Vers une agriculture durable au niveau de la planète
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Document1 - 21.11.2011 SVT – Chapitre 1.1 Vers une agriculture durable au niveau de la planète OBJECTIF ● À l’échelle globale, l’agriculture doit relever le défi de l’alimentation d’une population humaine toujours croissante. ● On cherche à montrer que la nécessaire augmentation de la production agricole doit prendre en compte la préservation des ressources naturelles, de l'environnement et de la santé. I. Une agriculture pour nourrir les Hommes A. Fonctionnement d’un écosystème naturel ● Dans un écosystème naturel on observe un flux d'énergie, avec une entrée d'énergie solaire lors de la photosynthèse et une sortie d'énergie par respiration à chaque niveau trophique, ainsi qu'un cycle de la matière car les ions minéraux sont en permanence recyclés, grâce à l'action des décomposeurs. B. L'agriculture repose sur la création et la gestion d'agrosystèmes ● Un agrosystème est construit ou modifié par l'Homme afin de prélever une partie de la matière organique végétale (production primaire) ou animale (production secondaire) qu'il produit. Il est généralement monospécifique (ce qui entraine une perte de biodiversité) et permet de fournir des produits nécessaires à l'humanité : nourriture, matières premières (coton, bois...) ou combustibles (agrocarburants). ● Dans un agrosystème l'exportation de la récolte constitue un flux sortant de matière d'autant plus important que la productivité est importante. Il doit être compensé par un flux entrant d'eau et surtout d'ions minéraux car la matière n'est pas recyclée. Ce flux de matière vient s'ajouter au flux d'énergie qui est lui même augmenté par l'activité agricole (carburants et coût énergétique des intrants). ● On appelle intrants agricoles les produits apportés aux cultures. Ce sont notamment les semences, les engrais, qui compensent les pertes d'ions minéraux du sol, et les produits phytosanitaires (ou pesticides), qui protègent les plantes. Par extension on peut y rajouter tout ce que l'agriculteur doit se procurer comme le carburant, l'eau d'irrigation, le matériel agricole, les compléments nutritifs des animaux d'élevage, etc. C. La production animale : une rentabilité énergétique réduite ● Dans tout écosystème la biomasse végétale est consommée par des herbivores, eux-mêmes consommés par des carnivores, etc. D'un niveau trophique au suivant, la plus grande partie de la matière organique (90 %) est perdue soit parce qu'elle n'est pas consommée, soit parce qu'elle n'est pas assimilée soit surtout parce qu'elle sert de substrat respiratoire. ● Dans un agrosystème, le rendement global de la production par rapport aux consommations de matière et d'énergie dépend de la place du produit exporté dans la pyramide de productivité. Ainsi, consommer de la viande (consommation secondaire) a un coût énergétique beaucoup plus élevé que de consommer un produit végétal (consommation primaire). II. Pratiques alimentaires perspectives globales collectives et ● Depuis un demi-siècle, la recherche d'une productivité toujours plus élevée et l'irruption de l'agrochimie ont conduit la plupart des agriculteurs à utiliser massivement des engrais et des produits phytosanitaires (ou pesticides) ainsi que d'avoir de plus en plus recours à l'irrigation et à la mécanisation. A. Les pratiques alimentaires et agricoles ont un impact sur l’environnement et la santé ● L'utilisation des engrais et des pesticides est difficile à contrôler car l'eau d'infiltration entraîne ces substances (par lixiviation ou lessivage) dans le milieu naturel. - Les phosphates et/ou les nitrates des engrais provoquent la prolifération d'algues vertes en milieu aquatique. Lorsque les algues meurent leur décomposition consomme tout le dioxygène disponible, entraînant la mort de la plupart des autres organismes aquatiques, c'est l'eutrophisation. - Les pesticides se concentrent dans les chaînes alimentaires par bioaccumulation (ou bioconcentration), à des doses telles qu'ils peuvent devenir toxiques pour la faune et pour l'Homme. ● L'irrigation et l'utilisation de machines agricoles sont indispensables mais entraînent des coûts énergétiques élevés. De plus la ressource en eau est limitée à la surface de la planète et se pose le problème du partage de l'eau entre ses diverses utilisations (agricole, industrielle et domestique). B. L'amélioration des espèces domestiques permet aussi d'augmenter la productivité ● La sélection génétique a débuté avec les débuts de l'agriculture, il y a environ 10 000 ans, et se poursuit aujourd'hui. Des espèces sauvages ont été choisies par les premiers agriculteurs parmi celles qui correspondaient le mieux à leurs besoins (valeur alimentaire, facilité de culture ou d'élevage...). En croisant entre eux les individus les plus performants pour les critères recherchés ils ont obtenu les variétés (plantes) et les races (animaux) domestiques que nous connaissons aujourd'hui et qui sont différentes de leurs ancêtres sauvages. ● À partir du milieu du XIXe siècle les découvertes de la biologie ont permis de mieux orienter les croisements Document1 - 21.11.2011 avec l'hybridation. Celle-ci consiste à croiser entre elles deux lignées pures différentes et complémentaires pour les caractères recherchés. On obtient des hybrides de première génération, dits F1, qui présentent des caractéristiques homogènes (tous identiques). Non seulement ils peuvent cumuler les caractères recherchés des deux parents mais ils présentent parfois des qualités supplémentaires, on parle alors de vigueur hybride (ou hétérosis). ● La reproduction sexuée (biparentale) est aléatoire. Elle ne permet pas de conserver à coup sûr, d'une génération à l'autre, les caractères obtenus chez une plante ou un animal. Le clonage permet d'obtenir un ou plusieurs descendants génétiquement identiques à un parent unique. Cette technique est utilisée pour les végétaux (bouturage et marcottage) depuis l'antiquité. Elle a été améliorée à la fin du XXe siècle avec le microbouturage et le clonage animal. ● Depuis la fin du XXe siècle on est capable d'isoler des gènes d'intérêt et de les transférer d'un organisme à un autre de manière à obtenir un organisme génétiquement modifié (OGM). Cette transgénèse peut s'effectuer entre individus de la même espèce, mais aussi entre espèces différentes voire entre règnes différents. BILAN ● Le choix des pratiques culturales doit permettre de concilier la nécessaire production agricole, la gestion durable de l’environnement et la santé des consommateurs. Cela passe par une gestion raisonnée des surfaces agricoles, de l'eau et des intrants.
