Allez au contenu, Allez à la navigation



Les apports de la science et de la technologie au développement durable, Tome II : La biodiversité : l'autre choc ? l'autre chance ?

 

TROISIÈME PARTIE - VALORISER DURABLEMENT LA BIODIVERSITE

Il est parfois utile de reconsidérer les vérités d'évidence.

Si l'on s'attache au développement de l'humanité depuis 10 000 ans - ce qu'on a appelé la civilisation -, on doit constater que ce développement s'est fait au détriment des espaces naturels et de la biodiversité du vivant.

Faut-il alors préserver la biodiversité ?

Ne pourrait-on pas se contenter de limiter les excès de la pression anthropique à venir et de continuer à arbitrer, le plus souvent possible, en faveur des activités humaines chaque fois qu'elles conduisent à modifier ou à faire disparaître les écosystèmes ?

Cette façon de faire n'est plus pertinente parce qu'au-delà de l'attachement de chacun pour le patrimoine émotionnel de la biodiversité, celle-ci est d'abord un atout pour l'humanité.

La proximité d'une crise énergétique majeure liée à la raréfaction des ressources énergétiques fossiles et la nécessité d'atténuer les effets du changement climatique impose une forte inflexion de notre modèle de développement économique.

Dans cette perspective, l'utilité de la biodiversité des écosystèmes doit être considérée dans une double approche.

L'une, traditionnelle, qui consiste à garder à l'esprit qu'il est nécessaire de faire un usage durable des biens et services qu'elle nous propose,

L'autre, plus novatrice, qui consiste à faire de la biodiversité un des supports du nouveau modèle de développement auquel - les crises climatiques et énergétiques aidant - on ne pourra pas se soustraire.

Sur ce dernier point, deux axes de recherche se profilent : l'identification et la rémunération des services rendus par les écosystèmes et l'exploration d'un réservoir de biens qui pourrait être une des boîtes à outils de la quatrième révolution industrielle.

I. LA VALORISATION DES SERVICES ECOLOGIQUES

Les services écologiques sont comme une « main invisible » qui a permis le développement de l'humanité52(*).

Dans un article devenu depuis célèbre53(*), l'économiste R. Costanza a répertorié 17 grandes fonctionnalités produites par les écosystèmes de la planète, de la régulation du climat et de l'atmosphère à la production de nourriture et de matières premières.

Dans le même ordre d'idées, « l'évaluation du millénaire » qui s'efforçait, par ailleurs, de mesurer les risques d'appauvrissement de ces fonctionnalités les a regroupées en quatre grandes catégories de services (la logistique du système, les flux d'approvisionnement du système, la régulation du système et les services culturels).

Les écosystèmes de la planète dispensent à l'humanité des services qui sont autant d'économies externes indispensables.

Mais si ces apports sont très diversifiés, ils sont très insuffisamment reconnus.

A. DES SERVICES DIVERSIFIES

Par définition, les services écologiques qui s'expriment dans un environnement naturel ne se distinguent pas des manifestations de cet environnement, leurs fonctions essentielles ne sont donc pas toujours perceptibles.

Par exemple, les services de régulation de l'atmosphère de transformation du méthane et du Co2 assurés par les plantes et les micro-organismes sont invisibles mais essentiels. Un article récemment paru dans Nature (19 octobre 2006) a établi qu'au Svalbard, des micro-organismes recyclent le méthane émis par des volcans à 1250 mètres de fond.

Cela donne une idée de l'offre très diversifiée des services écologiques.

On mentionnera trois types d'exemples de ces services écologiques : les services sanitaires, agronomiques et hydrologiques.

1. Les services sanitaires

Des expériences convergentes effectuées au Brésil par l'Institut Oswaldo Cruz et aux Etats-Unis par le National Institut of Health Service ont prouvé expérimentalement que la biodiversité des milieux joue un rôle d'inhibiteur de pathologies graves pour l'homme (leishmaniose, maladie de Chagos, maladie de Lyme)

On a constaté à l'opposé que la destruction des milieux54(*) était un facteur favorisant la propagation de ces maladies :

- d'une part, les vecteurs porteurs de ces affections peuvent se transporter dans les milieux fréquentés par les hommes sans que leur ravageurs le fassent (c'est le cas de la punaise en Indonésie dans les palmeraies à huile plantées à la suite d'une déforestation),

- et, d'autre part, la destruction des milieux naturels peut entraîner celle de mammifères porteurs du pathogène mais ayant peu de contact avec l'homme, ce qui encourage les vecteurs à se fixer sur des mammifères qui ont plus de contact avec l'homme (chien, chat, rat).

Cette contention des pathogènes est très importante. Mais on en découvre la valeur lorsque les écosystèmes correspondants sont détruits.

Cette fonction d'inhibition assurée par les écosystèmes pourrait jouer un rôle capital dans la perspective du changement climatique.

On doit rappeler que les agents pathogènes pour l'homme sont 300 fois plus nombreux dans les zones tropicales que dans les régions tempérées.

Or, le changement climatique aidant, une partie d'entre eux pourrait connaître une translation vers des zones plus tempérées. On a déjà constaté que les épisodes de poussée d'El Niño, qui correspondent à un réchauffement, créent dans l'hémisphère sud une montée des épidémies.

Il va donc de soi que la limitation de l'extension de ces pathogènes sera d'autant plus forte qu'elle pourra s'adosser à des écosystèmes variés.

2. Les services agronomiques

a) La pollinisation

Dans les pays développés, les abeilles, domestiques et sauvages, sont les sentinelles de la dégradation progressive des écosystèmes.

Le collapsus actuel de leurs colonies est donc un signe très préoccupant.

Victimes des espèces invasives comme le frelon asiatique et de l'accroissement de l'usage de pesticide, elles sont aussi affaiblies - et donc rendues plus sensibles aux agressions de leurs pathogènes - par l'appauvrissement des biotopes agricoles, la suppression des haies et la généralisation des courtes périodes de floraison.

Or, ces apidés - il existe près de 20 000 espèces apparentées aux abeilles - contribuent à la survie de plus de 80 % des espèces de fleurs et à la production de 35 % de la nourriture végétale de l'homme (arboriculture, tomates, etc.) ; elles ont également un rôle très important dans le développement des cultures destinées au bétail (luzerne, trèfle) et des cultures oléagineuses (colza, tournesol).

Mais cet apport n'est maximal que lorsqu'il existe une biodiversité de milieu propice aux abeilles ou aux bourdons faute de quoi ils ne remplissent qu'imparfaitement ces fonctions.

L'exemple qui suit, tiré de travaux présentés par J.C. Lefeubvre, est une bonne illustration des effets d'une modification des écosystèmes sur la pollinisation et indirectement des pertes de rendement qui résultent de l'affaiblissement de la biodiversité des écosystèmes :

« Des légumineuses comme le trèfle sont essentiellement pollinisées par des insectes hyménoptères regroupés au sein de la superfamille des apoïdes et des bourdons.

La comparaison entre abeilles et bourdons donne un net avantage à ces derniers. Par rapport à une abeille, une reine de bourdon pollinise 5 fois plus de fleurs par minute, tandis que les ouvrières de bourdon à langue longue sont 2,5 fois plus efficaces et celles à trompe courte 1,5 fois plus que les abeilles. Par ailleurs, les bourdons travaillent par tous les temps alors que les abeilles sont de bons agents pollinisateurs uniquement par beau temps.

On conçoit dès lors que lorsque les agriculteurs producteurs de graines de trèfle dans le Val d'Authion ont vu leur rendement décliner fortement au fil du temps dans les années 1970, un regard particulier a été porté aux bourdons. Dans les conditions « normales », l'ensemble des bourdons présents, à trompe longue ou courte, associés parfois à des abeilles, permettent d'obtenir des récoltes de graines variant de 600 à 800, voire 1250 kg/ha.

(...) Les chutes de rendement constatées l'étaient dans les zones soumises au remembrement caractérisé par des arasements de talus boisés et se traduisant par des chutes importantes de densité de bourdons aux 100 m2 (inférieure à 20). Cela s'explique par le fait que les reines fondatrices de colonies ne peuvent hiverner dans les champs soumis au labour ; elles se réfugient sur les talus (sous la mousse, dans la terre ou le terreau des arbres creux). Au printemps, elles bénéficient pour nourrir leur colonie du nectar des plantes sauvages à floraison précoce telles que : les saules, le bugle rampant, le merisier, etc. que l'on trouve sur les talus à un moment où aucune plante domestique ne fleurit sur les champs. La destruction des talus se traduisant donc par une chute importante des populations de bourdons, la densité de ces insectes étant trop faible, bien des fleurs ne pouvaient être fécondées, d'où des rendements se situant autour de 200 kg/ha.

Mais les données se sont compliquées avec l'arrivée de nouvelles variétés de trèfle, en particulier d'un trèfle tétraploïde. En effet, si ce trèfle est intéressant en raison de sa production de biomasse, on avait négligé le fait que si les feuilles s'accroissent, il en est de même de la longueur de la corolle. Cette élongation élimine bien sûr les abeilles mais aussi tous les bourdons à trompe courte ; une seule espèce est alors capable de polliniser les fleurs. Résultat encore plus catastrophique : les bourdons à trompe courte développent un comportement spécifique, le « robbing » qui lui fait percer des trous à la base des fleurs pour aller chercher le nectar, se transformant d'auxiliaire en ravageur de culture. C'est ainsi que dans les conditions d'une zone remembrée, avec seulement 10 bourdons/100m2, la production chute à 80kg/ha, soit d'un facteur 10 par rapport à la « productivité » d'un écosystème intact. »

b) Les autres apports agronomiques

Outre sa contribution au processus d'enrichissement des sols, la biodiversité des milieux agricoles est à la fois un facteur de productivité globale agricole, un moyen de limiter la pollution, un support de résistance aux modifications environnementales et un milieu de contention des ravageurs.

(1) Un facteur de productivité agricole

Cette faculté des écosystèmes peut s'approcher de deux façons :

- au regard de la productivité totale des facteurs employés.

Un article paru il y a peu55(*) dans « Science » établit que les biocarburants issus de prairies à grande biodiversité et cultivées avec peu d'insecticide avaient une efficacité de lutte contre l'effet de serre plus de 200 % supérieure à celles des grandes monocultures de maïs, produisant de l'éthanol avec beaucoup d'intrants.

- en fonction de la biomasse produite.

Plusieurs études établissant une corrélation positive entre le nombre d'espèces herbacées dans un espace et la biomasse produite.

Une étude européenne faite dans plusieurs pays établit cette corrélation :

Cette étude confirme une expérimentation de même nature faite aux Etats-Unis, dont les résultats sont proches, à cette réserve près que cette dernière fait apparaître un plateau de productivité au-delà de 15 espèces.

Cette augmentation de la productivité, en relation avec le degré de biodiversité, peut s'expliquer par différents phénomènes de complémentarité :

- entre les végétaux manquant d'azote et ceux le fixant mieux dans le sol,

- entre les végétaux qui injectent plus de flux carbonés dans le sol et ceux qui en injectent moins.

(2) Un facteur de dépollution

Des études, menées en Europe et aux Etats-Unis, ont montré que l'accroissement de la biodiversité d'une parcelle affecte négativement la présence de nitrate dans le sol.

(3) Un support de résistance aux modifications de l'environnement

La biodiversité des écosystèmes est « une mémoire de réussite » puisqu'elle est la résultante, dans l'hémisphère Nord, de l'évolution d'écosystèmes qui ont réussi à résister aux variations de l'environnement depuis la dernière glaciation.

Conserver cette mémoire est donc essentiel dans la perspective du changement climatique.

(4) Un mécanisme de limitation des ravageurs

L'INRA de Rennes a montré que la destruction des zones bocagères a eu un effet sur la montée des pucerons ravageurs des cultures. En open field, ces ravageurs ne sont plus contrôlés, alors qu'en zone bocagère ils subissent un double contrôle - assez raffiné puisque variable suivant les conditions hygrométriques - soit d'un champignon, soit d'un hémisphère.

Des expériences similaires effectuées également par l'INRA, mais en milieu forestier, ont montré que l'insertion de feuillus dans une plantation industrielle de conifères faisait baisser l'impact des ravageurs, probablement parce que ceux-ci hébergent deux fois plus de prédateurs de ces ravageurs que la monoculture forestière de pins.

Malgré ces études, la destruction du bocage, des talus et haies se poursuit, aux limites du Poitou et de la Vendée notamment, car la grande presse, la presse quotidienne régionale et la presse professionnelle en font trop peu état et véhiculent encore le productivisme, de même que les modalités d'application de la politique agricole commune.

3. Les services hydrologiques

Les zones humides - dont plus de la moitié ont disparu un France depuis 50 ans - les forêts, les talus, constituent autant d'écosystèmes qui jouent un rôle essentiel dans la distribution hydrologique.

Le rôle des marais en matière de prévention des crues que l'on avait oublié, est revenu au premier plan à l'occasion de la crue de la Vilaine qui a particulièrement atteint la ville de Redon il ya quelques années, et dont l'ampleur était imputable au fait que l'on avait asséché les zones humides situées en amont de la ville.

Mais ces zones jouent également un rôle dans l'élimination des nitrates du sol grâce à un double processus de rétention et d'élimination par les micro-organismes.

De même, l'hydrologie des systèmes bocagers permet d'éviter la rapidité d'écoulement des eaux, ce qui permet à la fois d'endiguer les effets des crues et de limiter, en saison sèche le niveau des étiages.

Cet effet biologique est conforté par un phénomène physique car le bocage crée l'obligation d'avoir des sillons perpendiculaires aux pentes alors qu'en open field les sillons sont souvent parallèles aux pentes, ce qui amplifie l'écoulement des eaux et l'érosion des sols.

Dans le même esprit :

- les micro écosystèmes mixtes arbres-enherbage le long des ruisseaux ont des effets de filtration forts des effluents agricoles :

- les bordures arborées permettent de capter une partie des éléments fertilisants, nitrates et phosphorés.

Ainsi, d'après une étude menée par Arvalis, une bordure enherbée de 6 mètres de large permet de neutraliser 85 % des pesticides s'écoulant par ruissellement56(*).

4. L'ingénierie écologique

L'identification de plus en plus précise des économies externes que les écosystèmes nous fournissent gratuitement, prouve l'intérêt d'une nouvelle discipline depuis deux décennies : l'ingénierie écologique.

Celle-ci utilise notre connaissance des fonctionnalités des écosystèmes, en les artificialisant afin de mettre au point des processus de production ou de restauration plus durables.

Par exemple, la phytoremédiation utilise aussi amplement que possible l'ensemble des possibilités d'actes de plantes à des fins de dépollution (rhizofiltration dans les milieux humides, phytoextraction des métaux lourds, phytodégradation enzymatique de certains composés polluants, etc.).

Autre exemple, la restauration récente des berges de l'Isle grâce à des travaux de génie écologique est moins coûteuse et plus durable que les techniques classiques de génie civil.

* 52 On peut même affirmer, comme le fait J.C. Lefeubvre, que l'économie industrielle au XIXème siècle a pris son essor grâce à la constitution de gisements de charbon dans les zones humides du carbonifère. En quelque sorte, un service écologique à retardement.

* 53 R. Costanza et al. « The Value of the worlds' ecosystem services ». Nature 1997 - vol.387.

* 54 Notamment dans les zones intermédiaires entre les campagnes et les villes où les biotopes sont déséquilibrés et favorables aux insectes vecteurs de transmission (mouches, moustiques, tiques)

* 55 David Tilman - Science - Décembre 2006

* 56 Ce qui ne règle pas le sort des 25 % à 70 % de produits phytosanitaires volatilisés dans l'atmosphère.