Question 3. Comment l'agriculture biologique peut-elle contribuer à la préservation de l'environnement ?
p. 97-109
Texte intégral
Difficulté méthodologique d'une comparaison de l'impact de l'AB et de l'agriculture conventionnelle sur l'environnement
1Plusieurs centaines d'études tâchent d'évaluer l'impact environnemental de l'AB par rapport à celui de l'AC. Ces études comparent différents types de production, dans des conditions écologiques variées. Chacune porte cependant sur un nombre limité de critères techniques, un système de culture particulier, dans une zone climatique donnée. Il n'est donc pas possible d'en généraliser les résultats.
2En outre, une comparaison de l'AB et de l'AC suscite une difficulté méthodologique car, sous le vocable « agriculture conventionnelle », sont regroupés des systèmes bien différents les uns des autres, depuis la monoculture productivité basée sur l'utilisation d'intrants minéraux et chimiques en grande quantité, jusqu'à des systèmes associant agriculture et élevage et privilégiant une gestion intégrée de la matière organique et l'utilisation du fumier. Dans le premier cas, les avantages de l'AB sont nombreux, mais, dans le second, l'effet positif de l'AB apparaît plus faible ou incertain, car le système conventionnel utilise déjà certaines des techniques aussi employées en AB.
3Ainsi, chaque fois qu'une comparaison AB/AC est faite, il convient de préciser quels systèmes sont effectivement comparés, et quel est l'état de référence de l'environnement considéré. Cette réserve explicitée, l'examen de plusieurs centaines d'études montre des effets de l'AB sur l'environnement meilleurs ou au moins équivalents à l'AC. Un seul écrit rapporte des effets globalement moins bons pour l'AB. Les études comparatives AB/AC réalisées en zone tropicale sont peu nombreuses, mais elles montrent en général des résultats convergents avec ceux de la zone tempérée.
4Certains experts soulignent qu'un effet positif sur l'environnement peut aussi être obtenu en améliorant les pratiques de l'AC sur de grandes surfaces (réduction des intrants, rotations, jachère...) de façon peut être plus efficace qu'en pratiquant l'AB sur de petites surfaces. Cependant, un nombre important de conversions en AB est en mesure d'assurer une protection plus radicale de l'environnement, en particulier sur des zones écologiquement sensibles (zone de captage, aire protégée, pourtour de réserve intégrale, protection des eaux pour un bassin versant), comme l'ont notamment montré les études de l'Inra et du Cemagref sur le plateau de Vittel.
5L'effet bénéfique de l'AB sur l'environnement résulte des techniques qu'elle emploie, au nombre desquelles les rotations, la pratique de la jachère, l'apport de matière organique, la réduction de la quantité de produits toxiques épandus sur le sol qui produit une augmentation de la flore et faune, la valorisation des races et espèces locales pour diminuer l'attaque par les maladies... Certaines de ces techniques peuvent aussi être utilisées avec profit pour l'environnement par d'autres formes d'agriculture et notamment celles qui cherchent à réduire l'impact négatif de l'AC sur l'environnement, comme l'AR. Il est donc intéressant d'abonder dans le sens d'une synergie entre des recherches menées pour développer des techniques d'AB et d'AR.
Un impact de l'AB sur l'environnement globalement plus favorable comparativement à l'AC
6Le graphique du tableau 12, basé sur l'étude de plus de trois cents références bibliographiques comparant agriculture conventionnelle et agriculture biologique du point de vue de l'environnement, montre que, pour la plupart des facteurs de qualité de l'environnement, les performances de l'agriculture biologique sont globalement supérieures à celles de l'agriculture conventionnelle.
7Les principales connaissances relatives à l'impact environnemental de l'AB comparé à celui de l'AC permettant de fonder ces considérations générales sont détaillées selon les cinq composantes d'environnement communément admises : le sol, le paysage, la biodiversité, l'eau et l'air.
L'effet de l'AB sur les paramètres de l'environnement
Effet bénéfique significatif de l'AB sur la qualité des sols
8Les teneurs en matière organique des sols cultivés en AB sont supérieures à celles de l'AC ; la biomasse microbienne est plus importante, plus active et de plus grande diversité. Plusieurs études montrent que les racines des plantes sont davantage colonisées par des mycorhizes. Les vers de terre sont également plus nombreux dans les sols cultivés en AB. L'ensemble de ces facteurs a une influence positive sur la structure du sol (stabilité structurale, porosité et perméabilité, rétention en eau).
Tableau 12 – Comparaison de l'impact environnemental de l'AB et de l'AC d'après différents critères d'évaluation en Europe

Source : Lotter (2003) d'après la revue de Stolze et al. (2000) basée sur plus près de 300 publications
9Les teneurs en azote total et les quantités d'azote potentiellement minéralisables sont plus élevées en AB, tandis que les teneurs en azote soluble (nitrates) sont en revanche régulièrement plus faibles. Cette différence de richesse du sol en nitrates est à rapprocher des résultats d'étude montrant que les produits issus de l'AB seraient moins riches en azote, mais contiendraient des protéines de meilleure qualité et des taux de matières sèches dans les légumes racines, bulbes, tubercules et légumes verts plus élevés qu'en AC.
10L'AB est aussi fréquemment associée à une plus grande richesse en phosphore, mais pas de façon systématique, car les résultats sont parfois supérieurs en AC du fait d'apports importants dans certaines productions intensives. La présence de mycorhizes en plus grande quantité dans les sols en AB est aussi un facteur d'amélioration de la disponibilité du phosphore pour la nutrition des plantes. Les oligo-éléments ont été peu étudiés.
11Au total, l'effet positif de l'AB sur plusieurs propriétés importantes du sol conduit à des conditions de meilleure alimentation minérale et hydrique des plantes et de plus grande résistance des cultures à certains bio-agresseurs.
12Toutefois, comme le montre le tableau 13, les connaissances réunies en la matière sont encore limitées et portent peu sur les différences entre AB et AC en milieu tropical.
13Différentes études mettent aussi en évidence un meilleur comportement des cultures en AB lorsque surviennent des périodes de sécheresse, par exemple pour des cultures de maïs ou de tomates aux États-Unis. Cette plus grande résistance à la sécheresse des cultures en AB peut s'expliquer par l'amélioration des caractéristiques du sol, notamment des caractéristiques biologiques et physiques, favorisant l'augmentation de la capacité de rétention en eau utile et le développement des racines et des mycorhizes.
14Une moindre variabilité des rendements d'une année à l'autre a été également constatée en AB, notamment sur des cultures de riz biologique au Japon, où un été exceptionnellement froid en 1993 a anéanti la production de riz en AC, mais seulement réduit les rendements de riz biologique à 60 à 80 % d'une année normale. Par ailleurs, une revue de 208 projets répartis dans différents pays d'Afrique, Asie et Amérique latine montre que les pratiques comparables à celles de l'AB sont susceptibles d'entraîner une augmentation sensible des rendements par rapport à l'agriculture traditionnelle : de 50 à 200 % en culture pluviale, et de 5 à 10 % en culture irriguée.
Tableau 13 - Comparaison des paramètres du sol en AB et en AC (23 études)

Source : Lotter 2003, modifié et complété (voir chapitre 6.2.1 tableau 2, sur le CD-Rom)
15Toutefois, une étude en région Rhône-Alpes souligne que ces effets bénéfiques de l'AB sur les propriétés du sol ne s'observent pas sur certains systèmes intensifs en AB, avec des rotations courtes et des interventions fréquentes sur les sols pour la maîtrise des adventices. Les travaux fréquents, parfois réalisés dans des conditions d'humidité du sol trop élevée, sont la cause d'une forte compaction du sol et de ses conséquences néfastes pour l'enracinement et l'alimentation des cultures.
L'influence favorable de l'AB sur l'érosion et le paysage
16Les pratiques de l'AB sont bénéfiques contre l'érosion. Les meilleurs paramètres physiques du sol (porosité, perméabilité, rétention en eau) et la couverture du sol par les engrais verts sont des facteurs de protection efficaces au niveau de la parcelle, même dans les régions tropicales à forte érosivité climatique.
17À une plus large échelle, la diversité des formes d'occupation du sol (haies, fossés...) et leur cohérence spatiale exercent un effet de mosaïque favorable. Les obstacles variés, végétaux ou topographiques, existant en AB, contribuent à filtrer et stabiliser les matières solides, et à ralentir les mouvements de l'eau superficielle. Les transferts de matière dus au ruissellement sont réduits à l'échelle de l'exploitation et du bassin versant. En milieu tropical, des études au Rwanda, au Kenya, au Nicaragua, au Chili, montrent ces résultats positifs de la diversification de l'occupation du sol sur l'érosion.
18La notion de paysage s'est principalement développée en Europe. Une action de recherche financée par l'Union européenne sur plusieurs pays a permis d'évaluer l'impact de l'AB sur le paysage avec des bases méthodologiques communes pour tous les pays. Le tableau 14 en résume les résultats qui montrent que l'AB est généralement caractérisée par une supériorité des critères de qualité du paysage avec une plus grande richesse et diversité des éléments constitutifs contribuant à la diversité des biotopes, en relation avec des rotations plus longues, des soles de culture plus nombreuses et des formes d'occupation du sol plus diversifiées (bande enherbée, haie, bosquet, fossé, chemin...).
19L'AB incite l'agriculteur à porter la plus grande attention à la valorisation des potentialités écologiques de son exploitation, dans l'intention de limiter le volume d'intrants exogènes. Il en résulte une meilleure cohérence verticale du paysage (adéquation entre l'usage d'un lieu et ses caractéristiques spécifiques) au niveau des exploitations en AB.
20L'AB présente aussi une meilleure cohérence horizontale du paysage : disposition relative des différents éléments du paysage (champs, bois, haies, bandes enherbées, réseaux de chemins, fossés, bâtiments...), assurant la cohérence et le fonctionnement d'un ensemble plus complexe dans les exploitations biologiques. Des critères de cohérence historique et saisonnière (présence de caractères de reconnaissance de l'histoire locale ou des saisons) peuvent également être appréciés en faveur de l'AB.
Tableau 14 - Comparaison d'exploitations en AB et en AC d'après différents critères de qualité du paysage

Source : Mansvelt et al., 1998, modifié et complété (voir chapitre 6.2.1 tableau 3, sur CD-Rom).
21Toutefois, la contribution de l'AB à la qualité du paysage ne peut être effective que si l'agriculteur biologique est suffisamment sensibilisé et motivé par cette question. Il faut aussi souligner le manque de références en ce domaine en milieu tropical.
22Enfin, l'impact de l'AB sur l'environnement général et le paysage est démultiplié par l'intégration dans un processus de gestion territoriale concertée, avec des objectifs environnementaux communs définis entre les exploitants et la société sur une zone donnée.
L'AB augmente la biodiversité
23L'AB augmente la biodiversité tant au niveau des espèces et races valorisées, qui sont plus nombreuses, que de la biodiversité sauvage, en lien avec la lutte contre les ennemis des cultures.
24L'absence d'intrants chimiques de synthèse, la plus grande diversité de biotopes et la meilleure cohérence spatiale en AB favorisent une plus grande abondance et diversité biologique de la faune et flore sauvage.
25Plus de races et d'espèces sont exploitées en AB qu'en AC. On constate également plus de diversité génétique en AB qu'en AC où celle-ci s'est beaucoup appauvrie avec l'utilisation systématique des races et variétés les plus productives. Sans s'interdire le recours aux races et variétés modernes productives, l'AB contribue à maintenir et à valoriser la diversité des espèces, variétés et races traditionnelles, généralement bien adaptées aux conditions locales et pouvant servir à la diversification et l'amélioration des productions en AB. Les légumes anciens sont ainsi cultivés à nouveau en Europe, l'amarante au Mexique, la passerage (légume racine) au Pérou, et en zone tropicale la domestication de certaines plantes à vocation de cultures vivrières est envisageable. De nombreuses banques de semences et bien des programmes de conservation des variétés locales dans le monde sont liés à l'AB, par exemple (en milieu tropical) au Kenya ou à Cuba.
26Au total, l'AB reflète mieux que l'AC la diversité écologique, spatiale et temporelle, caractéristique d'une région considérée. En raison de ses conséquences bénéfiques sur la biodiversité, l'AB répond bien aux exigences des aires protégées et des zones tampons, dédiées à la protection de la diversité biologique, mais où des activités agricoles peuvent être maintenues. Dans ce sens, des études ont été recensées au Salvador sur des cultures de caféier, mais on peut aussi citer le cas du sanctuaire forestier d'Ampay au Pérou.
27L'AB ne participe pas à la dissémination des organismes génétiquement modifiés (OGM) avec les risques (plus ou moins avérés scientifiquement) qui pourraient leur être liés : dommages aux insectes utiles, résistance acquise par des insectes nuisibles ou des plantes envahissantes, mise en péril de la faune indigène et inefficacité à terme des produits phytosanitaires. Au contraire, l'agriculture biologique favorise les « équilibres naturels » fondés en particulier sur la gestion des bio-agresseurs. Cependant, la lutte phytosanitaire est difficile, voire économiquement impossible, dans certaines zones fortement infestées, surtout en début d'AB.
28La diversité florale et faunique favorise la biodiversité fonctionnelle et l'efficacité de la lutte biologique pratiquée de façon systématique en AB. Une plus grande résistance aux maladies en AB a notamment été constatée par des études sur la tomate, la vigne et le concombre. En revanche, certains herbicides utilisés en AC pourraient être la cause de diminution de la résistance des plantes aux maladies. Des études ont montré que la résistance du haricot (Phaseolus vulgaris) à différents parasites des racines est diminuée par le glyphosate du fait d'une réduction du processus de lignification des racines et d'une altération de la composition des exsudats racinaires de la plante.
29Les cultures biologiques ont une plus grande tolérance que les cultures conventionnelles pour les adventices (une plus grande densité supportée sans perte de rendement) et diverses pratiques de l'AB réduisent les facilités de développement des adventices (rotations, engrais verts, inhibition de la germination).
L'AB réduit les risques de pollution des eaux
30L'AB réduit les risques de pollution des eaux par les substances solides et dissoutes : pas de pesticides ni d'engrais de synthèse, érosion plus faible. L'Inra a montré la contribution positive de l'AB à la protection de l'eau sur le site de Vittel et sur les bassins d'alimentation en eau potable.
31L'absence d'engrais minéraux azotés en AB limite les risques de pollution des eaux par les nitrates, sans toutefois les éliminer. Les risques d'excès et de perte en nitrates ne sont pas inexistants en AB, surtout pendant la période de conversion. Mais, sauf exception (en élevage porcin, en élevage de volailles et certains systèmes maraîchers agrobiologiques intensifs), ils sont souvent plus faibles ou au maximum comparables à ceux de l'AC, à production équivalente. Cela a été démontré dans le cas de cultures de citronnier à Cuba. Les excès de bilan du phosphore et d'autres éléments comme le potassium sont aussi généralement plus faibles sur les exploitations biologiques, avec des risques de pertes minérales et des capacités d'eutrophisation moindres qu'en AC.
32Le rôle bénéfique de l'AB pour la préservation de la qualité des eaux est reconnu dans certaines régions d'Europe où des compagnies d'exploitation des eaux attribuent des subventions pour aider à la conversion à l'AB sur des zones de captage à protéger. Ces compagnies considèrent qu'il s'agit d'une solution rentable pour diminuer les coûts de traitement de l'eau potable en limitant les contaminations des eaux souterraines par les nitrates et pesticides. En Allemagne, la ville de Munich subventionne l'AB depuis une vingtaine d'années dans le bassin versant de la rivière Mangfall, et en France le groupe Vittel Perrier encourage la conversion en AB sur les périmètres des sources minérales qu'il exploite, en concertation avec les agriculteurs.
33L'effet bénéfique de l'AB sur l'érosion diffuse doit aussi se traduire, à l'aval, par une diminution de la sédimentation dans les retenues d'eau en zone littorale (réduction du phénomène d'eaux troubles devenu fréquent en Martinique).
34Un développement suffisamment important de l'AB peut contribuer à préserver la richesse et les fonctions des écosystèmes aquatiques et marins, en réduisant la pollution et l'eutrophisation des eaux de surface et du littoral.
Combattre le réchauffement climatique avec l'AB ?
35L'AB applique plusieurs des pratiques agricoles recommandées pour augmenter le stockage du carbone dans le sol et pour réduire l'émission des gaz à effets de serre (GES), C02 et N20 notamment : fertilisation organique, rotation des cultures, engrais verts, protection intégrée des cultures et lutte biologique. Cependant, l'accumulation du carbone dans le sol, dont l'effet est bénéfique sur le bilan de C02 dans l'atmosphère cesse lorsque le statut organique du sol atteint un nouvel équilibre, après quelques dizaines d'années, tout au plus. L'AB peut contribuer à réduire les émissions de C02 d'origine fossile, résultant de la consommation d'énergie. Elle consomme moins d'énergie que l'AC par unité de surface exploitée, et souvent aussi par unité de produit agricole obtenu. Il n'est pas clairement établi que l'AB peut contribuer à réduire les émissions de N20 dans l'atmosphère.
36Les productions biologiques ont une efficience énergétique (rapport entre l'énergie produite et l'énergie consommée) généralement supérieure à celle des productions conventionnelles. Le bilan global des émissions nettes de GES par unité de surface apparaît généralement plus faible en AB qu'en AC. Mais le constat est moins net et pas toujours vérifié lorsque le bilan est rapporté à la quantité de production agricole, du fait de rendements supérieurs avec l'AC.
37Au total, il apparaît donc que l'intérêt de l'AB par rapport à l'AC pour combattre le réchauffement climatique n'est pas démontré au stade actuel des connaissances, surtout pour des niveaux de production agricole équivalents.
Risque d'effets négatifs avec l'AB
38Cependant, l'AB n'est pas exempte de tout risque d'effets négatifs. La régulation de la fertilité est difficile en utilisant des fertilisants naturels (matière organique, roche broyée...), particulièrement avec des cultures à cycle court. Il en résulte des risques de diminution des rendements ou d'excès de minéraux solubles pouvant aussi contribuer à la pollution des eaux (azote et autres), surtout au cours des premières années. Ces risques sont plus faibles lorsque les techniques spécifiques de l'AB sont bien maîtrisées. Mais les conditions écologiques peuvent également intervenir sur l'importance des risques. Ainsi, en Martinique, les conséquences de l'excès de nitrates à la suite d'apports organiques élevés au sol, sur cultures maraîchères ou vivrières par exemple, risquent d'être plus défavorables pour l'élévation des teneurs en nitrates des eaux de drainage dans les conditions de climat plus sec du sud qu'au nord de l'île où les bilans hydriques sont beaucoup plus nettement et régulièrement excédentaires.
39Des risques de mauvaise correction par excès ou insuffisance existent avec les amendements naturels en AB. En effet, les composts des fertilisants naturels ont une composition complexe et variable. À l'île Maurice, par exemple, la variabilité du compost fabriqué à partir de fumier de volaille et sous-produits de sucrerie a été une source de difficultés pour le développement de canne à sucre en AB.
40Les risques de mauvaise utilisation du fumier par des agriculteurs appliquant de façon erronée les pratiques de l'AB sont à considérer : risque de contamination par des gènes pathogènes ou de dissémination d'adventices avec du fumier mal composté, ou application excessive de fumier.
41Le cuivre apporté par les produits cupriques utilisés en AB (traitements fongicides et antihelminthiques) peut s'accumuler dans le sol et atteindre des doses toxiques à terme. Ce risque est particulièrement important à considérer en Martinique, où beaucoup de sols présentent déjà des teneurs en cuivre très élevées à l'état naturel.
42Par ailleurs, les intrants autorisés en AB sont souvent des produits complexes (car naturels) qui ne sont pas passés par les procédures d'homologation. Tous les produits naturels ne sont pas toujours exempts de toxicité. Certains d'entre eux peuvent poser des problèmes de cet ordre. Par exemple, la roténone provoque, à la dose de 2-3 mg/kg, des symptômes comparables à la maladie de Parkinson chez le rat, et le pyrèthre, un pesticide végétal, est classé comme cancérigène par l'US Environmental Protection Agency. Mais l'utilisation agricole de ces produits est admise en AB à des doses considérablement plus faibles que celles utilisées dans les études de toxicologie ; ces produits sont aussi rapidement biodégradables et le risque d'effet nocif s'en trouve très réduit.
43Enfin, des cultures biologiques peuvent être des réservoirs de maladies qui se propagent vers les cultures conventionnelles voisines. Un tel effet a été rapporté aux Pays-Bas.
Les effets positifs prévisibles de l'AB sur l'environnement en Martinique
44Des effets positifs sur l'environnement peuvent être attendus en Martinique avec le développement de l'agriculture biologique.
45Les qualités du sol peuvent être améliorées. Les teneurs en matière organique, en particulier, devraient s'accroître plus fortement avec l'AB dans les sols ayant porté des cultures maraîchères et vivrières ou d'ananas, où le stock de carbone a été le plus fortement dégradé. La vie du sol et les paramètres qui lui sont liés devraient être améliorés dans tous les cas (diminution de la quantité de produits toxiques épandus et diversification des restitutions végétales). La disponibilité en potassium et phosphore, qui pose souvent problème dans les sols de Martinique, devrait également se trouver améliorée et mieux régulée dans des sols biologiquement plus actifs et mieux pourvus en matière organique.
46L'amélioration des caractéristiques physiques et biologiques du sol devrait permettre une meilleure valorisation des ressources en eau pour l'irrigation avec l'AB, lorsque celles-ci sont limitées. Un tel effet serait certainement bénéfique dans les régions les moins arrosées de Martinique.
47La gestion concertée de l'espace associé au développement de l'agriculture biologique sur un bassin versant ou une zone protégée (périmètre de captage des eaux) pourrait contribuer à réduire le ruissellement et la pollution des rivières.
48Le développement de l'agriculture biologique devrait favoriser la préservation et la valorisation des races et espèces locales. Une augmentation de la biodiversité sauvage est également prévisible dans le cas de démarches de gestion concertée de l'espace.
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