Alors que le National Weather Service prévient qu'une vague de chaleur se propageant dans le sud-ouest des États-Unis est d'une « ampleur rare, dangereux et mortel, " une équipe de scientifiques, dirigé par l'Université de l'Arizona, a généré une nouvelle vision visant à réduire les dérèglements climatiques à la sécurité alimentaire, la santé humaine et les économies rurales.

Dans un nouvel article publié dans la revue Les plantes, Personnes, Planète , 14 scientifiques du sud-ouest des États-Unis et du Mexique présentent un modèle d'agriculture dans des paysages arides conçu pour améliorer la santé des terres, réduire les risques de maladie et restaurer le bien-être économique des communautés du désert.

Les chercheurs proposent de restructurer la production alimentaire du désert à partir de zéro, en sélectionnant des cultures vivrières sauvages déjà adaptées aux conditions extrêmes. Les cultures vivrières du désert seraient plantées en compagnonnage ou "intercalées" dans des conceptions qui non seulement réduisent le stress thermique des plantes, mais aussi parmi les ouvriers agricoles qui s'occupent d'eux.

L'article des chercheurs, intitulé "Un modèle aridaméricain pour l'agriculture dans un pays plus chaud, monde rare en eau, " appelle à un changement radical de paradigme pour éloigner la production alimentaire du désert de la consommation d'eau, plantes cultivées annuelles intolérantes à la chaleur.

L'agriculture conventionnelle tente de remodeler les ressources en terre et en eau pour protéger les cultures isolées cultivées dans des peuplements uniformes du stress dû à la chaleur et à la sécheresse - une stratégie qui devient de plus en plus coûteuse et non durable dans des conditions climatiques et pédologiques en évolution rapide, disent les chercheurs. Au lieu, ils suggèrent que les agriculteurs dans les paysages arides sélectionnent des cultures sauvages, espèces indigènes résilientes déjà adaptées à l'aridité.

"Les plantes du désert ont développé un nombre remarquable de stratégies pour faire face à la chaleur, la sécheresse, des précipitations imprévisibles et des sols pauvres, " dit Erin Riordan, un associé de recherche de l'UArizona et le scientifique principal coordonnant l'équipe de recherche binationale ancrée au Desert Laboratory de l'Université de l'Arizona sur la colline de Tumamoc.

De telles conditions agronomiques stressantes devraient dominer plus de la moitié de la surface terrestre du monde au cours du siècle à venir, dit Riordan.

Pour créer leur modèle, l'équipe interdisciplinaire d'écologistes, anthropologues, ethnobotanistes, les écologistes de la restauration et les professionnels de la santé publique ont marié des éléments de solutions de haute technologie de récupération d'énergie et d'eau aux connaissances écologiques traditionnelles des chasseurs de désert des régions sèches d'Amérique du Nord, connu sous le nom de « Aridamérique ».

« Nous voyons les déserts d'aujourd'hui non comme des friches mais comme des laboratoires pour l'avenir de l'agriculture, " a déclaré Gary Paul Nabhan, co-auteur principal de l'étude et chercheur en sciences sociales au Southwest Center de l'université. Nabhan est un agro-écologiste primé MacArthur et titulaire de la chaire dotée en sécurité alimentaire et hydrique de l'UArizona.

En combinant des stratégies anciennes et de pointe pour faire face à la hausse des températures, pénurie d'eau et maladies exacerbées par le stress thermique, les chercheurs espèrent rendre la production alimentaire moins intimidante, dangereux et mortel pour les futurs habitants du désert.

Le nouveau modèle co-localise la production d'énergie renouvelable, récupération des eaux de pluie et culture vivrière sans labour de plantes vivaces rustiques dans les mêmes espaces. Le placement de plusieurs aliments à faible croissance sous les arbres comme le mesquite et les panneaux photovoltaïques permet une ombre partielle, rétention d'humidité du sol, la prolifération des microbes du sol et la séquestration du carbone au profit des plantes.

En s'appuyant sur des espèces alimentaires adaptées à la chaleur et à la sécheresse telles que les agaves, les cactus et les légumineuses fixatrices d'azote, ces divers systèmes peuvent fournir des rendements fiables d'aliments nutritifs avec une irrigation minimale face à l'incertitude climatique.

"Les cactus et les agaves ont fonctionné dans de nombreuses cultures traditionnelles de l'Aridamérique comme une forme d'assurance contre les aléas environnementaux et les mauvaises récoltes annuelles, " a déclaré Exequiel Ezcurra, un professeur d'écologie de l'Université de Californie mondialement reconnu pour ses recherches sur le désert et la conservation de la biodiversité.

Les avantages de la consommation de plantes du désert

Les plantes alimentaires du désert profitent non seulement à la santé des terres, mais la santé humaine. Contrairement au maïs, le sorgho et la canne à sucre qui produisent des sucres simples qui aggravent l'obésité et le diabète de l'adulte, les cultures pérennes du désert offrent de multiples moyens de prévenir ces maladies, disent les chercheurs.

L'étude met en évidence 17 catégories de plantes du désert qui peuvent réduire les niveaux de sucre dans le sang et fournir une diversité d'antioxydants qui aident à protéger les humains des conséquences négatives des maladies chroniques exacerbées par le stress thermique.

Les auteurs proposent un investissement public dans la production d'aliments et de médicaments de chimio-prévention pour faire face aux risques pour la santé dès le départ plutôt que d'investir la plupart des dollars de soins de santé dans des hospitalisations de fin de vie coûteuses.

Les plantes succulentes économes en eau et les légumineuses azotées fixatrices d'azote peuvent prendre de cinq à 12 ans pour produire leurs premières récoltes nutritionnelles. Néanmoins, ils peuvent produire plus de biomasse comestible sur une décennie avec beaucoup moins d'eau que celle utilisée par les cultures annuelles conventionnelles, tout en séquestrant le carbone dans le sol pour atténuer le changement climatique, dit Nabhan.

"Nous appelons ces systèmes de culture arides à production régulière "agriculture lente, ' parce qu'elles sont comme les tortues du désert qui gagneront finalement la course, ", a-t-il déclaré. "Ils ont besoin de peu d'intrants autres que des capitaux patients et des agriculteurs innovants pour restaurer le potentiel de production alimentaire sur des terres marginales qui ont été salinisées, compactés ou appauvris de leur diversité microbienne.

Dans la métropole de Tucson, où une grande partie du travail de l'équipe de recherche s'est déroulée sur quatre décennies, plus de 120 nouveaux produits alimentaires et boissons du désert ont émergé de 40 microentreprises en démarrage. La plupart de ces « aliments et boissons lents » sont apparus sur le marché depuis que Tucson a été désignée comme la première ville UNESCO de gastronomie aux États-Unis il y a six ans.

Les chercheurs disent que le moment de leur travail est critique. Avec l'accélération du changement climatique et la pandémie en cours, ils préviennent que la sécurité alimentaire dans les régions arides se détériorera considérablement au cours des prochaines décennies à moins que de nouvelles stratégies ne soient mises en place.

Des projets pilotes pour tester le modèle des chercheurs sont en cours aux États-Unis et au Mexique. Le volet agrovoltaïque de cette étude, dans lequel des cultures pérennes sont cultivées sous panneaux solaires, est en cours de test dans l'installation Biosphere 2 de l'université et dans trois écoles publiques du sud de l'Arizona.

En outre, Nabhan a travaillé avec le village Comcaac (peuple Seri) de Desemboque à Sonora, Mexique, planter des plantes vivaces du désert sous de nouvelles installations solaires. Des éléments du modèle des chercheurs sont déjà utilisés par certains producteurs d'aliments, dont la ferme Via Organica à Guanajuato, Mexique, où mesquite, l'agave et les cactus sont intercalés pour la nourriture, boisson et séquestration du carbone.