanitaires que pose l’agriculture moderne émanent de la synthèse des engrais azotés, ou plutôt du mauvais usage qui en est fait.

Premier problème : la teneur des sols en matière organique baisse dans les régions de grandes cultures, faute d’apport de fertilisants organiques et de rotations incluant des cultures qui enrichissent naturellement le sol en azote et en matière organique, comme la luzerne. Des rendements élevés demeurent possibles, mais, dans certaines régions, ils tendent à plafonner, voire à baisser, en dépit du renfort d’azote de synthèse. Par ailleurs, la capacité de rétention en eau des sols et la vitesse d’infiltration de l’eau diminuent, ce qui augmente le risque d’érosion par ruissellement et d’inondations.

De surcroît, les ravageurs et les maladies se multiplient et requièrent de plus en plus de traitements pesticides. Les engrais azotés n’en sont évidemment pas la seule cause, mais ils y contribuent par la disparition des rotations longues, qui interrompent le cycle de reproduction des agents pathogènes et des insectes, et par l’augmentation de la teneur des feuilles en azote, qui favorise la multiplication de certains ravageurs, par exemple les pucerons.

Enfin, la quasi-monoculture des céréales affaiblit la biodiversité, tout comme la perturbation de l’activité biologique de la terre et les dépôts d’azote atmosphérique, qui proviennent de l’ammoniac émis par les sols et par les élevages. Et les sols deviennent de plus en plus acides.

Les excès d’azote ont de graves effets sur la santé et l’environnement, comme l’ont montré deux cents chercheurs européens dans une importante publication hélas passée presque inaperçue (1). Principaux accusés : les nitrates et l’ammoniac. Les premiers sont normalement présents dans les sols, où ils sont absorbés par les racines des plantes, auxquelles ils fournissent l’essentiel de leur azote. Mais il reste toujours, en particulier lorsque les apports d’engrais azotés sont élevés, un surplus d’azote qui est entraîné par les pluies. Il se retrouve dans les nappes phréatiques et les cours d’eau, et finalement dans l’eau du robinet. Avec deux effets principaux : un risque possible d’augmentation de certains cancers et l’eutrophisation (appauvrissement en oxygène) des cours d’eau, qui conduit à la disparition des poissons et au dépôt de dizaines de milliers de tonnes d’algues vertes sur les côtes chaque année. On trouve également des nitrates dans les aliments, avec des teneurs parfois très élevées dans certains légumes. Leur impact sur la santé fait encore l’objet de controverses, faute de données scientifiques suffisantes et convergentes.

À l’origine des particules fines

L’ammoniac est un polluant beaucoup moins connu et plus préoccupant en matière de santé et d’environnement. La quasi-totalité des émissions (679 000 tonnes en 2016 en France) provient des cultures (64 %) et de l’élevage (34,4 %) (2). Ce composé chimique reste peu de temps dans l’atmosphère : une partie se dépose sur le sol et sur la végétation ; une autre donne naissance à divers composés azotés indésirables (protoxyde d’azote, oxydes d’azote, etc.). Les oxydes d’azote se combinent avec d’autres polluants présents dans l’air pour former des particules fines (3) secondaires. Ce dernier phénomène est l’un des plus inquiétants. Les particules fines pénètrent au plus profond des alvéoles pulmonaires, provoquant cancers, maladies cardio-vasculaires et respiratoires. L’Organisation mondiale de la santé estime que l’exposition à ces particules a causé environ 4,2 millions de morts prématurées dans le monde en 2016 (4).

Selon le Centre interprofessionnel technique d’études de la pollution atmosphérique (Citepa), l’agriculture et la sylviculture étaient responsables de 55 % des émissions totales de particules en suspension en 2016, et ces émissions ne baissent guère, contrairement à celles de l’industrie ou du transport (5). Si les cultures représentent la part principale d’émission primaire de l’ensemble des particules en général, l’élevage contribue surtout à la formation des particules fines. Lors des pics de pollution, en particulier au printemps, une part importante des particules fines peut être d’origine agricole, principalement à cause des émissions d’ammoniac venant des sols à la suite des apports d’engrais, et essentiellement par les déjections (fumier, purin, lisier) des animaux d’élevage.

Les scientifiques ayant contribué à l’évaluation européenne de l’azote estiment le coût environnemental des excédents d’azote pour le continent entre 70 milliards et 320 milliards d’euros par an, en raison de leur impact sur les écosystèmes, la qualité de l’air et de l’eau et, en définitive, sur la santé humaine (6). Ce coût leur semble supérieur au bénéfice économique tiré de l’utilisation des engrais azotés de synthèse. Les chercheurs considèrent les surplus d’azote comme l’un des problèmes écologiques majeurs du XXIe siècle, au même titre que le réchauffement climatique et la perte de biodiversité.

La première solution serait évidemment de réduire, voire de supprimer, les apports d’azote chimique. On pourrait le faire en modifiant les systèmes de production, notamment en introduisant davantage de légumineuses (haricots, pois, luzerne, etc.) dans les rotations, ce qui nous affranchirait de la dépendance à l’égard du soja, importé en masse. L’agriculture biologique permet de s’en passer complètement, ce qui est un argument de poids — sans doute aussi important que la non-utilisation des pesticides de synthèse (7) — en faveur de ce mode de production.

Certes, si l’on interdisait brutalement à tous les agriculteurs l’utilisation de l’azote chimique, ce serait une catastrophe, car la conversion à la bio ne peut être que progressive et exige pour de nombreuses exploitations une remise en question totale de leur système de production. La plupart des spécialistes notaient jusqu’à présent que la généralisation d’une agriculture sans azote de synthèse conduirait à une chute importante des rendements. Mais une récente méta-analyse a conclu que, au niveau mondial, le différentiel moyen de rendement entre la bio et le conventionnel n’était que de 19 % (8). Il tombe même à 8 ou 9 % lorsque les techniques bio incluent des rotations de cultures variées. Une autre méta-analyse montre que les cultures associées ou intercalaires — plusieurs espèces cultivées dans le même champ et en même temps — permettent en moyenne une augmentation de la production de 30 % (9). Nourrir tous les habitants de la planète sans azote de synthèse paraît donc possible, mais suppose un changement radical de modèle agricole.

L’autre partie de la solution, la moins difficile à mettre en œuvre à court terme, est de réduire la taille des élevages industriels et la consommation de viande. L’élevage représente les trois quarts de la production d’ammoniac. Les animaux en stabulation expédient dans l’atmosphère quatre fois plus d’ammoniac que ceux élevés au pâturage, à condition que ce dernier ne soit pas trop intensif. Des mesures techniques permettent certes de diminuer les émissions d’ammoniac (couverture des fosses à lisier, enfouissement du lisier, utilisation d’ammonitrate plutôt que d’urée, etc.), mais elles sont souvent coûteuses et, pour certaines, d’une efficacité relative. Si l’on réduisait fortement, voire supprimait, les apports d’azote de synthèse, il faudrait revenir à l’association de la culture et de l’élevage, ce qui réduirait la part des élevages hors sol. Par ailleurs, les engrais chimiques permettent aujourd’hui de produire à un prix relativement bas des aliments pour le bétail, et de satisfaire ainsi la demande mondiale croissante de viande et de produits laitiers. En Europe, cette demande s’oriente à la baisse ; il s’agirait d’accompagner cette évolution en mangeant moins de viande, et de meilleure qualité.

Une nouvelle « révolution verte », corrigeant les conséquences néfastes de la première, est à portée de main : il faudrait pour cela apporter progressivement moins d’engrais azotés dans les cultures et opter pour d’autres méthodes d’élevage — à l’herbe, moins concentrées et moins intensives. Mais, pour y parvenir, deux choses semblent encore manquer cruellement : l’information du consommateur et la volonté politique.

(1) Mark A. Sutton et al. (sous la dir. de), The European Nitrogen Assessment : Sources, Effects and Policy Perspectives, Cambridge University Press, 2011.

(2) Rapport d’émission Secten (Secteurs économiques et énergie), Centre interprofessionnel technique d’études de la pollution atmosphérique, Paris, 2017 (mise à jour du 10 juillet 2018), www.citepa.org

(3) Nom donné aux particules en suspension dans l’air de diamètre inférieur à 2,5 micromètres (ou PM2,5).

(4) « Qualité de l’air ambiant et santé », Organisation mondiale de la santé, Genève, 2 mai 2018, www.who.int/fr

(5) Rapport d’émission Secten, op. cit.

(6) « Nitrogen in Europe : Current problems and future solutions », Initiative internationale sur l’azote, Fondation européenne de la science, Strasbourg, 2011.

(7) Lire Claire Lecoeuvre, « Pourquoi manger bio ? », Le Monde diplomatique, mars 2018.

(8) Lauren C. Ponisio et al., « Diversification practices reduce organic to conventional yield gap », Proceedings of the Royal Society B, vol. 282, no 1799, Londres, 22 janvier 2015.

(9) Marc-Olivier Martin-Guay et al., « The new Green Revolution : Sustainable intensification of agriculture by intercropping », Science of the Total Environment, vol. 615, Amsterdam, 15 février 2018.

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