Solutions COP21 : thématique "Alimentation"

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Les organismes de recherche sont présents du 4 au 10 décembre 2015 au Grand Palais à Paris pour présenter au public l'action collective des scientifiques sur la question climatique à l'occasion de l'évènement Solutions COP21. Voici un panorama des constats et des réponses élaborées par les organismes scientifiques concernant le thème de l'alimentation.

Article - 27.11.2015

Des nouvelles formes et des nouvelles sources de protéines

La consommation de viande nous procure les protéines dont nous avons besoin. Mais nous serons probablement 9 milliards en 2050 : le coût environnemental de la production de viande sera donc de plus en plus lourd si nous continuons à en manger au rythme où nous la consommons actuellement. Mais existe-t-il des alternatives pour produire les protéines nécessaires à la survie des êtres humains ? Oui, heureusement !

Elles se nomment insectes, soja, algues, cellules souches... Ce sont des nouvelles pistes à explorer mais surtout des habitudes alimentaires à faire évoluer !

Les instituts acteurs de cette solution

CNRS, INRA, IRSTEA et leurs partenaires

Projets de recherche qui explorent ces nouvelles pistes

  • Le projet DESIRABLE : Les chercheurs de l'INRA et d'Irstea conçoivent une bio-raffinerie durable à base d'insectes dans une démarche entièrement autonome. La matière première est composée de résidus de biomasses de multiples qualités, qui sont raffinés pour donner lieu à des produits de quatre natures différentes : des matériaux riches en protéines ; des matières grasses ; de la chitine et des excréments d'insectes.
  • L'aquaculture durable : Développée par les scientifiques de l'INRA, ce mode d'élevage consiste à nourrir les poissons avec des aliments à base de protéines végétales en lieu et place des farines animales. Ce type d'aquaculture permet  à la fois de réserver la production de protéines animales à la consommation humaine et de diminuer la pression de la pêche dans les océans.
  • Enfin, tous  les laboratoires de l'INRA cherchent à assurer dans les années à venir un système alimentaire, sain et durable pour un objectif majeur : nourrir la planète. Certains chercheurs développent les outils d'aide à la formulation de nouvelles caractéristiques sensorielles des aliments. D'autres travaillent à produire des variétés de fruits et légumes, résistantes aux maladies et de qualité culinaire et gustative exceptionnelles.

L'agriculture de demain : des espèces adaptées

Le vivant a un gros avantage, face au changement de son milieu, il évolue. Mais cette évolution est lente, gouvernée par le hasard. Or, malheureusement, les changements climatiques évoluent rapidement, très rapidement ... Alors les scientifiques ont trouvé le moyen d'aider certaines de nos plantes préférées à devenir résistantes aux adversités climatiques.

Les instituts acteurs de cette solution

CEA, CIRAD, CNRS, INRA

L'ANR (Agence nationale de recherche) finance nombre de leurs projets de recherche dans ce domaine.

Projets de recherche qui explorent ces nouvelles pistes

  • Adaptation du riz à la chaleur : En notant l'heure de floraison des épillets (petits épis) du riz et en mesurant leur température, les chercheurs du CIRAD étudient comment procèdent différentes variétés de riz pour assurer leur floraison malgré la chaleur, et détectent les gènes impliqués dans la tolérance à la chaleur. Ces connaissances, intégrées à des modèles informatiques permettent de modifier les pratiques culturales et de créer de nouvelles variétés de riz capables de s'adapter mieux au changement climatique.
  • Le projet AMAIZING : Porté par l'INRA, il a pour ambition de relever les défis d'une production de maïs durable et de qualité et vise à développer des outils pour la création de variétés de maïs améliorées. Le maïs a besoin, pour pousser, de beaucoup d'eau.  Pour continuer à produire la même quantité de maïs alors que les  ressources en eau diminuent, les chercheurs ont imaginé, par exemple, d'avancer la date des semis afin que le maïs puisse être récolté avant que les conditions hydriques deviennent trop dures. Pour cela, ils doivent développer  un maïs adapté au froid. Un projet financé par  l'ANR.
  • Le changement climatique marque déjà la viticulture et les vins français. Dans le cadre du programme Laccave, l'INRA étudie les stratégies d'adaptation au changement climatique pour la vigne et le vin en France. Avancée des dates de vendanges, stress hydriques plus marqués certaines années pour la vigne, vins plus alcoolisés, moins acides, avec de nouveaux profils aromatiques...
  • Les plateformes de phénotypage haut-débit : des milliers de plants germent et poussent sur ces plateformes où tout est contrôlé (lumière, température, teneur en CO2, apport en eau), tout est mesuré (transpiration, croissance des feuilles, poids de la plante,...). Les chercheurs de L'INRA peuvent faire subir à plusieurs centaines de lignées d'une espèce végétale, une sécheresse extrême ou des températures sahariennes. Leur but : découvrir parmi des centaines de lignées aux génotypes bien déterminés, les plantes les plus adaptées à différents scénarios climatiques et les gènes associés à ces comportements.
  • Les scientifiques du  CEA,  établissent un état des lieux des stratégies et des travaux de recherche qui visent à développer des plantes cultivées possédant un potentiel d'adaptation à la sécheresse supérieur à celui des variétés actuelles.
  • Les chercheurs du  CIRAD  s'appuient sur la diversité du monde vivant et certains mécanismes naturels  pour développer des systèmes agricoles durables et maintenir voire produire de la biodiversité. Il s'agit d'utiliser les propriétés naturelles de certaines plantes. Ainsi les unes repoussent les insectes, d'autres les attirent et les détournent des cultures ; les haies hébergent des animaux utiles ; les pailles et les jachères procurent du fourrage aux troupeaux qui en retour restituent leurs déjections au champ, etc.

L'agriculture : actrice des solutions "climat"

Le climat, c'est l'affaire de tous. Le rôle des agriculteurs sera décisif et contribuera pour une large part aux efforts que nos sociétés devront fournir pour réduire la production des gaz à effet de serre et fixer le CO2 dans la biomasse.

Cela se traduira par de nouvelles manières de cultiver, par l'introduction de nouvelles espèces découvertes par les chercheurs dans les cultures et par d'autres façons de se prémunir des maladies et des parasites que la seule utilisation de produits chimiques...

Les instituts acteurs de cette solution

CIRAD, INRA, IRD, IRSTEA

L'ANR finance nombre de leurs projets de recherche dans ce domaine.

Projets de recherche qui explorent ces nouvelles pistes

  • Le Programme 4 pour 1000 : il rassemble l'INRA, le CIRAD et l'IRD. Les chercheurs  étudient le rôle des sols agricoles et forestiers dans le stockage du carbone. En effet, le sol, qu'il soit agricole ou forestier, est un réservoir naturel de carbone considérable. Si l'on parvenait à  une augmentation relative annuelle de 4 pour 1000 des stocks de matière organique dans les sols, on pourrait compenser l'ensemble des émissions de gaz à effet de serre de la planète. Un Programme qui doit découler sur un plan d'actions concrètes pour les mois et les années à venir.
  • Le projet Thermochick de  l'INRA  étudie comment lutter contre la chaleur qui est l'un des pires ennemis des éleveurs de poulets. Lorsqu'elles  ont trop chaud, les volailles cessent de s'alimenter et  se sentent mal. Les chercheurs ont découvert une solution originale : en soumettant les œufs à des hausses cycliques de température durant l'incubation, on obtient des poulets qui résistent mieux à la chaleur dans les élevages. Cette acclimatation embryonnaire a pour conséquence de modifier la physiologie des poulets et de diminuer leur température interne. Bonne nouvelle pour les consommateurs : la qualité de leur viande n'en est pas altérée. Ce projet est financé par l'ANR
  • Irstea contribue au développement d'un outil d'aide à la décision les acteurs de l'agriculture : KnowSoil. Il permet aux agriculteurs, conseillers, enseignants d'évaluer l'impact d'une pratique agricole sur une foule d'indicateurs comme le stockage de carbone, ou de trouver la meilleure pratique pour atteindre un critère de qualité du sol qui les concerne. Disponible en 7 langues sur internet, il favorise les bonnes pratiques agricoles pour le stockage du CO2. KnowSoil est un projet européen, réalisé en partenariat avec 12 équipes de recherche de 8 pays européens.
  • L'IRD participe au MSEC (Multiscale Environmental Changes). C'est un observatoire à long terme des changements climatiques et d'usage des terres. Il opère depuis 15 ans sur trois bassins versants en Thaïlande, au Laos et au Viêt-Nam. Il permet d'accompagner les adaptations des pratiques paysannes aux changements climatiques, notamment en termes de choix des cultures, et leurs effets sur les écosystèmes (érosion, états des cours d'eau, etc.).
  • L'agroforesterie associe arbres et cultures. C'est une pratique défendue par l'INRA dans des régions où l'écosystème naturel est la forêt. Cacaoyers et caféiers sont habituellement associés à des arbres forestiers, des arbres fruitiers et des arbres de la famille des légumineuses, qui ont l'avantage de fixer l'azote de l'air. Ces « agroforêts » offrent aussi d'autres ressources : fruits, bois, produits médicinaux, ressources de chasse. Elles protègent les sols de l'érosion, préservent la biodiversité et stockent le carbone. L'ombrage des arbres empêche même la prolifération de certains insectes ravageurs !
  • Le semis direct sur couverture végétale  est une autre pratique promue par l'INRA. Cette agriculture de conservation a été largement adoptée dans des pays comme le Brésil. A Madagascar, dans la région du lac Alaotra, ces systèmes sont aussi promus par le CIRAD et l'AFD auprès des agriculteurs pour mettre en place une agriculture pluviale durable. Des techniques comme la rotation des cultures, l'insertion de plantes fourragères à cycle court et l'utilisation de résidus de culture comme le paillage se sont largement diffusées.  Le labour n'a pas disparu : mais il est utilisé de manière ponctuelle pour décompacter les sols et contrôler les mauvaises herbes. Ce projet démontre aussi la grande capacité d'adaptation des agriculteurs, qui adoptent, sous la contrainte climatique,  des systèmes techniques plus souples.

L'agro-écologie : une solution pour tous les climats

L'agriculture intensive n'est déjà plus un modèle unique. Elle voisine aujourd'hui avec l'agro-écologie, non seulement dans nos pays, mais aussi dans des pays émergents en s'appuyant sur leurs us et coutumes, leurs expériences et leurs savoir-faire.

L'agro-écologie prendra ainsi le visage de chaque population qui apprendra à se nourrir malgré les changements climatiques, au mieux de ses pratiques agricoles traditionnelles.

Les instituts acteurs de cette solution

CIRAD, INRA, IRD, CNRS

Projets de recherche développés par le CIRAD, L'INRA, L'IRD et leurs partenaires

  • Le projet CAMES (IRD) teste, à Madagascar, l'effet de l'introduction de vers de terre, au champ, sur la production et la séquestration du carbone.
  • Le projet CAMMiSolE (IRD)  est un outil d'aide à la décision à destination des ONG, qui permet de prendre en compte les caractéristiques physiques et chimiques des sols, ainsi que leur activité microbienne. Il aidera  les agriculteurs d'Afrique de l'Ouest et de Madagascar à utiliser des engrais organiques adaptées à leurs sols et à leurs habitudes de cultures qui permettront  d'augmenter le retour vers les sols des nutriments, pour une agriculture durable, tout en favorisant la fixation du carbone dans la terre.
  • Des élevages moins émetteurs de Gaz à Effet de Serre (IRD) : Il faut aujourd'hui 15 kg de maïs et 3 000 litres d'eau pour produire un kilo de bœuf. Les chercheurs songent à utiliser des farines d'insectes en remplacement des farines animales pour nourrir les bêtes. Des insectes, qui, eux, se sont nourris de nos déchets !
  • L'agriculture écologiquement intensive : Pour le CIRAD, elle s'inspire du fonctionnement de la nature. Alors on mesure les « services écologiques » rendus par cette agriculture.  C'est le stockage du carbone, la préservation de la biodiversité, l'usage respectueux de l'eau, le maintien de la fertilité des sols...
  • L'INRA promeut l'agroforesterie : A l'ombre des arbres, les cultures réduisent les besoins en eau et, chaque automne, les sols sont enrichis de l'humus issu de la biodégradation des feuilles. Les arbres améliorent la biodiversité en accueillant des ennemis des ravageurs et leurs racines vont chercher l'azote en profondeur, limitant ainsi l'utilisation d'engrais. Ils protègent les sols de l'érosion, et, avec leur bois, ils sont un puissant piège à carbone. L'agriculture écologiquement intensive, comme l'agroforesterie ou le semis sous couverture végétale présentées dans la solution 3, s'appuient sur à la fois sur les savoir-faire paysans traditionnels et sur les avancées technologiques issues de la recherche scientifique.

L'agriculture : vers un usage optimisé de l'eau

L'agriculture est la première consommatrice d'eau douce en France (48 % de l'eau consommée) et dans le monde (70 % de l'eau consommée). Mais demain, cette même eau douce deviendra précieuse, surtout pour les territoires qui partageront une même source d'eau douce : nappe phréatique, fleuve, retenue d'eau... Des technologies économes en eau permettent aujourd'hui aux agriculteurs de produire autant, voire mieux, et faire en sorte que l'eau reste une ressource partagée.

Les instituts acteurs de cette solution

INRA, IRTEA

Quelques projets portés par l'INRA et IRSTEA

  • Irstea étudie les conséquences de l'interdiction d'irrigation en période de canicule qui provoquera aussi bien des pertes de récoltes qu'une augmentation des conflits entre les différents usagers de l'eau.

Les chercheurs ont mis au point les technologies du « goutte à goutte enterré » pour l'arboriculture, la vigne et les grandes cultures, et proposent aux agriculteurs la réutilisation des eaux usées traitées pour l'irrigation des cultures, des espaces verts et le nettoyage de la voirie.
Des économies en eau douce de 20-30 % (avec le goutte à goutte enterré) sont attendues, et jusqu'à 100% avec le projet REUSE.

  • Les Observatoires de Recherche en Environnement (ORE), auxquels est associé l'INRA, recueillent des données physiques, chimiques ou biologiques dans l'ensemble du territoire, destinées à mieux connaitre le fonctionnement des écosystèmes et à élaborer des modèles pour prédire leur évolution. Le suivi des ressources en eau, lacs, cours d'eau, bassin versants, constitue l'une de leurs missions.

Sur le long terme, les observations permettent de mesurer l'impact croisé du climat et des activités humaines, et notamment l'agriculture, sur l'érosion et sur la qualité des eaux superficielles et souterraines.

Impacts du climat et des activités humaines sur la vie maritime

Le changement climatique engendre un océan globalement réchauffé, appauvri en oxygène, acidifié, et dont la ventilation est ralentie. Cette cascade d'impacts modifie les conditions de vie de tous les organismes marins, depuis le phytoplancton à la base de la chaîne alimentaire jusqu'aux poissons, mollusques et crustacés.

Dans le même temps l'Homme exploite de plus en plus les réserves alimentaires marines.

Pour que les espèces marines, comestibles ou non, ne disparaissent pas, il faut comprendre comment les activités humaines et les changements climatiques modifient les milieux marins, mais aussi comment la vie maritime s'adapte, plus ou moins bien. Il faut comprendre quelles stratégies développent les organismes pour s'adapter... grâce à l'évolution, grâce à la génétique.

Les instituts acteurs de ces solutions

IFREMER, IRD, MNHN, CNRS

Projets de recherche développés par L'IFREMER, L'IRD ET LE MNHN

  •  Les chercheurs de l'IRD étudient de nouveaux usages autour de l'exploitation halieutique en réponse à  la Directive Cadre européenne sur le Milieu Marin de 2008. Il s'agit de lutter contre les effets néfastes de la surpêche des poissons de grandes tailles (comme les morues, mérous, merlus, ...) qui entraine une prolifération des espèces de petits poissons pélagiques (sardine, anchois, hareng, ...). Ces dernières sont particulièrement sensibles aux fluctuations de l'environnement. La création de vastes zones réserves marines permet de mieux protéger les ressources marines qui assurent également un service écosystémique important : la séquestration du carbone.
  •  L'une des conséquences du réchauffement climatique est la diminution de la teneur en oxygène dans l'eau. Des expériences menées par les scientifiques de l'IFREMER montrent que les larves de bars et de soles exposées à un manque d'oxygène donnent des adultes de plus petite taille, puis des descendants plus petits également. Ces poissons plus petits risquent d'être plus vulnérables aux prédateurs et auront plus de difficultés à se reproduire.
  •  A travers une démarche de science participative « objectif plancton », les chercheurs MNHN de la station de Concarneau explorent la diversité des microalgues et de l'ichtyoplancton (larves de poisson) qu'ils compareront avec celles décrites dans les années 1890 lors des premières surveillances de la faune et de la flore pélagiques de la baie de la Forêt. Dans ce même esprit d'étude de l'évolution de la faune maritime, le MNHN étudie les fonds de l'océan austral, une zone encore peu touchée par les changements climatiques afin de constituer un référentiel dans la perspective des changements à venir.
  •  Dans le cadre du projet SABIOD, les chercheurs du CNRS tente de limiter l'impact de la pollution acoustique maritime engendrée par les chantiers off-shore. Il a développé un outil d'alerte qui écoute les bruits de la mer. Des filtres et des systèmes de reconnaissance automatique suivent les activités de la faune sous-marine. C'est grâce à cette acoustique passive que sont suivis les cétacés sur le chantier de la Route du Littoral, à La Réunion. Les dommages engendrés par des nuisances acoustiques sur les cétacés sont le stress et une gêne lors de la chasse (pour les cétacés qui utilisent l'écholocalisation). Cela peut aller jusqu'à des dommages du système auditif, voir des embolies mortelles.

Les migrations halieutiques : indices de l'état des océans et des rivières

Se nourrir, grandir, se reproduire ... Ces étapes majeures jalonnent les déplacements transocéaniques de grands poissons comme les thons, ou encore les migrations des saumons et anguilles, alternant vie en rivière et vie en mer. Au-delà des espèces exploitées, les tortues marines, certains cétacés et requins sont aussi de grands voyageurs.

Chacune de ces espèces, au travers de ses comportements migratoires, nous renseigne sur l'état du milieu dans lequel elle vit et circule : les mers, les océans, les fleuves et les rivières : Etudier ces migrations permet d'ouvrir une fenêtre sur l'état de notre planète

Les instituts acteurs de cette solution

IFREMER, IRSTEA ET CNRS

Projets de recherche développés par l'IFREMER ET IRSTEA

  • Les chercheurs d'Irstea développent des plans de restauration des habitats des poissons à différentes échelles : locale, régionale ou nationale... Ces travaux portent sur la reproduction artificielle puis le lâcher d'alevins dans le milieu naturel pour soutenir les populations. En 2015, des pêches expérimentales réalisées par l'INRA ont montré le retour des juvéniles d'esturgeons européens dans la Gironde. Ils avaient quasiment disparu depuis près de vingt ans.
  • Les chercheurs de l'IFREMER équipent des animaux marins migrateurs d'appareils enregistrant de multiples paramètres, il leur devient possible alors de suivre l'évolution des migrations de ces populations dans un environnement aquatique en plein changement. Ces perturbations d'itinéraires de migrations peuvent aboutir à une moins bonne alimentation de certains poissons, à des difficultés de reproduction et à terme, à une réduction de la production halieutique.

Les nouveaux modes de consommation : de la production à la consommation

Est-il nécessaire que mes mandarines fassent le tour de la terre avant d'arriver dans mon assiette ? Est-il nécessaire que les tulipes produites aux Pays-Bas soient mises en bouquet en Chine avant d'être vendues à Paris ? Comment se nourrir en suivant les saisons ? De nouvelles pratiques, de nouvelles habitudes à prendre et à imposer par nos choix de consommateurs.  Les chercheurs sont aussi là pour montrer la pertinence sociétale de ces nouveaux modes de consommation et montrer la voie pour les adopter.

Les instituts acteurs de cette solution

 CIRAD

Un projet de recherche développé par le CIRAD

Le  Programme d'Analyse des Cycle de vie des produits pour identifier les impacts environnementaux : Cette analyse évalue les impacts environnementaux tout au long d'une filière de production, depuis l'extraction des matières premières jusqu'à la fin de vie du produit. Depuis 2009, les chercheurs du CIRAD rassemblent des données sur des produits des pays du Sud : agrumes, coton, tomate, huile de palme, café, riz, manioc, jatropha, viande bovine. Ainsi, concernant le palmier à huile, des économies de gaz à effet de serre (GES) sont possibles en plantant des terres dégradées ou des prairies, en capturant le méthane émis lors du traitement des effluents ou en optimisant les apports d'engrais. En Thaïlande concernant le riz irrigué, les scientifiques  recommandent d'introduire des périodes d'assèchement temporaire et de limiter les apports de lisier, qui sont une autre source d'impact environnemental.

Publication : 27.11.2015

4 thématiques = 32 solutions

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Solutions COP21 au Grand Palais

  • Entrée libre
  • Espace de 200 m² dédié aux solutions "Recherche"
  • Le Grand Palais est ouvert à tous pendant 7 jours
  • du 4 au 10 décembre 2015
  • 12h à 18h en semaine et 10h à 20h le week-end
  • 3 Avenue du Général Eisenhower, 75008 Paris

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