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Le système alimentaire mondial est caractérisé par une surproduction énorme qui a entraîné : une augmentation rapide de l’utilisation des céréales et du soja comme aliments pour animaux, en particulier pour les animaux monogastriques, les porcs et les poulet. Une alimentation bon marché et un énorme gaspillage de nourriture ; et une utilisation accrue des cultures pour les biocarburants. Théoriquement, nous produisons des cultures pour nourrir beaucoup plus de personnes que la population actuelle. (Rundgren 2022).

Les agriculteurs disposent de plusieurs moyens pour approvisionner leurs cultures en azote sans utiliser d’engrais chimiques. Parmi ces moyens, on peut citer le recours accru à la fixation biologique de l’azote par les bactéries, la réduction des pertes par l’utilisation de cultures de couverture, le semis direct, etc. et l’intégration de l’élevage et de l’agriculture, pour ne citer que les méthodes les plus connues.

Les excréments humains, les selles et les urines, contiennent d’énormes quantités d’azote. Environ 5 à 7 kg par personne et par an, soit environ 40 Mt d’azote au total, soit plus d’un tiers de la quantité totale d’azote contenue dans les engrais azotés. Presque rien de tout cela n’est recyclé dans les champs.

Les engrais azotés ont un impact énorme sur l’agriculture

Ce qu’il faut savoir sur les engrais

Selon les estimations, moins de dix pour cent de tous les engrais sont utilisés sur les prairies permanentes. La fixation biologique de l’azote et le dépôt atmosphérique sont des sources d’azote plus importantes dans les prairies et les pertes d’azote des prairies sont généralement faibles (Rumpel et al 2015, Le Noë, Billen et Garnier 2017, Einarsson 2024).

Même s’il existe une énorme variation, il existe une fixation nette d’azote dans la plupart des prairies sous la forme d’une augmentation de la matière organique du sol (par exemple Chang et al 2021), qui contiennent généralement environ 1 kg de N pour 10 kg de C. Ce qui signifie que si vous séquestrez 1 tonne de carbone, vous êtes susceptible de stocker également 100 kg d’azote.

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Tout l’azote est perdu

Si l’on considère l’ensemble du système agroalimentaire, on pourrait affirmer que tout l’azote est perdu. Cela peut paraître horrible et dans une certaine mesure, c’est le cas. Mais il faut garder à l’esprit que même si l’azote est recyclé dans les écosystèmes, il y aura toujours des pertes et un besoin d’ajout. Même dans un écosystème naturel, tôt ou tard, tout ce qui entre sortira ou vice-versa.

La plupart des écosystèmes naturels sont limités en N, ce qui signifie qu’un grand nombre d’organismes lèchent tout l’azote réactif disponible. La plupart des systèmes agricoles traditionnels ont également été limités en N, avec de très faibles pertes d’azote, mais aussi des rendements plutôt faibles. Avec les engrais artificiels, la limitation de l’azote a été rompue et les pertes ont explosé. Le problème du système agroalimentaire est l’ampleur de ce processus et les nombreuses pertes tout à fait évitables qui sont en cours.

Ce que l’histoire nous apprend

En 1961, la quantité d’azote synthétique, 12 Mt, appliquée aux sols agricoles était presque identique à la quantité d’azote dans l’alimentation humaine. Ce qui a entraîné une perte égale puisque presque tout l’azote que les humains consomment se trouve dans l’urine et les excréments. Ce n’est que dans la phase de croissance que nous accumulons de l’azote dans le corps, qui sera à nouveau libéré lorsque nous mourrons. Mais l’azote stocké dans le corps humain est vraiment faible et insignifiant.

En 2013, 111 Mt d’azote synthétique ont été utilisées alors que seulement un tiers de cette quantité a atteint les humains. La raison en est non seulement que les pertes dans les champs ont beaucoup augmenté, mais aussi que les changements dans la production animale jouent un rôle majeur. Une part beaucoup plus élevée de l’alimentation du bétail provient désormais des terres cultivées que des prairies.

En 1961, environ 70 % de tout l’azote dans l’alimentation du bétail provenait des prairies, en 2013, ce chiffre était inférieur à la moitié (voir graphique d’Einarsson 2024).

En outre, les pertes dues aux effluents d’élevage ont considérablement augmenté. Ces deux phénomènes sont liés à l’utilisation accrue d’engrais azotés. La production agricole totale a augmenté de 268 % entre 1960 et 2020, alors que la population mondiale n’a augmenté que de 151 % (Rundgren 2022). Cela signifie que des cultures comme le maïs, le soja et le blé sont devenues très bon marché et sont donc utilisées comme aliments pour les animaux ainsi que comme matière première pour la bioénergie.

Séparation des cultures, des animaux et des personnes

En même temps, la possibilité pour les agriculteurs d’utiliser des engrais synthétiques à base de N, P et K signifiait également qu’ils pouvaient se spécialiser dans l’agriculture au lieu de pratiquer une agriculture mixte, pratique courante dans la plupart des régions du monde. Et les élevages se sont spécialisés dans l’élevage d’une seule espèce. Aujourd’hui, certains élevages, en particulier les élevages de volailles, ne produisent aucun aliment et produisent donc beaucoup de fumier qui, dans le pire des cas, est déversé, mais la plupart du temps, trop en un seul endroit, au mauvais moment, etc.

Cette séparation entre le bétail et l’alimentation est une cause majeure de pertes d’azote. Le contraire se produit lorsque le bétail paît, c’est-à-dire lorsqu’il n’y a aucune séparation entre la production d’aliments et la consommation animale. Il n’y a alors presque aucune perte d’azote. Bien entendu, les pertes dans le « bétail » humain sont bien plus importantes, proportionnellement. Depuis l’avènement de la WC, presque aucun azote n’est recyclé dans les champs. Lorsque les boues d’épuration sont recyclées, l’azote est perdu au cours du processus (alors que la majeure partie du phosphore reste dans les boues) et les boues sont souvent si contaminées que les agriculteurs ne devraient pas les utiliser. C’est aussi le résultat de la séparation des hommes de la terre, dans d’énormes parcs d’engraissement appelés villes.

Conclusion

L’azote est donc un élément clé d’un système alimentaire dysfonctionnel. Avec les combustibles fossiles et l’économie de marché, il est non seulement un élément clé, mais aussi un moteur essentiel. Car il devient sa propre justification et plus on l’utilise, plus on en a besoin.

Même si les liens et les mécanismes ne sont pas totalement évidents, l’introduction des engrais de synthèse a brisé la plupart des liens entre la terre, les animaux et les hommes. Cette séparation a de nombreuses conséquences et impacts sur notre alimentation.

Les engrais synthétiques ont également modifié les cultures, directement et indirectement. Lorsque des engrais synthétiques sont appliqués, la plante pousse vigoureusement, mais au final, les teneurs en minéraux, vitamines, antioxydants et autres substances, y compris celles qui donnent du goût et de la saveur, sont diluées, ce qui diminue les qualités nutritionnelles.

Ce phénomène est aggravé par la sélection végétale qui a pour objectif principal d’augmenter les rendements et qui repose sur un apport abondant d’engrais. Cela conduit à des plantes avec un indice de récolte plus élevé (plus de grains et moins de paille et de racines). Ce qui signifie à son tour que la plante est moins capable de rechercher les nutriments dont elle a besoin – et les nutriments dont nous avons besoin. La plante est également moins motivée à échanger de l’énergie (glucides) contre des nutriments avec le microbiome fumant du sol.

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Sources:

Rundgren, G. Chiffres clés sur l’alimentation et l’agriculture, partie 1, Garden Earth Beyond sustainability, 28 novembre 2022.

Einarsson, R. (2024). Azote dans le système alimentaire. TABLEAU Explicatif. TABLEAU, Université d’Oxford, Université suédoise des sciences agricoles et Université et recherche de Wageningen.

Rumpel, C. et al. L’impact de la gestion des prairies sur les cycles biogéochimiques impliquant le carbone, l’azote et le phosphore. J. Soil Sci. Plant Nutr. [en ligne]. 2015, vol.15, n.2.

Le Noë, J., Billen, G., Garnier, J. Comment la structure des systèmes agroalimentaires façonne les flux d’azote, de phosphore et de carbone : la représentation généralisée du système agroalimentaire appliquée à l’échelle régionale en France, Science of The Total Environment, Volume 586, 2017, Pages 42-55.

Chang, J., Ciais, P., Gasser, T. et al. Le réchauffement climatique dû aux prairies aménagées annule l’effet de refroidissement des puits de carbone dans les prairies peu pâturées et naturelles. Nat Commun 12 , 118 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-020-20406-7.

Tiré du jardin de la terre par Gunnar Rundgren

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