À l’échelle mondiale, environ un tiers de toutes les émissions de gaz à effet de serre proviennent de l’agriculture et des systèmes alimentaires. L’empreinte carbone des systèmes alimentaires comprend toutes les émissions provenant de la culture, de la transformation, du transport et des déchets.
L’agriculture est également vulnérable aux effets du changement climatique et, comme le montre le conflit en Ukraine, les systèmes alimentaires peuvent être exposés à la géopolitique.
Plusieurs technologies sont déjà disponibles et peuvent aider à décarboniser les systèmes complexes qui relient les producteurs et les consommateurs. Ces technologies peuvent également rendre nos systèmes alimentaires beaucoup plus résistants aux menaces mondiales. En voici cinq qui, selon nous, présentent un énorme potentiel.
Fermes de carbone et agriculture régénérative
Aujourd’hui, la plupart des émissions de gaz à effet de serre liées à notre alimentation proviennent de la production des aliments, et sont émises lorsque les sols sont labourés. Ceci est important car les sols non perturbés stockent du carbone.
Mais avec quelques changements relativement mineurs dans la gestion, les sols peuvent redevenir des puits de carbone. Par exemple, le fait de planter des légumineuses et des cultures fourragères tous les quelques ans, plutôt que de se contenter de cultiver des produits de base comme le blé ou le maïs, ou de semer une culture de couverture à l’automne, lorsque les champs seraient autrement nus, permet à la matière organique de s’accumuler et aide le sol à absorber le carbone. Non seulement cela contribue à ralentir le changement climatique, mais cela protège également les sols de l’érosion.
L’idée que les agriculteurs puissent simplement utiliser davantage de types de cultures ne semble peut-être pas sophistiquée sur le plan technologique, mais elle fonctionne. Et une nouvelle génération d’outils agricoles intelligents, qui comprend des équipements agricoles utilisant le big data et l’intelligence artificielle, aidera bientôt les agriculteurs à adopter ces pratiques qui produisent des aliments et piègent le carbone.
Ces outils agricoles intelligents font partie d’une révolution agricole numérique plus large, également connue sous le nom d’agriculture de précision, qui permettra aux agriculteurs de réduire leur impact sur l’environnement et de suivre la quantité de gaz à effet de serre que leurs champs capturent, créant ainsi un registre du carbone qui documente leurs efforts.
Des engrais intelligents
Traditionnellement, il faut beaucoup de combustibles fossiles pour transformer l’azote de l’air en engrais. De plus, il est difficile pour les agriculteurs de mettre exactement la bonne quantité d’engrais au bon endroit, au bon moment, pour que les cultures l’utilisent efficacement.
Les engrais sont souvent appliqués en trop grande quantité et ne sont pas utilisés par les cultures, ce qui entraîne une pollution, sous forme de gaz à effet de serre ou de contaminants de l’eau. Mais une nouvelle génération d’engrais vise à résoudre ces problèmes.
Les bio-fertilisants intelligents utilisent des micro-organismes qui sont élevés ou conçus pour vivre en harmonie avec les cultures et capter les nutriments de l’environnement, les fournissant aux cultures sans gaspillage.
Fermentation de précision
Depuis l’aube de l’histoire, les humains utilisent des micro-organismes pour transformer les sucres et les amidons en produits fermentés tels que la bière, le vin et le pain. Mais d’ici peu, la fermentation de précision sera utilisée pour fabriquer un grand nombre d’autres produits.
Pendant des décennies, cette technologie a été utilisée pour créer la plupart de l’insuline dans le monde et l’enzyme présure utilisée dans la fabrication du fromage. Les États-Unis ont récemment autorisé l’utilisation de protéines laitières fermentées sans animaux – obtenues en insérant des gènes producteurs de lait dans des microbes – dans la fabrication de la crème glacée, qui est maintenant disponible à la vente. Ce n’est qu’une question de temps avant que les produits issus de la fermentation de précision ne deviennent monnaie courante dans les supermarchés du monde entier.
À l’avenir, si les micro-organismes de fermentation sont nourris de déchets (tels que les restes de “drêches” de brasserie ou les déchets d’amidon des protéines végétales), les agriculteurs pourraient créer des produits à faible impact et à forte valeur ajoutée à partir de matières organiques qui, autrement, seraient gaspillées et se décomposeraient en gaz à effet de serre.
L’agriculture verticale
Si rien ne vaut les fruits et légumes frais, cueillis à maturité et consommés immédiatement, la triste réalité est que la plupart des produits frais consommés au Canada, dans le nord des États-Unis et en Europe du Nord proviennent de fermes industrielles du sud-ouest des États-Unis ou de l’hémisphère sud. L’empreinte carbone de cette chaîne du froid longue distance est importante, et la qualité des produits n’est pas toujours la meilleure.
Une nouvelle génération de fermes verticales vise à changer cela en utilisant des lumières LED à faible consommation d’énergie pour produire des cultures toute l’année près de chez soi. Ces installations agricoles à environnement contrôlé utilisent moins d’eau et de main-d’œuvre que les fermes conventionnelles, et produisent de grandes quantités de fruits et légumes frais sur de petites parcelles de terrain.
De plus, ces installations fleurissent un peu partout en Amérique du Nord et en Europe, mais surtout à Singapour et au Japon. Bien que la question de savoir si la génération actuelle de fermes verticales est meilleure en termes deIls sont de plus en plus prêts à utiliser l’énergie renouvelable pour garantir un approvisionnement en produits frais neutre en carbone tout au long de l’année, même dans le Nord du Canada.
Biogaz
Le fumier provenant des installations d’élevage est difficile à gérer, car il peut devenir une source de pollution de l’eau et d’émissions de gaz à effet de serre. Toutefois, si les effluents d’élevage sont placés dans un digesteur anaérobie, il est possible de capter le méthane présent dans la nature pour en faire un gaz naturel vert.
Bien planifiés, les digesteurs de biogaz peuvent également transformer les déchets organiques municipaux en énergie renouvelable, donnant ainsi à l’agriculture la possibilité de contribuer à un portefeuille énergétique durable. C’est ce qui se passe déjà dans les fermes de l’Ontario, où une nouvelle génération de digesteurs de biogaz contribue à augmenter les revenus agricoles et à remplacer les combustibles fossiles
Ces technologies deviennent beaucoup plus intéressantes lorsqu’elles sont reliées entre elles. Par exemple, les collecteurs de biogaz installés dans les fermes d’élevage pourraient être utilisés pour créer l’énergie nécessaire au fonctionnement des installations de fermentation qui produisent des produits laitiers sans animaux.
De même, si les protéines d’origine végétale, comme celles qui proviennent de légumineuses comme les pois, sont produites dans des fermes utilisant des techniques d’agriculture régénératrice et transformées localement, les amidons restants peuvent être utilisés pour la fermentation de précision. Bien que nous ne sachions pas si ce processus est réalisé à grande échelle, ses avantages potentiels en termes de durabilité sont énormes.
La clé pour débloquer ces avantages est de développer des entreprises agroalimentaires qui sont des systèmes alimentaires circulaires, de sorte que les déchets d’une étape deviennent des intrants précieux dans une autre. Un ajout essentiel aux systèmes alimentaires circulaires sera le suivi du carbone du champ à la table, où les avantages sont récompensés.
Les technologies permettant de parvenir à une économie alimentaire circulaire neutre en carbone arrivent rapidement à maturité. Il ne faudra probablement que quelques années avant que les cinq technologies décrites ci-dessus ne deviennent courantes.
Aujourd’hui, le monde est confronté à l’un des plus grands défis du siècle : comment nourrir de manière nutritive la population mondiale croissante, faire face au changement climatique et ne pas détruire les écosystèmes dont nous dépendons tous pour vivre. Mais nous sommes sur le point de disposer des outils nécessaires pour nourrir l’avenir et protéger la planète.
