De nombreux pays pourraient utiliser moins d'engrais azotés dans leur agriculture sans compromettre les rendements de leurs cultures, comme le démontrent une équipe de recherche internationale dirigée par les scientifiques de l'ETH David Wüpper et Robert Finger.

Le monde est inondé d'azote. En agriculture, l'azote est utilisé comme engrais pour augmenter la production, mais cela cause l'un des plus gros problèmes environnementaux de notre temps. La pollution par l'azote a des effets néfastes sur l'eau et le sol et est également nocive pour la santé humaine et animale. Quoi de plus, lorsque l'air ou la pluie transportent de l'azote dans des habitats non fertilisés, comme les tourbières ou les forêts, elle provoque un déclin de la biodiversité naturelle.

Les gouvernements nationaux ont le pouvoir d'enrayer le problème. Ce qu'il faut, ce sont des politiques nationales et internationales qui orientent le système alimentaire mondial vers des rendements plus élevés et un impact environnemental beaucoup plus faible. Cependant, la recherche à ce jour a à peine effleuré dans quelle mesure les pays influencent réellement leur pollution azotée et leurs rendements agricoles.

Quantifier l'impact global des pays

Maintenant, Les chercheurs de l'ETH David Wüpper et Robert Finger de la Chaire d'économie et de politique agricoles se sont associés à d'autres auteurs internationaux pour étudier pour la première fois l'impact global de presque tous les pays du monde sur leur pollution par l'azote et les rendements des cultures. Les résultats de leur étude ont été récemment publiés dans la revue Nourriture naturelle .

Dans cette parution, les chercheurs montrent que les pays ont en effet un impact majeur, notamment sur les niveaux de pollution azotée. En réalité, l'impact des pays sur la pollution est souvent plusieurs fois supérieur à leur effet sur les rendements des cultures.

Limiter l'utilisation sans compromettre le rendement

Dans de nombreux pays, l'utilisation beaucoup plus importante d'engrais azotés n'a réduit que marginalement l'écart de rendement, c'est-à-dire la différence entre le rendement potentiel et le rendement réel obtenu. Globalement, lorsque des pays individuels tentent de combler l'écart de rendement de 1 %, ceci est associé à une augmentation de 35 pour cent de la pollution par l'azote à l'échelle mondiale. En d'autres termes, certains pays utilisent d'énormes quantités d'engrais mais obtiennent très peu de rendement supplémentaire. Cela amène les chercheurs à conclure que de nombreux pays pourraient réduire leur utilisation d'engrais sans voir de réduction de rendement.

Dans leur étude, ils ont également identifié les facteurs qui expliquent l'utilisation globale d'azote et la pollution par rapport aux rendements de leurs cultures. Les facteurs clés comprennent la qualité des institutions, le degré de développement économique et la taille de la population, par exemple, mais aussi la part de l'agriculture dans l'économie totale du pays.

Les subventions directes de l'État pour réduire le coût des engrais azotés sont un autre facteur majeur qui influence la pollution azotée d'un pays. Cependant, les subventions indirectes et les mesures politiques qui affectent le prix des produits agricoles par rapport aux coûts des engrais jouent également un rôle, tout comme les règlements et les lois, formation des agriculteurs, la technologie et même les structures commerciales.

Évaluation des données mondiales sur l'azote et le rendement

Un exemple de la façon dont les facteurs spécifiques à un pays influencent la pollution par l'azote peut être vu à la frontière entre le Kazakhstan et la Chine, une région naturellement sèche avec une végétation clairsemée. Les images satellites montrent que du côté chinois la végétation est luxuriante et verte jusqu'à la frontière, mais du côté kazakh il change brusquement et devient moins vert. Cela indique la présence d'irrigation et d'importantes quantités d'engrais azotés du côté chinois.

"Une différence si marquée dans la végétation ne peut pas être un phénomène naturel, " dit Wüpper, auteur principal de l'étude. « Cet exemple illustre que le pays dans lequel se situent les champs est un facteur déterminant de rendement et de pollution azotée, " explique-t-il. " Cependant, il serait possible pour la Chine d'atteindre un rendement similaire avec beaucoup moins de pollution par l'azote."

La Suisse n'est pas non plus un enfant d'affiche pour les niveaux de pollution par l'azote. Comme d'autres pays européens, mais bien plus, il continue d'appliquer des engrais azotés en grandes quantités qui sont trop importantes pour que les cultures puissent les absorber complètement. Le surplus finit dans les ruisseaux, lacs et autres écosystèmes.

« L'agriculture en Suisse est très intensive, " dit Wüpper. Il explique que cela a un impact direct sur la pollution azotée, notamment parce que le fourrage que mangent les animaux suisses vient de l'étranger. Cependant, le fumier produit par le bétail est épandu sur le sol suisse, où il contribue aux niveaux de pollution azotée.

Les instruments économiques sont une option politique

"Globalement, cependant, il y a un équilibre inégal dans la répartition des ressources d'engrais dans le monde, ", résument les chercheurs. Alors que la Suisse a une offre excédentaire, d'autres régions du monde n'en ont pas assez. Dans certaines parties de l'Afrique subsaharienne, par exemple, les agriculteurs sous-utilisent les engrais azotés. Cependant, s'ils n'augmentaient que marginalement leur utilisation d'engrais azotés, ils seraient en mesure d'augmenter considérablement leurs rendements. Atténuer ce déséquilibre global des engrais permettrait d'augmenter considérablement les rendements dans certains endroits et de réduire fortement la pollution dans d'autres.

Une façon d'y parvenir serait d'ajuster le coût des engrais azotés. Dans les pays où l'on en utilise trop, le coût des engrais devrait augmenter, par exemple. en introduisant une taxe sur l'azote, ou par d'autres instruments et ajustements politiques. Inversement, dans les pays où l'on utilise trop peu d'engrais azotés, le prix devrait baisser, par exemple. en introduisant une subvention à l'azote, ou par d'autres instruments et ajustements politiques.

Une autre approche implique des changements sur les exploitations elles-mêmes. Le gouvernement et l'industrie pourraient offrir aux agriculteurs des incitations à rendre leur production végétale plus respectueuse de l'environnement. Ils pourraient, par exemple, promouvoir certains procédés de production qui augmentent l'efficacité de l'utilisation de l'azote. De plus, les agriculteurs qui utilisent moins d'azote et doivent par conséquent faire face à des rendements inférieurs pourraient recevoir une compensation financière de l'État.

Énorme potentiel dans l'agriculture de précision

De nouvelles technologies pourraient également accroître l'efficacité de l'azote. "On parle de ce qu'on appelle l'agriculture de précision, un concept dans lequel l'engrais n'est appliqué que là où il est réellement nécessaire. Cela peut augmenter l'efficacité d'utilisation et réduire les problèmes environnementaux sans diminuer le rendement, ", explique Doigt.

"Mais la consommation peut aussi faire une grande différence, " ajoute Wüpper. Il souligne qu'un tiers de toute la nourriture produite est gaspillé, l'intensification de la pollution par l'azote et des dommages environnementaux. « Si nous réduisons le gaspillage alimentaire, nous réduisons les problèmes environnementaux, trop, " dit-il. Un régime très réduit en viande permet également de réduire les niveaux excessifs d'engrais, car si les agriculteurs produisent moins de viande, moins de fumier finit sur les champs.