La Société Française d’Ecologie et d’Evolution (SFE2) vous propose ce regard de M. Duru, J.-P. Sarthou, O. Therond, chercheurs en agronomie, sur les modèles d’agriculture biodiversifiée.

MERCI DE PARTICIPER à ces regards et débats sur la biodiversité en postant vos commentaires et questions sur les forums de discussion qui suivent les articles; les auteurs vous répondront.

Analyse de modèles d’agriculture biodiversifiés
au prisme de la « santé unique »

par Michel Duru (1), Jean-Pierre Sarthou (1), Olivier Therond (2)
(1) UMR 1248 AGIR, INRA, Université Toulouse, INPT, 31326 Castanet Tolosan, France.
(2) UMR 1132 LAE, INRA, 28 rue de Herrlisheim, 68 000 Colmar, France

Article édité par Sébastien Barot

——-

Mots clefs : biodiversité, santé, agriculture biologique, agriculture de conservation, agriculture paysanne, services écosystémiques, santé humaine, omega-3, pesticides.

——-

• Résumé
• Introduction
• Quatre modèles d’agriculture biodiversifiés
• Évaluation des modèles d’agriculture au prisme de la santé unique
• Singularités et perspectives d’évolution
• Remerciements
• Bibliographie
• Regards connexes
• Forum de discussion

——-

Résumé

Notre système alimentaire n’est ni sain ni durable : l’agriculture et l’alimentation sont au cœur des enjeux environnementaux (dérèglement climatique, effondrement de la biodiversité) et de santé (développement des maladies chroniques). De nouveaux modèles d’agriculture cherchent à prendre en compte ces enjeux en développant des pratiques pour améliorer la santé du sol, des écosystèmes, de la planète, mais aussi humaine, en mettant sur le marché des produits permettant de se rapprocher des recommandations alimentaires. Nous comparons ici les forces et faiblesses de quatre modèles d’agriculture alternatifs  : agriculture biologique (AB, cahier des charges spécifiant entre autres qu’engrais et biocides de synthèse ne sont pas autorisés), agriculture de conservation des sols (ACS, sans cahier des charges mais reposant sur trois principes : rotation longue, couverture permanente du sol, arrêt du labour voire suppression de tout travail du sol), agriculture paysanne (AP : charte pour une agriculture autonome et économe à bas niveau d’intrants) et Bleu Blanc Cœur (BBC, une démarche agricole et commerciale d’intérêt nutritionnel et environnemental, basée sur la complémentation des animaux avec du lin pour une haute valeur nutritionnelle des produits animaux et un apport en protéines issues de légumineuses cultivées en France).

En ayant ou recherchant une traçabilité pour les consommateurs, ces modèles s’inscrivent dans la transition agroécologique des systèmes alimentaires. Leur analyse au prisme de la « santé unique » permet de déterminer dans quelle mesure ils permettent une amélioration de la santé dans plusieurs domaines (sol, plante, animal, écosystème, planète, Homme) via (i) l’augmentation des services écosystémiques, (ii) le bouclage des cycles biogéochimiques et (iii) la modification des modes de transformation et distribution des aliments.

Certains de ces modèles ont un effet bénéfique démontré sur la santé, tels l’AB et BBC. L’AP est fortement engagée dans des projets de relocalisation alimentaire, en vente directe ou en circuits courts. L’ACS vise quant à elle le développement des services écosystémiques liés à un sol en bonne santé et est en voie de proposer un label. Cependant, nous pointons qu’aucun des quatre modèles ne fait référence explicitement à l’intérêt d’un paysage en mosaïque pour développer les services ni à la moindre consommation de produits animaux pour réduire l’empreinte environnementale de notre alimentation. Cette analyse montre qu’il doit être possible d’atteindre des objectifs encore plus ambitieux dans les différents domaines de santé en combinant les atouts des différents modèles et en tenant compte des deux leviers non considérés.

——-

Introduction

Notre système alimentaire, de la production de biens alimentaires à la consommation des aliments, n’est pas durable, tant pour des raisons d’environnement que de santé humaine, en particulier dans les pays occidentaux (Willett et al 2019). L’agriculture et l’alimentation sont au cœur de défis interconnectés tels que le changement climatique, la conservation de la biodiversité, la sécurité alimentaire, le développement des maladies chroniques non transmissibles. C’est pourquoi il est maintenant admis que pour faire face à ces enjeux, il est nécessaire de mettre en œuvre des changements systémiques et radicaux dans l’agriculture, mais aussi dans notre alimentation (Gordon et al 2017).

Par exemple, pour atteindre l’objectif de zéro émission nette de CO₂ d’ici 2050, des mesures telles que le stockage du carbone dans les sols ou la réduction des émissions par augmentation de l’efficience des intrants ou un changement de notre régime alimentaire via un rééquilibrage important entre protéines végétales et animales, ne suffiront pas si prises isolément (Garnett 2014 ; Buckwell et Nadeu 2018). En outre, face à des enjeux interconnectés, raisonner « en silo » présente le risque de ne pas prendre en compte les contre-effets (réduire un impact mais en amplifier un autre), et ne pas prendre en compte les co-bénéfices (une même mesure permet de réduire plusieurs impacts à la fois). Par exemple, suivre les recommandations du Plan National Nutrition Santé pour la consommation de viande est favorable à notre santé et permet de réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) liées à notre alimentation.

Pour répondre à ces enjeux, il est souvent mis en avant la nécessité de changer de modèles d’agriculture. De nombreuses initiatives, plus ou moins institutionnalisées, existent en la matière (Therond et al 2017). Ci-après, nous caractérisons quatre modèles d’agriculture qui font référence à l’agroécologie pour réduire les impacts environnementaux et fournir des produits de qualité au consommateur. Ils se distinguent d’autres modèles d’agriculture par le fait qu’ils reposent, à des degrés divers, sur la biodiversité pour limiter ou supprimer tout ou partie des intrants de synthèse (Duru et al 2015 ; Regard R74). Ils ont aussi le souci d’informer le consommateur de l’intérêt des modes de production conçus pour l’environnement et la santé. Ils s’inscrivent ainsi dans la volonté d’être vecteur d’une « transition agroécologique » des systèmes alimentaires (Gliessman 2014).

Afin d’appréhender de manière systémique les systèmes alimentaires, à savoir les relations entre utilisation des sols, flux de matière et d’énergie et conditions de vie et d’alimentation des Hommes et des animaux, nous avons précédemment proposé le concept intégrateur de « santé unique » (RO8). Le cadre d’analyse associé permet d’analyser de manière combinée en quoi trois vecteurs de santé -i) les pratiques agricoles via leurs effets les services écosystémiques, ii) le bouclage des cycles biogéochimiques de l’échelle de la parcelle et de l’exploitation à celle du territoire, et iii) l’accès à une alimentation suffisante, saine et équilibrée par des modes de transformation et distribution appropriés- permet d’atteindre un bon état de santé des écosystèmes et des Hommes et de limiter l’usage d’intrants en agriculture et de médicaments en médecine vétérinaire et humaine.

La représentation holistique proposée vise à : (i) identifier les antagonismes ou synergies et les co-bénéfices qui sont le fait de systèmes de production et de chaînes d’approvisionnement complexes ; (ii) identifier des leviers d’action non considérés dont la mise en œuvre augmenterait la gamme de services fournis ou la complémentarité des différents maillons du système alimentaire ; (iii) promouvoir une gestion et une gouvernance intégrées. On parle de gestion d’un ‘‘nexus’’ car les écosystèmes, l’agriculture et l’alimentation constituent un nœud complexe au centre d’un écheveau de causes et d’effets domino potentiels. Après avoir caractérisé les quatre modèles d’agriculture, nous les analysons au prisme de la santé unique pour discuter de leurs atouts et limites.

Quatre modèles d’agriculture biodiversifiée

Les quatre modèles d’agriculture choisis reposent sur des principes qui leur sont spécifiques : pas d’engrais ni de biocides de synthèse en agriculture biologique (AB) ; systèmes de production autonomes et économes par réduction forte des intrants, quitte à ne pas maximiser les rendements, pour l’agriculture paysanne (AP) ; triptyque diversification végétale dans le temps (rotation allongée) et dans l’espace (cultures associées), couverture permanente du sol et arrêt du travail du sol, a minima du labour, pour l’agriculture de conservation des sols (ACS) ; apport de lin et de protéines provenant de légumineuses cultivées en France aux ruminants et aux monogastriques pour la démarche Bleu Blanc Cœur (BBC). Ces principes sont accompagnés d’un cahier des charges avec obligation de moyens (AB, BBC, AP) voire de résultats (BBC). Des indicateurs de résultats sont en cours de définition pour l’ACS repose cherche. Dans tous les cas, une réduction des impacts environnementaux par rapport à une agriculture conventionnelle est recherchée : moindre atteinte à la biodiversité et moindres pollutions pour l’AB et l’AP, moindres émissions de GES et non contribution à la déforestation suite à la non utilisation du soja importée pour BBC, moindres émissions de GES et stockage de carbone pour l’ACS.Le sol est toujours objet de gestion, en termes de biodiversité par l’augmentation de la matière organique et sa non perturbation mécanique (ACS), du non recours aux pesticides de synthèse (AB) ou de diversité d’occupation (AP, BBC), pour fournir plus de services écosystémiques. En effet, dans un système conventionnel (la référence ci-après) qui présente une productivité élevée, les pratiques agricoles affectent la biodiversité du sol de trois manières : l’élimination / la restitution de la biomasse aérienne, l’utilisation importante d’intrants de synthèse et la perturbation mécanique du sol (El Mujtar et al 2019). Les apports de ressources et les pertes d’éléments sont alors élevés en relation avec un taux faible de régulations biologiques internes (Bender et al 2016 ; fig 1a).

Pour des systèmes où le sol est objet de gestion, on distingue deux cas de figure selon que le potentiel de production permis par la texture et la profondeur du sol, le climat et la génétique est recherché (BBC et ACS : fig 1b) ou non (AB, AP : fig 1c). En comparaison du système de référence, les deux systèmes à bas niveau d’intrants (AB et AP) ont généralement une activité biologique dans les sols plus élevée permettant un recyclage important des matières organiques et de faibles émissions dans l’eau et dans l’air par exemple pour les composés azotés, mais une productivité plus faible. Pour l’AB, il est admis que les rendements en production végétales sont en moyenne de – 20% (Ponioso et al 2014) surtout du fait d’une déficience en azote et d’une difficulté à gérer les adventices.

De façon générale, la productivité de ces systèmes est améliorée lorsqu’ils sont basés sur des rotations diversifiées (Ponioso et al 2014) et des pratiques favorables au bouclage des cycles des minéraux et aux bactéries fixatrices d’azote (ex. couverts intermédiaires à base de légumineuses, intégration de l’élevage en polyculture) (Khumairoh et al 2012). Dans les systèmes BBC et ACS, l’apport modéré en ressources exogènes, y compris par des intrants de synthèse, combiné à une stimulation des régulations biologiques internes (par ex. microbiote du sol plus actif par réduction des perturbations mécaniques en ACS, meilleur métabolisme digestif en BBC) permet d’atteindre une productivité plus élevée tout en réduisant les pertes en éléments nutritifs. Il est ainsi montré qu’en ACS les performances sont similaires et parfois supérieures à celles de l’agriculture conventionnelle lorsque les trois piliers sont activés (Pittelkow et al 2014 ; Stavi et al 2016). On parle alors d’éco-intensification ou d’agriculture écologiquement intensive (Lal 2019).

Concernant l’élevage, le lien au sol est un principe au niveau de la ferme (AB, AP) ou du territoire (AB, AP, BBC), ou bien conseillé (ACS). Cela suppose que : (i) tous les animaux aient accès à des parcours extérieurs aux bâtiments (monogastriques) (AB), (ii) les ruminants pâturent dès que les conditions le permettent (AB, AP), (iii) une partie importante de l’alimentation animale provienne de l’exploitation (AB, AP), ou de la région (BBC), notamment pour les protéines. Il est également important que le stockage et le recyclage des effluents soient pensés pour minimiser les pertes ou les excès d’apports dans certaines parcelles. A l’image des effets des rotations diversifiées, la diversification des apports alimentaires participe à l’atteinte de performances zootechniques, environnementales et une moindre sensibilité des animaux aux maladies (exemple Brunschwig et al 2010 pour le lait).

Ainsi, une alimentation diversifiée (BBC) ou issue d’un sol riche en microorganismes (AB, ACS et probablement AP) renforce le rôle protecteur du microbiote intestinal vis-à-vis des bioagresseurs ou réduisant le risque de dysbiose intestinale (Aluthge et al 2019 ; van Bruggen et al 2019). Pour BBC, la technique de thermoextrusion du lin et des légumineuses à graines permet respectivement d’améliorer la composition en acides gras des produits, une réduction des émissions de méthane entérique (lors de la digestion), et un renforcement de l’autonomie en protéines, tout en améliorant la santé des animaux, à l’image du fonctionnement d’un sol biodiversifié à fortes régulations internes (fig 1b). En AP et en AB, des temps de croissance des animaux plus longs, l’accès à un parcours (monogastriques) et la maximisation du pâturage (ruminants) conduisent souvent à réduire les performances de production (litres de lait ou gain de croissance par jour), mais augmentent souvent l’efficience écologique du système et abaissent beaucoup les coûts de production (sauf si achat d’aliments en AB).

Ces modèles d’agriculture contribuent aussi au développement de systèmes alimentaires plus durables, soit via leurs effets sur la santé des consommateurs (plus faibles résidus de pesticides et meilleure teneur en certains micronutriments en AB dans Mie et al 2016, fort enrichissement de la teneur en omega 3 des produits animaux (BBC) dans Mourot, de Tonnac 2015), soit en promouvant des systèmes alimentaires territorialisés basés sur la reconnexion des acteurs afin de permettre aux consommateurs de mieux connaître les pratiques agricoles (AP, http://www.agriculture-durable.org/).

Évaluation des modèles d’agriculture au prisme de la santé unique

Utilisation des sols et gestion de la biomasse pour fournir des services écosystémiques

Pour contribuer à la santé du sol, des plantes et des animaux et plus largement des écosystèmes, il convient de mettre en œuvre des pratiques aux échelles de la parcelle et du paysage. A l’échelle de la parcelle, les leviers portent sur les séquences de culture (y compris cultures associées, couverts végétaux en interculture, et agroforesterie), une gestion raisonnée des intrants au regard de leurs effets sur la biodiversité support des services (fertilisants, pesticides, aliments pour les animaux), et les restitutions organiques au sol sous la forme de compost, engrais verts, résidus de cultures et couverts, rhizodépôts (RO8 ; Therond et Duru, 2019).

Les quatre modèles d’agriculture ont en commun la diversification des cultures en particulier par les légumineuses, ce qui permet de réduire les émissions de GES, au champ (Reckling et al 2018) et en amont du fait d’une moindre consommation d’engrais azotés (à moyen et long termes pour l’ACS) forts émetteurs de GES lors de leur fabrication. Plus généralement, l’allongement des rotations (AB, ACS et AP) est un principe de base en agronomie pour réduire la plupart des intrants du fait d’une meilleure acquisition par les plantes des ressources disponibles (Atkinson et al 2015) ou d’une moindre sensibilité aux bioagresseurs (Peralta et al 2018 ; Duru et al 2015).

Les associations de cultures, particulièrement présentes en AP et en AB mais aussi en ACS au sein des couverts végétaux, sont aussi un levier de diversification très efficace pour développer les services de fourniture en nutriments et de régulations biologiques, plus particulièrement dans les systèmes à faible niveau d’intrants (Bedoussac et al 2015). L’introduction de légumineuses dans les rotations, les couverts et les associations est un levier majeur pour augmenter le service de fourniture en azote, mais aussi de mobilisation en phosphore (Zhang et al 2014 ; Therond et Duru 2019). Il s’ensuit une plus grande fourniture de services en comparaison de systèmes moins biodiversifiés (tableau 1). La spécificité de l’ACS est de fournir une importante réduction du risque d’érosion des sols, via le non travail du sol et la couverture végétale/organique permanente de ce dernier, ce qui augmente fortement son activité biologique et donc la stabilité structurale de ses agrégats de même que la capacité d’infiltration de l’eau dans le sol.

D’autres services écosystémiques sont délivrés par la biodiversité du sol, tels que le stockage et la restitution d’eau (fertilité physique), la solubilisation de nutriments comme le phosphore (fertilité chimique) ou le contrôle biologique de bioagresseurs telluriques et aériens (fertilité biologique). Plus généralement, ces modèles d’agriculture sont basés sur des boucles de renforcement entre biodiversité aérienne et souterraine et services associés. La teneur en matière organique des sols est un des piliers du fonctionnement de ces boucles de rétroactions positives (Therond et Duru 2019).

Alors que la santé du sol suppose une teneur suffisante en matière organique qui est fonction de sa teneur en argile (Johannes et al 2017), aucun des quatre modèles d’agriculture n’a ce critère dans son cahier des charges. Pour l’ACS, c’est toutefois implicite, puisque l’objectif de la couverture permanente du sol et du non labour est, entre autres, d’augmenter fortement les entrées de carbone au sol et limiter les sorties. L’AB, l’AP et BBC ne mentionnent rien de précis relativement à l’état organique des sols.

Pour l’AP, des recommandations sont faites pour les grandes cultures (sortir de la dépendance aux pesticides en allongeant les rotations, en adaptant le choix des variétés ou des dates de semis, réduire les apports d’engrais azoté en introduisant des légumineuses dans les successions ou dans des associations d’espèces) et l’élevage des ruminants, basé principalement sur le pâturage, les associations légumineuses-graminées de longue durée (au-delà de 4 ans) et la présence d’infrastructures agroécologiques (haies, bandes enherbées ou fleuries, bois…). Pour l’AP et l’AB, la réduction ou la non utilisation des pesticides et engrais de synthèse acidifiant les sols tend à accroître la biodiversité dans le sol et donc à favoriser une meilleure fertilité des sols. Pour l’ACS, le respect de ses trois principes de base permet aussi d’accroître la biodiversité dans le sol, mais l’utilisation des pesticides peut limiter son développement et donc l’expression de ses fonctionnalités (Bender et al 2016). BBC ne fixe pas de recommandations au niveau des cultures ; par contre le non recours aux tourteaux de soja importés suppose le développement des légumineuses à graines dont l’intérêt est bénéfique à la fertilité du sol à l’échelle d’une rotation.

A plus large échelle, les leviers pour fournir des services écosystémiques portent sur le développement des infrastructures agroécologiques et la mosaïque paysagère (Dainese et al 2019 ; Therond et Duru 2019), ainsi que sur le développement des interactions entre culture et élevage de l’échelle de la parcelle à celle de groupes d’exploitations ou du territoire (Moraine et al. 2016 ; 2017). L’AP et l’AB mentionnent l’intérêt d’associer culture et élevage au sein des exploitations ou de petits territoires. Toutefois, dans aucun des quatre modèles, le rôle de la diversité au sein du paysage pour accroître la fourniture de services écosystémiques (Kremen et Merenlender 2018) n’est mentionné ni pris en compte.

Gestion des flux de matières et d’énergie pour boucler les cycles biogéochimiques

Les systèmes agricoles conventionnels sont le plus souvent inscrits dans des systèmes alimentaires mondialisés organisés de manière linéaire. Les filières amont (ex. production de soja aux Amériques) sont connectées aux filières aval (ex. élevage et consommation en Europe) dans un sens unique, descendant. Elles induisent une consommation des ressources et des impacts sur l’environnement très importants (ex. déforestation, eutrophisation des masses d’eau, santé humaine). Des systèmes alimentaires reposant sur une économie circulaire à l’échelle locale rendent plus facile le bouclage des cycles biogéochimiques que ceux où les flux se font d’un continent ou une région à un/une autre. Ces bouclages locaux peuvent aussi permettre de répondre aux enjeux de souveraineté alimentaire, voire énergétique ou technologique, portés à l’échelle des territoires de projet (aliment sans OGM) (Therond et al 2017).

Dans cette logique, l’AP est fortement engagée dans des projets de relocalisation alimentaire, en vente directe ou en circuits courts de distribution, avec des paysans et des consommateurs locaux. Le développement de ce type de systèmes alimentaires territorialisés permet une diversification des productions locales mais, de ce fait, nécessite de repenser les filières du champ à l’assiette, et donc de redonner leur place aux unités de transformation et de distribution locales. Ces pratiques s’observent le plus souvent en AB (Moraine et al 2017) ou AP (Coquil et al 2014), pour réduire fortement les charges ou aussi pour des raisons éthiques. Dans tous ces modèles, les effets négatifs de l’élevage en termes de découplage des cycles biogéochimiques (azote, carbone, phosphore) et d’émissions dans l’eau et l’air peuvent être limités via une forte intégration spatiotemporelle des ateliers de culture et d’élevage (Garnier et al 2019) et par le choix d’espèces herbivores (vaches, moutons…), permettant la réinstallation de prairies permanentes (recouplant les éléments minéraux et stockant du carbone sous forme de matière organique des sols).

Par contre, ces principes d’économie circulaire et d’autonomie ne sont pas au cœur de l’AB et l’ACS. Pour BBC où l’un des enjeux est de s’affranchir du tourteau de soja, presque toujours OGM et souvent issu de la déforestation (Boerema et al 2016), cultiver des légumineuses en France, à usage local ou régional, participe cependant au bouclage des cycles à petite échelle.

Conditions pour une alimentation suffisante, saine et équilibrée

Une alimentation basée sur une dominante de protéines végétales (2/3), riche en micronutriments (peu de produits ultra-transformés) et pauvre en contaminants, se rapprochant d’un régime de type méditerranéen (Seconda et al 2017), constitue le prototype d’une alimentation saine et durable. Cependant, le régime alimentaire courant des pays occidentaux n’est pas bon pour la santé du fait d’un excès de consommation de produits ultra-transformés (calories dites ‘vides’) ou contenant des contaminants, d’un déficit en aliments (céréales,…) peu raffinés, en fruits et légumes, et d’un déficit important en acides gras de type omega-3 (https://quoidansmonassiette.fr/objectifs-pnns-2018-2022-pour-politique-nutritionnelle-et-sante-en-france/). Concernant les produits peu ou pas transformés, l’AB se distingue du fait d’une plus faible teneur en résidus de pesticides et, dans une moindre mesure, d’une plus grande teneur en certains micronutriments (Barański et al 2014). BBC se distingue par une teneur en omega-3 des produits animaux 2 à 4 fois supérieure à un régime courant et une légère diminution en omega-6 et en acides gras saturés (Mourot et Tonnac 2015). En ACS, une plus grande abondance de mycorhizes en lien surtout avec l’arrêt du travail du sol, est susceptible de conduire à des produits ayant une meilleure teneur en certains micronutriments comme l’ont montré par exemple Rillig et al (2017) pour les fruits et légumes.

Les plus forts consommateurs de produits AB auraient un risque plus faible de syndrome métabolique (coexistence de plusieurs troubles de santé d’origine lipidique, glucidique ou vasculaire associés à un excès de poids qui augmente le risque de diabète de type 2, de maladies cardiaques et d’accident vasculaire cérébral) (Baudry et al 2017) et un moindre risque d’être atteints de certains cancers (Baudry et al 2018). Cependant, ce régime alimentaire est un peu plus coûteux (Baudry et al 2019). Toutefois, un régime à haute qualité nutritionnelle de type méditerranéen, sans aliments d’origine AB, n’engendre pas forcément plus de dépenses que le régime courant actuel (Marty et al 2105).

Un régime alimentaire dans lequel les produits animaux sont estampillés BBC permet de se rapprocher des apports conseillés en acides gras poly-insaturés, par exemple plus 0,8 g/j pour les omega-3 (Schmitt et al 2018). Une telle différence est susceptible de réduire les risques de maladies chroniques (Simopoulos 2008). En outre, un tel régime diminue légèrement les émissions de GES (Coelho et al 2016).

L’ACS souhaiterait une labellisation des produits qui en sont issus. En l’état actuel des connaissances, il n’est cependant pas possible de démontrer une meilleure valeur nutritive de ses produits. Il faudrait alors baser le label sur la réduction de certains impacts environnementaux comme la réduction des émissions nettes de GES, notamment par séquestration importante du carbone dans les sols. Cependant, comme mentionné ci-avant, certaines recherches récentes montrent un possible effet positif de la biodiversité du sol, en particulier les mycorhizes, sur la concentration en micronutriments (Rillig et al 2017).

L’AP s’engage dans les projets de reterritorialisation des systèmes alimentaires afin de permettent un meilleur accès à une alimentation de qualité pour tous, la consolidation d’activités rurales non délocalisables, une adéquation entre la production et les besoins alimentaires qui limite la concurrence et favorise la coopération entre paysans. En ce sens, elle s’appuie sur une vision holistique du système alimentaire (Horton et al 2017) en considérant à la fois les façons de produire, la qualité des produits et l’accès pour le plus grand nombre à ces produits, au travers de relations directes entre producteurs et consommateurs.

Pour les quatre modèles d’agriculture, et alors même qu’aucun d’entre eux ne le met explicitement en avant, le levier le plus puissant et le plus pérenne de réduction de l’empreinte environnementale des régimes alimentaires est une réduction de la consommation de produits animaux, qui permet une réduction à la fois des besoins en surface agricole et des émissions de GES (Kc et al 2018). Ceci est d’autant plus important que pour les productions animales conduites en AB et AP, les émissions de GES rapportées au kg de produit sont, contrairement aux productions végétales (Clark et Tilman 2017), généralement augmentées du fait de temps de croissance plus longs, notamment pour les monogastriques (porcs, volailles…  par opposition aux ruminants (Meier et al 2015).

Singularités et perspectives d’évolution

Comparaison à d’autres modèles d’agriculture

D’autres modèles d’agriculture, basés sur des signes de qualité, existent. Par exemple, le Label Rouge est un signe national qui désigne des produits qui, par leurs conditions de production ou de fabrication, ont un niveau de qualité supérieur à celui de produits similaires commercialisés sans label. On définit la qualité  comme l’ensemble des propriétés et des caractéristiques d’un produit qui lui confèrent son aptitude à satisfaire des besoins implicites ou explicites (https://www.inao.gouv.fr/Les-signes-officiels-de-la-qualite-et-de-l-origine-SIQO/Label-Rouge). Cette qualité supérieure est associée soit à des conditions de production, l’image du produit au regard de ses conditions de production, des éléments de présentation ou de services. Les Appellations d’Origine (ex. AOP) sont fondées sur la notion de terroir de production, i.e. une zone géographique particulière où coexistent des interactions entre un milieu physique et biologique, et un ensemble de facteurs humains (savoir-faire). Compte tenu de la grande diversité des signes de qualité et des formes d’agriculture, comme nous l’avons fait pour nos quatre modèles, il serait nécessaire pour chacun d’eux d’analyser leur fonctionnement et effets au prisme de la santé unique.

Les quatre modèles se distinguent des systèmes de culture ou d’élevage simplifiés (Fig 1a), pour lesquels la réduction des impacts environnementaux repose principalement sur l’augmentation de l’efficience des intrants (par exemple par les techniques de l’agriculture de précision), car :

• ils considèrent un plus grand nombre de domaines de performance (plus d’attention au bien-être animal, à la santé humaine et au développement rural) et de critères de performance pour l’environnement (Clay et al 2019) ; ces critères sont explicités dans des cahiers des charges ou des chartes, ou bien découlent du changement de paradigme par rapport à des modèles d’agriculture visant uniquement à limiter les intrants pour réduire les coûts de production ou les impacts sur l’environnement ;
• ils s’inscrivent dans une voie de progrès pour adapter les pratiques (ACS, AP, BBC) afin de mobiliser davantage les processus écologiques liés au système sol-plante (AB, ACS, AP) ou/et liés à la physiologie de l’animal (BBC). Pour l’ACS, l’un des enjeux majeurs actuellement est de réduire et si possible de supprimer la plupart des pesticides, au fur et à mesure que la santé du sol s’améliore, en relation avec une moindre sensibilité des plantes aux ravageurs et aux maladies. Les formes d’ACS les plus abouties parviennent à utiliser moins d’herbicides que les systèmes conventionnels avec travail du sol par une maîtrise technique parfaite de la mise en œuvre des trois principes (Nichols et al 2015 ; Virginia et al 2018). En outre, l’amélioration des connaissances sur les équilibres bio-électrochimiques influençant les relations sol-plante-microorganismes ouvre des perspectives de pilotage fin de la santé des plantes par la santé du sol (Husson 2013). Ainsi, une meilleure vigueur des plantes cultivées permettrait de limiter l’usage non seulement des insecticides et fongicides mais aussi des herbicides (Husson et al 2018).
• L’objectif d’une information auprès des consommateurs quant aux « plus » du modèle d’agriculture est toujours présent, soit au travers d’un signe de qualité reconnu et validé (BBC, AB), soit au travers d’une relation de proximité avec une dimension de justice sociale (AP), soit via un label (en cours pour l’ACS).

Atouts et limites en termes de gestion et de gouvernance

Le contexte général de forte demande de qualité, tant pour les produits agricoles (restauration individuelle et collective) que pour la protection de l’environnement, confère à ces quatre modèles des atouts certains. Sachant que leurs modes d’organisation, leur degré de maturité et d’ambition sont différents, nous examinons ci-dessous quelles sont les possibilités d’évolution quant : (i) au développement de synergies (en plus des complémentarités) entre  élevages (quand présents) et cultures, (ii) à la dé-spécialisation des régions (déjà inscrite dans l’AP), (iii) à la prise en compte de l’échelle paysagère pour amplifier la fourniture de services écosystémiques, (iv) au développement de filières d’élevage plus durables fournissant des bénéfices pour l’environnement et la santé (déjà inscrit dans BBC).

L’AB dispose de réseaux nationaux et régionaux pour partie anciens, bien structurés pour la production (Groupement d’agriculture biologique) et la consommation (un plus bio : Premier réseau national des cantines bio (http://www.unplusbio.org). Elle bénéficie également d’une forte demande sociétale mais est menacée par la conventionnalisation (Darnhofer et al 2009), et plus globalement par la problématique des protéines animales qui n’est pas abordée alors que le régime des consommateurs de produits AB est souvent associé à une plus faible consommation de viande.

L’AP ne dispose ni de label ni de marque mais les agriculteurs s’y référant sont très impliqués dans les territoires tout en étant coordonnés au niveau national. Afin d’accompagner les changements, l’AP s’appuie sur les Mesures Agri-Environnementales tant pour les grandes cultures que pour les élevages de ruminants. Elle s’inscrit souvent dans la dynamique des Plans Alimentaires Territoriaux, et dans la loi Egalim pour la restauration collective, au titre de la part des produits bio ou locaux. Cet ancrage peut constituer un levier pour davantage diversifier les productions, relocaliser certaines d’entre elles et fournir en restauration collective des produits peu ou pas transformés.

BBC est une association qui comprend des représentants de tous les acteurs de la chaine agroalimentaire. Au-delà de la meilleure valeur nutritionnelle des produits animaux, le cahier des charges évolue pour prendre en compte d’autres enjeux (bien-être animal) et remettre en culture des légumineuses et graines oléo-protéagineuses (lin, féverole, lupin, pois…) qui participent à une meilleure santé du sol, en progressant vers une approche de type One-Health (santé du sol, des plantes, des animaux, de la planète et des Hommes). En visant ces externalités positives, la marque se distingue fortement des modèles plus conventionnels. L’intégration cultures-élevage à l’échelle de petits territoires, permettrait de réduire encore les impacts environnementaux de l’élevage (Moraine et al 2014).

L’ACS, plus récente en France, se structure au travers de réseaux d’agriculteurs tels l’Association pour la Promotion d’une Agriculture Durable (Lucas et al 2018). Pour l’instant, l’ACS met beaucoup en avant le stockage de carbone dans les sols et les moindres émissions de GES de même que la quasi disparition de l’érosion, mais aborde peu la question de sa dépendance aux herbicides dont le glyphosate, alors même qu’elle offre le potentiel d’en utiliser moins que les systèmes conventionnels avec travail du sol, en choisissant et gérant minutieusement les plantes de couverture (Vincent-Caboud et al 2019). L’élevage, lorsque présent sur l’exploitation, peut tout simplement coexister parallèlement aux systèmes de cultures ou au contraire être très intégré à ces derniers, notamment lorsque les couverts sont pâturés, fournissant ainsi un maximum de services écosystémiques. Actuellement, le consommateur n’est pas informé de la diversité de ces pratiques qui impactent très différemment l’environnement, voire la qualité des produits.

Ainsi l’ACS se présente comme une troisième voie, entre l’AB et l’agriculture conventionnelle. Elle ne dispose pas de signe de qualité pour le consommateur, mais une démarche active est entreprise pour créer un signe de qualité spécifique ou se placer sous l’ombrelle de dispositifs existants (labels Haute Valeur Environnementale ou bas carbone). Des acteurs de la transformation et de la distribution souhaitant se distinguer de produits « tout venant » sont susceptibles d’être intéressés pour développer cette troisième voie.

Ces modèles ne sont pas pour autant figés ; ils sont structurés autour d’une dynamique d’amélioration des pratiques, certains s’engageant dans des économies circulaires pour échanger et recycler des produits au sein des territoires (Jurgilevich et al 2016). D’ores et déjà, certains modèles sont hybridés. Ainsi, certains produits issus de l’AP ou de BBC sont en AB. L’ACS et BBC sont facilement compatibles. Cependant, la combinaison de l’ACS et l’AB, qui représentent une sorte d’idéal d’un point de vue biotechnique pour de nombreux professionnels, reste à ce jour très marginale du fait des difficultés à contrôler les adventices lorsqu’il y a arrêt conjugué de tout travail du sol et de l’emploi d’herbicides. En d’autres termes, il devrait être possible de combiner plusieurs atouts de chacun des modèles.

Le cadre d’analyse associé au concept de santé unique (section 3) a permis de caractériser les co-bénéfices de modèles d’agriculture biodiversifiés à la fois sur la santé des habitats (le sol toujours et la planète souvent) et la santé des organismes et populations (plantes, animaux et Hommes), et de montrer l’interdépendance entre ces différents domaines de santé. Par ailleurs, il a permis d’identifier des leviers complémentaires pour améliorer encore la santé dans différents domaines du vivant et de l’environnement en fournissant d’autres co-bénéfices. Ainsi, l’organisation des paysages qui est associée à une augmentation de la biodiversité (Sirami et al 2019) est un levier potentiel additionnel pour réduire le besoin en pesticides et ainsi améliorer la santé des écosystèmes. Le redimensionnement de l’élevage sur la base de la disponibilité des ressources n’entrant pas en compétition avec l’alimentation humaine, associé à une réduction de la consommation de protéines animales, est un levier puissant pour réduire les émissions de gaz à effet de serre tout en contribuant à améliorer, ou du moins en ne dégradant pas, la santé humaine (Willett et al 2019).

Remerciements:

Cette recherche a été en partie financée par le programme  PSDR4 (Projet ATA-RI- 2016–2020) co-financé par l’INRA et la région Occitanie.  Merci à Sébastien Barot pour ses remarques et suggestions très utiles lors des révisions de ce ‘regard’.

Bibliographie

Aluthge N. D., D. M. Van Sambeek et al. 2019. The pig microbiota and the potential for harnessing the power of the microbiome to improve growth and health. Journal of Animal Science 97. 3741–3757. doi: https://doi.org/10.1093/jas/skz208

Atkinson E. E., E. Marin-Spiotta et al. 2015. Crop rotational diversity enhances belowground communities and functions in an agroecosystem. Ecology Letters 18. 761–771. doi: https://doi.org/10.1111/ele.12453

Barański M., D. Średnicka-Tober et al. 2014. Higher antioxidant and lower cadmium concentrations and lower incidence of pesticide residues in organically grown crops: a systematic literature review and meta-analyses. British Journal of Nutrition 112. 794–811. doi: https://doi.org/10.1017/S0007114514001366

Baudry J., K. E. Assmann et al. 2018. Association of frequency of organic food consumption with cancer risk: findings from the NutriNet-Santé prospective cohort study. JAMA Internal Medicine 178. 1597-1606. doi:https://doi/org/10.1001/jamainternmed.2018.4357

Baudry J., H. Lelong et al. 2018. Association between organic food consumption and metabolic syndrome: cross-sectional results from the NutriNet-Santé study. European Journal of Nutrition 57.2477–2488. doi: https://doi.org/10.1007/s00394-017-1520-1

Baudry J., P. Pointereau et al. 2019. Improvement of diet sustainability with increased level of organic food in the diet : findings from the BioNutriNet cohort. Am J Clin Nutr 1173–1188. doi: https://doi.org/10.1093/ajcn/nqy361

Bedoussac L., E. P. Journet et al. 2015. Ecological principles underlying the increase of productivity achieved by cereal-grain legume intercrops in organic farming. A review. Agronomy for sustainable development 35. 911-935. doi: https://doi.org/10.1007/s13593-014-0277-7

Bender S. F., C. Wagg & M. G. van der Heijden. 2016. An Underground Revolution: Biodiversity and Soil Ecological Engineering for Agricultural Sustainability. Trends in Ecology & Evolution 31. 440–452. doi: http://doi.org/10.1016/j.tree.2016.02.016

Boerema A., A. Peeters et al. 2016. Soybean trade: Balancing environmental and socio-economic impacts of an intercontinental market. PLoS ONE 11. 1–13. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0155222

Brunschwig P., C. Hurtaud et al. 2010. L’apport de lin dans la ration des vaches laitières : Effets sur la production, la composition du lait et des produits laitiers, et les performances de reproduction. Productions Animales 23. 307–318.

Büchi L., F. Georges et al. 2019. Potential of indicators to unveil the hidden side of cropping system classification: actual differences and similarities in cropping practices between conventional, no-till and organic systems. European Journal of Agronomy 109.125920. doi: https://doi.org/10.1016/j.eja.2019.125920

Buckwell A. & E. Nadeu. 2018. What is the Safe Operating Space for EU Livestock? RISE Foundation, Brussels

Clark M., & D. Tilman. 2017. Comparative analysis of environmental impacts of agricultural production systems, agricultural input efficiency, and food choice. Environmental Research Letters 12. 064016. doi: http://doi.org/10.1088/1748-9326/aa6cd5

Clay N., T. Garnett, T. & J. Lorimer. 2019. Dairy intensification: drivers, impacts and alternatives. Ambio. 49. 35–48. doi: https://doi.org/10.1007/s13280-019-01177-y

Coelho C. R. V, F. Pernollet & H. M. van der Werf. 2016. Environmental life cycle assessment of diets with Improved Omega-3 fatty acid profiles. PloS One 11. e0160397. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0160397

Coquil X., P. Béguin & B. Dedieu. 2014. Transition to self-sufficient mixed crop-dairy farming systems. Renewable Agriculture and Food Systems 29. 195–205. doi: https://doi.org/10.1017/S1742170513000458

Dainese M., E. A. Martin, et al. 2019. A global synthesis reveals biodiversity-mediated benefits for crop production. bioRxiv (February) 1–19. doi: 10.1126/sciadv.aax0121

Darnhofer I., T. Lindenthal, R. Bartel-Kratochvil & W. Zollitsch. 2009. Conventionalisation of organic farming practices: from structural criteria towards an assessment based on organic principles. A review. Agronomy for Sustainable Development 30. 67–81. http://doi.org/10.1051/agro/2009011

El Mujtar V., N. Muñoz, N. et al. 2019. Role and management of soil biodiversity for food security and nutrition; where do we stand? Global Food Security 20. 132–144. doi: https://doi.org/10.1016/j.gfs.2019.01.007

Garnett T. 2014. Three perspectives on sustainable food security: Efficiency, demand restraint, food system transformation. What role for life cycle assessment? Journal of Cleaner Production 73. 10–18. doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2013.07.045

Garnier J., J. Le Noë et al. 2019. Long-term changes in greenhouse gas emissions from French agriculture and livestock (1852–2014): From traditional agriculture to conventional intensive systems. Science of the Total Environment 660. 1486–1501. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.01.048

Gliessman S. R. (2014). Agroecology: the ecology of sustainable food systems. CRC press.

Gordon L. J., V. Bignet et al. 2017. Rewiring food systems to enhance human health and biosphere stewardship. Environ. Res. Let. 12 100201. doi: https://doi.org/10.1088/1748-9326/aa81dc

Horton P., S. A. Banwart et al. 2017. An agenda for integrated system-wide interdisciplinary agri-food research. Food Security 9. 195–210. doi: https://doi.org/10.1007/s12571-017-0648-4

Husson O. 2012. Redox potential (Eh) and pH as drivers of soil/plant/microorganism systems: a transdisciplinary overview pointing to integrative opportunities for agronomy. Plant and Soil 362. 389–417. Doi: https://doi.org/10.1007/s11104-012-1429-7

Husson O., A. Brunet et al. 2018. Conservation Agriculture systems alter the electrical characteristics (Eh, pH and EC) of four soil types in France. Soil and Tillage Research 176. 57–68. doi: https://doi.org/10.1016/j.still.2017.11.005

Johannes A., A. Matter at al. 2017. Optimal organic carbon values for soil structure quality of arable soils. Does clay content matter? Geoderma 302. 14-21. doi: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2017.04.021

Jurgilevich A., T. Birge et al, H. 2016. Transition towards circular economy in the food system. Sustainability (Switzerland) 8. 1–14.

KC K. B., G. M. Dias et al. 2018. When too much isn’t enough: Does current food production meet global nutritional needs?. PloS one 13. e0205683. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0205683

Khumairoh U., J. C. Groot & E. A. Lantinga. 2012. Complex agro‐ecosystems for food security in a changing climate. Ecology and evolution 2. 1696-1704. doi: https://doi.org/10.1002/ece3.271

Kleijn D., R. Bommarco et al. 2019. Ecological Intensification: Bridging the Gap between Science and Practice. Trends in Ecology and Evolution 34. 154–166. doi: https://doi.org/10.1016/j.tree.2018.11.002

Kremen C. & A. M. Merenlender. 2018. Landscapes that work for biodiversity and people. Science. V362. eaau6020. doi:https://doi.org/ 10.1126/science.aau6020

Lal R. 2019. Eco-intensification through soil carbon sequestration: Harnessing ecosystem services and advancing sustainable development goals. Journal of Soil and Water Conservation 74. 55A–61A. doi: https://doi.org/10.2489/jswc.74.3.55A

Lucas V., S. de Tourdonnet et al. 2018. Le glyphosate en agriculture de conservation: Un cas illustratif de la dépendance de l’agriculture française aux pesticides. Journées de Recherche en Sciences Sociales SFER-INRA-CIRAD, 13-14.

Marty L., C. Dubois et al. 2015. Higher nutritional quality at no additional cost among low-income households: Insights from food purchases of “positive deviants.” American Journal of Clinical Nutrition 102. 190–198. doi: https://doi.org/10.3945/ajcn.114.104380

Meier M. S., F. Stoessel, F. et al. 2015. Environmental impacts of organic and conventional agricultural products – Are the differences captured by life cycle assessment? Journal of Environmental Management 149. 193–208. doi: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2014.10.006

Mie A., E. Kesse-Guyot et al. 2016. Human health implications of organic food and organic agriculture. Environmental Health 16. 111. doi:10.1186/s12940-017-0315-4

Moraine M., M. Duru et al. 2014. Farming system design for innovative crop-livestock integration in Europe. Animal : An International Journal of Animal Bioscience 8. 1204-1217 doi: https://doi.org/10.1017/S1751731114001189

Moraine M., J. Grimaldi et al. 2016. Co-design and assessment of cropping systems for developing crop-livestock integration at the territory level. Agricultural Systems 147. 87–97. doi: https://doi.org/10.1016/j.agsy.2016.06.002

Moraine M., P. Melac et al. 2017. A participatory method for the design and integrated assessment of crop-livestock systems in farmers’ groups. Ecological Indicators 72. 340–351. doi: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2016.08.012

Mourot J. & A. de Tonnac. 2015. The Bleu Blanc Cœur path : impacts on animal products and human health. OCL, 22. doi: https://doi.org/10.1051/ocl/2015051

Nichols V., N. Verhulst, R. Cox & B. Govaerts. 2015. Weed dynamics and conservation agriculture principles: A review. Field Crops Research 183. 56–68. doi: https://doi.org/10.1016/j.fcr.2015.07.012

Palm C., H. Blanco-Canqui et al. 2014. Conservation agriculture and ecosystem services: An overview. Agriculture, Ecosystems and Environment 187. 87–105. doi: https://doi.org/10.1016/j.agee.2013.10.010

Peralta A. L., Y. Sun, M. D. McDaniel & J. T. Lennon. 2018. Crop rotational diversity increases disease suppressive capacity of soil microbiomes. Ecosphere 9. e02235. doi: https://doi.org/10.1002/ecs2.2235

Pittelkow C. M., X. Liang et al. 2014. Productivity limits and potentials of the principles of conservation agriculture. Nature. 517. 365–368. doi:https://doi.org/10.1038/nature13809

Ponisio L. C., L. K. M. Gonigle et al. 2014. Diversification practices reduce organic to conventional yield gap. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 282. 20141396. doi: https://doi.org/10.1098/rspb.2014.1396

Reckling, M., G. Bergkvist et al. 2016. Trade-offs between economic and environmental impacts of introducing legumes into cropping systems. Frontiers in Plant Science. 7. 1–15. doi: https://doi.org/10.3389/fpls.2016.00669

Reckling M., J. M. Hecker et zl. 2016. A cropping system assessment framework Evaluating effects of introducing legumes into crop rotations. European Journal of Agronomy 76. 186–197. doi: https://doi.org/10.1016/j.eja.2015.11.005

Reeve J. R., L. A. Hoagland et al. 2016. Organic Farming, Soil Health, and Food Quality: Considering Possible Links. Advances in Agronomy 137. 319-367. doi: https://doi.org/10.1016/bs.agron.2015.12.003

Reganold J. P. & J. M. Wachter, 2016. Organic agriculture in the twenty-first century. Nature plants 2. 15221. doi: http://dx.doi.org/10.1038/nplants.2015.221

Rillig M. C., M. A. Sosa-Hernández et al. 2016. Towards an Integrated Mycorrhizal Technology: Harnessing mycorrhiza for sustainable intensification in agriculture. Frontiers in Plant Science, 7. 1–5. doi: https://doi.org/10.3389/fpls.2016.01625

Schmitt B., C. Ferry et al. 2017. The choice of animal feeding system influences fatty acid intakes of the average French diet. OCL. 25. doi: https://doi.org/10.1051/ocl/2017022

Seconda L., J. Baudry et al. 2017. Assessment of the sustainability of the Mediterranean diet combined with organic food consumption: An individual behaviour approach. Nutrients 9. 1–15.

Simopoulos M. D. 2008. The importance of the omega-6 omega-3 fatty acid ratio in cardiovascular disease and other chronic diseases. Soc. Exp. Bio.l Med. 233. 674–688. doi: https://doi.org/10.3181/0711-MR-311

Sirami C., N. Gross et al. 2019. Increasing crop heterogeneity enhances multitrophic diversity across agricultural regions. Proceedings of the National Academy of Sciences 116.16442-16447. doi: https://doi.org/10.1073/pnas.1906419116

Regards connexes :

Nombreux regards en ligne, regroupés sous ces principaux thèmes :

Agriculture : https://sfecologie.org/tag/agriculture/

Services écosystémiques : https://sfecologie.org/tag/services-ecosystemiques/

Santé : https://sfecologie.org/tag/sante/

——

Article édité par Sébastien Barot. Iconographie et mise en page : Anne Teyssèdre.

—–

 

Forum de discussion sur ce regard RO9