Production agricole - végétale
L'écosystème
C'est un milieu limité dans lequel on trouve un biotope (caractéristiques physiques : luminosité, température, humidité, etc…) et une biocénose (ensemble des êtres vivants peuplant le milieu) qui reste un ensemle cohérent et définit. L'écosystème est aussi caractérisé par l'ensemble des relations trophiques, c'est à dire par l'ensemble des relations alimentaires (est mangé par) qui existent à l'intérieur du système. Un écosystème est un équilibre fragile dans lequel il y a un recyclage complet de la matière organique. On peut y définir la biomasse, c'est à dire la masse des êtres vivants présent et la productivité, soit la masse de matière organique produite par tous les êtres vivants en une année. Toute perturbation d'un ecosystème devra être compensé par celui-ci et il mettra du temps à s'équillibrer à nouveau, il est par conséquent difficile de mesurer l'impact d'une action (introduction d'une nouvelle espèce par exemple) sur un écosystème et nécessaire de veiller à ne pas modifier les écosystèmes.
Principe de base :
Les producteurs primaires (végétaux verts) vont utiliser l'énergie solaire et de la matière minérale pour fabriquer de la matière organique, c'est la photosynthèse. Si on prend l'exemple de la production de sucre par les végétaux verts ont obtient l'équation suivante :
6 x CO2 + 6 x H20 + énergie solaire -------------------> C6H12O6 + 6 x O2
La photosynthèse est la base de la production de matière organique. Seul les végétaux verts fabriquent de la matière organique à partir de matières minérales, ce sont des producteurs primaires. Tous les autres êtres vivants vont utiliser de la matière organique pour former leur propre matière organique. Pour qu'il y ait recyclage il faut que la matière organique soit transformée en matière minérale, c'est le travail des décomposeurs. Les décomposeurs vont consommer la matière organique des animaux et végétaux morts jusqu'à restituer des déjections qui ne sont plus que de la matière minérale (c'est le principe du compostage).
L'agrosystème
C'est un espace agricole. Ce sont des systèmes créés et gérés par l'homme afin d'obtenir une productivité agricole maximale. L'utilisation d'engrais, la monoculture, les produits phytosanitaires pour éviter les parasites de toutes sortes (plantes, insectes, …) vont rapidement créer des déséquilibre dans le système qui fait qu'il n'est pas du tout en équilibre. Pour rétablir un semblant d'équilibre les agriculteurs ajoutent de la matière (minérale (eau, engrais, …) et organique (graines essentiellement)) et de l'énergie. Ces apports sont regroupés sous le nom d'intrants. Les intrants ont permis une augmentation importante de la productivité agricole, mais ils ont accrus le déséquilibre du système
Comparaison agrosystème-ecosystème
Les 2 systèmes sont presque à l'opposé l'un de l'autre. Alors que l'écosystème est autogéré, en équilibre, permet un recylcage complet des déchets et produit de l'énergie (production de biomasse) on constate que l'agrosystème est géré par l'homme, qu'il produit des déchets (restes de pesticides et autres engrais dans le sol), mais en plus il consomme plus d'énergie qu'il n'en produit. L'agrosytème, tel qu'il est à l'heure actuel est définit par des contraintes économiques mais ne suit pas une logique biologique, d'où le développement de cultures biologiques qui ont un impact moins important sur l'environnement.
Conséquence de l'usage des intrants
Les intrants produisent effets indésirables à plus ou moins long terme, dont nous allons discuter dans ce paragraphe.
Les engrais : Prenons l'exemple de la bretagne, quand arrive l'été les informations annoncent régulièrement des marées vertes. Ces marées vertes sont constituées par la prolifération massive d'algues vertes qui viennent s'échouer sur les plages où dans les rivières. L'origine de ces marées vertes n'est pas encore déterminé avec précision, mais il est très probable que ce soit les nitrates. Les nitrates sont des engrais utilisés par les agriculteurs pour améliorer la productivité, une partie de ces engrais diffusent dans le sol et finissent dans les cours d'eau et la mer. Au retour des beaux jours, les plantes se mettent donc à proliférer rapidement. La prolifération des algues va provoquer un appauvrissement du milieu en oxygène. Pas logique? Certes les algues vertes produisent du di-oxygène mais elles en consomment aussi, toutefois le bilan reste positif, les algues vertes produisent plus de di-oxygène qu'elles n'en consomment. Pourquoi, alors le milieu s'appauvrit en oxygène? Parce que les algues meurent aussi et qu'il y a donc prolifération des micro-organismes qui vont décomposer ces algues et ce sont eux qui appauvrissent le milieu en di-oxygène. L'appauvrissement du milieu en di-oxygène va perturber les écosystèmes, pouvant amener la disparitions de certains êtres vivants, ne pouvant pas vivre ou se reproduire dans le milieu trop pauvre en di-oxygène.
L'eau : certaines cultures comme le maïs ou le coton consomment énormément d'eau. Prenons l'exemple du coton en Ouzbékistan. Afin de produire du coton dans cette région semi désertique, les dirigeants de l'époque (URSS) avaient décider de détourner 2 des fleuves qui irriguent la mer d'Aral, prélevant jusqu'à 60% de l'apport d'eau dans la mer. Conséquence, la mer c'est asséchée, la salinité a augmenté et aujourd'hui la mer est quasi morte malgré les efforts des gouvernements pour essayer de sauver la mer d'aral. Un compte rendu sur la mer d'Aral est disponilble ici 
aral-1ere.pdf. En france, il y a peu de chance qu'on rencontre une situation similaire à celle de la mer d'Aral, toutefois la diminution du niveau d'eau dans les nappes phréatiques ou la contamination de celles-ci par les pesticides devient pré-occupante dans de nombreuses régions.
Les produits phytosanitaires : regroupent les antifongiques, incesticides et herbicides. Ces produits vont réduire la biodiversité, mais aussi se déposer durablement dans le sol. Par conséquent, il y a dans certaines régions morts de différents insectes polinisateur ce qui conduit à la mise en danger de nombreux écosystèmes. Par ailleurs, dans certaines régions l'accumulation de produits toxiques a contaminé et tué les prédateurs naturels des animaux nuisibles conduisant à l'augmentation de pesticide ou à leur manque d'efficacité. De même on retrouve certains poissons contenant des taux dangereux, même pour la consommation humaine, de divers pesticides.
L'énergie : avec la mécanisation et la nécessaire augmentation de la productivité, la quantité nécessaire d'énergie à exploser. L'essence pour les machines ou pour les serres ne sont pas les seules dépenses énergétiques à prendre en compte. Il est nécessaire de prendre aussi en compte l'énergie nécessaire pour l'irrigation, la fabrication des engrais et autres produits phytosanitaires ainsi que l'énergie nécessaire au conditionnement et au stockage. En résumé l'énergie utilisée dans l'agrosystème augmente 4 fois plus vite que celle produite par l'augmentation de la productivité.
Comment réduire l'impact des intrants?
L'étude et la compréhension des écosytèmes à permis de mieux comprendre l'impact de différents intrants et de proposer des solutions afin de pouvoir garder une productivité importante tout en limitant l'impact de l'agrosystème sur les écosystèmes environnants.
Favoriser la biodiversité : pas un simple mot, mais la monoculture intensive va appauvrir les sols sans lui permettre de se régénérer. Les études récentes ont démontré que les plantes ne consommaient pas toutes les mêmes ressources, par conséquent varier les cultures appauvrit moins la terre. Afin de compléter le système, laisser de temps en temps le champs en prairie (pas de culture) afin de laisser la matière organique se recycler en engrais naturellement limiterait les apports d'intrants. Une autre solution et de supprimer la monoculture au profit de choses plus complexes comme l'agroforesterie. Dans le gard l'agroforesterie (culture simultannée de peuplier de blé (haies de peuplier au milieu du champ de blé) a permis d'augmenter les rendements dans la production de blé et de peuplier. Dans la même veine, il est possible de dédier une partie d'un champ à une culture "non rentable" qui servira à régénérer les sols. La biodiversité c'est aussi utiliser différentes espèces de blés ou de céréales plutôt que toujours celles vendues par les céréaliers. En effet, les études démontrent que les espèces n'ont pas toutes les mêmes besoin en eau, nitrate ou même ensoleillement. Ainsi il peut être plus rentable d'exploiter une plante avec un moins bon rendement théorique, mais à sa pleine capacité en réduisant les apports d'intrants, plutôt que la meilleure plante sur le papier mais dont on ne pourra "tirer que" 80% du rendement théorique à grand renfort d'intrants.
Modifier les conditions de culture : en ajoutant des haies végétales régulières qui vont abriter des prédateurs naturels des insectes ravageurs et donc diminuer l'utilisation de produits phytosanitaires. Les haies végétales vont aussi permettre de régénérer partiellement le sol en fabriquant un humus. L'humus multipliant les animaux du sol, ce dernier sera moins secs et plus aéré ce qui favorise le productivité. De même, la présence d'insectes pollinisateur dans les haies, favorise l'apparition des graines. Le réseau racinaire plus dense et l'ombre produite par les haies végétale réduit l'évaporation et limite l'apport en eau. Planter les cultures perpendiculairement au sens de la pente afin de limiter les ruissellements.
comparaison de l'agrosystème classique avec un agrosystème respectueux de l'environnement.
Utiliser les moyens satellites : des sociétés proposent des images en temps réel de leurs exploitations. Ces images peuvent au choix le niveau d'azote ou d'eau dans les parcelles. L'analyse de ces images permet d'ajuster les apports d'intrants afin de limiter le coût économique et environnemental.
Utiliser la lutte biologique : pour détruire les ravageurs (êtres vivants qui détruisent les cultures) les agriculteurs utilisent des produits phytosanitaires. Ces produits phytosanitaires nécessitent d'être épandus régulièrement pour être efficace. Les laboratoires biologique et l'INRA (Institut National de Recherche Agricole) en particulier ont étudier les cycles de vie de différents ravageurs et leurs prédateurs. L'utilisation de prédateurs biologique contre les ravageurs ne coûte pas plus cher qu'un produit phytosanitaire, mais ne nécessite qu'une seule dispersion, est aussi efficace et protège l'environnement.
Eviter le labourage : le labourage a pour but d'enfouir les débris organique de la culture précédente afin de favoriser la formation d'humus. Les études récentes démontrent que le labourage aurait un effet opposé au but recherché, car il perturbe trop l'écosystème du sol.
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Date de dernière mise à jour : 05/07/2021