Le 100% bio est possible…dans un autre monde

Pour la première fois, une étude reconnaît que le 100% bio n’est pas viable sans changements de comportements, et là encore la lecture de l’étude laisse penser à une impossibilité physique et chimique. Les lois physique sont plus fortes que les slogans politiciens…

Bio

Une étude parue dans la prestigieuse revue Nature a tenté de proposer des scénarios pour nourrir le monde en agriculture biologique. Une centaine de scénarios sont proposés pour tester le 100% bio selon différentes variables telles que le climat (influence sur les rendements agricoles), la réduction du gaspillage et la réduction de la consommation de viande.

ScenariosFig3

Calcul des déficits et excès en Azote N en Kg N/ha suivant les différentes variables des scénarios. On voit que les scénarios au delà de 70% de bio ne sont pas viables, la fertilisation étant essentielle pour les rendements des cultures. Muller et al, 2017.

Pour commencer, il s’agit évidemment d’une modélisation théorique avec une centaine de scénarios, ainsi ça ne représente pas une situation réaliste. Il s’agit en réalité de prospective de façon à inspirer des mesures politiques.  Ce n’est en rien une démonstration d’un modèle clé en main. Dans ces conditions, à part montrer une orientation idéologique, ce genre d’exercice a t-il vraiment un intérêt pour l’agriculture qui dépend tant du local et du régional (climat, sol, écosystèmes)? Un scénario mondial au vu des disparités si fortes entre régions ne permet pas d’en déduire quelque chose, les moyennes utilisées sont d’ailleurs biaisées et sont peu transposables dans le cas français.

Sur les auteurs, leurs affiliations n’est pas totalement neutre, ils appartiennent au FIBL qui est un organisme suisse travaillant sur l’agriculture biologique et qui le promeut. Néanmoins, le directeur n’est pas dogmatique et a même défendu les nouvelles techniques d’ingénierie génétique ce qui est plutôt iconoclaste dans le milieu de la bio. Mais il est plus intéressant d’analyser les hypothèses choisies et les résultats de l’étude comme toute démarche scientifique, en fait elles se révèlent biaisées si ce n’est fausses. C’est une véritable caricature où on choisit le pire du conventionnel pour le comparer au meilleur du bio.

Les hypothèses :

Les hypothèses choisies sont dites conservatrices par les auteurs c’est à dire qu’ils supposent que les variables (vitesse d’érosion, consommation d’eau…) entre le bio et le conventionnel sont égales. Ça n’a pourtant rien de conservateur, c’est la réalité factuelle de la littérature scientifique existant sur le bio : dans la majorité des cas à production égale (et donc à grande échelle comme le veut montrer cette étude) on peine à voir la supériorité de l’un sur l’autre. Seuls les fruits et le lait montrent un très bon impact sur l’environnement. On peut donc penser que ces hypothèses de calcul sont bonnes. Mais ensuite, le reste laisse transparaitre de nombreux préjugés.

Un monde bio se résume à plus de déforestation, d’érosion et de surfaces mises en cultures


L’étude nous annonce, qu’en moyenne sans contraintes, les scénarios mènent à une augmentation des surfaces cultivées de 16% à 33% pour des écarts de rendements (baisse) de 8% à 25%, une augmentation de l’érosion de 10% à 30% et donc une déforestation jusqu’à 15%.
D’emblée on ne peut être que sidéré devant tant de réalisme, la majorité de la littérature scientifique laissait entrevoir ce résultat. Mais on aurait espéré que l’étude reconnaisse les faiblesses du bio par rapport au conventionnel pour éventuellement proposer des améliorations. Mais pas du tout, l’étude se met à proposer des contraintes pour que la réalité rentre dans ses opinions préconçues. Il faut donc modéliser les scénarios pour que le 100% devienne réalité via un changement culturel de société comme la consommation de viande et le gaspillage. En gros, changez les humains et leurs comportements et la réalité bio deviendra possible. Est-on toujours dans le domaine de la science à ce niveau?

ACVimpactbio

Le conventionnel est donc reconnu efficient sauf pour les pesticides et l’azote, paramètres largement améliorables selon des systèmes de protection intégrée et raisonnée. En revanche le bio…

Des rendements optimistes et inexistants en France

On s’étonne de voir des rendements qui feraient penser que le bio et le conventionnel produisent pareil : entre 8% et 25% d’écarts de rendement. Ces chiffres sont des données moyennes mondiales, elles sont donc peu pertinentes au vu de la diversité des régions comme je l’ai évoqué. Et pour la France ça ne nous apprend rien.
Surtout, les sources utilisées sont des méta-analyses dans certaines régions du monde et les différences quasi nulles entre le bio et le non-bio correspondent à certaines conditions. Le bio a un sens au niveau local mais ne peut être généralisé. En France, les rendements réels des céréales, oléagineux et légumineuses (85% de notre alimentation) sont bien au delà de 30% par rapport au conventionnel. Et ce n’est pas mieux pour les légumes (pommes de terre par exemple). Les polycultures contrairement aux idées reçues ne font pas miraculeusement augmenter les rendements, elles ont surtout un sens à moyen terme (stabilité des rendements et pression des ravageurs). Une autre source montre une réduction à 20% grâce aux légumineuses, mais là encore il s’agit d’une étude en station expérimentale en conditions contrôlées.
Le rendement risque aussi de diminuer en allongeant les rotations, en effet le bio a souvent des rotations longues en couplage avec l’élevage (5 à 7 ans) avec souvent 2 à 3 ans de luzerne pour nourrir les animaux (ou en bio énergie). Là encore, cela prend la place de céréales et les rendements se réduiront. Les légumineuses prévoient aussi de monter à 20% ce qui prend encore de la place alors que les rendements risquent de diminuer drastiquement (on est à 50% de moins pour le blé bio).
Un effet phytosanitaire négligé dans le rendement :
Une hypothèse manque dans cette étude, c’est que les écarts de rendements sont supposés constants or rien n’indique qu’ils soient indépendants. En réalité, comme la vaccination, les pesticides utilisés actuellement limitent le développement des maladies secondaires les plus virulentes comme le black-rot. Comme les attaques de criquets en Afrique, on pourrait revoir des nuées de maladies. Il faudra en tout cas diversifier les stratégies et il faut l’anticiper. Mais on peut largement douter que les rendements du bio restent aussi hauts dans ces conditions sans l’effet protection de ses voisins conventionnels. Le climat modélise la variation du rendements selon la température, mais on ne prend pas en compte l’éventuelle diminution par une augmentation de la pression des maladies et des ravageurs. Si une part de bio (20% par exemple) permettrait  d’améliorer dans l’autre sens les rendements du conventionnel en favorisant les auxiliaires de culture (mais là encore c’est pas non plus évident pour le bio rien ne prouve que la biodiversité soit augmentée sur un territoire), la réalité ne se résume pas à cette binarité, les techniques sont tout à fait transposables dans le conventionnel et on sait le rendre efficace.
L’impact environnemental est déduit du 0 % phytos, mais le bio n’est pas sans pesticides
Il faudrait rappeler que le bio n’est pas sans pesticides et autorise plus de 400 intrants, les plus utilisés sont du sulfate de cuivre ou du soufre par exemple. Ils choisissent de ne pas modéliser l’augmentation du cuivre. Or au vu de sa plus faible efficacité, il faudrait compter plus de passages et donc plus de C02. Dans ce conditions, la faible baisse des GES avancée dans l’étude sur le climat paraît bien optimiste . Et on ne parle pas de la toxicité accrue ainsi que sa rémanence, les sols des vignobles européens (mildiou et oïdium) sont déjà contaminés en excès.

Une fertilisation déficitaire et qui n’est pas comblée pour +50% de bio

 

La principale faiblesse de l’agriculture biologique soulignée dans la littérature, mais qui n’avait jamais été mise en valeur ni énoncée vraiment est enfin démontrée ici. Aucun scénario n’arrive à 100% et on arrive difficilement à avoir un équilibre en fertilisation azotée au delà de 50% de bio dans tous les scénarios . C’est cette question centrale du recyclage des nutriments (fertilisation NPK) qui est le problème du bio. On doit en effet restaurer les éléments exportés lors de la récolte (selon les lois de la chimie et de la physique, rien ne se perd, tout se transforme) comme l’azote, le phosphore et le potassium. Les cultures consomment plus ou moins ces différents nutriments, mais la fertilisation azotée a été un réel progrès en matière de dosage adéquat et d’augmentation des rendements (linéaire). C’est un vecteur de rendement énorme.
Si certaines régions à l’inverse sont en excès avec des élevages concentrés (Bretagne), il n’en reste pas moins qu’en général en conventionnel on est pas limité par les contraintes du bio et on peut arriver à un équilibre en améliorant le système (ajout de légumineuses, bilan prévisionnel de l’azote )pour ne mettre que ce qu’on a besoin. Ici à moyen terme, les sols s’épuisent et en plus on nous dit que l’absence d’herbicides demandera du labour avec de l’érosion en perspective!
Les légumineuses substituent un peu d’azote, mais là encore c’est largement insuffisant et les auteurs reconnaissent que c’est controversé. On pense qu’elles peuvent apporter 80 U, mais il faudrait 200 à 300 U d’azote pour satisfaire un rendement optimal. Il y a aussi des phénomènes d’inhibition et les légumineuses ne semblent être valables qu’en bio (avec des résultats mitigés en France) . Quant aux cultures associées permettant d’éviter une trop grande perte de rendements, elles sont peu efficaces.
 Il n’y a pas de fertilisation non azotée, ils n’ont pas choisi de le modéliser. C’est dommage, ce serait complémentaire. Parce que toutes les cultures encore une fois ne se valent pas là-dessus, si on passe à un régime végétalien avec des légumineuses, il faut du soja (qui est une très bonne tête de rotation), or il consomme beaucoup de phosphore…
Enfin, sur la fertilisation, le problème c’est qu’on ne sait pas de quel système bio ils parlent. Les normes de la bio ne sont pas les mêmes ni au niveau mondial ni  en UE,  de la même façon on ne sait pas de quel modèle conventionnel il s’agit. Mais au vu des hypothèses, on devine aisément : il s’agit du pire, le plus caricatural en matière de gestion des effluents, de l’azote (sans bilan prévisionnel ou des intercultures) et avec un usage excessif de pesticides.

Ce n’est pas viable? Et bien changeons les comportements et réduisons l’élevage!

 

Ce raisonnement serait ubuesque s’il n’était pas publié dans une revue scientifique de prestige, il s’agirait donc de prendre l’élevage comme variable de substitution comme on fait une règle de trois. Il faudrait quasiment supprimer toutes les cultures et fourrages animaux au bénéfice d’un élevage herbager comptant pour 11% de notre régime alimentaire. Si ce chiffre est un optimum dans des scénarios de régime végétalien. Il n’en reste pas moins que cette substitution est simpliste. En effet les terres d’élevage ne sont pas faites pour les humains, une bonne partie se situe en pente ou dans les montagnes (prairies permanentes), le reste est utile pour les rotations diversifiées (retournement des prairies), et les fourrages poussent moins sur des terres moins fertiles. Transférer de la culture humaine diminuerait le rendement. Enfin, les auteurs parlent de gaspillage, mais réduire l’élevage serait un gaspillage énergétique car l’élevage recycle des protéines non digestibles et valorisent aussi une bonne partie de nos cultures (volaille, porcs).
Mais l’élevage reste important dans le cycle de nutriments, or justement les scénarios soulignent  déficit constant en nutriments pour l’agriculture biologique. On voit mal pourquoi réduire l’élevage, alors que le bio semble être souvent couplé à l’élevage (via les rotations, la luzerne pour remplacer les herbicides et maitriser les adventices) sous la forme de polyculture-élevage.  De plus, il y a des problèmes techniques parce qu’une part on suppose que c’est l’élevage concentré qui est réduit, or c’est celui là qui permet de transférer les boues et épandages de fumiers vers le végétal, du coup comment fertiliser le bio? Et enfin, sur des rotations allongées on a des prairies temporaires qui permettent  une forte biodiversité en microorganismes du sol (donc une fertilité importante) et une forte matière organique grâce à la fertilisation de l’élevage. Or le retournement de ces prairies permet ensuite de réduire le besoin des engrais azotés pour la culture végétale qui suit!
Et puis ça manque de recul historique voire d’analyse agronomique au delà d’une modélisation, en effet l’élevage s’est déjà considérablement réduit. Le modèle polyculture-élevage était la norme il y a 60 ans. En France, on a donc eu une chute des prairies permanentes et temporaires qui parsemaient les régions de grandes cultures aujourd’hui. Or on a observé que cette réduction de l’élevage a réduit fortement la diversité des triplets de rotations (3 ans, passant de 50 à 20 types) en ajoutant du colza, et cette plante étant forte consommatrice en phytosanitaires, c’est elle qui a tiré par le haut l’utilisation intensive du végétal (et par baisse de la diversité on a eu aussi une augmentation de l’utilisation face aux maladies). On peut douter dans ces conditions que la baisse de l’élevage contribue à une agriculture plus durable et sous la forme de bio il y aura un déficit majeur en terme de fertilisation et d’érosion du sol (car le fumier permet aussi la restructuration du sol et la rétention d’eau).
Dans ces conditions, on ne peut anticiper qu’une division des rendements par 8 comme on avait au début du XX ème siècle (à 10 20qx/ha pour le blé). Avec moins de casse pour un scénario à 50% qui parait équilibré (mais là encore à voir au niveau régional et local, ce qui est moins certain en France). Mais on voit quand même une augmentation non négligeable de tous les facteurs qu’on cherche à éviter dans une perspective d’augmentation de la population.

Le gaspillage oui mais pour améliorer le conventionnel 

 

Enfin, la publication a aussi testé le gaspillage alimentaire. Si on peut être d’accord sur ce dernier point, il n’en reste pas moins que c’est aussi un sujet très variable au niveau mondial, il n’est pas dans la même position de la chaine alimentaire suivant les pays riches ou pays en voie de développement. On perd encore ici l’intérêt d’une telle modélisation. Dans les pays riches, c’est au niveau du consommateur essentiellement , même si le travail en amont est perfectible. Ils parlent du compostage et du recyclage des déchets urbains pour éventuellement substituer du fumier, il reste donc à voir si des technologies pourront se développer dans ce domaine et c’est prometteur.
Mais là encore, le compost a besoin de beaucoup d’eau pour être efficace et il doit être transporté (coûts économiques?) des villes vers les champs. Il peut aussi polluer s’il est mal conçu, il manque donc une analyse environnementale pour le recyclage se substituant au fumier. De plus, comme il a été souligné il n’y a pas d’analyse économique dans cette étude et c’est bien dommage. Dans une économie de marché, un 100% bio ne donnerait pas les prix qu’on a actuellement et ils pourraient même rester très chers pour le consommateur à cause des coûts de production plus élevés pour certaines cultures.
Sur l’idée de réduire le gaspillage pour économiser de la nourriture, on a du mal à voir le lien avec le bio parce qu’en même temps son cahier des charges interdit l’utilisation des conservateurs, additifs de synthèse et autres technologies comme l’ionisation (avec de la pseudoscience au passage). Or l’amélioration de la conservation a permis aussi de réduire le gaspillage.
C’est pourquoi à partir de ces éléments, je ne vois pas en quoi le bio serait utile dans cette perspective pour réduire le gaspillage, les pertes d’aliments en passant au bio sont une autre hypothèse qui n’est pas retenue dans les modèles. En revanche, on ne s’appuie que sur les comportements des humains pour réduire l’usage, là encore le modèle ne peut exister que si la société et les humains changent. C’est problématique comme façon d’orienter sa conclusion.

 In fine  : le tout bio se heurte à des limites physiques

 

 En conclusion, sauf si, par malheur, une dictature verte se mettait en place avec la diminution des ressources fossiles aboutissant à l’obligation du bio (et les catastrophes sanitaires, humaines, écologiques que cela pourrait entrainer), le bio n’est pas viable dans le monde actuel. Mais d’un point de vue libre entreprise, il est tout à fait normal de répondre à une demande de certains consommateurs en faisant du bio. De même, des projets territoriaux ou sociaux peuvent très bien intégrer le bio, il peut représenter une utilité dans les parcs naturels, dans des territoires fragiles (agriculture urbaine) par exemple. Les méta-analyses en sources de cette étude indiquaient que le conventionnel peut avoir le même rendement que le bio sous certaines conditions, il est donc préférable d’aider à la conversion dans ces cas ci afin de gagner au niveau environnemental.
Mais cette étude arrive à démontrer en prenant le pire du conventionnel et le meilleur du bio, que le tout bio n’est pas viable physiquement et ne permet pas le recyclage des nutriments NPK, qui est le point central dans l’agriculture. C’est sa principale faiblesse qui est enfin exposée explicitement ici et ce sera donc utile pour l’avenir. Le bio n’existe que dans les projets politiques de quelques personnes, et là encore on peut douter des conséquences environnementales s’il était appliqué.
Même pour le climat, l’étude nous sort une amélioration dérisoire (8% ) alors que des manquements soulignés ci-dessus pourraient même faire augmenter ces émissions. On voit même que le bio ne vaut pas le coup pour lutter contre le changement climatique.

En revanche, le conventionnel montre seulement deux faiblesses et montre une performance inégalée, ces deux faiblesses se règlent déjà par des systèmes intermédiaires telles que l’agriculture de conservation pouvant éviter les conséquences de la baisse de l’élevage.

Alors oui, la réduction du gaspillage et manger moins de viande est nécessaire pour la biodiversité globale (en favorisant les élevages herbagers). Mais ces mesures serviraient à améliorer la performance du conventionnel par l’obtention d’impacts très positifs, et l’équilibre des nutriments est déjà faisable actuellement (agriculture de conservation et intégrée) sans passer en bio. Le bio dans cette perspective n’est pas primordial alors qu’on peut améliorer le conventionnel à moindre coûts.

 

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A propos thiloup

Ingénieur agronome, M2 Recherche en biologie, Doctorant en Génétique et microbiologie évolutive. Je commente, je vulgarise et j'analyse les sujets relatifs à l'environnement et à l'alimentation.
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4 commentaires pour Le 100% bio est possible…dans un autre monde

  1. Bap dit :

    Merci pour ce nouvel article. Savez-vous si nous recyclons a l’heure actuelle les déchets humains, urines et fèces, que ce soit en bio ou en conventionnel ?

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    • Thiloup dit :

      Bonjour, certains y réfléchissent comme Bruno Parmentier mais en Occident ce serait difficile car il y a déjà des médicaments, des résidus chimiques dans l’urine qui se retrouveraient dans les champs. Les boues d’épandage sont déjà très surveillées. En Afrique des experimentations commencent à être mises en place oui.

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      • Bap dit :

        Ok merci d’avoir pris le temps de répondre. Cela pourrait être une solide aide pour la fertilisation en bio. Ceci dit si cela bénéfice au bio imaginons ce que cela peut faire en conventionnel…
        Les médicaments ne sont pas dégradés par l’organisme ? Que retrouverait-on ? Peut être un problème de salinité aussi ?
        Bonne continuation, a bientôt.

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  2. Nicias dit :

    J’ai un peu de mal a comprendre comment ils arrivent a avoir un bilan CO2 positif pour le bio en rasant les forets. C’est quelque peu contre intuitif…

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