Pourquoi l’effondrement de la biodiversité entraîne des baisses de rendements agricoles
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L’agriculture intensive a entraîné la destruction d’espèces assurant des fonctions cruciales comme la pollinisation, le contrôle des ravageurs ou la fertilisation des sols, ce qui affecte désormais certaines productions.
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Après des années de rendements insuffisants dans leurs vergers, des producteurs de cassis et des liquoristes de Bourgogne-Franche-Comté contactent, en 2017, des scientifiques du CNRS : inquiets pour l’avenir de leur filière, ils cherchent des solutions. Spécialisée dans la pollinisation et les interactions entre espèces, l’écologue Marie-Charlotte Anstett commence par établir un état des lieux de la présence de pollinisateurs dans leurs parcelles. Par chance, l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (Inrae) avait relevé des données d’abondance dans ce secteur dans les années 1980, et de nouvelles mesures peuvent être prises dans les mêmes champs. Le résultat est stupéfiant : en moins de 40 ans, 99 % des pollinisateurs ont disparu.
« Je n’ai pas fait les manipulations moi-même dans les années 1980. Donc, il y a de petites erreurs dans les chiffres, explique Mme Anstett. Mais l’ordre de grandeur est ahurissant. Et, il y a quarante ans, les mesures avaient été faites parce que les agriculteurs se plaignaient déjà d’une baisse des rendements ! » Dans la foulée, la chargée de recherche du CNRS installe, chez plusieurs agriculteurs, de grands filets sur une douzaine de pieds de cassis, sous lesquels elle place des nids de bourdons. Le résultat est là encore spectaculaire : les rendements de ces pieds sont plus de trois fois plus importants que ceux des plants témoins.
L’exemple du cassis noir de Bourgogne, une variété particulièrement sensible à l’absence de pollinisateurs, est frappant. S’il ne concerne que quelques dizaines d’agriculteurs, il illustre une tendance bien plus large, quoique difficile à quantifier : alors qu’à l’échelle mondiale les rendements agricoles de certaines cultures stagnent depuis la fin des années 1990, la perte de biodiversité pourrait apparaître comme l’un des principaux facteurs d’explication, à côté d’autres causes, telles que le dérèglement climatique. L’agriculture intensive mise en place après la seconde guerre mondiale a entraîné la destruction d’espèces et d’écosystèmes, qui nuit, à son tour, à la production.
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« Aux limites du système »
« Les rendements en France décrochent, alors que la recherche en amélioration génétique variétale continue de produire des variétés de plus en plus performantes, précise Vincent Bretagnolle, directeur de recherche au CNRS. L’effondrement de la biodiversité entraîne une altération de la qualité des sols et une baisse de la production agricole. »
« Nous arrivons aux limites du système de l’agriculture chimique, qui altère tous les pans de la biodiversité, affirme également Aude Vialatte, directrice de recherche en agroécologie du paysage à l’Inrae. L’effet boomerang est tel que les problèmes de rendement sont de plus en plus importants. » Dans une étude publiée en mars dans la revue britannique Nature Ecology and Evolution, une équipe internationale de chercheurs parle de « pièges d’intensification » pour décrire ces déclins de production « déclenchés par la rétroaction négative de la perte de biodiversité à des niveaux d’intrants élevés ».
L’agriculture intensive est clairement identifiée comme l’une des principales causes d’érosion de la biodiversité, en raison de l’utilisation massive de produits chimiques, de la destruction des habitats et de la simplification des paysages. En Europe, les populations d’oiseaux des champs et de papillons des prairies ont diminué de plus de 30 % en une trentaine d’années, plus de 40 % des espèces de pollinisateurs sont menacées au niveau mondial et la dégradation des sols affecte le bien-être d’au moins 3,2 milliards de personnes.
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Dépendance aux pollinisateurs
Or, la production agricole dépend en grande partie de la biodiversité. D’abord, par les « services » qu’elle rend, tels que la pollinisation. En 2007, des chercheurs ont établi que 75 % des espèces cultivées dépendent partiellement ou totalement des pollinisateurs. A Chizé (Deux-Sèvres), où Vincent Bretagnolle a fondé, en 1994, une vaste « zone atelier », ses équipes ont démontré que multiplier par cent la présence de pollinisateurs permettait d’augmenter de 30 % à 40 % les rendements des cultures de colza et de tournesol.
Différentes espèces, d’insectes ou d’oiseaux, par exemple, jouent également un rôle de contrôle des ravageurs. Une étude publiée récemment dans la revue américaine Science raconte comment l’effondrement de populations de chauves-souris insectivores aux Etats-Unis a entraîné une hausse moyenne de l’usage des pesticides de 31 % dans les zones touchées pour compenser le service de prédation des parasites réalisé jusque-là par les chiroptères. En Bourgogne, Marie-Charlotte Anstett a aussi observé que la cochenille blanche du mûrier, qui s’attaque au cassis, prolifère à cause des insecticides : ces produits tuent les coccinelles et les autres organismes capables de limiter la présence des cochenilles, mais pas ces insectes protégés par un bouclier cireux.
Autre fonction essentielle, la biodiversité est indispensable à la fertilité des sols. Les vers de terre, les micro-organismes (bactéries et microbes) ou les arthropodes « recyclent » notamment les déchets végétaux et les transforment en éléments minéralisés que les plantes peuvent absorber.
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Développer l’agroécologie
Outre ces « services » gratuits rendus par la nature, le fait que les cultures soient diversifiées accroît leur capacité à faire face aux chocs, notamment climatiques. Diverses études ont aussi montré que des paysages complexes et hétérogènes, avec la présence de haies, de bosquets ou de mares à proximité des parcelles, contribuent à la résilience des systèmes agricoles. En Bourgogne toujours, l’installation de bandes fleuries à proximité des vergers de cassis a permis de faire revenir une quarantaine d’espèces de pollinisateurs en trois ans.
Si ces mécanismes sont bien documentés, l’ampleur de l’impact de la perte de biodiversité sur les rendements reste difficile à évaluer au niveau global, du fait de la très grande variété de cultures et de systèmes agricoles à travers le monde. « Nous ne parvenons pas bien à distinguer ce qui est dû au changement climatique de ce qui est lié à la perte de biodiversité, explique Emmanuelle Porcher, écologue et professeure au Muséum national d’histoire naturelle à Paris. Et il n’est pas toujours simple de quantifier la contribution des espèces sauvages aux rendements agricoles par rapport à d’autres facteurs, même si plusieurs études concordent pour montrer que les rendements sont en train de diminuer pour les plantes cultivées qui dépendent des pollinisateurs. »
Face à l’impasse de l’agriculture intensive, les scientifiques prônent le développement de l’agroécologie, qui s’appuie sur le fonctionnement des écosystèmes. « Avec l’agroécologie, on peut être dans un système tout aussi compétitif à terme sans les externalités que sont les pollutions diverses et les impacts sur la santé, insiste Aude Vialatte. Elle peut offrir une voie d’amélioration des rendements, ce que ne fait plus l’agriculture conventionnelle. »
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