Systèmes agroécologiques résilients : conception, déploiement et évaluation multi-échelle

Pendant des décennies, surtout depuis la Seconde Guerre mondiale, l’agriculture a été basée sur le réductionnisme. Il consiste à expliquer des faits complexes par une de leurs composantes qui suffirait à rendre compte des autres. En effet, il fallait atteindre des rendements élevés en peu de temps : c’était alors la course à la rentabilité. Cette recherche de simplification dans la conduite d’une grande partie des systèmes agricoles s’est notamment manifestée par le développement des monocultures, la mécanisation et l’emploi d’énergies fossiles et d’intrants chimiques.

Elle a ainsi engendré la réduction du nombre d’espèces et de variétés cultivées, et a simplifié considérablement les paysages agricoles de la planète. Cette agriculture a aussi participé à l’augmentation de l’effet de serre en émettant des gaz à effet de serre via le labour, les pertes d’engrais azotés engendrant par exemple une importante eutrophisation anthropique. L’une des dernières caractéristiques de cette période agricole fut la modification de notre rapport au sol, malheureusement considéré comme un simple substrat/support et non comme un compartiment vivant.

Afin de répondre aux conséquences précédemment mentionnées, il est nécessaire de changer de prisme. Cela se fait par l’implémentation de la transition agroécologique basée non plus sur une vision réductionniste mais bien sur une vision systémique axée sur la qualification et la quantification des interactions (synergies et antagonismes) entre les différentes composantes du système dont le sol, tout en implémentant différents degrés de complexité au sein des agroécosytèmes. Cela peut particulièrement être réalisé par : l’optimisation des pratiques agricoles pour préserver la qualité des sols, favoriser la biodiversité fonctionnelle, gérer les émissions de carbone, utiliser efficacement les outils et équipements agricoles, et accompagner la transition durable des filières agricoles.

Pour répondre aux objectifs des producteurs et des filières et mobiliser la gamme de leviers la mieux adaptée aux situations diversifiées, notre ambition est de proposer des outils et des méthodes opérationnelles de conception, de pilotage et d’évaluation des systèmes de culture dont le substrat est bien le sol. Nos travaux portent sur la caractérisation des mécanismes biologiques et écologiques, à la base du fonctionnement des agro-écosystèmes et contribuant à leurs performances, à différentes échelles. Nos travaux permettent d’évaluer l’impact des pratiques (sans labour, diversification, plantes de service…) sur la fourniture de services écosystémiques (production, séquestration du carbone dans les sols, maintien et amélioration de la fertilité des sols, la biodiversité ou la régulation des bioagresseurs). Ces travaux se concrétisent par des outils de diagnostic agronomique, des outils tactiques (conduite de culture) et stratégiques (conception et pilotage des systèmes de cultures).

Notre démarche s’étend au-delà de la simple adhésion aux principes généraux de l’agroécologie à l’échelle de la parcelle ou même du paysage agricole. En effet, nous nous investissons dans l’évolution de filières agricoles existantes, et dans le développement de nouvelles, en prenant en compte des perspectives multi-échelle, depuis l’intra-parcellaire jusqu’à l’échelle territoriale mais également multi-critères. Nous accordons une importance particulière à la production de connaissances spécifiques à chaque territoire, tenant compte du contexte pédo-climatique et des particularités des divers systèmes agricoles. Ces connaissances approfondies concernent le fonctionnement des agroécosystèmes et l’impact des pratiques sur les fonctions biologiques et écologiques sous-jacentes à la fourniture de services écosystémiques dans un objectif de durabilité des agroécosystèmes sur les volets : économique, environnemental et social.

1. Qualité et santé des sols
   Ce sous-axe se concentre sur l’analyse approfondie des interactions entre les pratiques agroécologiques relatives à la production des plantes et la santé des sols, en évaluant les paramètres physico-chimiques et biologiques contribuant à la qualité et à la santé des sols, et leurs impacts sur les qualités des productions végétales. Il rassemble l’ensemble des recherches visant à comprendre comment les pratiques telles que la réduction des intrants chimiques (fertilisants par exemple) et la promotion de la biodiversité influent sur la structure et la fertilité des sols, ainsi que sur leur capacité à fournir des services écosystémiques, notamment les services d’approvisionnement (rendements, gestion de la ressource en eau) et les services de régulation (protection des productions végétales par exemple). Nous nous intéressons à l’évaluation de l’impact du niveau d’intensité des techniques culturales sur les paramètres biophysiques du sol qui influencent son fonctionnement.
   La qualité et la santé des sols peuvent-être définies comme suit : le terme « qualité » peut être réservé aux propriétés inhérentes d’un sol (profondeur, texture, etc.), tandis que le terme « santé » renvoie aux évaluations des propriétés dynamiques affectées par la gestion du sol (matière organique, infiltration, biomasse microbienne, etc.)
2. Conception de systèmes de culture permettant le développement, le maintien, et la mobilisation de la biodiversité fonctionnelle
   Ce sous-axe est orienté sur la conception de systèmes de culture favorisant et s’appuyant sur la biodiversité fonctionnelle. Il explore les moyens d’intégrer différentes pratiques agroécologiques aux modes de conduite des systèmes agricoles (ex : Cultures Intermédiaires Multi-Services) pour encourager les interactions bénéfiques entre les organismes du sol, les cultures et les auxiliaires, contribuant ainsi à la résilience et à la robustesse des agroécosystèmes.
3. Les enjeux carbones au sein des agroécosystèmes
   Les enjeux carbone au sein des agroécosystèmes nous permettent de couvrir les sujets relatifs aux flux de carbone dans les agroécosystèmes, en évaluant comment les pratiques agroécologiques peuvent contribuer à la séquestration du carbone atmosphérique dans les sols et la biomasse végétale. L’intérêt est porté sur l’identification des pratiques de gestion des sols et de gestion des cultures qui favorisent le stockage de carbone tout en améliorant la productivité agricole et en réduisant les émissions de gaz à effet de serre, dans un objectif de contribution aux stratégies d’atténuation de l’impact des agroécosystèmes sur le changement climatique et de neutralité carbone. L’évaluation de l’efficacité des pratiques agroécologiques concernant les enjeux carbones dépend fondamentalement de la comptabilité carbone, elle-même largement soumise aux méthodologies et aux techniques utilisées pour évaluer les émissions et les potentiels de séquestration du carbone.
4. Outils et agroéquipements au service des agroécosystèmes
   Ce sous-axe permet une focalisation sur le développement et l’adoption d’outils et d’équipements adaptés aux pratiques agroécologiques, visant à faciliter leur mise en œuvre et à optimiser leur efficacité. Il porte sur l’exploration des technologies de pointe telles que les capteurs agricoles, la robotique agricole, les outils d’aide à décision et les techniques de gestion de données pour soutenir la transition vers des systèmes agricoles plus durables et résilients.
5. De l’amont à l’aval, accompagnement dans la transition des filières
   Ce sous-axe vise à accompagner les différents acteurs des filières agricoles des productions végétales dans leur transition vers des pratiques agroécologiques, en fournissant un soutien technique, économique et stratégique. Il aborde les défis liés à la transformation des modes de production, de transformation et de distribution, en mettant l’accent sur la valorisation des produits agroécologiques, la réduction des pertes et des gaspillages en particulier à l’étape du stockage des récoltes, la création de circuits courts et de filières durables participant elles aussi aux stratégies d’atténuation du changement climatique