L'agriculture fourragère d'aujourd'hui pour le bétail, les porcs et les poulets ont d'énormes impacts sur l'environnement et le climat, y compris la déforestation, les émissions de gaz à effet de serre, perte de biodiversité et pollution azotée. Cultiver des aliments pour animaux dans des installations industrielles plutôt que sur des terres cultivées pourrait aider à atténuer les implications critiques dans la chaîne d'approvisionnement alimentaire agricole. Microbes riches en protéines, produites dans des installations industrielles à grande échelle, sont susceptibles de remplacer les aliments traditionnels à base de cultures. Une nouvelle étude maintenant publiée dans la revue Sciences et technologies de l'environnement estime maintenant le potentiel économique et environnemental de l'alimentation des porcs en protéines microbiennes, bovins et poulets à l'échelle mondiale. Les chercheurs constatent qu'en remplaçant seulement 2 pour cent des aliments du bétail par des microbes riches en protéines, plus de 5% des émissions de gaz à effet de serre agricoles, la superficie mondiale des terres cultivées et les pertes mondiales d'azote pourraient chacune être réduites.

"Poulet, les porcs et les bovins mangent environ la moitié des aliments protéinés cultivés sur les terres cultivées du monde, " dit Benjamin Léon Bodirsky, auteur de l'étude du Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK, membre de l'Association Leibniz). Sans changements drastiques du système agro-alimentaire, la demande croissante de denrées alimentaires et d'aliments pour animaux qui accompagne les régimes à base de viande entraînera une déforestation continue, Perte de biodiversité, pollution par les nutriments, et les émissions ayant un impact sur le climat.

"Toutefois, une nouvelle technologie a émergé qui pourrait éviter ces impacts environnementaux négatifs :les microbes peuvent être cultivés avec de l'énergie, l'azote et le carbone dans les installations industrielles pour produire des poudres de protéines, qui sont ensuite donnés aux animaux à la place du soja. Cultiver des protéines alimentaires en laboratoire au lieu d'utiliser des terres cultivées pourrait être en mesure d'atténuer certains impacts environnementaux et climatiques de la production d'aliments pour animaux. Et notre étude s'attend à ce que la protéine microbienne émerge même sans soutien politique, comme c'est effectivement rentable économiquement, " il dit.

De petits changements d'alimentation pourraient avoir un impact environnemental substantiel

L'étude est basée sur des simulations informatiques qui évaluent le potentiel économique et les impacts environnementaux de la production de protéines microbiennes jusqu'au milieu du siècle. Les simulations montrent qu'à l'échelle mondiale, entre 175 et 307 millions de tonnes de protéines microbiennes pourraient remplacer les aliments concentrés conventionnels comme le soja. Ainsi, en remplaçant environ 2 pour cent des aliments du bétail, la pression sur la déforestation les émissions de gaz à effet de serre agricoles et les pertes d'azote des terres cultivées pourraient être réduites de plus de 5 pour cent, à savoir 6 pour cent pour la superficie mondiale des terres cultivées, 7 pour cent pour les émissions de gaz à effet de serre agricoles et 8 pour cent pour les pertes mondiales d'azote.

"En pratique, des microbes comme des bactéries, Levure, les champignons ou les algues pourraient remplacer les cultures riches en protéines comme le soja et les céréales. Cette méthode a été développée à l'origine pendant la guerre froide pour les voyages spatiaux et utilise de l'énergie, des engrais carbonés et azotés pour faire pousser des microbes riches en protéines en laboratoire, " explique Ilje Pikaar de l'Université du Queensland en Australie. Pour leur nouvelle étude, les chercheurs ont envisagé cinq manières différentes de reproduire des microbes :en utilisant du gaz naturel ou de l'hydrogène, la production d'aliments pour animaux pourrait être complètement découplée de la culture des terres cultivées. Cette production hors terre évite toute pollution due à la production agricole, mais cela s'accompagne également d'une énorme demande d'énergie. D'autres procédés utilisant la photosynthèse en valorisant le sucre, le biogaz ou le gaz de synthèse d'origine agricole aux protéines de haute valeur entraînent des avantages environnementaux moindres ; certains finissent même par une augmentation de la pollution azotée et des émissions de gaz à effet de serre.

Les protéines microbiennes à elles seules ne suffiront pas à rendre notre agriculture durable

« L'alimentation en protéines microbiennes n'affecterait pas la productivité du bétail, " dit l'auteur Isabelle Weindl de PIK. " En revanche, elle pourrait même avoir des effets positifs sur les performances de croissance des animaux ou la production laitière. » Mais même si la technologie est économiquement rentable, l'adoption de cette nouvelle technologie pourrait encore faire face à des contraintes telles que des facteurs habituels dans la gestion des exploitations, aversion au risque envers les nouvelles technologies, ou le manque d'accès au marché. "Toutefois, la tarification des dommages environnementaux dans le secteur agricole pourrait rendre cette technologie encore plus compétitive sur le plan économique, " dit Weindl.

"Nos résultats mettent clairement en évidence que le passage aux protéines microbiennes à lui seul ne suffira pas à transformer durablement notre agriculture, " déclare le co-auteur Alexander Popp de PIK. Pour réduire l'impact environnemental de la chaîne d'approvisionnement alimentaire, des changements structurels majeurs dans le système agro-alimentaire sont nécessaires ainsi que des changements dans les habitudes alimentaires humaines vers plus de légumes. "Pour notre environnement et le climat ainsi que pour notre propre santé, cela pourrait en fait être une autre option considérable pour réduire ou même ignorer l'ingrédient d'origine animale dans la chaîne d'approvisionnement alimentaire. Après de nouvelles avancées technologiques, les protéines microbiennes pourraient également devenir une partie directe de l'alimentation humaine, en utilisant la nourriture spatiale pour la propre nutrition des gens. »