Sciences de la vie et de la Terre

L’autre effet de serre

08 / 10 / 2007 | Liliane Grandmougin

Dans les serres, les maraîchers et horticulteurs ont l’habitude de pousser le taux ambiant de CO2 jusqu’à plus de deux fois le taux normal pour favoriser la croissance des cultures. Or, on prévoit que ce taux sera atteint dans l’atmosphère avant la fin du siècle. Alors, l’effet de serre serait-il souhaitable pour doper nos récoltes en champ ?

On sait en effet que les changements climatiques comme une élévation de température et un fort taux de dioxyde de carbone sont des facteurs limitants, susceptibles de compenser les pertes locales dues aux inondations ou sécheresses en augmentant globalement la masse végétale. Pourtant, les impacts pourraient se montrer plus négatifs. On pense en effet que le contenu nutritif des cultures et leurs propriétés culinaires risqueraient d’en pâtir.

En fait...on n’en sait rien. Beaucoup d’études sont en effet consacrées aux conséquences climatiques de l’augmentation du taux de CO2 atmosphérique, mais très peu sur les effets agricoles. S’il est assez facile de cultiver des végétaux à haute concentration de CO2 en milieu clos, il est plus complexe de prendre en compte tous les autres facteurs intervenant dans la croissance et que l’on trouve dans la nature, comme de micro-variations de vent ou d’hygrométrie. Un tel système a pourtant été modélisé dans les années 1980 par Bruce Kimball, spécialiste de l’étude du sol au département d’agriculture de Maricopa - Arizona. Baptisé FACE (free air carbon dioxide enrichment) il comprend un équipement complexe de 30 mètres de diamètre encerclant les plantes étudiées. Des tubes verticaux émettent du CO2, tandis que des capteurs mesurent la vitesse du vent et les taux de CO2, le tout relié à un ordinateur qui maintient le taux de CO2 local à la valeur voulue. Le modèle est loin d’être parfait, puisque les végétaux ne font normalement diminuer le CO2 que par photosynthèse - donc le jour- mais c’est le plus efficace que l’on ait. Les résultats varient selon les espèces et sont souvent en dessous des résultats obtenus en milieu complètement clos. Pour le riz, un fort taux de CO2 augmenterait les rendements, mais une augmentation de température les ferait diminuer. On connaît mal également les effets que cette élévation peut avoir sur l’absorption d’eau par les végétaux. Après 10 ans de fonctionnement, FACE a permis un autre constat : les récoltes seraient plus abondantes mais avec des diminutions de leur valeur nutritive. Par exemple : 7, 8g de protéines pour 100g de farine de blé, au lieu des 9,1 pour 100g actuels, soit 14% de perte. Les végétaux absorberaient moins de nitrates et feraient moins de protéines, celles-ci étant moins nécessaires pour absorber le CO2, abondant, mais compenseraient en synthétisant plus de sucres.

Les effets sur le bétail seraient importants : moins de protéines dans le fourrage, donc une croissance plus faible. Pour les écosystèmes, les résultats sont imprévisibles. Les études de FACE montrent que la croissance, ainsi que la fécondité, sont ralenties chez des larves vivant dans les betteraves, si elles sont alimentées par des végétaux en haute concentration de CO2. D’autres, au contraire, comme des vers ravageurs du maïs, nourris, pour l’expérience au soja, voient leur durée de vie prolongée et produisent deux fois plus d’œufs et à des périodes plus tardives, ce qui leur permet d’infecter les récoltes suivantes . Cela mettrait à mal l’agriculture alternée soja/maïs.

La seule solution consisterait à augmenter les fertilisants azotés, avec les risques de pollution que l’on connaît déjà. Pourtant d’autres biologistes pensent que si les végétaux ont moins de protéines dans ces conditions particulières, ce n’est pas parce qu’elles en ont moins besoin, mais parce qu’elles ne peuvent plus absorber les nitrates ! Dans ce cas, inutile de mettre des engrais...De plus, toutes les protéines ne seraient pas affectées de la même manière : le taux de gluten, réserve d’azote pour le blé et qui donne ses qualités à la farine, chuterait de 18%, soit plus que le reste des protéines. Dans un autre essai sur des pommes de terre, la concentration de vitamine C accuse une baisse de 50 à 60%. Les macro-éléments, comme le calcium et micro-éléments indispensables au métabolisme comme le chrome, le sélénium ou le zinc seraient également affectés. Les conséquences en seraient une « famine cachée » : la malnutrition. Les fonds manquent malheureusement pour compléter ces recherches.

Si le taux de CO2 atmosphérique est actuellement de 380 parties par millions, on estime son élévation à 550 parties par millions d’ici 2050. L’alimentation humaine risque d’en être profondément affectée mais aussi l’ensemble des écosystèmes, à toutes les échelles, jusqu’à la communauté microbienne. Bonnes ou mauvaises, les simulations montrent que les conséquences sont complexes et imprévisibles...

L.G.

D’après Nature - Vol.448- Août 2007.

 

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