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Permaculture

La permaculture est, à l'origine, une conception de l'agriculture et de l'horticulture durable fondée sur l'observation minutieuse des écosystèmes et des cycles naturels et leur imitation. C'est un mot-valise anglais formé à partir de « permanent (agri)culture » ; en français : « agriculture durable » ou « culture permanente ». Cependant l'expression « agriculture durable » a aujourd'hui pris un sens plus large.

Elle a été élaborée dans les années 1970 par le biologiste australien Bill Mollison et son élève David Holmgren. En 1981, Mollison reçoit le Right Livelihood Award pour son travail.

La notion de permaculture a progressivement été étendue à une conception systématique de l'environnement et à une éthique normative définissant des modes de vie et un fonctionnement de la société souhaitables.

En Europe, la permaculture est pratiquée aussi bien dans des jardins privés que dans des fermes de taille moyenne.

Définition

La permaculture est, selon ses concepteurs Australiens David Holmgren (biologiste) et Bill Mollison (essayiste), à la fois une science et un art de concevoir des écosystèmes régénératifs en s'inspirant du fonctionnement du vivant (biomimétisme ou écomimétisme). Elle rassemble à la fois une éthique, un ensemble de principes, ainsi que des outils méthodologiques permettant de concevoir tous types de systèmes, du petit potager familial à l'aménagement de bassins versants, en passant par des lieux de vie et des systèmes agronomiques. Pour Laura Centemeri, chargée de recherche au CNRS « en permaculture, il y a trois principes fondateurs : prendre soin des humains, prendre soin de la terre, partager équitablement les ressources. ».

Théorisée dans les années 1970 par Bill Mollison et David Holmgren, le terme « permaculture » signifiait initialement « agriculture permanente » (de l'anglais « permanent agriculture »^[3]) et faisait explicitement référence à la conception de systèmes agricoles. À partir des années 1990, sous l'impulsion de David Holmgren, il a été progressivement étendu pour signifier « culture de ce qui est permanent » dans le sens (sociologique) de pérenne ou viable^[4]. Avec ce sens étendu, la permaculture peut être appliquée à d'autres domaines.

La permaculture utilise entre autres des notions d'écologie^[6], de systémique, de paysage, d'agriculture biologique, d'agroécologie, de biomimétisme, d'éthique, de philosophie et de pédologie. La permaculture invite à mettre ces aspects théoriques en relation avec les observations réalisées sur le terrain de façon harmonieuse.

Le terme est toutefois utilisé pour désigner la forme d'agriculture basée sur ces principes.

Histoire

Origine du mot

Le terme « permaculture » est un mot-valise. Il est issu de l'expression américaine « permanent agriculture » qu'utilisa l'agronome américain Cyril George Hopkins dans son livre de 1910 Soil Fertility and Permanent Agriculture. Franklin Hiram King (en) la reprit dans son livre de référence de 1911 Farmers of Forty centuries or Permanent Agriculture in China, Korea and Japan. L'expression « permanent agriculture » sous-entend des méthodes culturales qui permettent aux terres de maintenir et développer leur fertilité naturelle. En 1929, Joseph Russell Smith a résumé sa longue expérience de cultures pour l'alimentation humaine et animale avec des fruits et des noix dans le livre Tree Crops: a permanent agriculture.

Le terme « permaculture » lui-même a été utilisé pour la première fois par Bill Mollison et David Holmgren dans leur livre Permaculture One paru en 1978.

Influences

L’Australien Percival Alfred Yeomans introduisit dans les années 1950 la méthode des contours (« Keyline Design ») (en) comme méthode d’approvisionnement et de distribution en eau d’un site. Cette approche de l'aménagement influença fortement les fondateurs de la permaculture.

Jusqu'à ce que Bill Mollison rencontre Masanobu Fukuoka en 1973 et lise son livre La révolution d'un seul brin de paille (1975, traduit en anglais en 1978), il se demandait comment intégrer de manière satisfaisante les céréales et les légumineuses dans la permaculture. Les travaux du Japonais en agriculture naturelle le mirent sur la voie. Il avait réussi notamment la culture du riz et de l'orge sans travail du sol (sous une couverture permanente de trèfle blanc), sans désherbage mécanique, sans engrais préparé et sans pesticide, tout cela avec des rendements égaux et parfois supérieurs à ceux de l'agriculture chimique. Bill Mollison, dans son second livre Perma-Culture 2, fait doublement référence à Fukuoka : il s'appuie sur ses travaux agricoles, mais le cite aussi en introduction comme celui ayant le mieux énoncé la philosophie de la permaculture.

Howard T. Odum eut aussi une influence importante, surtout pour David Holmgren : le travail d’Odum a surtout porté sur l’écologie des systèmes, en particulier le principe de puissance maximum, duquel découle l'idée cardinale que les écosystèmes tendent à optimiser l'utilisation de l'énergie.

Une autre influence précoce est due aux expériences et ouvrages de Ruth Stout aux États-Unis et d’Esther Deans en Australie, pionnières des méthodes de culture sans travail du sol.

Mais l'idée est beaucoup plus ancienne, ainsi que le décrit Christophe Gatineau dans son ouvrage Aux sources de l'agriculture, la permaculture : illusion et réalité. Il explique qu'aux XVII^e et XVIII^e siècles sont déjà publiés des ouvrages de précurseurs de la permaculture. Ainsi, L'Agronome, ou dictionnaire portatif du cultivateur de Pons Augustin Alletz mentionne dès 1760 que :

« C’est une chimère que de prétendre donner une méthode d'Agriculture générale : il en faudrait une différente pour chaque province ou chaque canton ; car chaque province ne doit travailler à perfectionner que ce qu'elle possède, et ne faire d'essais que sur les productions analogues à son terroir. »

Il explique également : « … C'est donc une nécessité pour le progrès de l'Agriculture de ne suivre que des exemples tirés d'un terrain, qu'on sait être semblable à celui qu'on veut fertiliser. ». Chaque province ne doit travailler à perfectionner que ce qu'elle possède. Cette diversité s'oppose à l'uniformité et à la mondialisation des pratiques et des savoir-faire agricoles, ajoute l'auteur de cet essai. À cette époque l'agriculture n'est pas un ensemble de techniques mais un « art » à part entière (une méthode globale cohérente).

Mollison et Holmgren : cofondateurs de la permaculture

Au milieu des années 1970, les Australiens Bill Mollison et David Holmgren commencèrent à développer des idées pouvant être utilisées pour créer des systèmes agricoles stables. Ce travail résultait de leur perception d’une utilisation toujours plus importante de méthodes agro-industrielles destructrices qui polluaient l’eau et la terre, réduisaient la biodiversité et érodaient des millions de tonnes de terres auparavant fertiles. Une approche appelée « permaculture » fut leur réponse et fut rendue publique pour la première fois avec la publication en 1978 du livre Perma-Culture 1, une agriculture pérenne pour l'autosuffisance et les exploitations de toutes tailles.

Le terme permaculture signifiait initialement « agriculture permanente » mais fut, plus tard, étendu à « culture permanente » pour intégrer les aspects psychosociaux et pédagogiques nécessaires à la durabilité d'un système.

Après la publication de Permaculture One, Mollison et Holmgren affinèrent et développèrent leurs idées par l'application de leur méthode. Selon Holmgren, ils mirent en œuvre « la conception consciente de paysages qui miment les modèles et les relations observés dans la nature, visant à obtenir une production abondante de nourriture, de fibres textiles et d’énergie pour satisfaire les besoins locaux ». Cette information est structurée dans des livres plus détaillés, à commencer par Permaculture 2. Mollison enseigna dans plus de 80 pays et son cours certifié de 72 heures fut suivi par des centaines d’étudiants. La permaculture vise à ce que le plus grand nombre d'individus se l’approprie, c’est pour cela que les principes de conception en permaculture sont le prolongement de la position qui veut que « la seule décision éthique soit de prendre la responsabilité de notre propre existence et de celle de nos enfants ».

À partir du début des années 1980, le concept avait évolué et était passé d’un système de conception de systèmes agricoles à un processus plus holistique de conception de sociétés humaines jugées durables. La permaculture se développe rapidement dans le monde avec la création d'instituts, de revues et de projets d'aide au développement avec Declan Kennedy en Allemagne, Robyn Francis en Australie et Rosemary Morrow dans de nombreuses contrées.

En 1991, un documentaire en quatre parties d’ABC production, intitulé The global gardener, montrait la permaculture appliquée à différentes situations à travers toute la planète, portant le concept à l’attention d’un public plus large.

Le formateur anglais en permaculture Patrick Whitefield, suggère qu’il y a deux mouvements de permaculture : la permaculture originelle et la permaculture de design.

• La permaculture originelle (agriculture permanente) est la conception consciencieuse et la gestion de systèmes agricoles productifs qui possèdent les caractéristiques de diversité, de stabilité et de résilience des écosystèmes naturels. C'est l'intégration harmonieuse de l'homme dans son environnement pour qu'il puisse en retirer ce qui lui est nécessaire, la nourriture, l'énergie, le logement, ou plus généralement tout ce dont il a besoin de matériel ou non pour vivre de manière soutenable.
• La permaculture de design (conception de systèmes naturels) considère les connexions dans un écosystème ainsi que son fonctionnement, et en déduit des principes d’efficacité énergétique applicables à tous les types de systèmes humains (transport, société, agriculture…). À travers une observation minutieuse des énergies naturelles, des systèmes de design efficaces peuvent être développés.

Philosophie et éthique

La permaculture est une philosophie portée à la connaissance du grand public par différents praticiens de cette dernière, lesquels ont écrit à propos de ses principes fondamentaux.

Au Japon, Masanobu Fukuoka, en 2005, dans "La révolution d'un seul brin de paille" y mentionne, par le biais de paraboles philosophiques, l'aspect révolutionnaire et donc engagé relativement au concept de souveraineté alimentaire, à titre d'exemple. En effet, il y déroule les réflexions qui ont été les siennes alors qu'il vivait dans une forme d'autarcie dans une ferme, laquelle recevait des élèves. Certains passages de l'ouvrage constituent des dialogues, à la manière des dialogues de Socrate. Il y explique ainsi, notamment, le titre de cet ouvrage - dont la préface décrit le contenu philosophique et pratique - avec une parabole qui, en paraphrasant, indique que le brin de paille seul casse facilement, alors que des brins de pailles par dizaines, rassemblés en botte, sont incassables.

Extrait de la préface : "Les lecteurs qui attendent de ce livre qu'il ne parle que d'agriculture seront surpris de découvrir que c'est aussi un livre sur l'alimentation, la santé, les valeurs culturelles, les limites de la connaissance humaine. D'autres lecteurs qui seront venus à ce livre pour avoir entendu parler de sa philosophie, seront surpris de le trouver rempli de connaissances pratiques sur la culture du riz et des céréales d'hiver, des agrumes et des légumes dans une ferme japonaise. (...)".

En France, Pierre Rabhi la fera connaître par un procédé similaire : la pratiquer et proposer des paraboles philosophiques au grand public, notamment dans son ouvrage "Vers la sobriété heureuse".

Nelly Pons, également, dans "Océan plastique" et "Débuter son potager en permaculture" y indique les liens complexes qu'elle entretient avec la pensée moderne, qu'Edgar Morin nomme "la pensée complexe", ainsi que quelques pratiques rurales lesquelles sont mises en lien avec des pratiques urbaines.

La permaculture s'appuie sur une éthique. C'est un ensemble de valeurs fondamentales qui gouvernent la réflexion et l'action.

L'éthique de la permaculture peut être résumée ainsi :

• Prendre soin de la nature (les animaux, les sols, les forêts, l’eau, etc.) ;
• Prendre soin de l’humain (soi-même, la communauté et les générations futures) ;
• Partager équitablement (considérer les limites planétaires, limiter la consommation et partager le surplus).

Principes

 La permaculture repose sur l’observation minutieuse de l’efficacité des écosystèmes naturels pour en tirer des principes directeurs universels. Chaque pratiquant de la permaculture, ou permaculteur, peut ajouter de nouveaux principes qui enrichissent ceux des origines (en particulier ceux de Bill Mollison et de David Holmgren).

Parmi ces principes, tirés de l'observation de systèmes naturels résilients, on peut citer :

• Favoriser la diversité ;
• Valoriser les bordures ;
• Observer et interagir ;
• Capter et stocker l'énergie ;
• Obtenir une production ;
• Appliquer l'autorégulation et accepter la rétroaction ;
• Favoriser les ressources renouvelables ;
• Les déchets des uns sont les ressources des autres ;
• Intégrer plutôt que séparer ;
• Travailler avec la nature ;
• Le problème est la solution ;
• Chaque élément remplit plusieurs fonctions ;
• Chaque fonction est remplie par plusieurs éléments ;
• Prendre la responsabilité de sa propre vie…

La permaculture est une manière d’appréhender un écosystème dans sa globalité, d’observer les interactions entre ses composants, et de chercher à y intégrer les activités humaines dans le respect des processus naturels. Elle suppose le respect de la nature, par exemple par la réduction des déchets et le remplacement des biocides par des moyens de contrôle naturels. Elle peut s'appliquer aussi bien au réaménagement d’une vaste zone industrielle que d’une ferme individuelle.

La permaculture constitue un mode de pensée et une vision du monde qui pour certains va au-delà des seules pratiques de production agricole.

« La permaculture, c’est aider les gens à faire des choix de re-design : fixer de nouveaux buts et apporter un changement dans la manière de penser qui affectent non seulement leurs actions chez eux, mais également leurs actions sur leur lieu de travail, leurs emprunts et leurs investissements » (April Sampson-Kelly d'après Michel Fanton ). Des exemples incluent l’emploi de solutions complexes de transport, une utilisation optimale des ressources naturelles comme l’énergie solaire.

Aménagement de l'espace

L’aménagement de l'espace, ou zonage, est fondamental pour la permaculture. Certains auteurs font écho à cette approche, en architecture par exemple. Il suppose l'observation et la compréhension de zonages existants dans la nature.

Le concept de zonage en permaculture a une source prestigieuse avec l'économiste Allemand Johann Heinrich von Thünen qui théorisa l'aménagement de l'espace en cercles concentriques où la mise en valeur d'un espace est fonction de sa distance avec le centre. Plus la zone est éloignée de ce centre, et plus la viabilité économique de certaines productions diminuera. Si ce centre est la ville pour von Thünen, c'est souvent la maison en permaculture. Il convient de noter qu'en permaculture, ce n'est pas tant la viabilité économique que la moindre utilisation de l'énergie qui conduit à l'organisation de l'espace.

Ainsi, les zones de permaculture sont définies selon leur fréquence d'utilisation, c'est-à-dire la fréquence des déplacements nécessaires pour y accéder. Il est traditionnellement fait référence à 5 ou 6 zones, selon que l'on décrive la maison comme une zone en soi ou non. Les zones moins fréquemment récoltées ou visitées étant situées plus loin. Ces 6 zones sont :

• Zone 0 : la maison elle-même ;
• Zone 1 : le jardin et les éléments nécessitant une attention quotidienne et soutenue ;
• Zone 2 : le verger et la basse-cour ;
• Zone 3 : les pâturages et les céréales. Cette production tend à être plus orientée vers la vente ;
• Zone 4 : les pâtis et les bois. Cette zone est souvent laissée aux plantes indigènes ;
• Zone 5 : espace sauvage. L'intervention humaine se limite à la récolte de plantes utiles spontanées.

Ce zonage peut rappeler celui qui existait au Moyen Âge dans les régions d'openfield. Voir Organisation communautaire au Moyen Âge. Il est repris, de façon simplifiée, dans le Jardin à trois zones de Markus Gastl.

Une méthode concrète

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Obredim (acronyme anglais pour observation, boundary, resource, evaluation, design, implementation et maintenance) est une méthode d'ingénierie permettant de démarrer un projet concret de permaculture.

• l’'observation permet de récolter des informations qui servent à comprendre le fonctionnement naturel de l'écosystème local. L'observation d'un site sur une année entière permet de considérer de multiples facteurs : la topographie, les cycles biologiques de la faune, de la flore et du sol, les vents et leurs caractéristiques, l'écoulement des pluies et leur densité, l'ensoleillement et les ombres, le débit des cours d'eau, etc.
• Les limites (boundaries) sont aussi bien matérielles (limites géographiques ou financières), qu'immatérielles (compétence, législation, etc.).
• Les ressources incluent les personnes impliquées, les finances, ce que vous pouvez faire pousser ou produire dans le futur, ce que vous voulez voir et faire sur le site.
• L’évaluation de ces trois premières étapes vous permet de préparer les trois suivantes. C’est une phase ou l’on prend en considération toutes les choses à portée de main avec lesquelles on va travailler, existantes ou que l’on souhaite avoir, et où l’on regarde en détail leurs besoins spécifiques, afin d’identifier ses propres besoins en termes d’information.
• La conception (design) est toujours un processus créatif et intense et l’on doit utiliser au maximum ses capacités à voir et à créer des relations synergiques entre tous les éléments identifiés dans la phase ressources.
• La mise en œuvre (implementation) est littéralement la première pierre posée à l’édifice, quand on aménage soigneusement le site en fonction de l’agenda décidé.
• La maintenance est nécessaire pour garder le site à son maximum de santé, en faisant des ajustements si nécessaire.

Une bonne conception évite d'avoir à recourir à des ajustements majeurs. L'observation doit se poursuivre tout au long du projet permaculturel. Pour inclure ce besoin d'observation et d'adaptation continue, l'approche Obredim a été étendu à deux étapes supplémentaires la re-evaluation et le tweaking pour devenir obredimet.

Applications de la permaculture

Agriculture

L’agriculture est chronologiquement le premier objet de la permaculture et donc le plus étudié. Il existe une grande diversité d'approches différentes pour l'agriculture en utilisant la permaculture du simple fait qu'il existe une très grande variété de territoires et de climats. Toutefois, ce qui unit ces différentes pratiques est la recherche de la soutenabilité énergétique. C'est bien l'efficacité énergétique qui est toujours recherchée, que cela soit en évitant un travail inutile, faire d'un déchet une ressource, valoriser les services gratuits rendus par les écosystèmes, ou encore réduire les consommations et les déplacements.

Les praticiens agricoles de la permaculture pratiquent de fait une agriculture biologique et n'utilisent pas d'intrants chimiques, issus pour la plupart de l'industrie pétrochimique. En permaculture, on pratique presque systématiquement le non labour afin de ne pas détruire la pédofaune (ou faune du sol) et de ne pas oxyder le complexe argilo-humique, garant d'une bonne fertilité du sol. Cette simplification permet également de réduire ou supprimer la pénibilité du travail et l'investissement que représentent les labours. La permaculture centre son approche sur l'arbre et la forêt. Ceci se traduit, par exemple, par la revalorisation des haies en bordure des cultures et des bocages comme garant de la biodiversité et de la limitation de l'érosion éolienne.

L’écologue Robert Harding Whittaker a montré qu’un écosystème naturel mature est largement plus productif que n’importe quel système humain de production de nourriture. La productivité primaire nette d'une forêt tempérée caduque est deux fois celle d'une terre cultivée moyenne (1 200 g/m²/an (gramme de matière sèche par mètre carré et par an) contre 650 g/m²/an), du fait d'une utilisation de l’énergie, de l’eau et des nutriments beaucoup plus efficace que celle de l'agriculture dite conventionnelle). La permaculture s’est donc orientée vers la recherche de la mise en place d’agroécosystèmes productifs s’inspirant du fonctionnement des écosystèmes naturels. L’agriculture naturelle de Masanobu Fukuoka ou les travaux sur la sélection de céréales pérennes du land institute de Wes Jackson en sont de bons exemples. La ferme du Bec-Hellouin a poussé cette intensification à son maximum avec sa méthode nommée écoculture.

Les frères de la Communauté Saint-Jean, religieux catholiques, pratiquent la permaculture à la suite de l'appel du pape dans l'encyclique Laudato si’ de 2015. Afin de prendre soin de la nature et de l'humanité, ils ont mis en place une académie pour une écologie intégrale.

Forêt, source d'inspiration majeure

 Du fait que les écosystèmes naturels sont supposément plus productifs que les systèmes de production humains, la permaculture s'attache à utiliser les modèles d'écosystèmes naturels et à s'en rapprocher autant que possible. Un des modèles fondamentaux est celui de la forêt, composé de sept strates :

1. La canopée ;
2. La couche des arbres intermédiaires (fruitiers nains) ;
3. Les arbustes ;
4. Les herbes annuelles ;
5. Les plantes de couverture ;
6. La rhizosphère ;
7. La strate verticale (lianes, vignes) ;
8. La mycosphère.

L'efficacité productive supposée des systèmes forestiers pousse certains pratiquants de la permaculture à recréer des forêts en y introduisant des plantes utiles. On parle de jardin-forêt et aussi d'agroforesterie. À Mouscron en Belgique, Gilbert Cardon a réalisé en ville un jardin forêt avec plus de 2000 arbres sur 1 800 mètres carrés. Martin Crawford a conçu une forêt-jardin de 2 acres (environ 8 500 mètres carrés) à Dartington en Angleterre.

Cette pratique ancienne serait particulièrement adaptée au milieu tropical. Elle connait notamment une revalorisation importante depuis que la communauté scientifique s'y est intéressée à partir des années 1970.

D'autres approches de la permaculture se focalisent sur la pédologie forestière. Dans ce cas, l'accent est mis sur la création d'humus (ou humification) et à la couverture permanente du sol par paillage (parfois aussi appelé mulch) comme dans les écosystèmes naturels forestiers, où feuilles, branchages et autres déchets forment une litière permanente. Dans ce cas, la présence formelle d'arbres n'est pas nécessaire, comme dans les pratiques du jardin autofertile (autrement appelé synergétique) d'Emilia Hazelip qui elle-même s’inspirait beaucoup des travaux de l’agriculteur Japonais Masanobu Fukuoka, fondateur de l’agriculture naturelle, ou dans les pratiques agricoles à base de BRF (Bois raméal fragmenté) développées notamment par Gilles Lemieux au Québec.

Le modèle forestier est aussi particulièrement valorisé en permaculture pour sa résilience écologique et son efficacité à lutter contre les problèmes d'érosion du fait d'une couverture végétale et d'un développement racinaire permanent retenant le sol.

Biodiversité

Le principe de ces écosystèmes est qu'ils mettent en œuvre un équilibre évolutif dans l'association des espèces des différents règnes qui y vivent. Un exemple universel est l'association des racines et des champignons (rhizosphère) : les champignons fournissent des sels minéraux puisés dans le sol en échange des sucres provenant de la plante.

En pratique on favorise la diversité dans les aménagements agricoles. Les cultures sont donc conduites au minimum selon le principe de la polyculture. Bien plus, on recherche constamment les meilleures associations culturales et les compagnonnages de plantes. En cela, la permaculture s'oppose à l'agriculture intensive en partie tournée vers les monocultures.

Par exemple, la permaculture valorise les associations culturales traditionnelles qui ont montré leur efficacité comme la culture de la courge avec le maïs et le haricot (technique des trois sœurs ou milpa). Encore pratiquée couramment, en Amérique centrale et du Nord notamment, elle est efficace car, sur une surface réduite, le haricot permet de fertiliser le sol en fixant l'azote de l'air au niveau des nodosités à rhizobiums de ses racines, le maïs quant à lui fournit un tuteur pour le haricot, et les feuilles de la courge couvrent le sol et en conservent l'humidité.

De même, les synergies entre espèces différentes sont fréquemment utilisées. De nombreux compagnonnages sont possibles : poireau avec fraisier, pomme de terre et ail, navet et laitue… Ces associations bénéficient ainsi de plusieurs effets : fertilisation par fixation d'azote, protection contre des nuisibles, utilisation optimale de l'espace tant aérien que racinaire, etc.

Agriculture de conservation, agroforesterie

La permaculture a pour objet d'obtenir un sol vivant permettant la fixation du carbone, à terme de se passer du travail du sol (semis direct sur couverture végétale), à nourrir le sol (et non la plante) en accumulant sur le sol une litière qui fait office de mulch et de nourriture pour le sol. En sous-sol le carbone amené par les racines des plantes pérennes (agroforesterie) ou annuelles (intercultures en agriculture de conservation). Les racines fines meurent selon des cycles réguliers et forment de l'humus. Le sol étant vivant car constamment nourri par des apports de matières organiques réguliers, le travail du sol n’est plus nécessaire. Il est réalisé par les organismes vivants qui y prospèrent. Le plus délicat réside dans la transition entre les deux phases pendant laquelle la compaction et le salissement des parcelles sont des problèmes dont les solutions sont à planifier sur plusieurs années.

Effet de bordure

 Avec l'émergence de l'écologie, ont été analysés de plus en plus finement les effets de frontière écologique. La zone de transition entre deux écosystèmes s'appelle un écotone. Pour un permaculteur, cette bordure entre deux écosystèmes est un lieu privilégié, plus riche en biodiversité et en interactions. En cela, c'est un lieu dont le potentiel productif est notable. L'implantation de haies (bocagères ou non) qui font l'interface entre la forêt et la parcelle cultivée, de plans d'eau qui disposent d'une interface entre l'eau et le sol sont particulièrement recherchés dans les projets de permaculture. Afin de stimuler ces effets de bordure entre écosystèmes, les permaculteurs cherchent régulièrement à maximiser ces zones d'échanges en leur donnant des formes ondulantes ou arrondies.

Plantes vivaces

Les plantes vivaces sont souvent utilisées dans les conceptions permaculturelles. Puisqu’elles n’ont pas besoin d’être replantées chaque année, elles ont généralement besoin de moins de maintenance et de fertilisants. Elles sont importantes surtout dans les zones extérieures et dans les systèmes à étages.

Animaux

Un principe stratégique de la permaculture est de favoriser les relations de synergie entre humains et animaux ; les canards et les oies, s’ils ne sont pas trop nombreux, ont ici une fonction d’aide au jardinage

Beaucoup de projets de permaculture utilisent aussi certains animaux (y compris domestiques) pour la gestion, la gestion restauratoire et l'équilibre des milieux de polycultures. Tout écosystème durable a une composante animale. La science a montré que sans la contribution des animaux, l'intégrité écologique diminue ou disparaît.

Les vers de terre fabriquent, entretiennent et aèrent le sol (tant qu'il n'est pas trop acide, trop chaud ou trop froid).

Des animaux consommateurs d'insectes ou de limaces et escargots (de la coccinelle, à la grive en passant par le perce-oreille, la musaraigne, les reptiles et amphibiens, le hérisson, la poule, l'oie, le canard, la dinde, etc.) limitent la prolifération de ces invertébrés déprédateurs.

Des animaux omnivores ou détritivores peuvent nettoyer voire totalement désherber une parcelle à ensemencer (poules, cochons).

Des herbivores tels que lapins, moutons, bovins tondent les herbacées ; les chèvres peuvent débroussailler un sous-bois, élaguer les basses branches ou manger des plantes très invasives telles que la renouée du Japon. Les herbivores valorisent des végétaux autrement non utilisés. Ils peuvent en saison sèche limiter l'évapotranspiration sur les zones non cultivées (allées…).

Tous apportent des excréments riches en fibres et/ou en oligo-éléments assimilables, favorisant le sol, ses plantes et ses champignons.

De la même manière, sous l'eau, les poissons sont complémentaires de cultures aquatiques.

Certains animaux sont des sources possibles de fumier ou d'excréments (bouses, crottins, etc.) mais aussi de viande, laine, plumes, fourrure, etc.

L'intérêt de la présence d'animaux dans le système permacole est lié à leur mode d'alimentation, permettant d'une part un bon recyclage des nutriments, mais aussi une bioturbation, une aération naturelle et un bon drainage du sol, le défrichage ou entretien des « mauvaises herbes », la consommation des fruits tombés (avec germination/dispersion des graines parfois), la limitation des ravageurs. Les nutriments sont recyclés par les animaux, transformés à partir d'une forme brute inassimilable (comme l'herbe ou les brindilles) en fumier ou humus plus dense en nutriments.

Des nichoirs ou lieux assimilés peuvent favoriser la faune sauvage près de la culture et dans les arbres. Le lieu (zonage) et le moment d'action de l'animal domestique doivent toutefois être contrôlés (grillage ou poulailler mobile, clôture électrique mobile…). Les animaux ont en outre besoin d'eau et de plus d'attention quotidienne que les plantes.

Énergie

 Appliquer les valeurs de la permaculture signifie utiliser moins de sources d’énergie non renouvelable, en particulier les formes dérivées du pétrole. Brûler des combustibles fossiles contribue à l’effet de serre et au réchauffement climatique. La permaculture appliquée à l’agriculture a pour vocation de créer un système renouvelable qui ne dépend que d’une quantité minimale d’énergie. L’agriculture traditionnelle préindustrielle était intensive en termes de travail, et l’agriculture industrielle est intensive en termes d’énergies fossiles. La permaculture agricole est quant à elle intensive en matière grise ; c'est une manière de travailler plus en phase avec la nature. L’énergie utilisée doit de préférence provenir de ressources renouvelables comme le vent, le solaire passif, ou les biocarburants.

Un bon exemple est la serre poulailler. En accolant le poulailler à une serre solaire, on réduit le besoin de chauffer la serre avec des énergies fossiles, car la serre est réchauffée par le métabolisme des poulets. On utilise également leurs déchets (plumes, déjections, chaleur, grattage du sol) pour diminuer le travail : les déjections fertilisent, les plumes forment l'équivalent d'un paillis, la chaleur diminue la quantité d’énergie à apporter pour garder une température voulue, le grattage permet de se débarrasser des mauvaises herbes et des insectes. Dans une production en batterie, tous ces sous-produits sont considérés comme des déchets, toute l’énergie étant concentrée sur la production d’œufs.

Villes

 Le mouvement des villes en transition a été initié par le permaculteur Rob Hopkins, tout d'abord en 2005 en Irlande, avec les étudiants de l'université de Kinsale, puis en 2006 dans la ville anglaise de Totnes. L'initiative des villes en transition vise à créer des communautés résilientes face à la triple menace du pic pétrolier, du dérèglement climatique et d'une crise économique mondiale. En France, la youtubeuse Ophélie Damblé (Ophélie - Ta mère Nature), fait la promotion de la permaculture en agriculture urbaine.

Économie

Un des principes de base est d’augmenter la valeur des productions existantes. Chaque projet doit donc inclure des considérations économiques, maintenir l’équilibre écologique, et assurer que les personnes travaillant sur le projet soient satisfaites et justement rémunérées.

L’économie de la communauté nécessite un équilibre entre les trois aspects que comprend une communauté : la justice, l’environnement et l’économie, aussi appelée le triple facteur décisif (écologique - économique - éthiques). Un marché coopératif de paysans serait un bon exemple d’une telle structure. Les agriculteurs sont les travailleurs et les propriétaires. De plus, toute l’économie est pondérée par son écologie. Aucun système économique ne peut exister indépendamment de son écosystème ; par conséquent tous les coûts externes doivent être pris en compte quand on parle d’économie.

Les Amap (association pour le maintien de l'agriculture paysanne) peuvent aussi être considérées comme des approches ou ébauches existantes de telles structures.

Forêt nourricière (jardin-forêt)

On retrouve maintenant plusieurs forêts nourricières notamment au Québec^{[67],[68],[69],[70]}. Celle-ci peuvent faire partie d'aménagement urbain comme dans le cas de la forêt nourricière de l'Université du Québec à Chicoutimi ou davantage commercial comme dans le cas des vergers de permaculture de miracle farm. Les forêts nourricières suivent généralement les principes de permaculture.

Droits d'auteur et marque déposée

Pendant longtemps Bill Mollison a prétendu avoir les droits d'auteur sur le mot permaculture, et ses livres affirmaient sur la page de copyright « Le contenu de ce livre et le mot permaculture sont protégés par copyright ». Ces déclarations ont été acceptées au pied de la lettre au sein de la communauté permaculturelle. Finalement Mollison a reconnu qu'il s'était trompé et qu'il n'existe pas de protection du droit d'auteur sur le mot et l'idée de permaculture.

En 2000, l'institut de permaculture de Mollison des États-Unis a cherché à déposer une marque pour le mot permaculture, lorsqu'il est utilisé dans les services éducatifs tels que des cours, séminaires ou ateliers. La marque déposée aurait permis à Mollison et à ses deux instituts de permaculture (un aux États-Unis et un en Australie) de définir des lignes directrices exécutoires sur la façon dont la permaculture pourrait être enseignée, et qui pourrait l'enseigner, en particulier pour son cours certifié de permaculture. Ce dépôt a échoué et a été abandonné en 2001. Toujours en 2001, Mollison a tenté de déposer une marque en Australie pour les termes « cours certifié de permaculture » et « conception permaculturelle ». Ces demandes ont été toutes les deux retirées en 2003. En 2009, il a fait la même tentative pour ses deux livres Permaculture - A Designer's Manual et Introduction to Permaculture. Ces demandes ont été retirées en 2011. Il n'y a jamais eu de marque déposée du mot permaculture en Australie. En 2013, Olivier Barbié a demandé à déposer la marque permaculture à l'INPI (France) et cette demande a été publiée.

Limites

Le succès médiatique de la permaculture depuis les années 2000, devenu slogan et presque mantra, a donné naissance à un foisonnement de livres, vidéos et formations qui s'en réclament de manière plus ou moins rigoureuse, ainsi qu'à l'idée qu'une poignée de principes simplistes permettraient de révolutionner l'agriculture et de produire comme par miracle des récoltes abondantes avec peu de travail et aucun intrant technique ou chimique. De nombreux exploitants se sont ainsi lancés un peu naïvement dans l'expérience, et en ont souvent éprouvé de manière cruelle les limites de leurs illusions.

Avec l'engouement apparu en France pour la permaculture, de nombreux projets de maraîchage biologique sont nés sur ses principes. Pour autant, une question importante est la viabilité économique de ces projets. En effet, le maraîchage biologique est basé sur une part importante de charges de main d’œuvre, entre 40 et 60 % dans la plupart des fermes^[81], or la permaculture induit le recours à des techniques évitant les méthodes mécanisées (paillage évitant les binages avec tracteur, l'usage de planteuse, de machines de récoltes).

Une étude sur ce point a été menée à la Ferme du Bec-Hellouin par l'INRA et AgroParisTech entre décembre 2011 et mars 2015, qui semble montrer qu'une viabilité économique est possible, mais très éloignée des « recettes miracles » qu'on entend souvent sur internet.

De plus, l'agriculture dépend avant tout du sol et du climat, et aucune recette ne peut fonctionner partout, la culture doit toujours être adaptée à la réalité du terrain. Par exemple, deux ingénieurs reconvertis en permaculteurs dans l'Hérault ont été interviewés sur leur expérience par ReporTerre, et avertissent que « Je me suis rendu compte, en voulant enseigner, que certains principes ne fonctionnaient pas, comme l’idée selon laquelle en permaculture, on aurait moins à travailler pour produire autant qu’en conventionnel. Ou les buttes de culture, que tout le monde veut faire : ici, il fait trop sec, ça ne marche pas ». François Léger, chercheur à AgroParisTech et spécialiste de l’agroécologie, renchérit : « Ce sont des principes d’action, pas des “trucs et astuces” pour réussir son potager. Si vous vous contentez de faire des buttes et des associations de culture sans penser la gestion de l’eau ou l’autonomie en termes de matière organique, ça risque en effet d’échouer ». Selon lui, pas de miracle à attendre : « On n’a pas de résultats aussi mirobolants qu’en conventionnel, mais on a plus de garanties de sortir des revenus raisonnables », c'est-à-dire que les fermes permacoles sont peut-être moins profitables, mais plus résilientes.

Critiques

Linda Chalker-Scott, professeure associée d’horticulture et d’architecture du paysage à l’université d'État de Washington, reproche un manque de rigueur scientifique à la permaculture et soulève le problème de l'utilisation d'espèces envahissantes.

Nick Romanowki critique les méthodes et rendements en aquaculture proposés par Bill Mollison dans ses livres Sustainable Freshwater Aquaculture et Farming in ponds and dams.

Peter Harper, du Centre for Alternative Technology (Pays de Galles), met en garde contre un mouvement idéologique qui se développe à côté d'une permaculture tentant de résoudre les problèmes liés à l'agriculture de manière scientifique, sans dogmatisme et sans idéalisme excessif.

Christophe Gatineau, permaculteur, auteur de livres sur l'agriculture, met également en évidence dans ses études un point qui éloigne la permaculture de ses fondements, à savoir le développement durable, s'appuyant sur l'agriculture plus que sur l'économie et prenant en compte le souci des générations futures et de la biosphère.

Pourquoi les feuilles changent-elles de couleur en automne ?

L’automne est sans aucun doute la saison des magnifiques paysages colorés, des moments passés à ramasser les feuilles mortes, et bien évidemment, des arbres qui se transforment sous nos yeux ébahis.

A l’automne, les feuilles des arbres se parent de couleurs allant du jaune à l’orange. Quelles sont les causes de ces changements ?

Avant de s'intéresser au jaunissement des feuilles et des frondes des arbres à feuillage caduc, expliquons pourquoi celle-ci sont vertes du printemps à l’été. Cela est dû à la chlorophylle, un pigment abondant dans les feuilles pendant toute leur phase de croissance. Il est impliqué dans la photosynthèse qui transforme l’énergie lumineuse en énergie chimique et finalement en matière organique. La chlorophylle absorbe la lumière du Soleil mais pas complètement : certaines parties du spectre lumineux ne sont pas absorbées notamment et majoritairement la couleur verte qui est réfléchie. D’où l’apparence verte des feuilles. 

Avant d’entrer dans les détails du jaunissement des feuilles et de leur chute en automne, il convient de comprendre le cycle de vie des arbres tout au long de l’année. Les arbres sont des organismes vivants qui subissent des variations saisonnières importantes. L’automne marque ainsi la période transitoire entre l’été et l’hiver, durant laquelle les arbres se préparent à affronter les conditions hivernales.

La chlorophylle, une substance verte essentielle

Tout d’abord, comprenez que la couleur verte des feuilles est due à la présence de chlorophylle, un pigment qui joue un rôle crucial dans la photosynthèse. Ce processus complexe permet aux arbres de convertir l’énergie solaire en glucides pour leur croissance. La quantité de chlorophylle fluctue tout au long de l’année, mais l’automne est la période où elle disparaît progressivement, laissant place à d’autres pigments.

• La chlorophylle masque la présence d’autres pigments
• Les pigments caroténoïdes et anthocyanes émergent à l’automne

Caroténoïdes et anthocyanes : des pigments colorés qui révèlent l’automne

Avec la dégradation de la chlorophylle, d’autres pigments présents dans les feuilles prennent enfin le « devant de la scène ». Les caroténoïdes, responsables des nuances jaunes et oranges, et les anthocyanes, en charge des teintes rouges, se révèlent pour donner les belles couleurs automnales que nous aimons tous observer. Sachant que chaque arbre présente une concentration différente de ces pigments, la variété des couleurs est donc une affaire de chimie interne et de composition propre à chaque espèce.

Le changement de couleurs des feuilles est un spectacle qui émerveille les petits et les grands. Certaines deviennent orangées ou rouge carmin. D'autres encore comme le célèbre ginkgo biloba arborent magnifique jaune or. Il s'agit d'un phénomène naturel qui précède la chute des feuilles.

Ensuite, les végétaux vont entrer dans une phase où ils vont réduire leur perte énergétique en vue de l'hiver. Les feuilles ne seront plus alimentées, et finiront par dépérir puis tomber. C'est la sénescence ! Les branches et le tronc, protégés par l’écorce, seront mieux armés pour combattre le froid. C’est pourquoi ils restent en place.

Quid des plantes sempervirentes ?

Une plante sempervirente est une plante qui garde ses feuilles toute l'année. Le chêne vert, le houx, le lierre ou le viorne tin... Elles sont plus résistantes grâce à leur sève et à une fine pellicule de cire qui recouvre leurs feuilles, limitant ainsi la perte d'eau et les permettant de mieux affronter le froid. Ainsi, elles malgré le temps d'ensoleillement réduit en hiver, elles peuvent continuer à faire de la photosynthèse !

Il faut savoir avant tout que les feuilles tiennent leur couleur verte d’un pigment, la chlorophylle. La chlorophylle fonctionne comme un panneau solaire. Elle absorbe l'énergie lumineuse du soleil qu'elle transforme en énergie chimique pour alimenter les plantes : c'est la photosynthèse !

En automne, le temps d'ensoleillement se réduit et les températures baissent. Les feuilles sont moins alimentées. La chlorophylle présente dans les feuilles se réduit peu à peu puis disparaît, laissant place à d'autres pigments tels que la carotène (orangée), l'anthocyane (rouge bordeaux) et la xanthophylle (jaune).

Le processus de sénescence : une préparation à l’hiver pour les arbres

Le jaunissement des feuilles n’est pas seulement une question d’esthétique, il s’agit d’un processus biologique appelé sénescence. Dans ce phénomène, les cellules des feuilles vieillissent progressivement, entraînant successivement leur décoloration, leur dessèchement et finalement leur chute. Cette étape est cruciale pour permettre aux arbres de bien préparer leurs réserves de nutriments et d’énergie pour l’hiver à venir.

Lorsque l'automne s'installe, la nature se métamorphose et les arbres se parent de couleurs orangées et chatoyantes, transformant les forêts en une grande toile multicolore. Ce phénomène a de quoi intriguer et l'on peut se demander pourquoi les feuilles des arbres passent du vert au jaune, rouge ou marron. Cela est principalement dû à la disparition de la chlorophylle, ce pigment vert que l'on retrouve dans les cellules des feuilles. Les feuilles en possèdent abondamment au printemps et en été, surtout pendant leur phase de croissance. C'est ce pigment qui est impliqué dans la photosynthèse et qui permet aux arbres d'absorber la lumière. Mais à l'arrivée de l'automne, la quantité de lumière diminue puisque les journées raccourcissent. Résultat : les arbres ne reçoivent plus autant de lumière et, comme l'explique le Muséum d'histoire naturelle, "ils ralentissent alors leur métabolisme et effectuent de moins en moins la photosynthèse". Les arbres, eux, récupèrent l'azote et le magnésium contenus dans leurs feuilles afin de les stocker dans les racines. Pour se préparer doucement à l'hiver, les arbres synthétisent de l'éthylène qui va déclencher la fabrication d'un bouchon de liège à la base des feuilles. Pourquoi ? Pour bloquer l'arrivée de la sève. Cette dernière ne monte plus, les feuilles meurent et tombent. C'est le phénomène de la sénescence.

Durant ce processus, la chlorophylle est détruite et laisse place à d'autres pigments. Les caroténoïdes (que l'on retrouve aussi dans les carottes), présents dans les feuilles, mais masqués par la chlorophylle, apparaissent et donnent cette couleur jaune-orange. Les anthocyanes (que l'on trouve aussi dans les fruits rouges), qui procurent des couleurs rouges et orangées aux feuilles, servent à protéger les arbres du froid et de la lumière. Les feuilles accumulent aussi des tanins qui brunissent au contact de l'air. Enfin, parfois, les arbres possèdent à la fois des carotènes et des xanthophylles (antioxydants), ce qui donne la couleur orange aux feuilles. "À la mort de la feuille, les tanins s'oxydent et donnent la couleur brune des feuilles mortes. Mais juste avant, pour le plus grand plaisir des yeux, les arbres s'ornent d'un camaïeu jaune orangé", précise le site du Muséum d'histoires naturelles. Selon la luminosité et la variation des proportions des pigments contenus dans les arbres et les plantes, les feuilles prendront tantôt un rouge flamboyant (comme l'érable) ou jaune (comme l'orme, le frêne ou le noisetier), ou orange (le hêtre ou le charme).

Et si les feuilles des arbres tombent, c'est pour une bonne raison : permettre à l'arbre lui-même d'affronter l'hiver. Par la même occasion, cela détruit les champignons et insectes qui pourraient faire des dégâts. Et ces feuilles mortes sont particulièrement utiles pour nourrir le sol et les micro-organismes.

Dégradation de la chlorophylle

A l’automne, quand les températures baissent et que la luminosité diminue, les arbres commencent à se préparer à l’hiver et à la venue du froid. L’une de leur stratégie est de diminuer leur surface exposée au froid et donc de perdre leurs feuilles qui constituent leur plus grande surface d’échange avec l’extérieur. Les arbres réagissent aux stimuli automnaux en synthétisant de l’éthylène, cette molécule va à son tour déclencher la fabrication d’un bouchon de liège à la base des feuilles qui bloque l’arrivée de la sève ce qui provoque la sénescence et la mort de la feuille qui finira par tomber.

Les caroténoïdes colorent les feuilles en jaune

Pendant la sénescence, la chlorophylle commence à se dégrader et donc la couleur verte n’est plus majoritairement réfléchie par ce pigment. C’est alors que d’autres pigments qui étaient présents dans la feuille mais masqués par l’abondance de chlorophylle commencent à apparaître. Il s’agit principalement de caroténoïdes (trouvés dans les carottes comme leur nom l’indique) qui colorent les feuilles en jaune-orange et d’anthocyanes (présents dans les fruits rouges) qui eux procurent des couleurs variant du rouge orangé au bleu pourpre. Selon la luminosité et la variation des proportions de ces composés, les feuilles d’automne prendront une teinte plutôt qu’une autre jusqu’à ce qu'elles finissent par mourir et devenir complètement brunes, la dernière étape avant leur chute et l’hiver. 

La chute des feuilles : une étape essentielle et inévitable

Leur chute éventuelle n’est pas à percevoir comme un signe de mauvaise santé de l’arbre, au contraire. Les arbres caducs, en perdant leurs feuilles, se protègent des conditions hivernales difficiles : ils évitent ainsi la déshydratation, les dommages causés par le poids de la neige ou encore l’accumulation de parasites. Une fois tombées, les feuilles peuvent également enrichir le sol en nutriments et en humus en se décomposant.

Des exceptions à la règle : les arbres à feuillage persistant

Si la majorité des arbres caducs perdent leur feuillage à l’automne, il faut garder en tête que certains arbres et arbustes font exception. On dit d’eux qu’ils sont persistants, car leurs feuilles ne tombent pas en automne et restent sur l’arbre toute l’année. Ces espèces bien particulières ont développé des stratégies différentes pour faire face aux conditions hivernales, comme des feuilles coriaces et résistantes au froid.

En somme, le mystère de l’automne s’éclaircit, la période de l’année où les arbres se parent de mille feux jaune, orange et rouge résulte du processus naturel de la sénescence. Ce phénomène inévitable permet aux arbres de se préparer aux rigueurs de l’hiver et de renouveler leur cycle de vie annuel.

Agriculture biologique

L'agriculture biologique est une méthode de production agricole qui vise à respecter les systèmes et cycles naturels, maintenir et améliorer l’état du sol, de l’eau et de l’air, la santé des végétaux et des animaux, ainsi que l’équilibre entre ceux-ci.

À cette fin, elle exclut le recours à la plupart des produits chimiques de synthèse, utilisés notamment par l'agriculture industrielle et intensive depuis le début du XX^e siècle, les organismes génétiquement modifiés par transgénèse, et la conservation des cultures par irradiation. La fertilisation du sol et la protection des plantes doivent donc être assurées en privilégiant au maximum l'utilisation d'engrais et de pesticides issus ou dérivés de substances naturelles ou la lutte biologique. Les pratiques d'agriculture biologique sont soumises à des normes contraignantes permettant la labellisation des produits et un prix de vente généralement plus élevé. Les motivations des agriculteurs et des consommateurs peuvent être de meilleurs revenus, une meilleure santé au travail, la protection de l'environnement ou des produits perçus comme plus sains. L'élevage d'animaux des fermes biologiques doit respecter des conditions de vie plus respectueuses du bien-être animal que l'agriculture traditionnelle.

Définie depuis les années 1920, l'agriculture biologique est organisée à l'échelle mondiale depuis 1972 (International Fédération of Organic Agriculture Movements – IFOAM) et reconnue depuis 1999 dans le Codex Alimentarius, un programme commun de l'Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) et de l'Organisation mondiale de la santé (OMS). L'agriculture biologique est une des formes d'agriculture durable ; l'appellation « biologique », ou son abréviation « bio », est protégée légalement et implique une certification. Plusieurs labels internationaux de reconnaissance de ce type d'agriculture ont été définis.

Depuis 1990, le marché des aliments et autres produits biologiques a augmenté rapidement, atteignant 63 milliards de dollars dans le monde en 2012. Cette demande s'est accompagnée d'une augmentation de la surface des terres agricoles destinées à l'agriculture biologique, qui s'est accrue de 8,9 % par an en moyenne entre 2001 et 2011^[6]. Dans le monde, plus de 37,2 millions d'hectares étaient consacrés à l'agriculture biologique à la fin de l'année 2011, soit 0,9 % des terres agricoles des 162 pays pris en compte dans le calcul. En 2015, l'agriculture biologique occupait 6,2 % de la superficie agricole utilisée de l'Union européenne.

Définitions

L'appellation en français « agriculture biologique » est apparue vers 1950 comme équivalent de l'expression anglaise organic farming, apparue une dizaine d'années plus tôt. Cette appellation fait référence au fait qu'en agriculture biologique la fertilisation du sol et la protection contre les parasites sont assurées par des processus biologiques, tandis que l'agriculture conventionnelle a recours aux intrants de synthèse (engrais, pesticides, hormones).

Plusieurs définitions assez voisines ont été proposées :

« L'agriculture biologique est un système de production qui maintient la santé des sols, des écosystèmes et des personnes. Elle s'appuie sur des processus écologiques, sur la biodiversité et sur des cycles adaptés aux conditions locales, plutôt que sur l'utilisation d'intrants ayant des effets néfastes. L'agriculture biologique allie la tradition, l'innovation et la science au bénéfice de l'environnement commun […] »

— International Federation of Organic Agriculture Movements.

« La production biologique est un système global de gestion agricole et de production alimentaire qui allie les meilleures pratiques environnementales, un haut degré de biodiversité, la préservation des ressources naturelles, l'application de normes élevées en matière de bien-être animal et une méthode de production respectant la préférence de certains consommateurs à l'égard des produits obtenus grâce à des substances et des procédés naturels. »

— Règlement (CE) n^o 834/2007 du Conseil de l'Union européenne.

« La production biologique est un système global de gestion agricole et de production alimentaire qui allie les meilleures pratiques en matière d'environnement et d'action pour le climat, un degré élevé de biodiversité, la préservation des ressources naturelles et l'application de normes élevées en matière de bien-être animal et des normes de production élevées répondant à la demande exprimée par un nombre croissant de consommateurs désireux de se procurer des produits obtenus grâce à des substances et à des procédés naturels. »

— Règlement (UE) 2018/848 du Parlement européen et du conseil du 30 mai 2018.

Fondements

Le mouvement de l'agriculture biologique s'est constitué en réaction à l'avènement de l'agrochimie, au milieu du XX^e siècle, et surtout au développement de l'usage des engrais minéraux issus de la chimie de synthèse dès la fin de la Première Guerre mondiale.

L'apparition de l'agriculture biologique s'accompagne de nombreuses critiques sur l'évolution de la pratique agricole. Sont notamment critiqués :

• L’abandon d'une vision holistique (ou holiste) de la nature et de la croyance en une nature bienveillante ;
• La conception matérialiste de l'agriculture industrielle, qui néglige l'importance de la « vitalité » des aliments produits par un sol vivant ;
• Le rejet des pratiques traditionnelles et du rôle prépondérant de l'humus (notamment pour Albert Howard et Masanobu Fukuoka) ;
• La dégradation des liens sociaux et des libertés paysannes, à la suite des restructurations du XIX^e siècle et du développement des grands groupes agro-industriels (Müller) ;
• le développement d'une vision réductionniste du monde et l'instrumentalisation de la nature aux dépens d'une relation plus spirituelle avec celle-ci, et le désenchantement qui accompagne ce rapport au monde (Steiner, Fukuoka) ;
• L’autorité d'une science agronomique confinée au laboratoire et détachée des réalités du terrain (Howard, Fukuoka) ;
• La prédominance des intérêts financiers et commerciaux dans la conception des exploitations agricoles et dans les développements technologiques, généralement aux dépens de la fertilité du sol (Howard, Müller, Fukuoka).

Le rejet de l'utilisation des produits de synthèse dans la production agricole et la volonté de produire des aliments de meilleure qualité sont apparus plus tardivement. Ils constituent à l'heure actuelle les critères principaux pris en compte par les labels d'agriculture biologique.

Histoire

Parmi les fondateurs de l'agriculture biologique, on compte notamment Albert Howard, Raoul Lemaire, Lord Northbourne, Paule Lapicque, Hans Müller (de) et Maria Müller (de), Hans Peter Rusch (de), Rudolf Steiner (et le mouvement Lebensreform) et enfin Masanobu Fukuoka, qui dans les années 1970 développe l'agriculture biologique au Japon.

Émergence du concept

L'agriculture biologique émerge à l'issue d'un processus en trois phases de naissance, d'organisation et de structuration.

Naissance du concept

Dans les années 1920-1930, les pionniers sont, soit des penseurs spirituels et ésotériques, regrettant la disparition progressive de la paysannerie (Jean Giono), soit des agronomes tels que Albert Howard qui commencent à remettre en cause l'introduction de l'industrie dans l'agriculture, base de la société traditionnelle.

Organisation du concept

Dans les années 1940-70 s'organisent des associations soutenant l'agriculture biologique : Soil Association (en) (1946), L'homme et le sol (1949, Henri Prat), l'Association française d'agriculture biologique (AFAB, 1961), l'association Nature et Progrès (1964).

L'agriculture biologique est présente au Salon de l'agriculture pour la première fois en 1970. C'est durant cette période que le concept d'agriculture biologique est véritablement créé en synthétisant les grandes valeurs développées par les théoriciens d'avant-guerre : refus de la chimie, retour à la paysannerie et aux cycles naturels. Viennent s'y greffer les préceptes de solidarité et liberté développés par les mouvements contestataires de l'époque.

Structurations institutionnelles

Les grands acteurs institutionnels et économiques apparaissent à partir de la fin des années 1970.

En France : la Fédération nationale d'agriculture biologique voit le jour en 1978, Biocoop et Ecocert en 1986, et le logo officiel en 1993. Un premier plan de conversion des surfaces agricole est établi par l'Agence Bio en 2001 (il se solde par un échec : l'objectif de 5 % de surface en agriculture biologique en 2007 n'est pas atteint). Un second plan est lancé à la suite du Grenelle de l'environnement en 2007, qui se fixe pour objectif que 6 % de la surface agricole utilisée (SAU) porte le label AB en 2012. En 2019, le pourcentage de SAU en agriculture biologique est de 7,5 %.

Évolution des modèles vers une agriculture biologique plus durable

En dehors du cahier des charges qu'impose la pratique de l'agriculture biologique, certaines pratiques transversales complémentaires émergent en rupture avec le concept technique.

Meilleur respect du sol

Les valeurs de respect du sol par sa compréhension ainsi que le respect de son fonctionnement naturel est observé depuis les pratiques de l'agriculture de conservation (AC) aux valeurs différentes, particulièrement concernant l'usage de pesticides et en particulier du glyphosate, que cette agriculture de conservation s'autorise à l'occasion, mais où, dans son modèle, la réduction voire le non-travail du sol est associé à un couvert permanent et varié.

Le défi pour l'agriculture biologique est de s'inspirer de ces techniques afin de réduire au maximum le travail du sol, d'augmenter la fertilité naturelle du sol et de faire des économies de temps de travail et de carburant tout en maîtrisant les adventices sans recourir au glyphosate.

Cette prise de conscience de la préservation de la fertilité des sols n'est pas seulement technique et financière mais aussi agronomique et environnementale. Elle permet aussi de limiter l'érosion des sols, de mieux maîtriser la perte hydrique des sols et de bénéficier d'un meilleur stockage du carbone, avec en arrière-plan le défi supplémentaire de l'adaptation au changement climatique.

Mises en œuvre des systèmes d'agriculture biologique

« Une ferme biologique, à proprement parler, n'est pas celle qui utilise certaines méthodes et substances et évite d'autres, c'est une ferme dont la structure imite la structure d'un système naturel qui a l'intégrité, l'indépendance et la dépendance bénigne d'un organisme »

— Wendell Berry, The Gift of Good Land.

Selon le scientifique devenu éleveur, Xavier Noulhianne, les méthodes biologiques concernaient essentiellement, jusqu'aux années 1980, la production végétale et elles se différenciaient principalement par les techniques d'amendement du sol. Cet auteur distingue les techniques suivantes :

1. La méthode agrobiologique anglaise (Howard) ;
2. La méthode biodynamique (Steiner) ;
3. La méthode à base de roches siliceuses (Müller) ;
4. La méthode à base de lithothamme ou méthode Lemaire-Boucher.

On peut citer aussi d'autres techniques spécifiques, ou empruntées à l'agriculture conventionnelle, qui sont utilisées :

• La lutte biologique et la confusion sexuelle protègent les cultures des parasites, et des insectes ravageurs, par exemple par l'emploi d'insectes entomophages.
• L'utilisation de certains produits phytosanitaires est autorisée en agriculture biologique (cuivre, soufre, pyréthrines, etc.).
• Les cultures associées, en combinant plusieurs espèces végétales sur une même parcelle, limitent la prolifération des parasites et ravageurs ; la technique des trois sœurs est un exemple.
• La permaculture est une méthode de conception qui permet de planifier les cultures, entre autres choses, de manière à exploiter au mieux les conditions climatiques et géographiques locales, et à maximiser les interactions entre les cultures.
• L'agroforesterie intègre les arbres aux exploitations agricoles.
• Les techniques culturales simplifiées limitent le travail du sol ; cette technique est difficile en agriculture biologique car elle augmente les risques de prolifération d'adventices.
• Le semis direct sous couvert permet de restituer au sol les nutriments prélevés, d'entretenir les bactéries permettant leur assimilation par les plantes, et de limiter le développement des adventices. Cette technique issue de l'agriculture de conservation est assez délicate en agriculture biologique à cause de la gestion des adventices, même si le risque est plus faible qu'avec les techniques culturales simplifiées (présence de paillis protecteur, mortalité plus importante des graines non désirées qui restent en surface).
• Le compostage et le paillis permettent de restituer les nutriments prélevés au sol, de limiter les méfaits des intempéries, et d'entretenir le développement de l'humus.
• Les purins qui sont avant tout des fertilisants, mais qui auraient aussi des effets sur les ravageurs.
• La microagriculture biointensive.
• La culture sans labour et l'agriculture naturelle se concentre sur un minimum ou une absence de culture mécanique et de labour pour les cultures de céréales.

Les méthodes d'agriculture biologique combinent la connaissance scientifique de l'écologie et de la technologie moderne avec les pratiques agricoles traditionnelles basées sur des processus biologiques naturels. Les méthodes d'agriculture biologique sont étudiées dans le domaine de l'agroécologie. Alors que l'agriculture conventionnelle utilise des pesticides de synthèse et des engrais de synthèse purifiés solubles dans l'eau, les agriculteurs biologiques sont limités par la réglementation à l'utilisation presque exclusive de pesticides et d'engrais naturels. Les principales méthodes de l'agriculture biologique pour améliorer la fertilité du sol et protéger les cultures comprennent la rotation des cultures, les engrais verts et de compost, la lutte biologique et la culture mécanique. Ces mesures utilisent l'environnement naturel pour améliorer la productivité agricole : des légumineuses sont plantées pour fixer l'azote dans le sol, les organismes auxiliaires sont encouragés, la rotation des cultures permet de confondre les ravageurs et de renouveler le sol, et des matériaux naturels tels que le bicarbonate de potassium et le paillis sont utilisés pour contrôler les maladies et les mauvaises herbes. Des plantes plus rustiques sont générées par la culture sélective des plantes plutôt que par le génie génétique.

Plusieurs des méthodes développées pour l'agriculture biologique ont été utilisées ensuite par l'agriculture conventionnelle. Par exemple, la lutte intégrée est une stratégie qui utilise diverses méthodes biologiques de lutte contre les ravageurs, auxquelles l'agriculture conventionnelle a également parfois recours.

Diversité des cultures

La diversité des cultures est une caractéristique distinctive de l'agriculture biologique. L'agriculture conventionnelle se concentre le plus souvent sur la production intensive d'une culture en un seul endroit, une pratique qui facilite la récolte. Lorsque par ailleurs la même plante est cultivée chaque année, on parle de monoculture. La monoculture est difficilement compatible avec l'agriculture biologique car elle favorise le développement des insectes ravageurs, contre lesquels les méthodes biologiques ne permettent pas de lutter efficacement. La science de l'agroécologie a révélé les avantages de la polyculture (plusieurs cultures dans un même espace), qui est souvent mise en œuvre par l'agriculture biologique. Planter une variété de cultures maraîchères prend en charge un large éventail d'insectes bénéfiques, de micro-organismes du sol et d'autres facteurs qui ajoutent à la santé globale de l'exploitation. La diversité des cultures permet de protéger les espèces en voie d'extinction.

Gestion des sols

L'agriculture biologique repose largement sur la décomposition naturelle de la matière organique, en utilisant des techniques comme engrais verts et compostage, pour remplacer les nutriments extraits du sol par les cultures précédentes. Ce processus biologique, grâce à des micro-organismes tels que les mycorhizes, permet la production naturelle de nutriments dans le sol tout au long de la saison de croissance. L'agriculture biologique utilise une variété de méthodes pour améliorer la fertilité du sol : la rotation des cultures, les cultures de couverture, le travail réduit du sol (agriculture de conservation), et l'application de compost. L'agriculture de conservation (qui n'est pas propre à l'agriculture biologique) permet de réduire l'exposition du sol à l'air, de sorte que moins de carbone est perdu dans l'atmosphère. Cette technique favorise la séquestration du dioxyde de carbone, ce qui permet de réduire l'effet de serre et donc de ralentir le changement climatique.

Les plantes ont besoin d'azote, de phosphore et de potassium, ainsi que des micronutriments et des relations symbiotiques avec des champignons et autres organismes pour croître. Mais obtenir suffisamment d'azote au bon moment, lorsque les plantes en ont le plus besoin, est un défi pour les agriculteurs biologiques, qui doivent gérer cette synchronisation. La rotation des cultures et l'engrais vert contribuent à fournir de l'azote grâce aux légumineuses (plus précisément, la famille des Fabacées) qui fixent l'azote de l'atmosphère par symbiose avec des bactéries rhizobium. La culture associée, qui est parfois utilisée pour le contrôle des insectes et des maladies, peut également augmenter les nutriments du sol, mais la concurrence entre les légumineuses et les cultures peut être problématique et l'espacement entre les lignes de culture est nécessaire. Les résidus de récolte peuvent être charriés dans le sol, et différentes plantes laissent différentes quantités d'azote, ce qui pourrait aider la synchronisation. Les agriculteurs biologiques utilisent également le fumier animal, certains engrais transformés comme la farine de graines et diverses poudres minérales telles que le phosphate de roche et le sable vert, une forme naturelle de la potasse qui fournit du potassium. Ensemble, ces méthodes aident à contrôler l'érosion. Dans certains cas, le pH doit être modifié. Il existe des modificateurs du pH naturel comme la chaux et le soufre, mais aux États-Unis certains composés tels que le sulfate de fer, le sulfate d'aluminium, le sulfate de magnésium, et les produits solubles de bore sont autorisés dans l'agriculture biologique.

Les exploitations mixtes avec bétail et cultures peuvent opérer comme des « ley farms », par lesquelles les terres accumulent de la fertilité par la croissance des graminées fourragères fixatrices d'azote comme le trèfle blanc ou la luzerne cultivée et sur lesquelles poussent des cultures de rente ou de céréales lorsque la richesse du sol est établie. Les fermes sans bétail peuvent trouver qu'il est plus difficile de maintenir la fertilité du sol, et peuvent s'appuyer davantage sur les intrants externes comme les nutriments produits hors de l'exploitation ainsi que les légumineuses à grains et engrais verts, bien que les légumineuses à grains puissent fixer l'azote de façon limitée car ils sont récoltés. Les exploitations horticoles (fruits et légumes) qui opèrent dans des conditions protégées sont souvent encore plus dépendantes des intrants extérieurs.

La recherche sur la biologie et les organismes du sol s'est avérée bénéfique à l'agriculture biologique. Plusieurs variétés de bactéries et de champignons décomposent les produits chimiques, les matières végétales et les déchets d'animaux en éléments nutritifs qui rendent le sol plus productif pour les récoltes à venir. Les champs avec peu ou pas de fumier montrent une baisse considérable des rendements, due à une diminution de la faune microbienne du sol.

Gestion des mauvaises herbes

La gestion des mauvaises herbes de façon biologique favorise la suppression ou la limitation des mauvaises herbes en intensifiant la concurrence des cultures et en ayant recours à leurs effets phytotoxiques sur les mauvaises herbes. En Europe, les agriculteurs biologiques intègrent des tactiques culturales, biologiques, mécaniques, physiques et chimiques pour combattre les mauvaises herbes sans herbicides synthétiques. Les normes biologiques exigent la rotation des cultures annuelles, ce qui signifie qu'une seule culture ne peut pas être cultivée au même endroit sans une autre, la culture intermédiaire. La rotation des cultures biologiques comprend souvent des cultures de couverture avec des cycles de vie différents pour décourager les mauvaises herbes associées à une culture particulière. La recherche est en cours pour développer des méthodes biologiques pour promouvoir la croissance de micro-organismes naturels qui suppriment la croissance ou la germination des mauvaises herbes communes.

D'autres pratiques culturales utilisées pour améliorer la compétitivité des cultures et réduire la pression des mauvaises herbes comprennent la sélection de variétés de cultures compétitives, la plantation à haute densité, l'espacement des rangs serrés, les cultures associées (par exemple céréale et fabacée) et les semis tardifs dans un sol chaud pour favoriser la germination rapide des cultures.

Les pratiques de désherbage mécaniques et physiques utilisés sur les fermes biologiques peuvent être regroupées comme suit :

• Le labour – tourner le sol entre les cultures pour incorporer les résidus de culture et additifs ; enlever les mauvaises herbes existantes et préparer un lit de semence pour la plantation ; tourner le sol à nouveau après le semis pour tuer les mauvaises herbes ;
• La tonte et la coupe – coupe de la partie supérieure des mauvaises herbes ;
• Le désherbage au feu et le désherbage thermique – utilisation de la chaleur pour tuer les mauvaises herbes ;
• Le paillage – blocage des mauvaises herbes avec des matières organiques, films plastiques, ou du tissu ;
• Le binage de précision avec guidage électronique dans le cas de plantes sarclées comme le maïs.

Certains critiques, citant les travaux publiés en 1997 par David Pimentel de l'université Cornell, qui décrit l'érosion des sols comme une menace majeure pour l'agriculture mondiale, pensent que le travail du sol contribue à cette érosion. La FAO et d'autres organisations ont préconisé une approche « sans labour » pour à la fois l'agriculture classique et biologique, et soulignent en particulier que les techniques de rotation des cultures utilisées en agriculture biologique sont excellentes pour cette approche. Une étude publiée en 2005 par Pimentel et ses collègues confirme que « la rotation des cultures et cultures de couverture (engrais vert) typique de l'agriculture biologique réduit l'érosion des sols, les problèmes de ravageurs, et l'utilisation des pesticides ». Certains produits chimiques d'origine naturelle sont autorisés pour une utilisation herbicide. Il s'agit notamment de certaines formulations d'acide acétique (vinaigre concentré), du gluten de maïs, et des huiles essentielles. Quelques bioherbicides sélectifs fondés sur les agents pathogènes fongiques ont également été développés. Pour le moment cependant, les herbicides biologiques et bioherbicides jouent un rôle mineur dans la boîte à outils de contrôle biologique contre les mauvaises herbes.

Les mauvaises herbes peuvent être contrôlées par le pâturage. Par exemple, des oies ont été utilisées avec succès pour éliminer les mauvaises herbes dans des cultures biologiques de coton, de fraise, de tabac et de maïs, et ont relancé la pratique de garder les oies Cotton Patch, qui étaient communes dans le sud des États-Unis avant les années 1950. De même, certains riziculteurs introduisent des canards et des poissons dans les rizières humides pour manger les mauvaises herbes et les insectes.

Contrôle d'autres organismes

 Les organismes, autres que les mauvaises herbes, qui causent des problèmes dans les fermes biologiques sont des arthropodes (insectes, acariens), des nématodes, des champignons et des bactéries. Les pratiques biologiques comprennent, mais ne sont pas limitées à :

• Encourager les insectes prédateurs bénéfiques pour lutter contre les ravageurs en installant des plants de pépinière et/ou un habitat alternatif, généralement sous la forme d'un brise-vent, haies, ou banque de coléoptères ;
• Encourager les micro-organismes bénéfiques ;
• Rotation des cultures à différents endroits d'une année à l'autre pour interrompre les cycles de reproduction des ravageurs ;
• Semer des cultures de compagnie et les plantes repoussantes qui découragent ou détournent les ravageurs ;
• Couvrir les rangées pour protéger les cultures pendant les périodes de migration de ravageurs ;
• Utiliser des pesticides et herbicides biologiques ;
• Utiliser l'assainissement pour éliminer l'habitat des ravageurs ;
• Utiliser des pièges à insectes pour surveiller et contrôler les populations d'insectes ;
• Utiliser des barrières physiques.

Contrôle par intervention d'autres vivants

 Les insectes bénéfiques prédateurs comprennent les punaises, et dans une moindre mesure, les coccinelles (qui ont tendance à s'envoler), qui tous mangent un large éventail d'organismes nuisibles. Les chrysopes sont également efficaces, mais ont tendance à s'envoler. Les mantes religieuses ont tendance à se déplacer plus lentement et à moins manger. Les guêpes parasitoïdes ont tendance à être efficace pour leur proie choisie, mais comme tous les petits insectes peuvent être moins efficaces à l'extérieur parce que le vent perturbe leur mouvement. Les acariens prédateurs sont efficaces pour lutter contre d'autres acariens.

Les substances autorisées dans la lutte biologique par la réglementation du label AB sont réparties en sept catégories :

• Les substances actives d'origine animale ou végétale (purin d'ortie, huiles végétales, pyréthrines, etc.) ;
• Les micro-organismes ;
• Les substances produites par des micro-organismes ;
• Les substances à utiliser uniquement dans des pièges ou des distributeurs (par exemple phéromones et certains pyréthrinoïdes) ;
• Les préparations à disperser en surface entre les plantes cultivées (molluscicides) ;
• Les autres substances traditionnellement utilisées dans l'agriculture biologique (notamment cuivre, soufre, huile de paraffine, etc.) ;
• Les autres substances telles que l'hydroxyde de calcium et le bicarbonate de potassium.

Les agriculteurs biologiques préfèrent en principe maintenir les équilibres de la faune auxiliaire (y compris les bousiers nécessaires au recyclage rapide des excréments animaux dans le sol) en favorisant la faune utile et les prédateurs naturels plutôt qu'éliminer indistinctement toute activité animale.

Contrôle par intervention chimique

Les insecticides d'origine naturelle autorisés pour une utilisation sur les fermes biologiques comprennent Bacillus thuringiensis (une toxine bactérienne), le pyrèthre (un extrait de chrysanthème), le spinosad (un métabolite bactérien) et l’huile de neem (issue du margousier). Moins de 10 % des agriculteurs biologiques utilisent ces pesticides régulièrement ; une enquête a montré que seulement 5,3 % des producteurs de légumes en Californie utilisent la roténone (interdite dans l'Union européenne), tandis que 1,7 % utilisent le pyrèthre. Ces pesticides ne sont pas toujours plus sûrs ou respectueux de l'environnement que les pesticides synthétiques et peuvent causer des dommages. Certaines de ces substances sont controversées, notamment la roténone, le cuivre, le spinosad et les pyrèthres. La roténone et le pyrèthre sont particulièrement controversées parce qu'ils attaquent le système nerveux, comme la plupart des insecticides conventionnels. La roténone est très toxique pour les poissons et peut induire des symptômes ressemblant à la maladie de Parkinson chez les mammifères. La roténone était autorisée jusqu'au 10 octobre 2008. Bien que le pyrèthre (pyréthrines naturelles) soit plus efficace contre les insectes lorsqu'il est utilisé avec du butoxyde de pipéronyle (qui retarde la dégradation des pyréthrines), les normes biologiques ne permettent généralement pas l'utilisation de cette dernière substance.

Les fongicides autorisés pour une utilisation sur les fermes biologiques comprennent les bactéries Bacillus subtilis et Bacillus pumilus, et le champignon Trichoderma harzianum. Ils sont principalement efficaces contre les maladies affectant les racines. Le thé de compost contient un mélange de microbes bénéfiques, qui pourrait attaquer ou supplanter certaines pathogènes des plantes, mais des précautions doivent être prises au cours de la préparation de ce « thé » pour éviter le développement de microbes toxiques.

Certains pesticides d'origine naturelle ne sont pas autorisés pour une utilisation sur les fermes biologiques. Ceux-ci comprennent le sulfate de nicotine, l'arsenic, la roténone (dans l'Union européenne) et la strychnine.

Les pesticides doivent provenir de substances naturelles ou de leurs dérivés. En Europe, ceux qui sont autorisés sont indiqués dans la réglementation ; on y trouve la laminarine (extrait des algues) ou la pyréthrine (extrait de chrysanthèmes). Certains produits synthétiques sont aussi autorisés, comme l'hydroxyde de calcium (la chaux éteinte), l'huile de paraffine. Certains composés du cuivre sont autorisés, pour permettre la bouillie bordelaise, mais cette permission est très contestée.

Le sulfate de cuivre et la bouillie bordelaise (sulfate de cuivre avec chaux), approuvés pour une utilisation biologique dans différents pays ont fait l'objet de critiques. La bouillie bordelaise, utilisée entre autres en viticulture et arboriculture fruitière biologiques et conventionnelles, est autorisée malgré sa toxicité pour l'environnement. Des préoccupations similaires s'appliquent à l'hydroxyde de cuivre. L'application répétée de sulfate de cuivre ou de l'hydroxyde de cuivre comme fongicide peuvent éventuellement provoquer une accumulation de cuivre à des niveaux toxiques dans le sol, et des avertissements, pour éviter l'accumulation excessive de cuivre dans le sol, apparaissent dans diverses normes biologiques et ailleurs. Les préoccupations environnementales sur plusieurs types d'organismes vivants se posent à des taux moyens d'utilisation de ces substances pour certaines cultures. Dans l'Union européenne, où le remplacement des fongicides à base de cuivre dans l'agriculture biologique est une priorité de la politique, la recherche est en quête d'alternatives pour la production biologique.

Certains agriculteurs biologiques utilisent des insecticides naturels. En France, le neem est souvent interdit dans l'agriculture mais obtient régulièrement des autorisations de mise sur le marché temporaires, notamment du 2 mars au 30 juin 2017 et du 28 février au 28 juin 2018.

La supériorité du profil environnemental des pesticides autorisés par le label AB par rapport aux autres pesticides ne fait pas l'unanimité. Si certains pesticides naturels se dégradent plus rapidement que des produits de synthèse ayant le même usage, d'autres comme le soufre et le cuivre ne sont pas biodégradables.

Semences pour l'agriculture biologique

Les agriculteurs labellisés AB sont tenus d'utiliser des semences issues de multiplication en mode AB (qu'elles soient de ferme ou commerciales). Pour de nombreuses espèces il est toutefois possible d'obtenir des dérogations si les variétés recherchées de semences issues de l'agriculture biologique ne sont pas disponibles : les agriculteurs sont alors libres de planter toutes les semences existantes ou d'acheter toutes les semences du catalogue officiel, sauf les OGM et à la condition qu'elles ne soient pas traitées. Dans chaque pays de l'Union européenne, un site officiel informe les agriculteurs sur les semences biologiques disponibles et leur permet d'enregistrer et d'éditer leurs demandes de dérogations.

La plupart des agriculteurs utilisent des variétés commerciales classiques, y compris les semences de variétés hybrides, en choisissant généralement les plus vigoureuses, les mieux notées pour la résistance aux maladies, aux ravageurs et à la concurrence des adventices. Plusieurs programmes de sélection en cours sont soutenus par le FSOV (fonds de soutien à l'obtention végétale). Ces actions permettent de créer des variétés de céréales destinées en particulier aux agriculteurs biologiques, et également à tous ceux qui cherchent à réduire l'utilisation de produits phytosanitaires.

Élevage

L'élevage d'animaux pour la production de viande, de produits laitiers et d'œufs, est une activité agricole qui fait partie intégrante de l'agriculture biologique. Les fermes biologiques fournissent aux animaux des conditions de vie plus respectueuses du bien-être animal que l'agriculture conventionnelle. L'alimentation des animaux doit être intégralement issue de cultures biologiques. Les étables sont plus diversifiées et les animaux peuvent se mouvoir librement avoir des contacts sociaux, manger, s'occuper conformément à leurs besoins. Les animaux sont engraissés plus lentement.

L'usage d'antibiotiques et de médicaments vétérinaires y est en général réglementé.

Aux États-Unis, il n'y a aucune exigence sur le plan de la protection des animaux pour qu'un produit puisse être désigné comme biologique, il s'agit d'un écart par rapport aux autres pratiques agricoles biologiques.

En outre, historiquement la force des chevaux et du bétail était utilisée pour le labour, leur fumier était utilisé pour l'enrichissement des sols. Alors qu'aujourd'hui, les petites fermes ne comprennent pas de bétail, les animaux domestiqués sont une partie souhaitable de l'équation de l'agriculture biologique, en particulier pour une véritable durabilité, la capacité d'une ferme de fonctionner comme une unité auto-suffisante est primordiale.

Porcs

La caudectomie est interdite dans les élevages porcins labellisés agriculture biologique en France. Cela s'explique par une recherche du bien-être animal plus poussée qu'en élevage conventionnel, ainsi que par une nécessité moindre de prévenir la caudophagie. En effet, dans ce mode de production il est obligatoire de laisser un espace plus important aux animaux ainsi qu'un accès à l'extérieur, les porcs peuvent alors exprimer les comportements propres à leur espèce et souffrent moins de troubles du comportement, dont la caudophagie.

L'élevage porcin biologique doit être conforme à certaines législations communautaires. Il faut beaucoup de lumière du jour pour l'élevage des animaux ; les conditions de base sont également l'exercice et la ventilation naturelle. Il est interdit d'attacher les animaux. La moitié au maximum de la surface au sol peut être constituée de caillebotis ; une surface de couchage sèche et couverte de litière est également nécessaire. Les truies gestantes et les truies non enceinte doivent être élevées en groupes. La taille des cases de mise bas ne doit pas être inférieure à 7,5 mètres carrés. Les éleveurs n'ont pas le droit de mettre les porcelets en cage et il est également interdit de leur limer les dents. L'UE prescrit une période minimale d'allaitement de quarante jours.

Certains de ces règlements entraînent des coûts d'élevage plus élevés, c'est pourquoi il est autorisé un nombre plus élevé de truies en gestation (jusqu'à 40 %). En plus d'élever des truies, il est également obligatoire de les nourrir de façon biologique. Jusque fin 2017, les agriculteurs peuvent acheter des composants protéiques conventionnels sans OGM pour l'alimentation animale s'ils se conforment à la législation communautaire sur l'agriculture biologique. Le mélange de ces composants peut atteindre un maximum de cinq pour cent de l'alimentation. Depuis août 2003, les porcs biologiques ne sont définis comme tels que s'ils ont été élevés selon les méthodes biologiques décrites pendant au moins six mois. Par conséquent, seuls les porcelets issus de l'élevage biologique de truies peuvent être utilisés pour l'engraissement. Si les truies conventionnelles sont achetées, elles doivent alors être élevées selon le mode biologique.

Bovins

En France le cahier des charges pour l'élevage bovin biologique transcrit au niveau national la règlementation cadre définie à l'échelle européenne. L'alimentation du troupeau est d'origine biologique et doit provenir au moins à 50 % de l'exploitation. L'alimentation des veaux est basée sur le lait naturel pendant 3 mois minimum. L'utilisation d'aliments OGM est interdite. Le pâturage est obligatoire quand les conditions météorologiques le permettent. La quantité de concentrés autorisée est limitée à 40 % de la ration journalière en matière sèche. Ce chiffre peut être ramené à 50 % pour une période maximale de trois mois en début de lactation ou en finition. Pour ce qui est de la prophylaxie et des soins vétérinaires, la prévention est la règle prioritaire. L'utilisation de médicaments (hors homéopathie et phytothérapie) et d'antibiotiques est limitée à trois traitements par an et par vache. L'utilisation d'hormones pour le traitement de l'infertilité est contrôlée par le vétérinaire. Le clonage et le transfert d'embryon sont interdits. Le logement des animaux doit respecter une surface minimale par tête et doit comporter une aire d'exercice suffisante. Des dérogations peuvent être accordées dans le cas par exemple des étables entravées si le pâturage est pratiqué une bonne partie de l'année. Le logement des veaux en niche est interdit au-delà d'une semaine.

Volailles

En Suisse, les élevages biologiques de volailles pour la production d'œufs sont des élevages en plein air de 3 000 poules maximum avec une densité maximale de 6 poules/m² au sol dans le poulailler et 4 m² par poule en plein air. L'alimentation doit être issue à 95 % de l'agriculture biologique et être à 100 % végétale.

En Suisse, les élevages biologiques de volailles pour la production de chair sont des élevages en plein air de 480 m² maximum de race rustique à croissance lente. Les poulets sont abattus au plus tôt à un âge de 81 jours. La densité maximale est de 10 poules/m² au sol dans le poulailler et 4 m² par poule en plein air. L'alimentation doit être issue à 95 % de l'agriculture biologique et être à 100 % végétale.

Modification génétique

Une caractéristique clé de l'agriculture biologique est le rejet de plantes et d'animaux génétiquement modifiés. Le 19 octobre 1998, les participants au 12^e Congrès scientifique de l'IFOAM ont publié la Déclaration de Mar del Plata, où plus de six cents délégués de plus de soixante pays ont voté à l'unanimité d'exclure l'utilisation d'organismes génétiquement modifiés dans la production alimentaire et l'agriculture.

Par contre la culture sélective des plantes et l'élevage sélectif des animaux sont autorisés, ces techniques permettent de sélectionner les plantes et les animaux les plus aptes pour l'agriculture biologique, de la même manière qu'elles ont été utilisées en agriculture conventionnelle pour optimiser les rendements. Cette sélection est primordiale pour l'agriculture biologique pour permettre de trouver les combinaisons de plantes les plus adaptées et pour augmenter les rendements.

Bien que l'opposition à l'utilisation de toutes les technologies transgéniques dans l'agriculture biologique est forte, les chercheurs agricoles Luis Herrera-Estrella et Ariel Alvarez-Morales continuent de préconiser l'intégration des technologies transgéniques dans l'agriculture biologique comme moyen optimal de l'agriculture durable, en particulier dans le monde en développement, comme le fait l'auteur et scientifique Pamela Ronald, qui considère ce genre de biotechnologie comme étant compatible avec les principes biologiques.

Bien que les OGM soient exclus de l'agriculture biologique, le pollen des plantes génétiquement modifiées peut contaminer les semences biologiques et patrimoniales, ce qui rend difficile, voire impossible, d'interdire à ces génomes d'entrer dans la chaîne des aliments biologiques. Le risque de contamination est fonction de la réglementation des organismes génétiquement modifiés appliquée par chaque pays.

Biodiversité

L'agriculture biologique a un impact bénéfique en termes d'abondance et de diversité de presque toutes les espèces selon les études de sol agricole. En moyenne 30 % d'espèces en plus habitent sur les fermes biologiques. Les oiseaux, les papillons, les microbes du sol, les coléoptères, les vers de terre, les araignées, la végétation, et les mammifères sont particulièrement concernés. L'absence d'herbicide et de pesticide améliore la biodiversité et la densité de la population. De nombreuses espèces de mauvaises herbes attirent les insectes bénéfiques qui améliorent la qualité des sols et se nourrissent d'organismes nuisibles. Les micro-organismes du sol bénéficient de l'augmentation des populations de bactéries due aux engrais naturels comme le fumier, et à la réduction de l'apport en herbicide et en pesticide. L'augmentation de la biodiversité, en particulier des microbes bénéfiques pour le sol et des mycorhizes, a été proposée comme mécanisme pour expliquer les rendements élevés enregistrés par certaines parcelles biologiques, en particulier à la lumière des différences observées dans une comparaison de 21 ans de cultures biologiques et de contrôle.

La biodiversité de l'agriculture biologique fournit du capital à l'homme. Les espèces trouvées dans les fermes biologiques améliorent la durabilité en réduisant les interventions humaines (par exemple, les engrais, les pesticides).

En limitant les insecticides de synthèse, l'agriculture biologique protégerait les abeilles. Une première étude a trouvé que des résidus de néonicotinoïdes réduirait la croissance et la production de reines de bourdons terrestre (moins de 85 %). Une seconde étude simulant une contamination du nectar montrerait une réduction du taux de retour des butineuses. Ces travaux ont néanmoins été mis en doute à cause du traitement statistique des résultats et des doses utilisés.

Énergie

Les bilans énergétiques en agriculture, conduits en France à l'échelle des exploitations agricoles depuis 1998, ont montré qu'en céréaliculture biologique, la consommation d'énergie est largement inférieure par unité de surface, comparativement au conventionnel, mais similaire par quantité produite. Pour la production de lait de vache ou de brebis, les bio sont généralement plus efficaces, mais pas pour la production de lait de chèvre.

Aux États-Unis, où les rendements en production végétale bio sont peu inférieurs voire égaux à ceux en conventionnel, l'efficacité énergétique est plus élevée en agriculture biologique qu'en conventionnel, notamment pour le maïs.

La raison principale de cette plus faible consommation d'énergie en agriculture biologique qu'en agriculture conventionnelle est la non-utilisation d'engrais azoté de synthèse, dont la production requiert beaucoup d'énergie, et une plus grande autonomie alimentaire pour nourrir le bétail.

Rendements agricoles

Pour juger des rendements de l'agriculture biologique trois types de données sont disponibles :

• Les rendements de référence au niveau national et international.
• Les rendements en condition contrôlée, réalisés par des scientifiques. Ces chiffres sont souvent comparés au rendement de référence et annonce des résultats 20 à 30 % inférieurs. Pour autant ces performances sont très difficiles à réaliser chez les agriculteurs.
• La production alimentaire nette, le label AB contraignant parfois à des cultures non productives pour améliorer la fertilité du sol ou désherber, et font aussi face à des pertes de culture beaucoup plus fréquentes. Il existe très peu de données de ce type.

Les études comparant les rendements ont des résultats mitigés^[210].

En France le rendement du blé biologique est de 33 quintaux par hectare contre 70 pour le conventionnel.

Une étude réalisée par l'INRA dans le cadre du programme écophyto montre des pertes de rendements de 30 à 70 % pour différentes cultures 

Une étude publiée en 1990 a réalisé « deux cent cinq comparaisons de rendement de systèmes agricoles biologiques et conventionnels (...). Les données de 26 cultures et deux produits d'origine animale, sous la forme du ratio des rendements biologiques par rapport aux rendements conventionnels, étaient normalement distribuées avec une moyenne de 0,91, un écart-type de 0,24 et une valeur modale entre 0,8 et 0,9. Plus de la moitié des comparaisons des rendements de production de lait et de haricots ont affiché un ratio supérieur à 1, soit des rendements plus élevés à partir des systèmes biologiques. Il n'y avait pas de preuves pour démontrer que les systèmes biologiques avaient un effet sur la variabilité annuelle des rendements, qu'elle soit causée par le climat ou par des effets de transition ou de conversion ». L'étude a également discuté des difficultés de procédure en comparant la productivité des systèmes biologiques avec d'autres systèmes d'exploitation.

Une étude américaine publiée en 2001 a analysé les données de 150 saisons de croissance de cultures de céréales et de soja et a conclu que les rendements biologiques étaient identiques (ratios dans la fourchette 95–100 %) aux rendements classiques.

Une étude qui a duré deux décennies a été publiée en 2002 et a trouvé un rendement de 20 % plus faible pour l'agriculture biologique, en utilisant 50 % moins d'engrais, 97 % moins de pesticides, et une consommation d'énergie de 34 % à 53 % plus faible.

Une étude de 2003 a constaté que pendant les périodes de sécheresse, les fermes biologiques peuvent avoir des rendements de 20 à 40 % plus élevés que les fermes conventionnelles. Les fermes biologiques sont plus rentables dans les états les plus secs des États-Unis.

Les fermes biologiques survivent beaucoup mieux aux dégâts des ouragans en conservant 20 à 40 % plus de terre végétale, et les pertes économiques sont plus faibles que pour les fermes conventionnelles.

Une étude publiée en 2005 a comparé agriculture conventionnelle, agriculture biologique d'origine animale, et agriculture biologique à base de légumineuses sur une ferme de test à l'Institut Rodale pendant plus de 22 ans. L'étude a révélé que « les rendements des cultures de maïs et de soja étaient similaires dans le biologique animal, le biologique légumineuse, et les systèmes agricoles traditionnels ». Elle a également constaté que « beaucoup moins d'énergie fossile avait été dépensée pour produire du maïs dans les systèmes biologiques légumineuse et biologique animal de l'Institut Rodale, que dans le système de production classique ». Il y avait peu de différence dans l'apport d'énergie entre les différents traitements pour la production de soja. Dans les systèmes biologiques, engrais et pesticides de synthèse ne sont généralement pas utilisés. En 2013 l'étude Rodale était toujours en cours et un rapport pour l'anniversaire des trente ans a été publié par Rodale en 2012.

L'agriculture biologique a été comparée à l'agriculture classique dans des études portant sur les pommes en France.

Une étude réalisée en Angleterre a montré que les rendements par hectare en agriculture biologique pour un échantillon d'exploitations s'établissaient à seulement 45 % de ceux obtenus par l'agriculture conventionnelle. D'autres études mettent en avant l'importance de l'ensemble de l'environnement général (présence de cultures variées, de prairies permanente, de bordures de champs non fauchés ou désherbés, taille des parcelles) plutôt que l'usage de la chimie surtout quand ils comparent l'agriculture biologique et l'agriculture de conservation.

Le système de riziculture intensive est une méthode de culture du riz utilisée dans quelques pays en développement, qui respecte les principes de l'agriculture biologique et permet d'atteindre des rendements supérieurs à ceux obtenus en agriculture conventionnelle, au prix d'un recours à davantage de main-d'œuvre.

En élevage, les différences de rendement ne sont pas significatives, la croissance des animaux n'est pas affectée par la nature « biologique » des aliments, ce sont plus les conditions du terrain et les choix des éleveurs (notamment concernant la qualité) qui conditionnent les vitesses de croissance. Pour l'élevage de ruminants, les différences de pratique entre le biologique et le conventionnel sont faibles, ce qui explique les importantes surfaces de prairie certifiées AB en France. Pour l'élevage de volaille ou de porcins, hormis les aliments un peu plus coûteux et les durées d'élevages plus longues (mais pas forcément plus longues que certains labels de qualité), les performances pures des animaux ne sont pas affectées.

Une étude publiée en 1999 par l'Agence danoise pour la protection de l'environnement a constaté que, zone pour zone, les fermes biologiques de pommes de terre et de betteraves à sucre ont une productivité inférieure de moitié à celle de l'agriculture conventionnelle. Michael Pollan, auteur de « Le dilemme de l'omnivore », répond en soulignant que le rendement moyen de l'agriculture mondiale est nettement plus faible que les rendements modernes d'agriculture durable. Augmenter les rendements moyens mondiaux à des niveaux biologiques modernes pourrait augmenter l'approvisionnement alimentaire du monde de 50 %.

Une autre étude de 2007 qui compile 293 rapports de recherche différents en une seule étude afin d'évaluer l'efficacité globale des deux systèmes agricoles a conclu que « les méthodes biologiques pourraient produire suffisamment de nourriture sur une base globale par habitant pour soutenir la population humaine actuelle, et potentiellement une population encore plus large, sans pour autant augmenter la base des terres agricoles ». Les chercheurs ont également constaté que dans les pays développés, les systèmes biologiques ont, en moyenne, un rendement de 92 % par rapport à l'agriculture conventionnelle, alors que les systèmes biologiques produisent 80 % de plus que les fermes conventionnelles dans les pays en développement. Cette différence en faveur de l'agriculture biologique observée dans les pays en développement est due au fait que les rendements des exploitations conventionnelles prises pour référence sont très bas, car il s'agit généralement d'une agriculture de survie extensive ; par ailleurs les intrants synthétiques sont difficiles d'accès dans certains pays en développement. Cette conclusion a été contestée par une autre étude publiée la même année, intitulée « L'agriculture biologique ne peut pas nourrir le monde ». L'auteur considère que les résultats ne sont pas valides parce que les données ont été mal interprétées. En effet, il observe que les ratios utilisés pour les pays en développement reposent sur des données issues d'exploitations biologiques ayant recours à un apport extérieur de nutriments, un modèle qu'il est difficile d'étendre à une grande échelle.

Une étude méta-analyse publiée en 2012 suggère que les agriculteurs devrait adopter une approche hybride pour produire assez de nourriture pour les humains tout en préservant l'environnement.

S'il est vrai que l'agriculture biologique nécessite plus de terre au détriment de la faune et de la forêt, les progrès récents résolvent la plupart de ces problèmes. Selon une méta-analyse de 115 études publiée en décembre 2014, le rapport de productivité entre agricultures biologique et conventionnelle, de 80,8 % en moyenne, pourrait encore progresser ; les exploitations biologiques qui pratiquent les cultures associées ou en rotation obtiennent des rendements qui se rapprochent en effet davantage de ceux des exploitations conventionnelles (ratio de 91 % pour les cultures associées et 92 % pour les cultures en rotation).

Selon le professeur Wolfgang Branscheid toutefois, la production animale biologique n'est pas bonne pour l'environnement, car le poulet biologique nécessite deux fois plus de terres par rapport à l'élevage conventionnel et le porc biologique a besoin d'un quart de superficie en plus. Selon un calcul effectué par l'Institut Hudson, le bœuf biologique nécessite trois fois plus de terres. Inversement, certaines méthodes biologiques d'élevage ont permis de restaurer des terres désertifiées ou marginales et de les rendre disponibles pour la production agricole ou la faune. D'autres pratiques permettent de combiner production de fourrage et cultures de rente sur les mêmes domaines simultanément, ce qui permet de réduire l'utilisation des terres.

En résumé de son rapport d'octobre 2013 « Vers des agricultures à hautes performances », l'INRA observe que, si des progrès en matière de productivité sont possibles, les « performances environnementales au sens large – consommation de ressources naturelles et protection des biens environnementaux – sont plus élevées » pour l'agriculture biologique que pour l'agriculture conventionnelle. Elle indique toutefois dans le corps du rapport que cette supériorité s'entend « par unité de surface », qu'elle « se réduit et peut même s'inverser quand les performances sont mesurées par unité de produit », et que globalement « le résultat est identique pour les performances environnementales ».

Dans le Sud-Ouest de la France, des chercheurs ont observé et comparé pendant six ans 180 ruches, les unes menées en conventionnel et d'autres en agriculture biologique. Les résultats publiés le 26 juin 2019 montrent que les ruches entourées de cultures bio ont produit plus de couvain et de miel que celles des cultures conventionnelles. L'effet positif des cultures bio est expliqué par la diversité des sources de pollens, l'abondance des fleurs mellifères soutenue durant l'année et la baisse de mortalité des abeilles et couvains par rapport à celles qui sont exposées aux pesticides.

Comment une forêt peut-elle émettre plus de CO₂ qu’elle n’en capture ?

Longtemps considérées comme de précieux « puits de carbone » absorbant une partie du CO2 en excès dans l’atmosphère, les forêts voient aujourd’hui ce rôle fragilisé. Certaines émettent désormais plus de CO2 qu’elles n’en captent. La cause de ce phénomène est multiple : elle tient au changement climatique, aux pressions anthropiques et à leurs conséquences.

Par le processus de photosynthèse, les plantes utilisent l’énergie lumineuse et le CO₂ de l’atmosphère pour produire de la matière organique.

Les forêts contribuent donc, comme le reste du règne végétal, au piégeage de carbone dans leur biomasse : en grande partie les troncs, les branches et les feuilles – on parle alors de biomasse « aérienne », mais également les racines et les sols. Dans les forêts tropicales et tempérées, cette biomasse est principalement aérienne, tandis qu’elle est majoritairement stockée dans les sols en forêt boréale.

Avec une constante : sous tous les climats, les forêts sont les écosystèmes qui stockent le plus de carbone. Cependant, l’évolution de ce stock de carbone dépend de la dynamique des forêts.

En effet, même si du carbone est séquestré lors de sa croissance, une plante (et donc un arbre), comme tout organisme vivant, respire, et va à son tour émettre du CO₂ dans l’atmosphère. Par ailleurs, les végétaux se décomposent après leur mort. À terme et dans la plupart des cas, le carbone stocké est donc restitué à l’atmosphère sous forme de carbone atmosphérique (excepté sous certains climats boréaux où la décomposition n’est pas totale et la biomasse s’accumule dans les sols, par exemple sous forme de tourbières).

Pour avoir un effet vertueux sur le climat, il faut donc que les forêts séquestrent davantage de carbone (dans les troncs, les branches, les racines et les sols) qu’elles n’en émettent (à travers la respiration et la mort des végétaux). On parle alors pour les décrire de « puits de carbone » naturels.

Mais sous certaines conditions, les forêts peuvent avoir un bilan carbone net émetteur : elles émettent davantage de CO₂ qu’elles n’en captent. Comment cela est-il possible et pourquoi ? Une telle situation est-elle amenée à se généraliser sous l’effet du changement climatique ? Tour d’horizon.

Les forêts, des puits de carbone… à certaines conditions

Dans une forêt à l’équilibre, qui ne serait pas perturbée par des changements environnementaux, d’origine naturelle ou anthropique, les flux de carbone liés à la croissance et à la mortalité s’équilibrent. Dans le bilan global, il n’y a dans ce cas alors ni stockage ni émission de carbone.

Le puits de carbone forestier, bien documenté depuis la fin du XX^e siècle, provient ainsi des dynamiques de reforestation, de récupération après des perturbations antérieures et de l’augmentation de la concentration en CO₂ de l’atmosphère, qui conduisent les écosystèmes forestiers vers un nouveau point d’équilibre, non encore atteint précédemment.

Les feux de forêt ou la déforestation (conversion de forêts en zones agricoles ou urbaines), à l’inverse, déstockent le carbone forestier et génèrent d’importantes émissions de carbone atmosphérique.

Mais au-delà de la disparition des forêts, même lorsqu’un couvert forestier est maintenu, c’est bien le bilan net des flux de carbone qui va déterminer si une forêt stocke du carbone ou si elle en émet.

Des forêts qui stockent de moins en moins de carbone

Dans certaines conditions, en effet, des forêts peuvent avoir un bilan carbone émetteur : plutôt que de stocker le carbone, elles le déstockent. Pourquoi ?

Une première explication tient à la balance croissance-mortalité des arbres. En effet, tout facteur augmentant la mortalité – ou limitant la croissance des arbres (sécheresses, maladies, ravageurs) – va induire une réduction du stockage de carbone, voire un déstockage.

Or, depuis quelques années, on observe une diminution globale de la croissance des arbres et une augmentation de leur mortalité, en lien avec les sécheresses plus longues et plus intenses.

Ce déclin du rôle de puits de carbone des forêts a été observé notamment en Amazonie. Les forêts matures, à l’équilibre, stockent moins de carbone depuis les années 2000 : la quantité moyenne de carbone stockée par hectare a chuté d’environ 30 % entre 2000 et 2010.

Au contraire, en Afrique centrale, le stockage de carbone est resté constant entre 2000 et 2010. Cette différence s’expliquerait par le fait que les essences d’arbres qu’on retrouve dans les forêts tropicales africaines seraient davantage adaptées à des épisodes de sécheresse et de fortes températures.

Les forêts changent de composition sous l’effet du changement climatique

Les mélanges d’espèces végétales qui composent les forêts ont donc un rôle majeur. Tout changement dans cette composition, dans une logique d’adaptation au changement climatique ou aux pressions anthropiques, est donc susceptible de modifier le bilan carbone d’une forêt.

En effet, la quantité de carbone stockée par une forêt dépend aussi de la couverture forestière et de la densité du bois des arbres, qui diffèrent pour chaque espèce d’arbre.

De tels changements de composition peuvent subvenir sous toutes les latitudes. Ils existent également en forêts tempérées, mais sont particulièrement flagrants dans les forêts boréales et tropicales :

• En forêt boréale, les arbres peuvent être remplacés par des espèces arbustives ou herbacées, plus résistantes à la sécheresse, mais plus petites et moins denses.
• En forêt tropicale, les arbres de forêt mature, de grande taille et à bois dense, peuvent être remplacés par des espèces de forêt secondaire, plus petites et à bois moins dense.

Dans les deux cas, cela peut entraîner une baisse des quantités de carbone stocké.

Le cas particulier des forêts tempérées

Qu’en est-il pour les forêts tempérées ? En Europe, une meilleure gestion et des politiques de reforestation ambitieuses ont permis d’augmenter les quantités de carbone stockées chaque année entre 1990 et 2005.

Cependant, les effets combinés des sécheresses, tempêtes, maladies et ravageurs, ont augmenté la mortalité des arbres et diminué leur croissance. De fait, la quantité de carbone stockée chaque année en forêt tempérée, en tenant compte des variations de croissance et de l’augmentation des surfaces forestières, a diminué au cours des dernières décennies : aux États-Unis, la baisse a été de 10 % entre 2000 et 2010. En Europe, elle avoisine 12 %.

En France, les dernières données de l’inventaire forestier indiquent que sur la période 2014-2022, les forêts métropolitaines ont absorbé 39 millions de tonnes de CO₂ par an en moyenne, tandis qu’elles en absorbaient 63 millions de tonnes de CO₂ par an au cours de la période 2005-2013.

L’influence délétère des feux de forêt

Le changement climatique alimente des conditions climatiques particulièrement propices aux feux de forêt et aux invasions de ravageurs

Or, les feux de forêt sont des facteurs aggravants de la dégradation du puits de carbone forestier : non seulement ils entraînent des émissions massives de gaz à effet de serre, mais ils accélèrent aussi les changements de composition des forêts, qui peuvent alors mettre des décennies à retrouver leur état d’origine.

Dans certains cas, il s’agit même de transition vers des écosystèmes non forestiers : les forêts disparaissent purement et simplement.

En forêts boréales, cela affecte d’ores et déjà le stockage du carbone. Celui-ci est en nette diminution depuis les années 90.

• En Russie, par exemple, les forêts dont devenues émettrices dans les années 2010.
• Au Canada, elles étaient encore neutres dans les années 1990, mais sont devenues émettrices entre les années 2000 et 2010.

Ce phénomène devrait s’amplifier et se répéter à l’avenir, car des saisons d’incendies telles que celle connue par le Canada en 2023 sont appelées à se multiplier.

Dans ces zones normalement froides, le changement climatique peut aussi entraîner le dégel et l’assèchement des sols, ce qui conduit à une dégradation accélérée du carbone organique qu’ils contiennent, et à un déstockage plus rapide de carbone. Les feux de forêt contribuent aussi à consumer la matière accumulée.

À l’échelle globale, l’absorption de carbone par les sols en forêt boréale a ainsi diminué de 30 % entre 2000 et 2010. Ces flux de carbone sont difficiles à évaluer et variables dans le temps et l’espace, mais quasiment toutes les études pointent vers une réduction du stockage de carbone organique dans ces sols.

Mais les feux de forêt ne dépendent pas que des conditions climatiques : en forêts tempérées, les activités humaines sont responsables de la quasi-totalité des départs de feux.

En 2022, à l’échelle de l’Europe, 785 000 hectares de forêts ont brûlé, ce qui représente plus du double de la moyenne entre 2006 et 2021. Cette année 2025, le Portugal, la Grèce et la Turquie ont enregistré de nouveaux records d’incendies. La France n’est pas épargnée : 17 000 hectares ont brûlé en quelques jours dans l’Aude.

Près de 30 % de carbone en moins entre 1990 et 2010

Que retenir de tout ceci ? Si les causes de réduction du stock de carbone forestier sont identifiées aux différentes latitudes, il est difficile de prédire finement l’évolution à venir des forêts et les conséquences qui en découleront.

Ainsi, aucune forêt n’est épargnée : toutes sont susceptibles de devenir émettrices de carbone suite aux effets combinés des activités anthropiques et du changement climatique.

Globalement, il est estimé que la quantité de carbone stockée chaque année par les forêts dans le monde a diminué d’environ 30 % entre 1990 et 2010. Cette tendance risque de se poursuivre.

La meilleure façon d’endiguer ce déclin reste de préserver les forêts existantes.
Dans les forêts gérées par l’humain, le maintien du stock de carbone forestier et/ou l’accompagnement des transitions des peuplements d’arbres vers des espèces adaptées aux nouvelles conditions climatiques est un nouvel enjeu de la gestion forestière à l’échelle planétaire.

Les voyages de l’arbre à pain

Que s’est-il passé en 1789 ? Naturellement, on pense à La Révolution. La grave pénurie de blé pour le pain due aux conditions climatiques de la fin du 18ème siècle y a certainement contribué. A l’autre bout du monde, à Otaheite ou O-Taïti, comme on disait à l’époque, les marins du Bounty se révoltaient aussi, l’arbre à pain étant au cœur de l’histoire.

Un aperçu de botanique

Là où le citadin en promenade ne voit que du vert, le botaniste voit des centaines d'espèces végétales variant par leur forme, leur couleur, leur parfum et leur utilité. Pour pouvoir appréhender cette diversité, il faut connaître un minimum de l'anatomie des plantes.

Les forêts françaises ont soif. Le déficit de précipitation et des températures élevées ne sont pas sans avoir un impact sur la végétation. En manque d’eau, les arbres jaunissent et perdent leurs feuilles, parfois dès le mois d’août. Qu’est-ce que le stress hydrique ? Comment les arbres se défendent-ils face aux sécheresses et aux canicules, devenues de plus en plus fréquentes ?

Pièges des plantes carnivores

Les plants carnivores ont développé différents types de pièges selon les espèces afin de capturer les insectes de votre jardin.

Plus que l’entretien des plantes carnivores, le fonctionnement de ces différents pièges suscite de l’intérêt, alors passons le tout en revue. Deux genres de pièges se distinguent : les pièges actifs et les pièges passifs.

Pièges actifs des plantes carnivores.

Les pièges sont considérés comme actifs à partir du moment où ils impliquent un mouvement exercé par des plantes carnivores pour capturer leurs proies.

• Pièges à mâchoire : Dionée, Aldrovanda. Une mâchoire se referme sur la proie dès que celles-ci effleure les poils détecteurs.
• Pièges gluants : Drosera. Les feuilles et les tiges sont recouvertes d’une substance collante. Lorsque la proie se pose sur la plante et quelle se débat pour se libérer de la substance, la tige s’enroule très lentement autour d’elle afin de débuter le processus de digestion. La proie meurt d’asphyxie avant d’être digérée.
• Pièges par aspiration : Utriculaire. Cette plante possède des pièges en forme d’outre qui aspirent les proies.

Pièges passifs des plantes carnivores

Les pièges sont passifs lorsqu’ils n’impliquent aucun mouvement des plantes carnivores pour la capture des proies.

• Pièges par noyade : Brocchinia, Catopsis. Les feuilles de ses plantes forment une rosace au centre. Avec l’accumulation de l’eau de pluie, la rosace se remplit et les insectes s’y noient avant d’être digérés par des bactéries.
• Pièges gluants : Byblis, Drosophyllum, Ibicella, Pinguicula, Triophyophyllum. Comme pour les pièges gluants actifs, ces plantes ont leurs tiges recouvertes d’une substance collante. La seule différence est que dans le cas de piège passif, les tiges ne s’enroulent pas autour de la proie.
• Pièges à urne : Cephalotus, Darlingtonia, Heliamphora, Nepenthes, Sarracenia. Les feuilles de ces plantes forment des urnes où les insectes tombent après avoir été attirés au bord. Au fond de l’urne se trouve un liquide digestif dans lequel les proies seront dissoutes.
• Pièges à nasses : Genlisea. Le piège est formé de filaments creux en forme de tire-bouchon. Les proies y sont aspirées et maintenues vers le centre de la plante par des poils les empêchant de prendre le chemin inverse. Par la suite, les proies seront amenées vers une cavité où elles seront digérées.