Axe 1 : Interactions entre systèmes de productions et environnement, qualité et cycle de l’eau


Responsable : Thierry DUTOIT (DR CNRS, UMR IMBE)

Contexte général

Les impacts néfastes sur l’environnement de certains systèmes de production agricole intensifs ne sont plus à démontrer tant au niveau des nuisances engendrées (pollution de l’air, de l’eau, des sols) que de la perte de biodiversité aux différents niveaux d’organisation du vivant (populations, communautés, paysages) ou encore de la qualité sanitaire des productions. Depuis quelques années se mettent cependant en place de nouveaux systèmes plus respectueux de l’environnement (agriculture raisonnée, agriculture biologique, etc.) dont la multiplicité est regroupée sous le vocable d’agriculture durable ou encore de soutenable dans le sens où elle prévoit plus de durabilité dans l’exploitation des ressources naturelles, des impacts moindres sur l’environnement, une meilleure qualité sanitaire et organoleptique des productions ainsi qu’une meilleur répartition des bénéfices.

Contexte scientifique

Si la destruction et la fragmentation des écosystèmes sont reconnues comme l’une des premières causes de destruction de la biodiversité, les pollutions induites par les pratiques agricoles modifient et altèrent les fonctions des agrosystèmes ainsi que les services écosystémiques rendus par les éléments connexes aux parcelles cultivées (haies, bandes herbeuses, bords de rivières, etc.) dans les matrices de paysages agricoles. Ces services concernent notamment la fourniture d’insectes auxiliaires pour lutter contre les prédateurs et parasites des cultures mais aussi des insectes pollinisateurs. Si de nombreux travaux ont déjà été effectués sur les services écosystémiques rendus par les écosystèmes et la biodiversité qu’ils abritent, il reste cependant maintenant à les mettre en œuvre notamment dans le cadre de la reconversion de systèmes intensifs ou de la mise en place de systèmes d’agriculture durables dans des paysages encore structurés par des systèmes de production intensifs.

Pour aller plus loin dans l’étude de l’impact des pratiques agricoles plus respectueuses de l’environnement, il faut donc maintenant réussir à identifier les équilibres clés entre impacts attendus des services écosystémiques et pratiques agricoles conventionnelles. En effet, trop souvent les expérimentations ont été menées dans des systèmes binaires opposant agriculture conventionnelle à exploitation sans intrants.

Au niveau de la restauration des agro-écosystèmes dégradés par des pratiques intensives, les fronts de sciences se situent non pas dans la restauration de leurs composantes mais dans la structuration et dans le rétablissement des interactions biotiques complexes qui sont le fruit de pratiques agricoles multi-séculaires pour des climats et des sols très particuliers.

Enjeux

Sur le plan scientifique, il s’agit de faire progresser les connaissances sur les rôles de la biodiversité et notamment de certaines espèces clés ou ingénieurs de l’écosystème et des rôles de la diversité fonctionnelle. Il en va de même pour la diversité taxonomique : il sera vérifié si les espèces redondantes au niveau fonctionnel constituent bien l’assurance d’une résilience plus rapide par rapport aux perturbations. Le cadre appliqué est particulièrement pertinent puisque des résultats des expérimentations sont attendus et traduisibles économiquement en terme de productivité agricole.

Objectifs

Le premier objectif de cet axe est d’étudier les impacts environnementaux des nouveaux systèmes agricoles durables tant au niveau de la réduction des intrants que de la conservation de plus hauts niveaux de biodiversité. Les perspectives fondamentales sont une meilleure compréhension des rôles de la biodiversité dans les services écosystémiques rendus à l’agriculture. Il s’agit notamment d’identifier les services pertinents à restaurer pour une agriculture plus durable plutôt que d’une restauration à l’identique d’écosystèmes préexistants dont le coût incombe encore trop souvent à la collectivité (voir la collaboration axes 1-4 sur la compensation écologique dans la partie bilan).

Méthodologie

Les méthodologies appliquées sont basées surtout sur des expérimentations dans des cas concrets de mise en place de conversions d’exploitation agricole ou de réhabilitation/restauration écologique d’agro-écosystèmes dégradés. Les méthodologies sont mises en place dans un cadre multidisciplinaire incluant approches en sciences humaines et sociales et sciences de la nature. La transdisciplinarité est recherchée chaque fois que cela est possible à partir d’un même site atelier ou d’une question commune.

Originalités et plus value de TERSYS

L’approche retenue dans le cadre de TERSYS est originale car elle est multidisciplinaire et s’intéresse à l’ensemble de la filière agricole tant au niveau du fonctionnement des exploitations (utilisation des auxiliaires, réductions des pesticides) que de celui de leur réhabilitation lorsqu’elles sont en conversion ou abandonnées. TERSYS permet de faire travailler ensemble agronomes et écologues dans l’élaboration de systèmes de productions durables dans de nouveaux contextes (cf. la thèse Pellegrin en cours sur l’offre de compensation agricole).

Valorisation

La valorisation des résultats passe évidemment par des publications scientifiques, mais aussi par l’organisation de colloques internationaux sur l’effet des systèmes d’agriculture durable sur l’environnement et leur restauration via l’ingénierie écologique (cf. le colloque Ecologisation des pratiques agricoles organisé par l’UR ECODEV).

Résultats attendus au niveau scientifique et appliqué :
–    une identification des rôles clés joués par certaines espèces par rapport au fonctionnement des écosystèmes et une meilleure compréhension des rôles de la biodiversité dans les agro-écosystèmes ;
–    des modèles prospectifs à l’échelle des paysages de la conversion et de la restauration des systèmes de production intensifs en vue de la restauration de processus macro-écologiques (cycles biogéochimiques, climat etc.) ;
–    la mise aux points de nouvelles techniques en ingénierie et la restauration des patrimoines culturels et naturels méditerranéens ;
–    de nouvelles variétés adaptées aux contraintes locales pour la restauration des agro-écosystèmes dégradés (lutte contre l’érosion, etc.).

Impacts espérés :

–    une contribution à un meilleur environnement ;
–    une contribution à la mutation « écologique » des systèmes maraichers, en particulier en région PACA ;
–    une contribution à la redynamisation des filières, en particulier dans la région PACA.

Mots-clés

agriculture durable, agro-écologie, eau, écotoxicologie, environnement, ingénierie écologique, interactions biotiques, patrimoine naturel et culturel, ressources naturelles, sciences participatives

Partenaires recherche

UMR IMBE, UR Ecodéveloppement, UR Abeilles et environnement, UR PSH.

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