Remplacer 20 % de la viande bovine par des protéines microbiennes – une alternative à la viande produite dans des cuves de fermentation – d’ici 2050 pourrait réduire de moitié la déforestation, selon une nouvelle analyse de l’Institut de Potsdam pour la recherche sur l’impact climatique (PIK) publiée dans Nature.
“Le système alimentaire est à l’origine d’un tiers des émissions mondiales de gaz à effet de serre, la production de viande de ruminants en étant la source la plus importante”, explique Florian Humpenöder, chercheur au PIK et auteur principal de l’étude. Cela s’explique par le fait que de plus en plus de forêts, qui stockent beaucoup de carbone, sont défrichées pour le pâturage du bétail ou la culture de ses aliments, et par les émissions supplémentaires de gaz à effet de serre dues à l’agriculture animale. Une partie de la solution pourrait venir des biotechnologies existantes : Une biomasse riche en protéines nutritives, à la texture semblable à celle de la viande, produite à partir de microbes comme les champignons par fermentation, ce que les scientifiques appellent les “protéines microbiennes.”
“À l’avenir, le remplacement de la viande de ruminant par des protéines microbiennes pourrait réduire considérablement l’empreinte des gaz à effet de serre du système alimentaire”, déclare Humpenöder. “La bonne nouvelle est que les gens n’ont pas à craindre de ne pouvoir manger que des légumes verts à l’avenir. Ils peuvent continuer à manger des hamburgers et autres, c’est juste que ces galettes de burgers seront produites d’une manière différente.”
Des hamburgers durables : remplacer la viande rouge hachée par des protéines microbiennes
L’équipe de chercheurs d’Allemagne et de Suède a inclus la protéine microbienne dans un modèle de simulation informatique afin de détecter les effets environnementaux dans le contexte de l’ensemble du système agroalimentaire, par opposition aux études précédentes menées au niveau des produits individuels. Leurs scénarios prospectifs s’étendent jusqu’en 2050 et tiennent compte de la croissance démographique future, de la demande alimentaire, des habitudes alimentaires ainsi que de la dynamique de l’utilisation des sols et de l’agriculture. Comme la consommation de viande continuera probablement à augmenter à l’avenir, de plus en plus de forêts et de végétation naturelle non forestière pourraient être vouées à l’extinction au profit des pâturages et des terres cultivées.
“Nous avons constaté que si nous substituions 20 % de viande de ruminant par habitant d’ici 2050, la déforestation annuelle et les émissions de CO2 dues au changement d’affectation des terres seraient réduites de moitié par rapport à un scénario de maintien du statu quo. La diminution du nombre de bovins ne réduit pas seulement la pression sur les terres, mais aussi les émissions de méthane provenant de la panse des bovins et nitrous oxide emissions from fertilizing feed or manure management,” says Humpenöder “So replacing minced red meat with microbial protein would be a great start to reduce the detrimental impacts of present-day beef production.”
Microbial protein can be decoupled from agricultural production
“There are broadly three groups of meat analogs,” Isabelle Weindl, co-author and also researcher at PIK, explains. “There are plant-based ones like soybean burger patties, and animal cells grown in a petri dish also known as cultured meat, which is so far very expensive but got a lot of public attention recently. And there’s fermentation-derived microbial protein, which we consider most interesting. It is available in a large variety already today in supermarkets, for example in the UK or in Switzerland, and, importantly, it can be largely decoupled from agricultural production. Our results show that even accounting for the sugar as feedstock, microbial protein requires much less agricultural land compared to ruminant meat for the same protein supply.”
Microbial protein is made in specific cultures, just like beer or bread. The microbes are living on sugar and a steady temperature, and getting out a very protein-rich product that can taste like, feel like and be as nutritious as red meat. Based on the centuries-old method of fermentation, it was developed in the 1980s. The US Food and Drug Administration (FDA) greenlighted a microbial protein meat alternative (mycoprotein) as safe in 2002.
Green biotechnology needs to be fuelled by green energy
“Biotechnology offers a promising toolbox for a number of land-related challenges from ecosystems preservation through improving food security,” says co-author Alexander Popp, leader of the Land Use Management group at PIK. “Alternatives to animal proteins, including substitutes for dairy products, can massively benefit animal welfare, save water and avert pressure from carbon-rich and biodiverse ecosystems.” However, there are crucial questions attached to shifting more and more production from livestock to fermentation tanks – most importantly the energy supply for the production process.
“A large-scale transformation towards biotech food requires a large-scale decarbonization of electricity generation so that the climate protection potential can be fully developed,” Popp adds. “Yet if we do this properly, microbial protein can help meat-lovers embrace the change. It can really make a difference.”
Reference: “Projected environmental benefits of replacing beef with microbial protein” by Florian Humpenöder, Benjamin Leon Bodirsky, Isabelle Weindl, Hermann Lotze-Campen, Tomas Linder and Alexander Popp, 4 May 2022, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-022-04629-w
