Impact de la technologie sur l'agriculture

Vue d'ensemble de l'impact des technologies agricoles

L'agriculture contemporaine a été façonnée par les développements historiques des technologies agricoles qui remontent à la fin de l'âge de pierre.

Première révolution agricole

Également appelée révolution néolithique, la première révolution agricole a commencé il y a environ 12 000 ans dans la région méditerranéenne. À cette époque, les humains abandonnaient leur mode de vie nomade de chasseurs-cueilleurs et optaient pour des établissements permanents, ce qui ouvrait la possibilité de pratiquer l'agriculture.

Alors que les technologies agricoles se limitaient à de simples outils, les humains ont fait des progrès impressionnants dans la domestication des plantes et des animaux.¹ Un grand nombre des cultures de base et des animaux d'élevage dont nous dépendons aujourd'hui, comme le blé et le bétail, étaient en cours de domestication grâce à la sélection humaine.

Deuxième révolution agricole

La deuxième révolution agricole a commencé en Angleterre aux alentours du 16ème siècle. La productivité agricole a augmenté de façon spectaculaire grâce au développement de nouvelles technologies et de pratiques de gestion des terres.

Fig. 1 - Le semoir de Jethro Tull

Les nouvelles inventions de machines, comme le semoir, ont réduit les coûts du travail manuel et ont permis une culture plus uniforme et à plus grande échelle. La culture de plantes commerciales, ou de plantes cultivées uniquement pour être vendues sur le marché au lieu d'être utilisées par la famille, était une pratique caractéristique de cette époque, et la taille moyenne des exploitations agricoles a augmenté en conséquence.¹

Cette période est également marquée par la mise en place de nouvelles pratiques de gestion des terres qui ont permis d'augmenter encore la production agricole, comme la rotation des cultures, les cultures de couverture, l'application d'engrais de fumier et de nouveaux systèmes d' irrigation et de drainage. Ces progrès de la technologie agricole ont largement contribué à libérer de la main-d'œuvre pour la révolution industrielle à venir.

La révolution verte

Avance rapide jusqu'aux années 1950 et 1960, lorsque les sols souffraient largement de la dégradation et de la perte de fertilité dues à une utilisation excessive et à une mauvaise gestion. Pour résoudre ces problèmes, les chercheurs ont commencé à développer de nouvelles technologies d'engrais et de culture qui ont sans aucun doute transformé l'agriculture et la société humaine dans son ensemble.

À cette époque, l'agriculture est devenue de plus en plus mécanisée. Les améliorations apportées aux équipements de labourage, de plantation et de récolte ont considérablement réduit le travail des hommes et des animaux à la ferme. Grâce aux progrès de la recherche visant à isoler les caractéristiques favorables des cultures, les pratiques de sélection des semences ont permis d'augmenter considérablement les rendements moyens.

Les développements les plus transformateurs de la révolution verte ont été réalisés dans les technologies agrochimiques. Le processus Haber-Bosch de conversion du _N2 atmosphérique en ammoniac utilisable par les plantes est l'un des développements agricoles les plus influents à ce jour. D'autres engrais chimiques ont été mis au point pour accroître la productivité et la fertilité des sols grâce à l'ajout de nutriments végétaux tels que le phosphore, l'azote et le potassium.

Types de technologies agricoles

Il existe quatre grands types de technologies agricoles^.2

1. Lespratiques de gestion des terres comprennent les technologies et les techniques de modification des terres et de gestion des ressources naturelles. Le sol est considéré comme une ressource naturelle dans l'agriculture, c'est pourquoi les pratiques telles que le travail du sol, l'agriculture en terrasse, l'irrigation, l'utilisation de cultures de couverture et d'autres techniques de préservation du sol sont incluses dans cette catégorie.

2. Les technologies relatives auxmachines et aux infrastructures comprennent le matériel agricole utilisé dans les champs ainsi que dans le traitement et le stockage des récoltes. Ces technologies tendent à réduire les coûts du travail manuel en augmentant la productivité grâce à la mécanisation avec des équipements tels que les moissonneuses-batteuses et les tracteurs. L'infrastructure agricole comprend les pompes à eau pour l'irrigation, les systèmes de stockage comme les silos, et même les technologies spatiales comme le GPS.

Fig. 2. Les moissonneuses-batteuses et les tracteurs permettent de réduire les coûts de main-d'œuvre.

3. Les technologiesagrochimiques comprennent les engrais, les pesticides et les herbicides. Ces intrants chimiques sont mis au point pour accroître la fertilité des sols et améliorer la santé et le rendement des cultures. Ils remplacent généralement les fonctions inhérentes au sol lorsque l'intensification de l'agriculture est trop importante pour être supportée par les processus naturels du sol.

4. Lesbiotechnologies comprennent certaines des avancées les plus récentes en matière de technologie agricole, comme les cultures génétiquement modifiées et l'utilisation d'antibiotiques, de vaccins et de traitements hormonaux dans l'élevage.

Impact de la technologie sur la production agricole

Les progrès technologiques ont incontestablement façonné la trajectoire de l'agriculture tout au long de l'histoire de l'humanité. Depuis nos débuts, où nous utilisions des bâtons pour faire des trous dans le sol afin de planter des graines, jusqu'à notre utilisation de tracteurs automatisés à conduite autonome, l'agriculture a subi d'incroyables transformations. Cependant, les impacts positifs sur la production de nourriture sont contrebalancés par de nombreux impacts négatifs sur l'environnement.

L'agriculture contemporaine est désormais confrontée à la tâche de remédier à cette asymétrie toujours plus pressante.

Impacts positifs de la technologie agricole

La productivité agricole a considérablement augmenté avec l'intensification de l'agriculture grâce à la deuxième révolution agricole et à la révolution verte. Avec l'intensification de la production, la capacité de charge de la terre a augmenté en même temps que la disponibilité de la nourriture. Cela a permis une croissance notable de la population, en particulier dans les pays en voie de développement.

Depuis 1970, la sous-alimentation dans les pays en développement est passée de près de 35 % à moins de 15 % de la population^.3 Cet impact positif sur l'agriculture a été obtenu grâce à la mécanisation et aux technologies agrochimiques qui augmentent la productivité et les rendements, ce qui peut faire baisser le coût des aliments.

Fig. 3 - Le "riz doré" génétiquement modifié contient davantage de vitamine A, ce qui en fait une source alimentaire plus nutritive pour les populations qui souffrent d'une carence en cette vitamine importante.

Grâce au génie génétique, le contenu nutritionnel de certaines cultures a augmenté, ce qui a permis de réduire davantage la sous-alimentation dans le monde. Les problèmes environnementaux qui limitent la production agricole ont été résolus grâce au génie génétique des cultures qui peuvent dissuader les parasites et qui sont plus résistantes à la sécheresse. Les impacts des organismes génétiquement modifiés (OGM) sur la santé humaine et environnementale sont encore incertains. Cependant, l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture affirme qu'à ce jour, il n'y a pas eu de problèmes de santé ou de transferts de gènes nocifs.⁵

Impacts des technologies agricoles sur l'environnement

Malheureusement, les impacts négatifs des technologies agricoles sur l'environnement sont pratiquement illimités. Comme de nombreuses pratiques agricoles contribuent au changement climatique en libérant des gaz à effet de serre dans l'atmosphère, aucun écosystème n'est épargné par les impacts des technologies agricoles. En outre, l'agriculture intensive nécessite souvent une irrigation importante, qui pèse sur les sources d'eau douce limitées.

Si la productivité a augmenté, elle s'est souvent accompagnée des coûts et des impacts d'une gestion non durable des terres. La dégradation des sols et les pertes dues à l'érosion sont des conséquences préoccupantes de l'utilisation d'engrais agrochimiques et des pratiques de travail du sol. Les éléments nutritifs essentiels aux plantes sont mis à leur disposition par les microbes du sol qui minéralisent et réaffectent les éléments nutritifs enfermés dans les matières végétales en décomposition. Les engrais chimiques sautent cette étape microbienne et fournissent aux plantes un apport immédiat de nutriments, souvent en excès.

Fig. 4 - Cette carte montre l'excès d'engrais phosphorés provenant de l'agriculture. Lorsqu'ils sont appliqués en excès, les engrais peuvent polluer le milieu environnant et l'air.

Impacts négatifs de la technologie sur l'agriculture

L'utilisation de produits agrochimiques réduit la biodiversité des microbes du sol en les privant de leur fonction de recyclage des nutriments. La biodiversité est encore plus réduite dans les populations d'insectes autour des zones agricoles en raison de l'utilisation intensive de pesticides qui tuent souvent aussi des parasites non ciblés. En outre, la biodiversité des plantes indigènes est réduite lorsque les terres sont défrichées pour la culture ou l'élevage. Les perturbations des réseaux alimentaires se propagent ensuite aux terres extérieures entourant les zones agricoles.

Comme les produits agrochimiques sont régulièrement appliqués en excès, ils peuvent également polluer les sources d'eau par le biais du ruissellement des champs lors des événements pluvieux. En s'accumulant dans les rivières, les lacs et les océans, ces nutriments contribuent à l' eutrophisation. Les déchets produits par les fermes aquacoles peuvent également perturber l'équilibre des nutriments dans les écosystèmes aquatiques.

En plus du ruissellement de l'eau, les produits agrochimiques contribuent également à la pollution de l'air, car ils peuvent libérer des gaz à effet de serre. L'oxyde nitreux (_N2O) est un sous-produit produit lorsque les engrais azotés passent par le processus microbien de dénitrification. Le _N2Oest un gaz à effet de serre extrêmement puissant, car une molécule peut piéger 298 fois plus de chaleur qu'une molécule de dioxyde de carbone (_CO2) !

Enfin, les technologies de gestion des terres qui perturbent la structure du sol, comme l'utilisation de charrues pour le travail du sol, libèrent le carbone stocké dans l'atmosphère. Les sols de la Terre contiennent actuellement plus de carbone que l'atmosphère entière, mais la gestion non durable des sols permet à ce carbone d'être libéré à nouveau sous forme de gaz à effet de serre.

Comment pouvons-nous nourrir le monde de manière fiable alors que tant de nos technologies agricoles perturbent les écosystèmes ? Il est peut-être temps de procéder à la prochaine révolution des technologies agricoles.