Sciences · Terre et climat
Agriculture et environnement
L’agriculture occupe environ un tiers des terres émergées et utilise l’essentiel de l’eau prélevée. Elle pèse sur les sols, l’eau, la biodiversité et le climat, mais des pratiques durables existent.
Mis à jour le 4 min de lecture
Produire assez de nourriture pour plus de 8 milliards d’êtres humains tout en préservant les ressources est l’un des grands défis du XXIe siècle. Au collège et au lycée en France (notamment dans l’enseignement scientifique), on étudie comment un agrosystème fonctionne, ce qu’il prélève et ce qu’il rejette, et comment améliorer sa durabilité.
Agrosystème et écosystème naturel
| Écosystème naturel (forêt, prairie) | Agrosystème (champ de blé) | |
|---|---|---|
| Diversité des espèces | Élevée | Faible (souvent une seule espèce cultivée) |
| Matière produite | Reste sur place et est recyclée par les décomposeurs | Exportée par la récolte |
| Apports extérieurs | Presque aucun | Engrais, eau, pesticides, énergie (carburant des machines) |
| Sol | Couvert en permanence | Souvent nu une partie de l’année |
Schéma décrit : les flux d’un champ cultivé
On dessine un champ entouré d’un cadre. Des flèches entrantes représentent les apports : lumière du soleil, CO₂, pluie et irrigation, engrais, pesticides, semences, carburant. Des flèches sortantes représentent les exportations et les pertes : récolte (vers les humains ou les animaux d’élevage), nitrates et pesticides entraînés vers les rivières et les nappes, terre emportée par l’érosion, gaz à effet de serre (protoxyde d’azote des engrais, CO₂ des machines). Le schéma montre que ce qui n’est pas exporté par la récolte peut se retrouver dans l’environnement.
Les principaux impacts
| Domaine | Impact | Causes |
|---|---|---|
| Sols | Érosion, tassement, perte de matière organique | Sols nus, labours profonds, engins lourds (voir sols, érosion) |
| Eau | Pollution par les nitrates et les pesticides ; eutrophisation ; épuisement des nappes | Excès d'engrais, traitements, irrigation intensive |
| Biodiversité | Déclin des insectes, dont les pollinisateurs, des oiseaux des champs, de la flore sauvage | Destruction des haies et des prairies, pesticides, monocultures (voir biodiversité) |
| Forêts | Déforestation pour les cultures et les pâturages | Soja, huile de palme, élevage bovin (voir déforestation) |
| Climat | L’agriculture, avec la déforestation qui lui est liée, représente une part importante des émissions mondiales de gaz à effet de serre (souvent estimée autour d’un cinquième à un quart) | Méthane des ruminants et des rizières, protoxyde d’azote des engrais, CO₂ de la déforestation |
L’élevage occupe la majorité des terres agricoles mondiales, en comptant les prairies et les cultures destinées à l’alimentation animale.
Les différences entre systèmes agricoles sont présentées dans la fiche agriculture intensive et extensive.
La révolution verte : réussite et limites
À partir des années 1960, l’usage de variétés à haut rendement, d’engrais de synthèse, de pesticides et de l’irrigation a fortement augmenté les rendements, notamment en Asie, et réduit les famines. Mais cette intensification a aussi entraîné une dépendance aux intrants, des pollutions et une baisse de la diversité des variétés cultivées.
Les pratiques plus durables
| Pratique | Principe | Bénéfice |
|---|---|---|
| Rotation des cultures | Alterner des cultures différentes sur une même parcelle | Limite maladies et ravageurs, améliore le sol |
| Légumineuses | Cultiver pois, luzerne, trèfle, dont les racines hébergent des bactéries qui fixent l’azote de l’air | Moins d’engrais azotés (voir cycle de l’azote) |
| Couverts végétaux | Semer des plantes entre deux cultures pour ne pas laisser le sol nu | Moins d’érosion et de fuites de nitrates |
| Haies, bandes enherbées, agroforesterie | Arbres et haies dans ou autour des parcelles | Abri pour les auxiliaires des cultures, freinent le ruissellement, stockent du carbone |
| Lutte biologique | Utiliser des prédateurs naturels des ravageurs (coccinelles contre pucerons) | Moins de pesticides (voir coccinelle) |
| Agriculture de précision | Doser engrais et eau selon les besoins réels mesurés | Moins de gaspillage et de pollution |
| Agriculture biologique | Interdiction des engrais et pesticides de synthèse, cahier des charges contrôlé | Moins de résidus et de pollution ; rendements souvent plus faibles |
Réduire le gaspillage alimentaire (environ un tiers des aliments produits dans le monde est perdu ou gaspillé, selon la FAO) et faire évoluer les régimes alimentaires sont aussi des leviers importants.
Erreurs fréquentes
- « Les engrais sont des poisons. » Ils apportent des sels minéraux utiles ; c’est leur excès qui pollue.
- « Bio signifie sans aucun traitement. » Certains produits d’origine naturelle sont autorisés en agriculture biologique.
- Opposer systématiquement agriculture et nature : prairies, haies et bocages entretenus par l’agriculture abritent une grande biodiversité.
- Croire que tout l’azote apporté est absorbé par les plantes : une partie est perdue vers l’eau et l’air.
Exercice corrigé
Énoncé. Un agriculteur apporte 200 kg d’azote par hectare sur une parcelle de blé. La récolte en exporte 150 kg. Que devient probablement le reste ? Propose deux pratiques pour limiter le problème.
Corrigé.
- 200 − 150 = 50 kg d’azote par hectare ne sont pas exportés par la récolte.
- Une partie reste dans le sol, mais une partie est entraînée par la pluie sous forme de nitrates vers les nappes et les rivières, où elle contribue à la pollution et à l’eutrophisation ; une autre partie peut partir dans l’air sous forme de gaz.
- Pratiques possibles : ajuster la dose d’engrais aux besoins réels de la culture (analyse de sol, fractionnement des apports) ; semer un couvert végétal après la récolte pour absorber les nitrates restants ; introduire des légumineuses dans la rotation.
Questions fréquentes
L’agriculture peut-elle stocker du carbone ?
Oui : les prairies permanentes, les haies, l’agroforesterie et l’enrichissement des sols en matière organique stockent du carbone (voir puits de carbone).
Pourquoi les abeilles sont-elles menacées par l’agriculture ?
Par certains pesticides, la disparition des fleurs sauvages et des haies, et les monocultures qui offrent peu de ressources une fois la floraison passée. D’autres facteurs (parasites, maladies, climat) interviennent aussi (voir pollinisation).
Peut-on nourrir le monde avec une agriculture durable ?
C’est un sujet de recherche et de débat. La plupart des études soulignent que la réduction du gaspillage, l’évolution des régimes alimentaires et l’amélioration des pratiques sont nécessaires conjointement.