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Une agriculture européenne sans pesticides chimiques en 2050 : principaux résultats d’une prospective

Alors que les impacts négatifs des pesticides chimiques sur l’environnement et la santé humaine sont établis et bien documentés. Les politiques européennes peinent à progresser vers l’objectif fixé de 50 % de réduction de l’usage de ces produits d’ici 2030. La prospective « Agriculture européenne sans pesticides chimiques en 2050 » menée pendant deux ans s’est interrogée sur la faisabilité d’une protection des cultures efficace dans une agriculture sans pesticides chimiques en Europe en 2050.

Les scénarios proposés par la prospective « Agriculture européenne sans pesticides chimiques en 2050 »

Elle propose trois scénarios :

1. « Marché global »,
2. « Microbiomes sains »
3. « Paysages emboités ».

Pour chaque scénario, les systèmes de cultures sans pesticides reposent sur :

• la diversification des cultures,
• le développement du biocontrôle,
• le choix de cultures et de variétés adaptées,
• l’apport du numérique et des agroéquipements,
• l’anticipation de l’arrivée des bioagresseurs.

Des quantifications des impacts sur la production agricole, l’usage des terres, les émissions de GES et les échanges commerciaux ont été réalisées pour chaque scénario.

Les principaux enseignements issus de la prospective

Il en ressort que la production en calories varie de – 5 % à +12 % selon les scénarios, avec un équilibre à trouver entre réduction de la consommation de produits animaux et maintien des prairies. Sur la balance commerciale, globalement les scénarios 2 et 3 permettent à l’Europe d’être exportatrice. Les trois scénarios permettent de réduire les émissions de GES, respectivement de – 8 %, de – 20 % et – 37 % pour les scénarios 1, 2 et 3. Enfin, les trois voies conduisent à augmenter le stockage de carbone dans les sols et la biomasse.

L’étude des cas concrets en Italie, Roumanie, Finlande et France montre qu’il est impératif que :

• l’ensemble du système alimentaire du producteur au consommateur soit pris en compte dans la reconception des systèmes agricoles,
• la transition doit s’appuyer sur une combinaison de politiques publiques cohérentes (ECOPHYTO, PAC…) et d’accords commerciaux aux frontières de l’UE.
• le partage des risques entre les acteurs dans la transformation de leurs systèmes de culture et celle des approvisionnements agricoles et de l’agroalimentaire doivent être intégrés. 

Une méthode prospective combinant la construction de scénarios, la modélisation et la « backcasting »

Méthode utilisée pour la prospective

La méthode employée pour cette prospective est une approche combinant :

• une méthode de construction de scénarios fondée sur une analyse morphologique,
• une approche par modélisation basée sur la version AE2050 de l’outil GlobAgri,
• une approche de « backcasting » aux échelles européenne et régionale.

La démarche de « backcasting » consiste à travailler à rebours à partir d’un futur souhaitable pour déterminer :

• les conditions possibles de réalisation de ce futur,
• les actions et politiques publiques nécessaires pour y parvenir.

Cent quarante-quatre experts européens, scientifiques et parties prenantes (organisations non gouvernementales, conseil agricole, coopératives, agriculteurs, associations professionnelles, entreprises agroalimentaires et d’agroéquipement, collectivités territoriales), ont été associés aux différentes phases du processus au sein de huit groupes d’experts.

La construction des scénarios a reposé sur une analyse rétrospective de chaque composante du système. Elle a permis de dégager au moyen de revues de la littérature, d’entretiens et de groupes d’experts.:

• les grandes tendances,
• les signaux faibles,
• les ruptures possibles.

L’élaboration d’hypothèses alternatives à partir des analyses

Sur la base de ces analyses, les groupes d’experts ont élaboré des hypothèses alternatives décrivant les évolutions possibles de ces composantes à l’horizon 2050. Puis ils les ont combinées pour construire les scénarios qualitatifs. Ensuite, des simulations basées sur le modèle GlobAgri-AE2050 ont évalué les impacts de chaque scénario. Enfin, les scénarios ont été « backcastés » au niveau européen et dans quatre régions européennes. L’obejectif étant d’élaborer les trajectoires de transition qui pourraient conduire à ces scénarios à l’horizon 2050.

Cette prospective repose sur trois stratégies de protection des cultures sans pesticides chimiques en 2050 :

1. Renforcer l’immunité des plantes cultivées
   • directement grâce aux stimulateurs de défense des plantes, aux biostimulants et à la sélection variétale ;
   • indirectement, grâce aux interactions avec le microbiote, d’autres cultures et l’introduction de plantes de service.
2. Gérer l’holobionte (plante et ses cortèges microbiens) en renforçant les interactions hôte-microbiote par la sélection variétale, l’inoculation, etc.
3. Concevoir des paysages complexes et diversifiés, adaptés aux conditions locales et à leurs évolutions par une mosaïque modulable de cultures diversifiées. L’intégration des évolution se fait dans une matrice fixe d’habitats naturels et semi-naturels.

Présentation des trois scénarios élaborés dans le cadre de la prospective

Les scénarios ont été élaborés par un comité d’expert sur la base d’hypothèses d’évolution appliquées sur quatre composantes :

• les chaînes de valeur alimentaire,
• les structures d’exploitation agricoles,
• les systèmes de cultures,
• les agroéquipements et technologies numériques.

Scénario 1 « Marché global » : Des chaînes alimentaires mondiales et européennes basées sur les technologies numériques et l’immunité des plantes pour un marché alimentaire sans pesticides chimiques

En 2050, les normes internationales du marché garantissent que les produits alimentaires proviennent d’une agriculture sans pesticides chimiques grâce à des accords bilatéraux entre l’UE et ses partenaires commerciaux. Cela s’est alors traduit par la mise en place de standards et de certifications privées. Ils prévoient alors des prix bonifiés aux agriculteurs pour compenser les risques liés à la transition. Les politiques européennes ont accompagné cette transition par une forte conditionnalité des aides de la PAC.

Le passage des exploitations agricoles dans cette agriculture sans pesticides chimiques s’est opéré grâce :

• au numérique et à l’automatisation permettant notamment la surveillance des bioagresseurs,
• à l’utilisation de niveaux importants d’intrants exogènes (variétés résistantes et tolérantes, stimulateurs de défense, biostimulants et biocontrôle).

Chaque plante cultivée est repérée pour recevoir un traitement individualisé. La protection des cultures est complétée, pour la gestion des adventices, par une diversification des cultures grâce à l’introduction de « plantes services » dans la rotation.

Scénario 2 « Microbiomes sains » : Des chaînes alimentaires européennes basées sur les holobiontes des plantes, les microbiomes du sol et des aliments, pour des aliments et de régimes sains

Une politique européenne holistique

L’exigence d’une alimentation saine a suscité le développement de chaînes de valeur régionales et européennes. Elle se base sur une agriculture sans pesticides chimiques. Cette dernière a mobilisé tous les acteurs du système alimentaire. Ce changement a été favorisé par la mise en œuvre d’une politique européenne holistique associant les politiques en matière :

• d’agriculture,
• d’alimentation,
• de nutrition et de santé,
• de biodiversité,
• des sols,
• de l’eau.

Des accords commerciaux bilatéraux de l’UE ont contribué à l’émergence d’un marché européen proposant une alimentation saine et sans pesticides. Ceci se réalise grâce à l’introduction de clauses de réciprocité en matière d’environnement et de santé.

Les consommateurs européens ont adopté des régimes plus diversifiés et plus équilibrés, aidés par :

• des subventions sur les aliments sains,
• des taxes sur les aliments contribuant à des régimes néfastes pour la santé.

Pour accroître la diversité de l’offre alimentaire, les acteurs de la distribution, de la transformation et les coopératives se sont coordonnés pour diversifier les chaînes de valeur régionales, notamment par la création de certifications et de labels, aboutissant au maintien d’un tissu d’exploitations agricoles diversifié.

Outils de surveillance de la santé des microbiomes des sols et de l’holobionte des plantes

Des centres d’excellence ont développé de nouveaux outils pour surveiller la santé des microbiomes des sols et de l’holobionte des plantes au niveau :

• des parcelles,
• des microbiomes des aliments.

A l’aide de ces outils, les agriculteurs ont défini des stratégies de gestion des systèmes de culture. Elle nécessitent toutefois un niveau élevé de compétences de gestion pour maîtriser les bioagresseurs.

Des pratiques culturales spécifiques (amendements organiques supposant le maintien d’une activité d’élevage, gestion des résidus, diversification, rotation, travail du sol, cultures de couverture) et l’inoculation de certains microorganismes permettent de moduler le microbiome. De plus, la sélection de certaines variétés renforce les interactions positives entre la plante et le microbiome. D’autres leviers sont mobilisés pour la protection des cultures :

• la diversification des cultures, notamment à travers leur rotation, le travail du sol pour la gestion des adventices,
• le renforcement des régulations biologiques à l’échelle du paysage via les auxiliaires pour la gestion des ravageurs.

Scénario 3 « Paysages emboîtés » : Des paysages complexes et diversifiés et des chaïnes alimentaires régionales pour un système alimentaire européen « une seule santé »

Action coordonnée entre des agriculteurs et des acteurs privés et publics

Les chaînes de valeur alimentaires fournissent des aliments respectueux de la santé humaine et environnementale dans le cadre d’une transition des territoires vers un système alimentaire « une seule santé » dans toute l’Europe. La transition a été déclenchée par une action coordonnée entre des agriculteurs et des acteurs privés et publics. La coordination territoriale a conduit à une refonte des systèmes de production agricole, afin de fournir des produits sains aux consommateurs et aux habitants, reposant sur :

• la complexité des paysages,
• des microbiomes du sol et la diversification des cultures,
• la relocalisation et la diversification des chaînes de valeur.

La production agricole est commercialisée via des circuits courts et des chaînes d’approvisionnement longues notamment entre régions européennes. Une nouvelle politique de l’UE est adoptée en remplacement de la PAC, rétribuant les services écosystémiques assurés par les agriculteurs, et au-delà, par tous les acteurs du territoire. Pour que l’environnement économique des marchés alimentaires soit propice à la transition, l’UE a :

• fixé des taxes élevées sur les importations de produits alimentaires provenant de cultures utilisant des pesticides chimiques ;
• mis en œuvre des clauses de réciprocité liées à l’objectif « une seule santé » dans des accords commerciaux bilatéraux.

Diversification des systèmes de culture et de leurs protections

Les systèmes de culture et la protection des cultures s’appuient sur des mécanismes biologiques de régulation au niveau des paysages et au niveau des sols, avec peu d’intrants exogènes. Cette diversification a été réalisée grâce à la sélection participative, et à la sélection de variétés adaptées à la diversification (mélange d’espèces et de variétés), par :

• le développement d’habitats semi-naturels (20% des terres dédiées aux habitats naturels et semi-naturels),
• le développement partiel de systèmes agricoles mixtes réintégrant la production animale dans les exploitations.

La gestion des maladies des plantes s’appuie sur :

• la prophylaxie,
• la connaissance des cycles des bioagresseurs et des agents pathogènes,
• la régulation biologique assurée par
  • les microorganismes du sol,
  • les paysages.

Impact des trois scénarios sur la souveraineté alimentaire, le Pacte Vert de l’UE et le changement climatique

Compatibilité sur la souveraineté alimentaire : entre -5 % et + 12 % selon les scénarios

Impacts sur la production agricole européenne

Les scénarios ont des impacts contrastés sur la production agricole européenne. Par rapport à 2010, la production domestique européenne en calories varie de – 5 % à + 12 % en 2050, selon les scénarios et l’hypothèse retenue sur les rendements (limite basse, lb, ou limite haute, lh, de rendement).

En 2050, les caractéristiques de la production sont radicalement différentes dans les scénarios S2 et S3. Ils sont étroitement liées au changement de structures des régimes alimentaires. En effet, les scénarios 2 et 3 se caractérisent par une moindre consommation de produits animaux entraînant alors une diminution :

• de la production animale,
• des surfaces liées à la production d’aliments pour animaux.

La superficie consacrée aux prairies permanentes est en net recul dans S2 (- 8 % en 2050 par rapport à 2010) et encore plus dans le S3 (- 51 %). Les prairies ainsi libérées deviennent alors des zones de végétation arbustive ou de forêts.

Transformation des régimes alimentaires européens

Absences de transformation des régimes alimentaires européens

Une transition vers une agriculture sans pesticides chimiques en Europe en 2050 serait possible sans transformation des régimes alimentaires européens. Mais ce serait au détriment des exportations européennes (S1). Sachant que les surfaces cultivées sont constantes, mais en poursuivant l’évolution tendancielle des régimes alimentaires, une réduction du volume de production de l’agriculture européenne (hypothèse de rendement lb) entraînerait alors une forte réduction des exportations européennes. Dans ce scénario, si l’Europe souhaitait conserver sa position d’exportateur sur les marchés mondiaux, de plus hauts rendements ou une extension des superficies cultivées seraient nécessaires.

Avec des transformation des régimes alimentaires européens

L’adoption de régimes sains (S2) ou de régimes sains et plus respectueux de l’environnement (S3) laisserait à l’Europe une certaine marge de manœuvre pour équilibrer ses usages et ses ressources, tout en devenant exportateur net de calories.

Dans les scénarios S2 et S3, les Européens consomment moins de calories, avec moins d’aliments d’origine animale. Ce régime plus frugal entraîne, par rapport à 2010, une diminution de l’utilisation de produits agricoles pour la consommation :

• humaine (- 13 % dans le S2, – 20 % dans S3),
• animale (respectivement – 24 % et – 43 % dans les scénarios 2 et 3) par rapport à 2010.

Dans ces scénarios, même avec une réduction du volume de production, les usages domestiques diminuent plus que la production domestique. De plus, l’Europe n’est plus importatrice nette comme en 2010 (200 1012 kcal). Elle devient alors exportatrice nette en 2050 (près de 40 1012 kcal dans le S2 et près de 240 1012 kcal dans S3).

Contribution au Pacte Vert : une réduction des émissions de GES

Pour répondre aux enjeux climatiques et environnementaux, le Pacte vert pour l’Europe vise à transformer l’UE en une économie moderne, économe en ressources et compétitive, atteignant la cible de zéro émission nette de GES d’ici à 2050, avec un découplage de la croissance économique par rapport à l’utilisation de ressources, et sans délaisser des populations ni des territoires.

Les trois scénarios (sauf S1 avec l’hypothèse de rendement lh) contribuent positivement :

• à la diminution des émissions agricoles européennes de GES,
• à l’augmentation du stockage de carbone dans les sols et la biomasse.

Dans l’hypothèse de rendement en limite basse, les trois scénarios supposent une diminution des émissions de GES par l’agriculture en 2050 par rapport à 2010 : de – 8 % dans S1, – 20 % dans S2 et – 37 % dans S3.

Quel que soit le scénario, la majeure partie de la diminution des émissions de GES agricoles provient principalement de la réduction des émissions liées à la production animale. De plus, par rapport à 2010, les trois scénarios entraînent une diminution des émissions liées aux changements d’affectation des terres en Europe. Ces changements renforcent la capacité de stockage du carbone de l’Europe pendant toute la période de projection. Elle est alors de – 9 millions de tonnes d’équivalent CO₂ par an dans le S1, de – 17 millions de tonnes dans le S2 et de – 43 millions de tonnes dans S3.

Enfin, les trois scénarios contribuent probablement à une amélioration de la biodiversité terrestre en Europe du fait de :

• l’élimination des pesticides chimiques,
• la diversification accrue des cultures.

Une résilience face au changement climatique plus forte pour les scénarios 2 et 3

Le changement climatique serait caractérisé en 2050 par :

• une augmentation de la température à la surface du globe et des concentrations en CO₂,
• une augmentation des précipitations dans les latitudes nordiques et tempérées de l’Europe et une diminution dans les latitudes sud et méditerranéennes avec des variations spatiales et temporelles,
• une incidence sur la pression exercée par les bioagresseurs. Dont la physiologie et les dynamiques sont influencées par la température, par l’humidité mais aussi par le vent,
• une augmentation des aléas climatiques et les épisodes extrêmes (canicules et sécheresses, pluies diluviennes et inondations, tempêtes…). Celle ci rend plus difficile la prédiction des effets des bioagresseurs sur les cultures.

Il est donc nécessaire de s’intéresser à la résilience des systèmes de culture, face aux ravageurs dans le contexte du changement climatique à l’horizon 2050. Laquelle peut être mesurée au travers de leur robustesse et de leur adaptabilité.

La transition vers une agriculture sans pesticides chimiques nécessite une multitude d’initiatives et de transformations de la part de différents acteurs, à des échelles variées. Toutefois, à la lumière de l’analyse des trajectoires construites pour chacun des trois scénarios européens, quelques éléments robustes d’une transition se dégagent. Ils consistent en étapes et en actions communes, notamment par le biais :

• de politiques publiques,
• d’évolutions des chaînes de valeur,
• d’éducation et de systèmes de connaissance,
• d’innovation en agriculture.

Source de l’article : une agriculture européenne sans pesticides chimiques en 2050 : principaux résultats d’une prospective

MORA O. (coord.), BERNE J.A., DROUET J.L. et al (2023). Agriculture eureopéenne sans pesticides chimiques en 2050. Résumé de la prospective – INRAE (France) 14 pages.

Pour rester sur une thématique proche, vous pouvez consulter l’intégralité des résultats du projet CASDAR ENGAGED. Il s’agit d’un projet sur la gestion des adventices sans glyphosate en système semis direct sous couvert permanent. Les équipes de ARAD² ont piloté ce projet de 2018 à 2022. Vous retrouverez quatre vidéos du séminaire de restitution et un article publié dans la revue Agriculture, Environnement et Sociétés sur notre site internet.