Agriculture - Un système de production alimentaire soutenable pour un développement durable

Mae-Wan Ho , Directrice, " Sustainable World Global Initiative " , [Initiative Globale pour un Monde Soutenable], PO Box 32097 London NW1 0XR, UK. Courriel : www.i- sis.org.uk

Exposé présenté à la Conférence Internationale pour le Développement Durable, 14-15 juillet 2005, à la Chambre des Communes, Westminster, Londres.

La version complète de cet exposé, avec les références et les diagrammes, est signalée sur le site web de l' Independent Science Panel [Jury pour une Science Indépendante] : http://www.indsp et elle est accessible par les membres de l'Institut par : http://www.indsp. org/pdf/SFSSSD.pdf

Communiqué de presse de l'institut ISIS en date du 28/07/2005

�The Institute of Science in Society� = ISIS, est une organisation non gouvernementale basée à Londres, Grande Bretagne. Le site web est http://www.i-sis.org.uk Les informations générales concernant cet institut sont disponibles auprès de Sam Burcher, joignable par [email protected] L'institut ISIS est dirigé par Mae-Wan HO, dont la messagerie est [email protected]

Qu'est-ce qu'un système alimentaire soutenable (ou durable) ?

C'est une question à laquelle cette conférence devrait répondre. Mais je voudrais vous indiquer ici ce qu'il n'est pas. Voici une évaluation moyenne des émissions de gaz à effet de serre concernant l'alimentation dans un pays européen, basée sur une examen comptable complet du cycle allant de l'exploitation agricole, à l'assiette du consommateur et jusqu'aux déchets qui en découlent [1].

Le chiffre de 30,4 % est certainement sous-estimé parce qu'il omet les émissions de gaz à effet de serre provenant des engrais importés, et également les pesticides, les transports associés à l'import/export d'aliments, l'énergie dépensée pour le stockage et la préparation de la nourriture sur le lieu de consommation et par le fait que les émissions liées à l'électricité ne sont que le cinquième de la quantité des émissions des sources autres que celles de la filière électronucléaire.

Notre système alimentaire actuel est dominé par des intrants agricoles importants, y compris l'eau pompée pour l'irrigation et les volumes énormes des produits importés et exportés, en grande partie par la voie des airs. En considérant tous ces autres postes d'émissions de gaz à effet de serre, on peut facilement ajouter encore 5 à 10% à ce total. Cela donne une idée approximative de ce qu'il serait possible de réduire en matière d'émissions de gaz à effet de serre (et de l'utilisation de l'énergie) en modifiant les pratiques agricoles, en supprimant les intrants agricoles, ainsi que le transport, le stockage et l'emballage rendus inutiles par une production en vue d'une consommation locale.

La séquestration du carbone dans le sol assure la sécurité alimentaire et atténue le réchauffement climatique

Le gaz carbonique CO2 de notre atmosphère a atteint un record absolu de 379 ppm (parties par million), correspondant à un total de 807 Gt (10 9 tonnes) de carbone dans l'atmosphère de la terre. Ce qui est encore inférieur au tiers des 2.500 Gt de carbone se trouvant dans le sol de la terre, comprenant 1.550 Gt de carbone organique et le reste sous forme de carbone inorganique. Le réservoir total de carbone organique du sol est presque l'équivalent de trois fois la quantité, estimée à 560 Gt, correspondant à tous les organismes vivants [ 2 ].

La terre a perdu du carbone organique du sol à destination de l'atmosphère depuis de longues périodes historiques ; c'est un processus qui s'est considérablement accéléré dans les 50 dernières années du fait de l'intensification de l'agriculture et de la conversion des forêts en terres cultivables. Les évaluations pour les pertes historiques de carbone organique de sol s'étalent de 44 à 537 Gt, avec une estimation commune de 55 à 78 Gt. C'est la quantité que nous pouvons théoriquement remettre de l'atmosphère dans le sol en tant que carbone organique, si nous mettons en �uvre correctement notre agriculture et l'usage des terres cultivables.

Il y a un potentiel significatif pour séquestrer, ou prendre le carbone de l'air pour le fixer dans le sol, par un ensemble de procédures de gestion tout à fait recommandables.

Sur les terres cultivées existantes (1,35 milliards d'ha) : maximiser le carbone organique et la fertilité de sol par des intrants organiques, des cultures avec un paillage de couverture, un travail du sol approprié [peu profond] et un mode d'exploitation mixte [cultures et élevages].

Sur les terrains naturels et les prairies (3.7 milliards d'hectares) : éviter un pâturage excessif, les mises à feu et incendies ainsi que la perte des éléments nutritifs.

Sur les terres désertifiées et dégradées (1,1 milliards d'ha) : empêcher l'érosion par l'eau et par le vent, recueillir et conserver l'eau et ménager les forêts existantes.

Sur les terres irriguées (0,275 milliards d'ha) : contrôler la salinité, utiliser l'irrigation au goutte-à-goutte, assurer un bon drainage et augmenter l'efficacité de l'emploi de l'eau et sa conservation.

En fait, R. Lal, de l'université de l'Etat de l'Ohio aux Etats-Unis, dit que [ 2, page 1626 ], "la séquestration du carbone du sol est une stratégie pour obtenir la sécurité alimentaire par l'amélioration de la qualité de sol" , et en plus, elle compense 0,4 à 1.2 Gt de carbone chaque année, ou encore 5 à 15% des émissions globales des 7.9 Gt de carbone agissant comme gaz à effet de serre, et qui proviennent chaque année des activités humaines. (Ingrid Hartman nous en dira plus sur les sols demain).

L'agroforesterie contribue aussi à la sécurité alimentaire et à la séquestration du carbone

Une autre manière de limiter les émissions est de cesser de réduire des forêts. Le déboisement contribue pour 1,6 Gt des émissions de carbone, soit 20% des émissions annuelles de gaz à effet de serre dues aux activités humaines [ 3 ]. Plus de 14 millions de hectares de forêts sont supprimés chaque année, la plupart du temps sous les tropiques [ 4 ]. A lui seul, le Brésil a perdu 47,4 millions de hectares de sa forêt amazonienne depuis 1978 [ 5 ], la plupart du temps pour permettre d'élever du bétail et, ces dernières années, pour accroître la production de soja comme aliment du bétail.

Les forêts tropicales constituent les plus importants stocks de carbone, et les puits de carbone les plus efficaces au monde. Le réservoir de carbone dans les forêts tropicales secondaires de la réserve forestière du Mont Makiling aux Philippines a été évalué à 418 t de carbone par hectare, dont 40 pour cent étaient du carbone organique du sol [ 6 ]. Cette forêt a séquestré le carbone à un taux de 5 t de carbone par hectare et par an. Un système d'agrosylviculture, avec des plantations de cacaoyers dans une réserve forestière située dans le sud de l'île de Luzon aux Philippines, a représenté une moyenne de 258 t par hectare [ 7 ].

L' agroforesterie dans régions tropicales humides séquestrent une moyenne de 10 t de carbone par hectare et par jour [ 8 ]. La reconversion en plantations de forêts pour une agrosylviculture soutenable, crée des stocks et des puits de carbone significatifs et, dans le même temps, reconstitue les conditions de vie à des millions de personnes chez les populations autochtones qui ont été déplacées, et/ou empoisonnées, par des élevages de bétail, des fermes productrices de soja ainsi que par des industries minières et pétrolières.

Les forêts tropicales humides affectionnent les conditions de l'Amazonie et elles jouent également un rôle crucial en atténuant le réchauffement climatique global, par la régulation du climat et des précipitations [ 9 ]. C'est pourquoi elles doivent être préservées à tout prix et reconstituées, comme Peter Bunyard vous l'indiquera demain.

Une profusion d'initiatives locales pour une production alimentaire soutenable (ou durable)

Le prêtre jésuite, Henri de Laulanié, travaillant avec les communautés paysannes de Madagascar vers la fin des années 80, a inventé un système d'intensification du riz qui est maintenant pratiqué par 100 000 agriculteurs dans ce pays et qui s'étend à d'autres pays d'Afrique et d'Asie [ 9.10 ].

Ce système repose sur quelques pratiques simples : le repiquage des jeunes plants de riz à un stade plus précoce et à une plus faible densité de plantation que dans la méthode habituelle ; en mettant l'accent sur les amendements organiques et, d'une manière impérative, en maintenant le sol seulement humide plutôt qu'en l'inondant pendant la période de croissance. Ceci stimule les plantules de riz qui développent leurs parties aériennes et qui s'enracinent plus profondément avec un système radiculaire plus vigoureux.

Cela aboutit à une augmentation des rendements de 2t/ha à 8t/ha au cours de la deuxième année, et à 12t/ha ou plus au cours des années suivantes. Ces résultats ont rencontré un certain scepticisme dans la communauté scientifique conventionnelle, mais ils ont été confirmés par le scientifique Yuan Longping, co-lauréat du Prix Mondial de l'Alimentation en 2004. D'autres scientifiques chinois ont rapporté des résultats indiquant une économie de 60% sur les semences, de 100% sur les engrais et surtout une économie de 3.000 tonnes d'eau par hectare.

Les déchets agricoles constituent une source importante de gaz à effet de serre les plus nocifs : le méthane CH4 et le protoxyde d'azote NO2. Une solution parfaite consiste à récupérer le méthane comme biogaz pour l'énergie, tout en réduisant l'émission de protoxyde d'azote, en sauvant l'azote en tant qu'élément nutritif pour des cultures. Comment ? En digérant les déchets agricoles en conditions d'anaérobiose (en l'absence d'air) avec des bactéries normalement présentes dans les déchets, et particulièrement dans le fumier du bétail.

Personne ne sait qui a inventé le biogaz. Des sources anecdotiques suggèrent que le biogaz était déjà employé pour chauffer l'eau du bain en Assyrie au cours du 10ème siècle avant notre ère [11], et la première usine pour produire du biogaz à partir des déchets a été construite dans une colonie de lépreux à Bombay, Inde, en 1859. Basé sur cette invention antique, des scientifiques, basés aux Etats-Unis et au Canada, ont récemment produit de l'hydrogène, un carburant propre par excellence, en même temps que du méthane, à partir de déchets agricoles et alimentaires. [12].

Le biogaz devient populaire dans beaucoup de pays du tiers monde et il émerge comme un bienfait important en matière de santé et sur divers plans : social, environnemental et profits financiers [ 13 ]. Le programme réussi du biogaz au Népal épargne 625.000 tonnes d'équivalent de CO2 qui seraient émises dans l'atmosphère tous les ans, laissant un revenu de 5 millions de $ états-uniens pour le commerce de carbone qui peuvent être réinvestis dans une énergie propre pour générer encore davantage de profits à partir de ce commerce du carbone.

Comme vous le constatez, il y a beaucoup de potentiel pour mettre en place du carburant post-fossile, des systèmes de nourriture avec un minimum d'émissions, particulièrement dans les pays pauvres. Mais nous sommes coincés dans une impasse par l'engagement accablant de nos dirigeants politiques pour un modèle dominant de croissance infinie et non équilibrée qui nous a apporté le réchauffement climatique et l'effondrement imminent de la production alimentaire, comme je l'ai mentionné antérieurement dans mon introduction à notre " Initiative Globale " .

Il y a beaucoup d'histoires marquées par des succès en matière de reverdissement des paysages. Vous entendrez l'une d'elles qui se rapporte à l'Ethiopie et que vous présentera Sue Edwards demain. Je décrirai d'autres exemples et montrerai comment la science et la connaissance des populations indigènes peuvent fonctionner ensemble de façon merveilleuse [14], et qui illustrent également un modèle de la croissance équilibrée et soutenable [ 15-19 ], qui, je crois, devrait remplacer le modèle dominant actuellement.

Un ingénieur de l'environnement à la rencontre des paysans chinois

Cela ressemble à un rêve, mais il est possible de produire en abondance de la nourriture sans engrais ni pesticides et avec peu ou pas du tout d'émission de gaz à effet de serre . La clef réside dans le traitement approprié des déchets pour en extraire des éléments nutritifs de valeur qui peuvent être réintégrés dans les exploitations agricoles, pour permettre la production de poissons, de végétaux, de bétail, etc, d'obtenir de l'énergie à partir du biogaz comme sous-produit, mais aussi, ce qui est peut-être le plus important, de conserver et de distribuer de l'eau pure et potable vers les couches aquifères.

Le Professeur George Chan a passé des années à perfectionner le système et le définit comme un système de gestion intégrée de l'alimentation et des déchets ( IFWMS ou "Integrated Food and Waste Management System" en anglais) [ 20 ]. Je l'ai appelé il y a peu de temps "la ferme dont on rêve" [ 14 ].

Chan est né à l'île Maurice et il a fait ses études à l'Imperial College de l'Unversité de Londres, au Royaume Uni, où il s'est spécialisé dans la technologie environnementale. Il fut directeur de deux importants programmes fédéraux aux Etats-Unis, financés par l'Agence de Protection de l'Environnement [EPA] et le Ministère de l'Energie dans le Commonwealth des USA aux Iles Mariannes du Nord dans la zone du Pacifique Nord. A sa retraite, Chan a passé 5 ans en Chine parmi les paysans chinois et il admet qu'il y a appris autant que lorsqu'il était à l'université.

Lui et beaucoup d'autres ont été inspirés, et parmi eux Gunter Pauli, le fondateur et le directeur d'une organisation : ZERI [ "Zero Emissions Research Initiative" en anglais] , une " Unité de recherche pour des émissions zéro " dont le site web est www.zeri.org ). Depuis Chan travaille avec le ZERI, ce qui l'a amené dans presque 80 pays et territoires et à contribuer à faire évoluer le système IFWMS vers une alternative sérieuse à l'agriculture conventionnelle.

Il convient de traiter les déchets avec une grande attention

Le secret réside dans le traitement des déchets de façon à minimiser les pertes d'éléments valables, ces derniers étant utilisés comme aliments. En même temps, des gaz à effet de serre émis à partir des déchets de l'exploitation agricole sont récupérés pour être utilisés comme carburant.

Les déchets du bétail sont d'abord digérés en conditions anaérobiques (en l'absence d'air) pour récupérer le biogaz (principalement du méthane , CH4). Les déchets partiellement digérés sont alors traités en conditions d'aérobiose (en présence d'air) dans des bassins peu profonds avec les algues vertes.

Par l'intermédiaire de la photosynthèse, les algues produisent tout l'oxygène requis pour oxyder les déchets afin de les rendre utilisables en toute sécurité par les poissons. Ceci augmente la valeur alimentaire et fertilisante dans les étangs et bassins à poissons sans priver ceux-ci en oxygène dissous.

Le biogaz est employé, à son tour, comme source d'énergie propre pour la cuisine. Cela est en soi un grand avantage principalement pour les femmes et les enfants [ 13 ], en leur épargnant des maladies respiratoires provoquées par l'inhalation de la fumée de la combustion du bois et des déjections animales. Il épargne également chez les femmes la tâche laborieuse de chercher et de transporter chaque semaine une trentaine de kg de bois de chauffage, tout en leur laissant du temps libre pour étudier en soirée ou pour gagner un revenu supplémentaire. L'énergie du biogaz permet aux agriculteurs une meilleure conservation et une valeur ajoutée à leurs produits, en réduisant leur détérioration et en augmentant les avantages globaux.

Comme l'indique Chan, le traitement des déchets de cette manière " peut transformer tous ces systèmes de culture désastreux existant actuellement, particulièrement dans les pays les plus pauvres, en des systèmes économiquement viables et écologiquement équilibrés, qui, non seulement allègent, mais suppriment la pauvreté" [ 20 ].

Il faut accroître le recyclage des éléments nutritifs pour une plus grande productivité

La pratique antique qui consiste à combiner le bétail et les cultures avait été favorable aux agriculteurs presque partout dans le monde. Le fumier du bétail est employé comme engrais et les résidus des récoltes sont utilisées pour l'alimentation du bétail.

Cependant Chan précise que la majeure partie du fumier, une fois exposé à l'air, peut perdre jusqu'à la moitié de son azote sous forme d'ammoniaque et d'oxydes d'azote avant qu'il ne soit transformé en nitrate stable que les plantes utilisent comme engrais. L'intégration plus récente des poissons avec le bétail et les cultures a aidé à réduire cette perte [ 21 ].

Mais un excès de déchets non traités et versés directement dans l'étang à poissons peut priver les poissons en oxygène, et risque de les tuer. L'innovation la plus significative du système IFWMS réside ainsi dans la méthode qui viser à traiter les déchets en deux temps.

La digestion en anaérobiose empêche non seulement la perte d'éléments nutritifs, mais réduit également de manière sensible les émissions de gaz à effet de serre, à la fois sous la forme de méthane (servant comme biogaz) et de protoxyde d'azote (récupéré comme fertilisant) et qui vont nourrir les algues et finalement les poissons.

Pour boucler le cycle, ce qui est très important dans l'optique d'une croissance soutenable, le bétail doit être nourri de végétaux et de résidus provenant de leur transformation mais en aucun cas à partir des déchets de cuisine des restaurants ou provenant des abattoirs. Les vers de terre, les vers à soie, les champignons, les insectes et divers autres organismes sont également conseillés, car certains d'entre eux sont associés à la production de biens de grande valeur comme la soie et les champignons.

Il faut des cycles vitaux en grand nombre pour améliorer la productivité

Le traitement aérobie dans les bassins peu profonds dépend de l'oxygène produit par les algues vertes appelées chlorelles ou Chlorella . Ce genre est très prolifique et peut être récolté comme fourrage à haute valeur protéique pour les poulets, les canards et les oies.

Quand les effluents des bassins de chlorelles atteignent le bassin aux poissons, peu ou pas de matière organique des déjections du bétail y subsistent encore, et n'importe quelle matière organique résiduelle sera immédiatement oxydée par une partie de l'oxygène dissous.

Les éléments nutritifs sont à ce moment aisément disponibles pour augmenter la croissance et la prolifération des différents types de plancton naturel qui alimentent la culture associée de 5 à 6 espèces des poissons compatibles entre eux. Aucune alimentation artificielle n'est nécessaire, sauf quelques herbes de provenance locale pour certains poissons herbivores.

Les déchets des poissons sont naturellement traités dans le grand étang et fournissent les éléments qui sont efficacement employés par des végétaux croissant dans l'eau de l'étang et sur les digues.

Du riz fermenté ou toute autre source de grains, utilisés pour produire des boissons alcooliques, ou bien des vers à soie et leurs déjections, peuvent également être ajoutés aux étangs en tant qu'aliments complémentaires, avec, comme résultat, une productivité plus élevée des poissons et des végétaux, alors que la qualité de l'eau n'est pas affectée. Les expérimentations se sont déroulées avec des tuyaux spéciaux de répartition qui acheminent l'air comprimé venant de pompes fonctionnant au biogaz et qui aère la partie inférieure de l'étang afin d'augmenter les rendements du plancton et des poissons.

Indépendamment des cultures de plantes coureuses qui sont établies sur les bords de l'étang ou qui se développent sur des treillis installés au-dessus des digues et au-dessus de l'eau, dans quelques pays l'on cultive des légumes aquatiques flottant à la surface de l'eau des lacs et des fleuves. Dans d'autres pays, on cultive des plantes à graines ou à fruits et des fleurs sur des installations en bambou ou sur du polyuréthane de longue durée flottant sur presque la moitié de la surface de l'étang, sans interférer sur l'élevage dans le bassin lui-même.

De telles cultures hydroponiques ont augmenté les rendements des récoltes en employant la moitié des millions de hectares d'étangs et de lacs en Chine. Tout est possible en raison de l'excès d'éléments nutritifs qui sont créés par ces systèmes intégrés de production. Dans les parties les plus chaudes du pays, il est maintenant possible de réaliser quatre récoltes de riz dans l'année, à partir de systèmes de flottaison sur l'eau, avec une élimination presque totale d'une partie du travail qui était précédemment exigé.

Des cultures hydroponiques de fruits et de légumes sont également faites dans une série de conduites. L'effluent final des cultures hydroponiques est nettoyé dans des drains de terre cuite où les plantes telles que les espèces Lemna, Azolla, Pistia et la jacinthe de l'eau enlèvent toutes les traces des éléments tels que les nitrates, les phosphates et le potassium, avant que l'eau épurée ne soit libérée de nouveau vers la couche aquifère.

Les boues du digesteur anaérobie, les algues ainsi que les résidus de culture et de transformation sont mis dans des sachets en plastique, puis ils sont stérilisés à la vapeur produite par énergie de biogaz. Ils sont alors ensemencés avec des spores pour cultiver des champignons de grande valeur.

Développement soutenable (au durable) et capital humain

Il y a eu une idée fausse et largement répandue selon laquelle la seule alternative au modèle dominant de la croissance infinie et insoutenable, serait de n'avoir aucune croissance du tout. J'ai entendu quelques critiques se référer au développement soutenable comme étant une contradiction dans ses termes mêmes.

Toutefois, l' IFWMS est une démonstration merveilleuse, montrant que le développement soutenable ou durable est possible. Il prouve également que la capacité de charge d'un lopin de terre est loin d'être une constante. Il dépend au contraire du mode de production et de la façon dont l'utilisation de la terre est mise en oeuvre. La productivité peut varier d'un facteur de l'ordre de 3 à 4 fois ou plus, simplement en maximisant les intrants en interne, et au cours de ce processus, le système IFWMS permet la création d'emplois supplémentaires, ce qui permet de subvenir aux besoins de plus de personnes.

La discussion sur le contrôle de la population a été légèrement exagérée par Lester Brown [ 24, 25 ] et d'autres auteurs, qui ont prédit une famine massive et une faillite en terme de population lors de l'épuisement des disponibilités en pétrole. J'aime l'idée du "capital humain", s'il entend simplement reconstituer l'équilibre, qui n'a rien à voir avec un dénombrement des populations, mais qui concerne l'inégalité criante de la consommation et du gaspillage par quelques-uns des plus riches dans les pays les plus riches, et qui est responsable des crises actuelles.

La façon dont Cuba a fait face à l'absence soudaine de combustible fossile, d'engrais et de pesticides en mettant en application l'agriculture biologique à travers le pays est un exemple [26]. (Julia Wright vous en dira plus à ce sujet demain). Il n'y a pas eu d'accident majeur dans la population, bien qu'il y ait eu en effet des difficultés pendant un moment. Cela a également libéré des énergies créatrices qui ont apporté des solutions et beaucoup d'avantages sociaux et écologiques.

Pendant les 50 dernières années, le monde a opté massivement pour un système d'alimentation industrielle qui a entraîné une substitution des machines et du combustible fossile au travail d'humain, vers un mode d'agriculture sans agriculteurs [ 27 ]. Ceci a balayé des populations des milieux ruraux, les amenant à la pauvreté et, dans certains cas, au suicide.

L'une des tâches les plus pressantes qui nous attendent, est de réintégrer ces populations dans l'écosystème. Le travail humain est une énergie intelligente, appliquée avec précision et avec ingéniosité, qui vaut beaucoup plus qu'une comptabilité froide en mégajoules ou en n'importe quelle autre unité énergétique. C'est un champ important pour les recherches futures.

Le développement durable ou soutenable est possible

Laissez-moi clarifier mon message principal avec quelques schémas. Le modèle dominant de la croissance insoutenable et infinie est représenté sur le schéma 1.

Le système se développe implacablement, engloutissant les ressources terrestres sans limitations, répandant des déchets tout au long de son chemin, comme un ouragan. Il n'y a aucun cycle bouclé qui conserve les ressources en son sein et qui permette la mise en forme de structures organisées stables.

Schéma 1. Le modèle dominant de la croissance insoutenable et infinie qui engloutit les ressources terrestres et entraîne des quantités massives de déchets et d'entropie

En revanche, un système soutenable est comme un organisme vivant [ 15-19 ] : il boucle le cycle pour stocker autant que possible les ressources à l'intérieur du système et il réduit au maximum les déchets (voir le schéma 2). La fermeture du cycle crée en même temps une structure stable, une structure autonome qui se maintient, qui se renouvelle et qui est autosuffisante.

Schéma 2. Le système soutenable boucle le cycle d'utilisation des ressources et de l'énergie, ce qui maximise les intrants internes et le stockage, tout en réduisant les déchets, ressemblant plutôt au cycle vital d'un organisme qui est autonome et autosuffisant.

Dans beaucoup de systèmes agricoles intégrés indigènes, le bétail est introduit pour fermer le cercle (schéma 3), ce qui minimise de ce fait les intrants externes, tout en maximisant la productivité et réduisant au maximum les déchets exportés vers l'environnement.

crops = cultures agricoles ; farmer = exploitant agricole ; livestock = bétail ;

Schéma 3. Le système agricole intégré ferme le cycle et minimise de ce fait les intrants et les déchets.

L'exploitation intégrée élémentaire comprend trois cycles en son sein, qui sont liés les uns aux autres, chaque cycle étant autonome et autoentretenu. Il offre des possibilités intéressantes de se développer en incorporant encore plus de cycles vitaux (voir schéma 4).

Plus de cycles sont incorporés dans le système, et plus la productivité est grande. C'est pourquoi la productivité et la biodiversité vont toujours ensemble [ 28 ]. En revanche, la monoculture industrielle correspond à une moindre efficacité énergétique en termes de rendement par unité d' intrant [ 18 ], et elle est moins productive en termes absolus, en dépit de l'importance des intrants d'origine externe, comme cela est expliqué dans une étude scientifique récente [ 29 ].

Schéma 4. Augmentation de la productivité en incorporant plus de cycles dans le système

En fait les cycles ne sont pas aussi séparés les uns des autres : ils sont reliés par beaucoup d'entrées et de sorties ; ainsi une représentation plus précise ressemblerait à quelque chose comme ce qu'indique le schéma 5 à la suite [ 15, 17, 18 ].

Schéma 5. Beaucoup de cycles accouplés sont repliés plusieurs fois dans un système soutenable à haute productivité.

La clef d'un développement soutenable ou durable est une croissance équilibrée qui est réalisée en bouclant le cycle global de production, puis en employant les surplus en éléments nutritifs et l'énergie pour soutenir de plus en plus de cycles d'activités, tout en maintenant l'équilibre interne et les niveaux emboîtés d'autonomie, tout comme le ferait un organisme en cours de développement [ 15, 17, 18 ].

Les 'déchets' d'une activité de production constituent une ressource pour d'autres, ainsi la productivité est maximisée avec le minimum d' intrants , et peu de déchets sont exportés dans l'environnement. Il est donc alors possible d'avoir un développement durable : l'alternative au modèle dominant de la croissance illimitée et insoutenable, est une croissance équilibrée .

Les mêmes principes s'appliquent aux écosystèmes [ 19 ] ainsi qu'aux systèmes économiques [ 17, 18 ] qui sont nécessairement inclus dans l'écosystème (voir le schéma 6).

La monnaie déstructurante dans l'écosystème et la bulle financière

Les sciences économiques nous amènent immédiatement à penser en termes d'argent. La circulation monétaire, dans les économies mondiales, est souvent comparée à celle de l'énergie dans les systèmes vivants. Cependant, j'ai déjà argumenté sur le fait que l'argent n'a pas la même valeur partout [ 17, 18 ]. Les flux monétaires peuvent être associés à des échanges de réelles valeurs, mais ils peuvent être également associés à du gaspillage et de la dispersion pure et simple. Dans ce dernier cas, l'argent ressemble plus à de l'énergie et à de l' entropie pure. Puisque le système économique dépend finalement de l'écoulement des ressources de l'écosystème, des coûts entropiques peuvent être encourus dans le système économique lui-même, ou dans l'écosystème, mais le résultat net est identique.

Ainsi, quand le coût des ressources précieuses (car non renouvelables) de l'écosystème, qui sont consommées ou détruites, n'est pas correctement pris en considération, le fardeau entropique retombe sur l'écosystème. Mais comme le système économique est couplé avec l'écosystème et qu'il est dépendant de ses entrées, le fardeau entropique est exporté vers l'écosystème ; il va se répercuter en retour sur le système économique à cause de la diminution des entrées, et le système économique s'appauvrit en termes réels.

D'autre part, une transaction sur le marché financier ou monétaire crée de l'argent qui peut être complètement découplé de la valeur réelle, et c'est de l'entropie pure qui est produite dans le système économique. Ceci augmente artificiellement le pouvoir d'achat, menant à la consommation excessive des ressources de l'écosystème. Les termes inégaux de l'échange, qui continuent d'être imposés par les pays riches du Nord aux pays pauvres du Sud par l'Organisation Mondiale du Commerce, sont une autre source importante d'entropie. Cela gonfle ainsi artificiellement le pouvoir d'achat dans les pays du Nord, en ayant pour résultat une exploitation encore plus destructrice des ressources de l'écosystème de la terre dans les pays du Sud.

Une recherche récente de la Fondation pour une Nouvelle Economie ( NEF ) montre comment l'argent dépensé avec un fournisseur local vaut quatre fois plus que l'argent dépensé avec un fournisseur extérieur et lointain [ 30 ], ce qui confirme mon analyse. (Vous en entendrez peut-être davantage sur ce sujet avec David Woodward demain). Ce dernier apporte son soutien aux devises locales et il suggère de relier directement la monnaie à l'énergie [ 31 ]. Il explique également pourquoi la croissance, en termes monétaires, non seulement n'apporte pas de vrais avantages à la nation, mais finit par l'appauvrir [ 32, 33 ].

Lester Brown allègue [ 25 ] que l'économie doit être " restructurée à toute vitesse comme en temps de guerre " en créant " un marché honnête " qui " dise la vérité écologique ". J'ai fourni un modèle de croissance soutenable [ou durable] qui montre pourquoi le modèle dominant actuel échoue et pourquoi le fait de dire la vérité écologique est si important.

Références bibliographiques

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Définitions et informations complémentaires en français :

Agroforesterie  : système de production qui associe sur une même parcelle la culture des arbres et l'élevage et/ou une culture agricole. Elle est définie par le CIRAD « comme un ensemble de systèmes d'utilisation du territoire qui associent des arbres ou d'autres végétaux ligneux pérennes et des productions végétales ou animales sur la même unité de surface. » Pour plus d'information l'on peut consulter le site suivant : http://wwww.cirad.fr/presentation/programmes/amap/themes/fore.shtml

Gaz carbonique CO2 ou dioxyde de carbone ou anhydride carbonique : c'est un composé chimique composé d'un atome de carbone et de deux atomes d' oxygène , de formule brute CO 2 . Dans les conditions normales de température et de pression , le CO2 est un gaz incolore. Il est présent dans l'atmosphère dans une proportion approximativement égale à 0,035 % en volume. Il est produit dans la nature lors de la fermentation aérobie ou lors de la combustion de composés organiques . Il est également produit dans les organismes vivants lors de la respiration , par le métabolisme , principalement lors des décarboxylations. Il est ensuite transporté dans le sang sous forme de gaz dissous, d'ion bicarbonate ou lié à l' hémoglobine se trouvant dans les érythrocytes . Il est expiré par les poumons. Chez les végétaux chlorophylliens, la photosynthèse piège beaucoup plus de CO 2 que ce que la respiration n'en produit. Pour en savoir plus sur la photosynthèse, l'on peut se reporter notamment au site : http://www2.unil.ch/lpc/images/docu04/illustr_carbfix.htm

Le CO2 est un gaz à effet de serre . Une présentation simple du sujet est donnée sur le site de Météo France : http://www.meteofrance.com/FR/glossaire/designation/975_curieux_view.jsp ; une autre source plus détaillée est fournie par Wikipédia sur : http://fr.wikipedia.org/wiki/Gaz_carbonique

Biogaz  : c'est gaz produit par la fermentation de matières organiques animales ou végétales en l'absence d' oxygène (anaérobiose). Cette fermentation se produit naturellement (dans les marais) ou spontanément dans les décharges contenant des déchets organiques, mais on peut aussi la provoquer artificiellement dans des digesteurs (pour traiter des boues d' épuration , des déchets organiques industriels ou agricoles , etc.). Le biogaz est un mélange composé essentiellement de méthane et de gaz carbonique , avec des quantités variables d' eau , d'hydrogène sulfuré (H 2 S) et d' oxygène . Il y a trois types de production de biogaz en fonction de la température : 15-25°C = psychrophile, 25-45°C = mésophile et 45-65°C = thermophile. Ce sont les digesteurs mésophiles qui sont les plus utilisés (à 38°C). La récupération du biogaz produit par les décharges est d'autant plus intéressante que le méthane est un gaz à effet de serre bien plus puissant que le dioxyde de carbone (CO2) produit par sa combustion. Information empruntée à : http://fr.wikipedia.org/wiki/Biogaz . Pour des informations plus détaillées, l'on peut consulter l'excellent site de l' ADEME : http://www.ademe.fr/midi-pyrenees/a_2_18

Cultures hydroponiques : il s'agit de la culture de plantes réalisée sans le support d'un sol , dans un courant de solution nutritive qui circule en permanence. Cette culture hors-sol connaît un certain essor depuis les années 80 dans les exploitations horticoles intensives (légumières et florales). Ce terme s'applique par extension aux cultures sur substrat neutre et inerte ( sable , pouzzolane , boulettes d' argile , mousse de polyuréthane , fibres, laine de roche , etc.), dites aussi cultures hors-sol . Les nutriments essentiels à la plante proviennent alors uniquement du liquide nutritif fourni par une centrale de ferti-irrigation , désormais pilotée par informatique. Ce procédé a de nombreux avantages : moindre consommation d' eau , croissance contrôlée et rapide, moins d'attaque de parasites du sol, meilleure maîtrise de la précocité. La culture hydroponique permet également une automatisation de la culture : température, éclairage, contrôle du pH et de la concentration en éléments nutritifs du liquide, de la ventilation et de l'aération . Ces cultures hydroponiques sont très présentes en horticulture et dans la culture forcée de certains légumes sous serre. Information récupérée sur le site : http://fr.wikipedia.org/wiki/Hydroponie

Cycle vital : en biologie, le cycle vital se rapporte aux étapes successives du développement d'un organisme vivant, depuis sa reproduction (sexuée ou non), sa croissance, son développement et sa sénescence en fin de vie. On parle aussi de cycle de vie dans la gestion des produits manufacturés, depuis les études préliminaires, le développement expérimental puis commercial, en passant par sa maintenance, et finalement sa fin de vie comme déchet.

Développement durable ou soutenable : se réfère à un mode de développement dont la définition a été formulée à la conférence de Rio de Janeiro en 1992 et qui s'exprime ainsi : «  Le développement durable répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre à leurs propres besoins  ». La notion de développement durable ( " sustainable development " en anglais) a été préalablement définie par l'ONU en 1987 (r apport Brundtland ). Le terme " sustainable " peut être traduit par l'adjectif durable dans la mesure où le mot soutenable , en français, n'implique aucune dimension temporelle.

Le concept de développement durable cherche un équilibre entre l'éthique et l'utilitaire. Ce concept est ambigu, il n'y a pas de consensus autour de lui, ni sur ce qu'il recouvre, et donc pas de consensus sur sa mise en oeuvre. Il s'agit de tenter de concilier les impératifs du développement, plus particulièrement pour les pays du Sud, technologiquement et économiquement en retard, avec les contraintes environnementales au Nord comme au Sud.

La problématique du développement durable est articulée autour du triptyque de la durabilité écologique, de la viabilité économique et de l'équité sociale, que l'on a coutume de représenter ainsi :

La production alimentaire soutenable , ou encore l' Agriculture durable (également appelée agriculture soutenable) est l'application à l' agriculture des principes du développement durable . La notion d'agriculture durable est précisément et succinctement expliquée sur le site Wikipédia : http://july.fixedreference.org/fr/20040727/wikipedia/Agriculture_durable

Durable  : se reporter à Développement durable ou soutenable.

Digesteur : c'est un réacteur constitué d'une cuve dans laquelle la matière organique à traiter pour produire du méthane ou du biogaz, est introduite de manière continue ou discontinue. L'installation comprend en outre une régulation de la température et un dispositif de stockage du gaz produit. L'ensemble du processus de méthanisation est notamment bien décrit sur le site suivant : http://www.methanisation.info/processus_bio_methanisation.htm

Ecosystèmes  : en écologie , un écosystème désigne l'ensemble formé par une association ou communauté d'êtres vivants (ou biocénose ), et son environnement géologique, pédologique et atmosphérique (le biotope ). Les éléments constituant un écosystème développent un réseau d'interdépendances permettant le maintien et le développement de la vie . Le rapport entre biosphère et écosphère est le même qu'entre communauté et écosystème. Le terme fut défini par Arthur Tansley en 1935 . L'écosystème constitue un système naturel et tend à évoluer vers son état le plus stable, dit climax . On parle de régression écologique lorsque le système évolue d'un état vers un état moins stable. Les écosystèmes contiennent des combinaisons d' espèces plus ou moins complexes. La plupart des scientifiques s'accordent à dire que plus de 50% des espèces végétales et animales du globe sont concentrées dans les forêts tropicales. Ces dernières auraient subi de moindres variations climatiques au cours des temps, ce qui aurait permis aux espèces de poursuivre leur évolution sur une longue période. Texte emprunté à Wikipédia sur le site : http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89cosyst%C3%A8me

Des exemples de faits scientifiques sur la d égradation des écosystèmes sont fournis sur le site suivant : http://www.greenfacts.org/fr/ecosystemes/index.htm

Effet de serre : certains gaz de l'atmosphère, dont le gaz carbonique (CO2), agissent en retenant la chaleur autour de la terre. Ce processus est appelé effet de serre. La lumière solaire traverse l'atmosphère et donc l'effet de serre est un phénomène bénéfique et tout à fait indispensable pour assurer la vie sur notre planète. Plus précisément, pour le concept d' effet de serre , l'on peut se reporter au site suivant : http://www.recitus.qc.ca/html/geo/energie/concepts.htm "L'atmosphère retient (�) la chaleur solaire de la même façon que les parois en matière plastique ou en verre des serres laissent passer la radiation visible, mais retiennent la chaleur. (�) L'effet de serre permet d'équilibrer la température moyenne du globe à un niveau suffisant pour que la majeure partie de l'eau demeure sous forme liquide. Comme la plupart des formes de vie ont absolument besoin d'eau sous forme liquide pendant au moins une partie de leur cycle vital, l'effet de serre est nécessaire au maintien de la vie sur la Terre. " L'expression " effet de serre " est souvent confondue avec " réchauffement ". Mais, il ne faut pas confondre ces deux termes. " L'effet de serre est un phénomène physique propre à la matière. L'homme ne peut modifier le principe de l'effet de serre, mais il contribue, en modifiant la composition de l'atmosphère, à augmenter la quantité d'énergie retenue par elle. C'est pourquoi nous devrions parler de réchauffement global de l'atmosphère terrestre, plutôt que d'effet de serre, pour désigner le phénomène de déséquilibre climatique. " (Source : Claude Villeneuve et François Richard, Vivre les changements climatiques, l'effet de serre expliqué, Éditions MultiMondes 2001, p. 13-14).

Entropie : c'est une grandeur thermodynamique , une quantité physique , mesurable, associée au degré de désordre d'un système macroscopique, ou au manque d'informations sur son état microscopique. Deux définitions de l'entropie peuvent être données selon la source Wikipédia sur le site http://fr.wikipedia.org/wiki/Entropie :

• L'une est celle de la thermodynamique classique. On la doit à Rudolf Clausius dont l'�uvre s'appuyait sur celles de nombreux devanciers, dont Sadi Carnot .
• L'autre est celle de la physique statistique . Elle a été proposée audacieusement par Ludwig Boltzmann .

Plus généralement, l'entropie est aussi une fonction d'état et elle sert à mesurer le degré de désordre dans un système. Un dossier facilement accessible est disponible sur le site : http://agora.qc.ca/mot.nsf/Dossiers/Entropie et la notion scientifique d'entropie est notamment développée succinctement sur le site : http://monjuju.chez.tiscali.fr/entropie.htm

Gaz à effet de serre  : gaz dont les propriétés physiques sont telles que leur présence dans l' atmosphère terrestre contribue à l' effet de serre (réchauffement) à la surface de la planète. Les principaux gaz à effet de serre sont la vapeur d' eau H2O, le dioxyde de carbone CO2, le méthane CH4, le protoxyde d'azote N2O et l' ozone stratosphérique O3. Les gaz à effet de serre sont générés par les activités humaines industrielles et elles incluent en plus des halocarbones lourds ( fluorocarbones chlorés ou CFC), des halocarbures particuliers : perfluorocarbures CnF2n+2 et hydrofluorocarbures CnHmFp, ainsi que l'hexafluorure de soufre SF6, tous visés par le protocole de Kyoto . Les problèmes liés aux gaz à effet de serre sont particulièrement bien traités par Jean-Marc Jancovici sur le site http://www.manicore.com/documentation/serre/gaz , sur le site de l'association SAGES : http://sages.free.fr/sages.htm ainsi que dans l'encyclopédie Wikipedia accessible sur le site : http://fr.wikipedia.org/wiki/Gaz_%C3%A0_effet_de_serre

Gt : abréviation de l'unité de poids gigatonne, soit 10 9 ou un milliard de tonnes.

IFWMS ou "Integrated Food and Waste Management System" en anglais) : c'est un système de gestion intégrée de l'alimentation et des déchets.

Intrants : ce sont tous les facteurs de production, c'est-à-dire les différents produits qui sont apportés et consommés dans une exploitation agricole et qui sont nécessaire à son fonctionnement : engrais et amendements, pesticides et régulateurs de croissance, semences, plants ou jeunes animaux, produits vétérinaires, carburants et produits d'entretien, etc.

Méthane (CH4) : c'est un hydrocarbure de la famille des alcanes . Cette molécule possède 1 atome de carbone (C) et 4 atomes d' hydrogène (H). C'est le composant principal du gaz naturel et du biogaz issu de la fermentation de matières organiques animales ou végétales en l'absence d' oxygène . Il est fabriqué par des bactéries méthanogènes qui vivent dans des milieux anaérobiques c'est-à-dire sans oxygène. Le méthane se dégage naturellement des zones humides peu oxygénées comme les marais et les terres inondées. Il se forme aussi dans l'estomac des mammifères. C'est d'ailleurs le gaz principal des flatulences. Des quantités importantes de méthane sont piégées sous forme d'hydrates de méthane au fond des océans. La moitié des émissions de méthane sont dues à des activités humaines. Des informations complémentaires se trouvent sur le site de Wikipédia : http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9thane et sur celui de l'Agora  : http://agora.qc.ca/mot.nsf/Dossiers/Methane

Protoxyde d'azote ( N 2 O ) également appelé oxyde nitreux ou monoxyde de diazote : c'est un gaz liquéfié comburant, clair et incolore, à l'odeur douce. Il est stable et inerte à la température ambiante. Il est aussi désigné comme gaz hilarant (ayant un effet euphorisant utilisé dans les foires depuis le XVIII e  siècle ). Il a de nombreuses utilisations : en anesthésie (effet anesthésiant découvert par un médecin britannique en 1844 et qui a permis un grand progrès en chirurgie), comme oxydant dans certains moteurs-fusées , dans la fabrication des semi-conducteurs ou encore dans les bonbonnes de crème chantilly . Il peut aussi servir comme comburant de l' acétylène pour certains appareils d'analyses (spectrométrie d'absorption atomique). C'est un puissant gaz à effet de serre qui subsiste longtemps dans l'atmosphère : pendant environ 120 ans. Il est en partie responsable de la destruction de l'ozone. Il est classé comme polluant par le protocole de Kyoto . Toutes les informations utiles concernant le rôle du protoxyde d'azote NO2 dans l'environnement sont fournies par l'ADEME sur son site : http://www.ademe.fr/entreprises/polluants/polluants/polluant.asp?ID=47&o=1

Puits de carbone : c'est un écosystème qui est capable de puiser et de fixer le CO2 en excès dans l'atmosphère, permettant ainsi de limiter les inconvénients de l'effet de serre. L 'augmentation de la végétation tend à absorber le CO2 présent dans l'atmosphère. L'idée d'une forêt " puits de carbone " n'est valable que pour les phases initiales de croissance d'une forêt. Une forêt mature ou vieillissante, en l'absence de son exploitation raisonnée, rejette à son tour davantage de carbone dans l'atmosphère qu'elle n'en absorbe� Le calcul de l'effet des puits est méthodologiquement complexe et doit encore faire l'objet d'éclaircissements : il est l'objet de débats scientifiques. Pour de plus amples détails, l'on peut se reporter aux sites suivants qui sont très bien documentés :

http://www.climat.be/fr/puits  : « L es puits de carbone, une porte de sortie ? » , 5 avril 2002 et par http://www.fnh.org/francais/faq/effet_serre/puits.htm : «  Les puits de carbone ne vont-ils pas absorber le surplus de CO2 ? » par Jean-Marc Jancovici, septembre 2003.

Séquestration du carbone  : captage et stockage du carbone de l'atmosphère dans des puits de carbone (comme les océans, les forêts et les sols) par le biais de processus physiques et biologiques tels que la photosynthèse. On cherche à augmenter la séquestration du carbone en implantant de nouvelles forêts, selon GreenFacts sur le site : http://www.greenfacts.org/fr/glossaire/pqrs/sequestration-carbone.htm

Des options de la gestion du sol pour la séquestration du carbone sont indiquées sur le site de la FAO suivant :

http://www.fao.org/documents/show_cdr.asp?url_file=/DOCREP/005/Y2779F/y2779f06.htm

Traduction, définitions et compléments d'information :

Jacques Hallard, Ing. CNAM, consultant indépendant

Adresse : 19 chemin du Malpas 13940 Mollégès France

Courriel : [email protected]

Fichier : Agriculture ISIS Sustainable Food System for Sustainable Development french.9.doc