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Adaptation au changement climatique : la recherche s'organise
Pascale MOLLIER, Auteur
Deux types de stratégies coexistent face au changement climatique : l'atténuation (diminution des émissions de gaz à effet de serre, séquestration du carbone pour limiter l'effet de serre) ou l'adaptation des écosystèmes agricoles aux nouvelles conditions climatiques. Si l'essentiel des recherches a privilégié la première stratégie, l'INRA (Institut National de Recherche Agronomique) a défini un métaprogramme afin de développer les connaissances sur la deuxième : « Adaptation au changement climatique de l'agriculture et de la forêt ». Ce programme s'inscrit à différentes échelles (de l'échelle régionale à l'échelle internationale) et réunit des chercheurs de différentes disciplines.
Des chercheurs au plus près des pratiques agricoles
Cécile POULAIN, Auteur ; Pascale MOLLIER, AuteurCet article présente la ferme expérimentale de l'Inra-Mirecourt, dans la plaine des Vosges. Convertie à l'agriculture biologique depuis 2004, cette exploitation est le siège de deux systèmes d'élevage bio conduits en parallèle, le premier 100 % herbager et le second en polyculture-élevage. Ces deux systèmes sont minutieusement suivis (performances du troupeau, alimentation, production fourragère…) afin d'étudier les phénomènes de transition vers l'agriculture biologique et l'autonomie. La démarche pas à pas engagée vise deux objectifs principaux : évaluer la durabilité agroenvironnementale et économique de ces modes de production, et partager les savoir-faire et connaissances acquis.
Dossier : Le déclin des abeilles, un casse-tête pour la recherche
Pascale MOLLIER, Auteur ; Magali SARAZIN, Auteur ; Isabelle SAVINI, Auteur ; ET AL.Evaluer le phénomène du déclin des abeilles sauvages et domestiques et en comprendre les causes est un défi compliqué pour la recherche, mais un enjeu pour nos sociétés dont l'alimentation dépend pour une bonne partie de la pollinisation des plantes à fleurs. Bernard Vaissière, spécialiste de la pollinisation des cultures au sein du laboratoire Abeilles et environnement de l'Inra, explique que les études portent sur les abeilles en général, 1000 espèces sauvages en France intervenant dans la pollinisation et interagissant entre elles. Le programme de recherche européen Alarm, mené de 2004 à 2009, qui a pour but d'évaluer les risques encourus par la biodiversité terrestre et aquatique en Europe, prend en compte les pollinisateurs. Globalement, les scientifiques s'accordent à constater la diminution des pollinisateurs sauvages dans le monde et redoutent la disparition en cascade de la flore et de la faune associées. Les causes du déclin des pollinisateurs ont été essentiellement étudiées pour les abeilles domestiques. Chaque pays semble privilégier sa propre thèse pour expliquer la surmortalité des abeilles : Varroa destructor en Belgique, Nosema ceranae en Espagne, variante du virus IAPV aux Etats-Unis, traitements insecticides des semences en France. D'autres hypothèses causales sont encore peu étudiées : régression des espaces semi-naturels et simplification des assolements, apparition de prédateurs exotiques comme le frelon asiatique, influence des champs électriques et magnétiques, changement climatique… Face à cette crise, une réflexion a eu lieu en France sur les risques écotoxicologiques. Un groupe de travail, piloté par l'Afssa, travaille sur l'harmonisation à l'échelle européenne des procédures d'évaluation pour l'utilisation des insecticides systémiques en traitement de semences. Par ailleurs, les dispositifs d'observation deviennent plus internationaux. De plus, le rapport parlementaire du député français Martial Saddier prône la structuration de la filière apicole.
Dossier : L'eau, de la terre au verre
Pascale MOLLIER, Auteur ; Cécile POULAIN, Auteur ; Chantal GASCUEL, Auteur ; ET AL., AuteurCe dossier présente les grands axes de recherche actuellement développés par l'INRA en lien avec l'eau. Ces recherches touchent trois secteurs : l'agriculture, les industries agroalimentaires et les eaux usées. Ainsi, l'activité agricole représente 12 % des prélèvements mais plus de 40% de l'eau consommée. Deux grandes familles de polluants agricoles sont étudiées : les nitrates et les pesticides. Les travaux menés ont montré que, contrairement à ce que l'on pensait, le temps de transfert des nitrates dans le sol est long, en moyenne de 5 ans en Bretagne par exemple. Le corollaire ici est que le taux dans l'eau des rivières des nitrates est le résultat de nombreuses années de pratiques. En lien avec ces recherches, des modèles informatiques sont développés afin d'aider les acteurs sur le terrain à définir au mieux les pratiques les moins polluantes et les plus économes en eau. La question de l'eau est aussi cruciale en agroalimentaire, qui doit notamment, d'une part, diminuer la teneur en eau de certains produits, ce qui est fort coûteux en énergie et, d'autre part, utiliser de gros volumes d'eau pour les opérations de nettoyage. Là aussi, l'INRA développe des modèles pour aider les industriels à limiter leur consommation d'eau et leur rejet en eaux usées. Sur cette question des eaux usées, plusieurs équipes de l'INRA travaillent sur divers axes, comme le devenir des eaux usées dans l'environnement ou des micropolluants. Nombre de ces travaux montrent l'importance à modifier les pratiques, dans tous les domaines, afin de limiter au maximum l'impact des actions humaines sur l'eau, aussi bien au niveau quantité prélevée que pollution.
Dossier - Gérer le manque d'eau en agriculture
Géraud CHABRIAT, Auteur ; Pascale MOLLIER, AuteurAfin de permettre aux agriculteurs de mieux gérer les sécheresses qui seront plus fréquentes à l'avenir, l'Inra mène de nombreuses recherches. A travers trois articles, ce dossier revient sur la sécheresse 2011 et fait un état des lieux des recherches en cours. La sécheresse, qui s'est installée en Europe occidentale au printemps, est due à l'anticyclone des Açores. Cette sécheresse a eu des impacts différents en fonction des régions et les élevages ont été les plus touchés car la production fourragère a été réduite. Des travaux de l'Inra ont montré que la sécheresse peut également impacter la composition floristique des prairies et permettre aux espèces adventices d'envahir les espaces laissés libres. La fréquence des sécheresses doit en définitive être intégrée dans les pratiques afin d'affronter cet aléa. Une partie présente des outils conçus par la recherche pour permettre de quantifier la gravité d'une sécheresse et ses conséquences sur l'agriculture. Le deuxième article présente les leviers à court terme, utilisés par les agriculteurs pour pallier une sécheresse ponctuelle : complémentation de l'alimentation avec de la paille, ajustement de l'irrigation et de l'assolement en grandes cultures. Le troisième article présente les leviers qui pourraient être utilisés sur le long terme comme le choix de variétés adaptées à la sécheresse ou des systèmes de culture adaptés à une disponibilité en eau incertaine.
Dossier : Pour une agriculture compétitive plus économe en pesticides
Pascale MOLLIER, Auteur ; Géraud CHABRIAT, AuteurLe plan Ecophyto a été lancé en 2007 avec l'objectif de réduire de 50 % l'utilisation de pesticides d'ici à 2018. Ce plan d'action national est plus exigeant que la réglementation européenne. Il vise à retirer du marché les 53 molécules les plus dangereuses. La qualité de l'eau est un sujet récurrent et les impacts sur la santé publique inquiètent les chercheurs et la population. Les produits phytosanitaires sont partout, dans l'air, dans les sols et dans les eaux naturelles. Il faut donc amorcer une évolution, qui passe tout d'abord, pour l'INRA, par la détermination de niveaux de pratiques : intensives, raisonnées, de protection intégrée, de production intégrée et d'agriculture biologique. Un nouvel indice a été créé, IFT (Indice de fréquence de traitements). L'engagement de réduire de 50 % l'utilisation des pesticides serait tenu si l'ensemble de l'agriculture française passait en production intégrée (modification profonde du système de cultures, diversification des rotations en grandes cultures, variétés plus résistantes). Si l'ensemble de l'agriculture française passait en protection intégrée (utilisation de variétés résistantes, de semis moins denses, retardés, désherbage mécanique, lutte biologique), la réduction de pesticides serait de 33 %. Ces changements de comportement engendreraient une diminution de la production globale allant de 6 à 25 % selon les cultures. Une des propositions consiste à développer de meilleurs outils d'aide à la décision et de changer les pratiques culturales. La recherche doit concevoir de nouveaux systèmes pour conjuguer performances environnementales, techniques et économiques. L'innovation des systèmes se fait aussi par les agriculteurs souvent regroupés en GIE. Une mobilisation est nécessaire à tous les niveaux : producteur, transformateur, distributeur et consommateur, en soutenant l'effort de reconception des systèmes de culture et le développement de dynamiques territoriales. Des expérimentations sont menées actuellement sur les variétés adaptées aux conditions pédoclimatiques, résistantes aux maladies, des agents de lutte biologique et de nouveaux outils d'aide à la décision. L'amélioration variétale prend beaucoup de temps. Il faut dès à présent identifier les nouveaux modes de culture pour sélectionner les variétés adaptées. Ces « nouvelles » variétés doivent être performantes au niveau du rendement, être résistantes aux maladies et s'adapter facilement aux conditions locales. Il faut considérer les interactions génotype-environnement-conduite de culture. Après avoir trouvé une variété résistante, il faut gérer les contournements de résistance par les pathogènes. La recherche étudie et modélise des systèmes de production d'un point de vue agronomique et économique, mais ces modèles ne pourront jamais remplacer les expérimentations sur le terrain. Des études globales sur les systèmes de production sont encore menées par l'Inra et dans le cadre de l'étude Ecophyto.
Dossier : Les recherches pour l'avenir de la PAC
Géraud CHABRIAT, Auteur ; Pascale MOLLIER, Auteur ; Vincent CHATELLIER, Auteur ; ET AL., AuteurLe cadre budgétaire 2014-2020 de la PAC est actuellement en cours de discussion. Critiquée à l'intérieur de l'Europe et sur la scène internationale, la PAC doit également faire face à un nouveau contexte et de nombreux défis (élargissement de l'Europe, compétitivité, volatilité des prix et des marchés, fourniture de biens publics environnementaux…) ; c'est pourquoi la commission européenne est chargée d'élaborer des propositions pour répondre à ces attentes. Ce dossier a pour but de donner quelques clés de compréhension sur la PAC, son évolution, son fonctionnement actuel, les instruments à sa disposition et les choix français. Enfin, ce dossier montre également en quoi la recherche menée à l'INRA en économie et en sciences sociales contribue aux débats et aux réflexions sur la PAC (impact des aides directes, des mesures agro-environnementales, rôle des instruments de régulation des marchés, éclairage sur l'avenir de la PAC en tenant compte des règles actuelles et futures de l'OMC, compréhension des liens entre commerce et développement).
La douleur chez les animaux d'élevage
Pascale MOLLIER, AuteurAu cœur du débat actuel sur le bien-être animal, les ministres de l'Agriculture et de la Recherche ont commandé à l'Inra une expertise sur la douleur chez les animaux d'élevage. Prenant comme modèle la douleur humaine, elle se définit selon trois critères : la nociception (perception de la douleur), les émotions et la conscience, mais sa reconnaissance fait toujours débat. Pour l'évaluer, il est nécessaire d'observer un grand nombre de critères physiologiques et comportementaux. Cette expertise examine également les sources de douleurs liées aux conditions d'élevage.
Favoriser la nutrition minérale des plantes
Pascale MOLLIER, AuteurLa majorité des plantes s'associent avec des champignons pour optimiser leur nutrition. Cette relation de symbiose permet au végétal de bénéficier des filaments mycéliens pour une prospection optimale de l'eau et des minéraux du sol. En contrepartie, il fournit au champignon de l'énergie et des composés carbonés issus de la photosynthèse. Des chercheurs de l'INRA (Institut national de recherche agronomique), du CNRS (Centre national de la recherche scientifique), et de l'Université Paul Sabatier de Toulouse ont identifié des facteurs qui favorisent la mise en place de telles symbioses. Appelés facteurs Myc, ces signaux émis par les champignons du sol stimulent la formation de la symbiose, et favorisent la croissance de racines latérales. Les applications agronomiques qui découleront de cette découverte sont prometteuses. Ces facteurs pourraient en effet être utilisés sur des plantes cultivées pour optimiser leur nutrition minérale, et ainsi réduire les besoins en fertilisation, notamment chimique.
Nourrir les vaches et préserver les oiseaux des marais
Cécile POULAIN, Auteur ; Pascale MOLLIER, AuteurEn Charente-Maritime, une expérimentation système menée par l'Inra applique les principes de l'agroécologie. Située en zone marécageuse, l'exploitation de polyculture élevage (bovin) se veut productrice d'animaux, de cultures mais aussi de biodiversité. La gestion des cultures et prairies, via le pâturage notamment, est réfléchie de façon à favoriser la nidification des espèces d'oiseaux présentes dans la région (hauteur d'herbe au printemps…). L'expérimentation suit une démarche pas à pas dans le but d'atteindre des objectifs quantitatifs : amélioration de la biodiversité, amélioration de la qualité de l'eau et des sols, augmentation de l'autonomie du troupeau.
Penser comme un animal
Pascale MOLLIER, AuteurVinciane Despret s'intéresse aux relations entre les scientifiques et les animaux avec lesquels ils travaillent. Elle se pose en particulier la question du point de vue que peut avoir l'animal sur l'expérience à laquelle il est soumis, du rat aux animaux d'élevage, en passant par les primates. Michel Meuret, chercheur à Avignon, observe, chez les éleveurs, la totalité des prises alimentaires chez l'animal. Il déclare que le choix des animaux observés doit se faire en concertation avec l'éleveur et porter sur des animaux anonymes, afin d'éviter des modifications de comportement dans le troupeau et des résultats faussés (comme par exemple une vache cherchant à monter dans la hiérarchie, qui bouscule plus ses congénères et passe moins de temps à manger au cours de l'expérience).
Le sol ressemble-t-il à un bioréacteur ?
Pascale MOLLIER, AuteurLe projet Vitelbio vise à modéliser la transformation de la matière organique, par les micro-organismes du sol, en composés assimilables par les plantes. Il réunit une vingtaine de chercheurs (mathématiciens, informaticiens, microbiologistes, géologues) de l'Inra et de l'Inria. Il existe déjà des modèles géochimiques des sols permettant de connaître leur composition, mais ils ne reflètent pas la micro-hétérogénéité du sol, qui détermine elle-même une distribution spatiale des micro-organismes. Ces organismes occupent des niches écologiques différentes. Il est important de pouvoir localiser ces niches dans la structure du sol. Vitelbio souhaite que le sol puisse être représenté comme un ensemble de « hot-spots » microbiens, chacun étant modélisé comme un « bioréacteur virtuel » interconnecté en réseau. La construction de Vitelbio a commencé en 2009.
Les sols français à surveiller
Gérard SIMONIN, Auteur ; Pascale MOLLIER, AuteurLe réseau national de mesures de la qualité des sols a mesuré l'état microbiologique des sols français, dans le cadre du GIS Sol (groupement d'intérêt scientifique). Les résultats montrent que les communautés microbiennes ne sont pas distribuées de façon aléatoire, mais selon une organisation territoriale précise. Ainsi, certaines régions sont très riches en biomasse microbienne (Nord-Est, Sud-Est…), tandis que d'autres sont plus pauvres (Sud-Ouest, Ile-de-France…). Le même phénomène de distribution spatiale est observé pour la diversité de ces microorganismes, avec des zones homogènes (le Centre, les Landes, le Sud de la Bretagne) et des zones de plus grandes variabilités comme le Sud-Est. Les deux paramètres déterminants pour expliquer la biomasse des sols sont le type de sol (texture, teneur en carbone et pH) et le mode d'usage (biomasse plus abondante sous les forêts de feuillus, les prairies). Le climat semble n'avoir que peu d'influence. Concernant la diversité des organismes, le Sud-Est, où les communautés microbiennes sont très diversifiées, présente aussi une grande diversité dans l'occupation des sols (forêts, vignes, grandes cultures, prairies). L'étape suivante de l'étude sera de dresser des cartes d'aptitude des sols à fournir des services écologiques, en termes de fertilisation ou de recyclage de la matière organique, ce qui pourrait éclairer les choix agronomiques des agriculteurs ou guider les politiques d'aménagement du territoire. Un encart présente l'état général des sols français (contamination sur de vastes surfaces par divers polluants, artificialisation des sols et érosion…).
Vers une gestion durable de la forêt
Géraud CHABRIAT, Auteur ; Pascale MOLLIER, AuteurFace au changement climatique, la forêt offre deux grands types de « services » : sa capacité à stocker du carbone, dans le bois et dans le sol sous forme de matière organique, et celle de fournir de la biomasse qui peut être valorisée en énergie ou en bioproduit en substitution à d'autres matériaux. Le bioéthanol issu de la biomasse permettrait ainsi de réduire les émissions de gaz à effet de serre par rapport aux énergies fossiles et d'atteindre ainsi les objectifs de la Commission européenne. Le massif forestier des Landes de Gascogne pourrait être reconstruit pour répondre à ces enjeux, suite aux dégâts des deux tempêtes de 1999 et 2009. La résistance à la sécheresse et les débouchés du bois sont à prendre en compte pour le choix du système sylvicole et des essences à replanter. Un deuxième article s'intéresse plus particulièrement à un projet de l'INRA de Nancy consacré aux caractéristiques du peuplier à vocation énergétique. Le projet a permis la création de cinq nouveaux cultivars de peupliers adaptés à une production optimale de bioéthanol par une production rapide de biomasse aérienne et notamment un ratio cellulose/lignine favorable. Ces cultivars pourront ainsi être mis en place sur des parcelles impropres à l'agriculture afin de limiter la concurrence avec les cultures alimentaires.
Viticulture : Lutte contre la flavescence dorée : mieux connaître le pathogène pour mieux lutter
Pascale MOLLIER, Auteur ; Julien CHUCHE, Auteur ; Denis THIERY, Auteur ; ET AL., Auteur
- Photocopies possible
La flavescence dorée est une maladie à phytoplasmes de la vigne transmise par un insecte piqueur-suceur : la cicadelle Scaphoideus titanus. Le cycle de cet insecte est présenté dans cet article, de même que les conditions qui favorisent, ou au contraire défavorisent, son développement et donc la colonisation de nouvelles zones viticoles. Les phytoplasmes, transmis par la cicadelle, sont des bactéries n'ayant pas de paroi, présents dans le phloème des plantes contaminées. Celui-ci est prélevé par les insectes piqueurs-suceurs qui peuvent alors propager la bactérie selon un processus explicité dans l'article. Les recherches actuelles concernent principalement le comportement de la cicadelle (perturbation des phénomènes liés à l'accouplement, stratégies de type « push-pull ») et les vignes résistantes à la flavescence dorée.
