La polyculture permet d'économiser l'eau utilisée pour irriguer les champs. Photo archives Sud Ouest / Nicolas Le Lièvre

Peut-on trouver des solutions pour lutter contre le réchauffement climatique en contrant ses effets négatifs, qui peuvent, par exemple, faire chuter le rendement des récoltes en cas de sécheresse, tout en limitant l'utilisation des engrais chimiques ? La question agite le monde agricole, confronté au premier chef à ce triple défi.

Vive l'agroécologie !

Bonne nouvelle, pour la planète, les agriculteurs et les consommateurs : selon les scientifiques, la réponse est oui, et elle passe par "l’agroécologie", cette agriculture plus respectueuse de l’environnement qui favorise la biodiversité dans les parcelles cultivées. Tels sont les résultats d'une étude réalisée par des chercheurs en Ecologie fonctionnelle du CNRS de Montpellier, associés à l'INRA, qu'a publiée, le 30 mars 2015, la revue "Nature Plants".

Diversité génétique des plantes

"Nos travaux montrent qu’augmenter au contraire le nombre d’espèces, améliore en moyenne le rendement des cultures sans besoin d’engrais, surtout en cas de sécheresse", explique Cyrille Violle, biologiste au CEFE et lauréat d’un ERC Starting grant 2015. "Opter au sein d’une même espèce pour plusieurs individus génétiquement différents (génotypes), favorise la stabilité du rendement d’une année à l’autre", ajoute-t-il.  

La méthode

Pour parvenir à ces résultats, les chercheurs ont suivi en parallèle pas moins de 120 mini-parcelles expérimentales de 1,2 sur 1,3 mètres, dans lesquelles ils ont cultivé pendant un an et demi, cinq espèces fourragères (luzerne, trèfle blanc, ray-grass, dactyle, fétuque) soit ensemble (polyculture), soit chacune toute seule (monoculture). A chaque fois, chaque espèce était représentée par un, cinq ou dix génotypes. De manière à étudier tous les cas de figure climatiques et météorologiques, les mini-parcelles étaient soit irriguées, soit soumises à des évènements de sécheresse.

La polyculture, championne du rendement

Résultats: les polycultures ont eu en moyenne un rendement meilleur que les monocultures. Surtout en conditions de sécheresse, où l'amélioration du rendement est allé jusqu'à + 800 g/m2 de surface cultivée, contre + 200 g/m2 en conditions irriguées. De plus, plus les parcelles contiennent de génotypes différents pour une même espèce, dix au lieu d'un seul, et plus la stabilité du rendement est importante. Pour les chercheurs, la présence de plusieurs espèces sur une même parcelle permet, en effet, de mieux exploiter les ressources du sol, ce qui explique le meilleur rendement obtenu par les polycultures. "Les plantes n’extraient pas l’eau et les nutriments à la même profondeur dans ce sol", explique Cyrille Violle. Quant au rendement plus stable grâce à plus de génotypes, "un cocktail de différents génotypes augmente les chances qu’au moins l’un d’eux résiste mieux en cas de sécheresse et diminue ainsi les risques d’une baisse du rendement global", conclut le scientifique.

Abandonner les pratiques agricoles actuelles

Concrètement, cette étude suggère ni plus ni moins d’abandonner les pratiques agricoles actuelles héritées de l’après-seconde guerre mondiale qui consistent majoritairement à cultiver sur de grandes parcelles des plantes génétiquement identiques. Et de revenir aux pratiques anciennes, tout en profitant des avancées bénéfiques apportées par les connaissances actuelle en matière d'agronomie, qui ne cessent de progresser.

Finalement, dans l'agriculture comme dans bien d'autres domaines, on est gagnant dès lors que l'on respecte la logique de la nature. Encore faut-il bien en comprendre les mécanismes.

Cathy Lafon

Illustrations :  les parcelles cultivées dans le cadre de l'étude sur les apports de la polyculture et de la diversité génétique des plantes, photos Dominique Denoue (INRA, Lusignan)

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►PLUS D'INFO

• Pour lire l'étude "Complementary effects of species and genetic diversity on productivity and stability of sown grasslands" réalisée par Ivan Prieto, Cyrille Violle, Philippe Barre, Jean-Louis Durand, Marc Ghesquiere et Isabelle Litrico, publiée dans Nature Plants le 30 mars 2015 : cliquer ICI

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Le réchauffement climatique fait aussi le malheur des allergiques. Photo archives "Sud Ouest" / Quentin Salinier 

Rhinites, conjonctivites et crises d'asthme : avec le réchauffement climatique en cours, les allergiques ne sont pas près de laisser tomber mouchoirs, aérosols et traitements antihistaminiques. Explications.

Les pollens, marqueurs du changement climatique

Carte de vigilance du Réseau national de surveillance aérobiologique (RNSA) datée du  juin 2015.

Vingt millions de français, soit près d'un tiers de la population, sont allergiques aux pollens. Un phénomène à l'augmentation exponentielle : l'Hexagone ne comptait que 3,8% d'allergiques en 1968. Et le cauchemar n'est pas fini : l'OMS prévoit qu'une personne sur deux sera touchée d'ici à 2050, notamment en raison du changement climatique, ce que valide l'étude scientifique française réalisée sur le pollen d'ambroisie, publiée le 25 mai dernier, dans la revue "Nature Climate Change".  Qu'on se le dise : tout comme l'élévation du niveau des océans, les pollens sont bel et bien un indicateur important du réchauffement climatique . Leur concentration suit en effet la courbe de la hausse des températures moyennes de la planète qui continuent de grimper.

Quatre fois plus de pollen d'ambroisie dans l'air en 2050

Les concentrations dans l'air du pollen d'ambroisie à feuilles d'armoise, une plante très allergisant, pourraient même avoir quadruplé en Europe à l'horizon 2050, selon les chercheurs du CNRS, du CEA, de l'INERIS et du Réseau national de surveillance aérobiologique (RNSA) qui ont travaillé en collaboration avec plusieurs instituts européens. Le changement climatique serait responsable des deux tiers de cette augmentation, le tiers restant étant dû à la colonisation naturelle de la plante (ruissellement et cours d'eau), renforcée par les activités humaines (transport routier, pratiques agricoles). Pour la santé humaine, la perspective est loin d'être anodine.

Ambrosia artemisiifolia, l'ennemie jurée des allergiques

Sous le joli nom d'Ambrosia artemisiifolia ne se cache pas l'ambroisie, boisson des dieux dans la mythologie grecque, mais une plante herbacée invasive d'origine nord-américaine, qui a pour signe distinctif un pollen très allergisant qui déclenche principalement des rhinites, des conjonctivites, des trachéites et des crises d'asthme souvent graves. Le pic de pollinisation de cette plante, qui a déjà colonisé en France la Bourgogne, l'Auvergne et la région Rhône-Alpes, a lieu en août et en septembre, allongeant ainsi, pour toutes les personnes sensibles, la période des allergies jusqu'à l'automne.

Plus de répit pour les allergiques

Après les pollens des graminées, du plantain ou encore du bouleau qui explosent au printemps et peuvent durer jusqu'en juillet, selon la météo et les régions du pays, les allergiques subissent une deuxième lame de pollens allergisants à la fin de l'été avec l'ambroisie. C'est cadeau. Le nez et les bronches de celles et ceux qui ont la malchance d'être aussi aussi allergiques le reste de l'année aux acariens et qui vivent en zone urbaine, n'ont alors plus de répit : la pollution de l'air aux particules fines provoque également des problèmes respiratoires, plus ou moins graves, chez ces personnes sensibles.

Le réchauffement climatique à la manoeuvre

L'évolution géographique de la contamination de l'air par les pollens dépend de plusieurs facteurs : la capacité de la plante à atteindre de nouveaux territoires via différents moyens de dispersion de ses graines, et le changement climatique qui permet à la plante de s'épanouir sur ces nouveaux territoires, expliquent les chercheurs. "Plusieurs études ont déjà montré que le réchauffement climatique permettra à l'ambroisie de s'établir dans des régions où le climat ne lui était auparavant pas favorable, soulignent-ils, sans toutefois quantifier l'augmentation des concentrations de son pollen dans l'air ambiant", précisent-ils. Grâce à leurs derniers travaux, c'est désormais chose faite.

La méthode

C'est grâce à plusieurs types de modèles numériques que les scientifiques ont pu quantifier l'effet du climat et des différents modes de dispersion des graines sur la concentration atmosphérique en pollen. Les premiers modèles simulent le changement climatique en fonction de la quantité de gaz à effet de serre qui pourrait être émise dans les années à venir par les activités humaines. Les seconds modélisent l'invasion de la plante, la production et le relâchement des pollens, et leur dispersion dans l'air.

L'emballement des pollens d'ambroisie

Les chercheurs ont ainsi déterminé que le facteur d'augmentation des concentrations du pollen d'ambroisie serait en moyenne de quatre, d'ici 2050. Mais aussi établi que le changement climatique était doublement responsable pour les deux tiers du phénomène. La hausse des températures, avec des automnes et des hivers plus doux, favorise l'expansion de l'ambroisie au Nord et au Nord-Est de l'Europe, renforcée à son tour par l'augmentation du CO2 dans l'atmosphère, facteur du développement de la végétation. Bref, si dans l'Antarctique la fonte des glaciers devient irréversible, dans nos campagnes et nos villes les émissions de pollen de l'ambroisie s'emballent.

Le bouleau aussi

La mauvaise nouvelle, c'est qu'il n'y a pas que le pollen des plantes comme l'ambroisie qui se multiplie. La saison des pollens des arbres, platanes, thuyas ou encore bouleaux, joue aussi désormais les prolongation. Le RNSA a ainsi observé une augmentation de 20% des pollens de bouleau ces vingt dernières années.

Obtenus dans le cadre du projet européen ATOPICA, les résultats de l'étude sur l'ambroisie doivent aussi permettre de mieux prévoir les concentrations de pollen et d'inscrire la plante dans les alertes de prévention contre l'allergie. "Il est aujourd'hui nécessaire de mettre en place une gestion coordonnée de cette plante invasive au niveau européen par un suivi sur le long terme des pollens et une cartographie de la présence des plantes", alertent encore les chercheurs, qui ne cherchent pas pour le plaisir de chercher mais pour améliorer nos conditions de vie. Et qui trouvent. La preuve.

Cathy Lafon

#maplanète #COP21

►PLUS D'INFO

• Pour lire l'étude "Effects of climate change and seed dispersal on airborne ragweed pollen loads in Europe" publiée par Nature Climate Change : cliquer ICI. Elle a pour auteurs le  Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (CNRS/CEA/UVSQ), le Laboratoire de météorologie dynamique (CNRS/Ecole Polytechnique/UPMC/ENS Paris), appartenant tous deux à l'Institut Pierre Simon Laplace, le Centre d'écologie fonctionnelle et évolutive (CNRS/Université de Montpellier/EPHE), et l'Institut national de l'environnement industriel et des risques (INERIS) en collaboration avec l'université de Vienne, l'International Center For Theoretical Physics et l'Institut de recherche de Rothamsted.

• Sur le même sujet : deux articles du CNRS le journal sur l'allergie et sur l'impact du changement climatique sur la santé. 

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