Comme le changement climatique modifie les précipitations et les températures, et provoque des vagues de chaleur et des sécheresses, la qualité et la quantité des récoltes en souffrent. De tels changements dans les rendements pourraient considérablement compromettre la sécurité alimentaire d’une population mondiale croissante.
Une réponse est de changer quelles cultures sont cultivées où ; une autre consiste à créer des cultures plus résistantes. Mais jusqu’où peut-on pousser cela et avec quelles implications pour l’alimentation humaine ?
À quel point la situation actuelle est-elle mauvaise ?
Il est prouvé que certaines des grandes avancées vers l’augmentation des rendements des cultures au cours des dernières décennies ralentissent. « Les rendements de blé augmentaient en moyenne de 1 à 1,5 % par an », explique Bucher. « Cela semble avoir atteint un plateau, les lignées de sélection de blé devant perdre près de 4 % de rendement pour chaque augmentation de température de 1 °C.
Le changement climatique augmente la variabilité climatique, laissant les éleveurs incertains quant à donner la priorité à la tolérance à la sécheresse, aux inondations ou aux maladies.
Bucher a étudié les moyens de renforcer la résilience climatique des cultures de base comme le riz et le blé, en se basant sur la façon dont les génomes des plantes se réorganisent en réponse aux facteurs de stress liés au climat.
Dans une étude publiée dans Communication Nature, l’équipe de Bucher a testé la nouvelle méthode de sélection des cultures sur le blé, le riz et le soja, dans des conditions simulées de chaleur extrême et de sécheresse. « Nous avons obtenu de bons résultats pour le riz et le blé, mais le soja est resté têtu. Cela pourrait fonctionner sur une plus large gamme de variétés de soja ou avec différents traitements », explique Bucher.
Mais même si ces méthodes d’élevage s’avèrent efficaces, y a-t-il un point où les arbitrages nécessaires, par exemple pour le goût, la rendent indésirable ?
Dans la sélection classique des cultures, le ciblage des traits souhaités réduit l’efficacité globale de la sélection. Si une variété de culture élite est croisée avec une ancienne variété, pour introduire une résistance aux maladies par exemple, presque tous les gains accumulés de la variété élite sont perdus. La récupération nécessiterait des années de croisements répétés de la progéniture avec du matériel d’élite.
Par conséquent, l’utilisation de la diversité génétique préexistante des banques de gènes est lente et fastidieuse. « La sélection traditionnelle des cultures est aléatoire. De nouvelles méthodes de sélection, comme la nôtre, accélèrent le processus, en obtenant un trait souhaitable d’une ancienne variété directement dans une nouvelle, sans croiser les deux », explique Bucher.
L’édition de gènes offre désormais de plus en plus aux sélectionneurs une autre alternative.
Quelles sont les implications pour nos régimes alimentaires ?
Avec autant de variables en jeu, il est difficile de savoir où se situent les limites de l’adaptation des cultures.
« Il y a sans aucun doute des limites qui ne peuvent finalement pas être dépassées, mais nous devons les repousser autant que possible », ajoute Bucher. La bonne nouvelle est que la nécessité pourrait vraiment prouver la mère de l’invention.
« De nouvelles techniques de sélection des cultures pourraient en fait accroître la diversité des plantes cultivées. Pour la première fois, nous pourrions, par exemple, domestiquer l’Akkoub, une plante comestible ressemblant à un chardon ou des parents éloignés du riz et des tomates. biodiversité », remarque Bucher.
Cela pourrait également s’avérer bénéfique pour la sécurité alimentaire européenne, en particulier pour les protéines végétales, car l’Europe importe actuellement plus de 30 millions de tonnes de soja, principalement pour l’alimentation du bétail.
« Ce n’est pas durable. Je suis surpris par le manque d’investissements européens dans des méthodes innovantes de sélection des cultures. Nous devons adapter rapidement les cultures aux différentes régions climatiques de l’Europe », note Bucher.
Au-delà de l’agroscience
La récente guerre en Ukraine a à la fois réduit la disponibilité du blé et entraîné une hausse des prix de l’énergie, ce qui a eu un impact sur d’autres productions alimentaires. En Europe, cela se fait le plus sentir avec les légumes et les fruits, cruciaux pour une alimentation saine mais dépendants de quantités importantes d’énergie.
« Les prix des tomates ont explosé de 32 à 67 %, principalement en raison de l’augmentation des coûts de chauffage des serres. En réponse, nous pourrions produire des tomates résistantes au froid. Les nouvelles méthodes de sélection des cultures ont un potentiel énorme que nous devrions exploiter pour accroître la sécurité alimentaire européenne », ajoute Bucher. .
Mais compte tenu des importantes émissions de gaz à effet de serre de l’agriculture, peut-être est-il également pertinent de poser la question inverse : comment nos régimes alimentaires pourraient-ils modifier le changement climatique ?
« Consommer simplement moins de viande aurait un impact significatif. Heureusement, les jeunes générations semblent le faire. La réponse doit être sur plusieurs fronts », conclut Bucher.
Plus d’information:
Tianyi Zhang et al, Le changement climatique peut dépasser les améliorations actuelles du rendement de sélection du blé en Amérique du Nord, Communication Nature (2022). DOI : 10.1038/s41467-022-33265-1