PARTIE VI : UN NUTRIMENT ESSENTIEL : PÉNURIES ET SURUTILISATION DE PHOSPHORE
Remarque : cet article a été publié pour la première fois dans Global AgInvesting le 1er octobre 2019. globalaginvesting.com. Il s'agit du sixième article d'une série de huit parties publiée par GAI News qui examinera comment le système alimentaire mondial est appelé à être modifié par huit tendances existantes. Chaque mois, un nouveau versement sera publié. Cliquez sur les liens suivants pour lire les cinq premiers versements : Première partie , Deuxieme PARTIE, Partie III, Partie IV et Partie V.
Rédigé par : Jeremy Stroud, Bonnefield, analyste des investissements agricoles
“ Le phosphore est irremplaçable pour le maintien de toute vie et la production alimentaire sur notre planète. ” – Ashley, Cordell et Mavinic
Il existe peu de nutriments plus essentiels au progrès de la société industrialisée que le phosphore. Le minéral est nécessaire à la croissance des plantes, sa forme accessible est limitée et ne peut actuellement être remplacé par des moyens synthétiques. L’introduction du phosphate naturel dans les sols a permis à notre société de s’épanouir et de se développer autant que n’importe quelle autre innovation agricole, et en tant que dirigeants, il est temps d’examiner de plus près les implications de son utilisation.
L’incorporation d’engrais minéraux, tels que le phosphate et le nitrate d’ammonium, dans les systèmes de culture modernes est responsable d’au moins 40 pour cent de la croissance des rendements agricoles depuis le milieu du XIXe siècle. [1] Cela équivaut à plus de nourriture que ce que les humains avaient produit au cours des douze mille années précédentes combinées. Le phosphore est utilisé par les agriculteurs pour favoriser le stockage et le transfert d'énergie et permettre des processus tels que la photosynthèse, la respiration et le transport des nutriments. Alors que le fumier était à l’origine utilisé pour sa teneur en phosphore, les industriels du centre de la Floride ont découvert que les roches riches en phosphate pouvaient être extraites et épandues sur nos sols dans le même but. [2] Alors que l’azote, l’autre élément majeur pour la croissance des plantes, peut être formé au cours de cycles naturels, le phosphore ne le peut généralement pas. C’est là que réside le nœud du problème : le secteur agricole extrait et utilise actuellement le phosphate à un rythme insoutenable et ce seront les agriculteurs, en particulier dans les pays en développement, qui en ressentiront le plus profondément les effets.
Demande croissante et offre en baisse
L'année dernière, 270 millions de tonnes de phosphate ont été extraites dans le monde, soit une augmentation de 20 % par rapport à 2014 et de 38 % depuis 2011[3]. À titre de comparaison, les réserves connues de phosphate s'élèvent à environ 70 milliards de tonnes, dont 80 % sont inaccessibles avec les technologies d'extraction actuelles. Les cultures modernes en rangs, telles que le maïs, le blé, le soja et le riz, ont été sélectionnées pour leur forte consommation de phosphore, et cette consommation a augmenté de façon exponentielle depuis les années 1960, à mesure que les exploitations agricoles ont épuisé les réserves naturelles de nutriments de leurs sols. Selon certaines estimations, la production de phosphore atteindra son pic d'ici 2040, d'autres d'ici 2070, et d'autres encore au cours des années 2100[4]. Quel que soit le calendrier prévu, ce pic est fort probable et entraînera vraisemblablement une flambée des prix des engrais pour les producteurs agricoles. Le graphique ci-dessous illustre la répartition de la consommation de phosphore par hectare de terres agricoles à l'échelle mondiale.
Figure 1 : Sources mondiales historiques d’engrais phosphorés, 1800 – 2010 [5]
Source : Cordell et coll., 2009
Outre sa rareté, les réserves de phosphate sont inégalement réparties. Plus de 75 % des réserves mondiales se trouvent au Maroc et au Sahara occidental, territoire de facto contrôlé par le Maroc. Le Massachusetts Institute of Technology estime qu'au rythme de consommation actuel, il nous reste moins de 80 ans de réserves facilement exploitables. [6] L'image ci-dessous montre la plus grande mine de phosphate d'Afrique, Bou Craa, au Sahara occidental, qui renferme environ 3 % des réserves mondiales de phosphate. [7] D'une superficie équivalente à 3 000 terrains de football, elle utilise un convoyeur de 100 km, le plus long au monde, pour acheminer le phosphate broyé jusqu'à la côte en vue de son exportation.
Le dilemme du phosphore est devenu un exercice d’équilibre entre l’application du phosphore pour augmenter les rendements des cultures et nourrir la population, tout en extrayant et en appliquant la ressource de manière responsable. Nos pratiques historiques ont été fortement orientées vers le premier.
Pommes de discorde : nécessité contre excès
Avec seulement 15 pour cent du phosphate absorbé pour être utilisé par les plantes, les minéraux excédentaires ajoutés au sol sont généralement perdus en raison du ruissellement, du lessivage ou de l’accumulation sous sa forme non accessible. Lorsque les phosphates dissous atteignent les cours d’eau locaux, ils activent la croissance du phytoplancton qui déclenche le processus d’eutrophisation, provoquant ainsi une prolifération massive d’algues, la mortalité des poissons et la sédimentation du lit des rivières. Les phosphates dissous ont également tendance à pénétrer dans les eaux souterraines et les sources aquifères, entraînant une détérioration de la santé de l’eau et, dans certains cas, une contamination de l’eau potable. Alors, comment pouvons-nous réduire notre dépendance au phosphore tout en maintenant des rendements élevés ? Comment pouvons-nous prévenir l’eutrophisation et garantir que la plante retienne davantage de phosphate appliqué ? Les réponses résident dans l’investissement, la gestion et la surveillance responsables des pratiques agricoles. Bref, réduire notre consommation de phosphate et mettre en œuvre des techniques durables pourraient rééquilibrer le cycle naturel du phosphore.
1. Investissez là où le phosphore n’est pas une contrainte
Tout simplement, certaines régions agricoles utilisent beaucoup plus de phosphate naturel par hectare que d’autres. L’Union européenne, le Canada et les États-Unis utiliseront ensemble moins de la moitié du phosphate par hectare que la Chine. Comme le montre la figure 2, le Canada applique certains des moins d'engrais phosphatés par hectare parmi tous les grands producteurs de céréales.
Figure 2 : Utilisation de phosphate par hectare de terres cultivées, 2002-2014
Source : Nations Unies – Institut pour l’environnement et la sécurité humaine (UN-EHS), 2015
Les fermes céréalières canadiennes, américaines et européennes nécessitent généralement moins de phosphore et de potassium, mais plus d'engrais azoté que d'autres fermes comparables au Brésil, en Australie et en Europe. Cela est dû à leur histoire de pratiques agricoles moins intensives, à leurs hivers plus froids, à leurs rotations de cultures courantes et à leurs profils nutritionnels typiques du sol. Cela permettra aux agriculteurs canadiens d'être dans une position durable au cours du prochain siècle, alors que les réserves de phosphate continueront de s'épuiser, tandis que les besoins en azote pourront être satisfaits grâce à l'épandage de fumier et aux techniques de rotation des cultures.
2. Pratiques de conservation et produits biologiques
Pour devenir disponible pour la production végétale, le phosphore organique peut être minéralisé par les micro-organismes du sol. Un organisme spécifique, un champignon connu sous le nom de mycorhizes, fonctionne de manière symbiotique avec plus de 80% de cultures vasculaires telles que le blé, le maïs, les pommes de terre et le riz. Il s'est adapté pour aider les plantes dans ce but précis, avec le potentiel d'être utilisé pour augmenter l'efficacité de l'absorption du phosphore par 50%. Il s’agit d’une biotechnologie active qui existe depuis 450 millions d’années, et son intégration ultérieure dans notre mix de cultures pourrait avoir des effets significatifs sur la durabilité agricole. L'utilisation de cultures de brousse communes, telles que le tournesol mexicain, peut être utilisée comme engrais vert qui ajoute également du phosphore organique au sol.[8]
3. Innovation et technologie
Certains chercheurs, gouvernements et startups estiment que les effets de la problématique du phosphore pourraient être réduits en appliquant les engrais avec plus de précision et en recyclant nos produits existants. Des startups telles que NuReSys visent à récupérer les nutriments phosphorés de l'urine humaine.[9] Les généticiens travaillent également sur des cultures de riz efficaces en phosphore, dotées de systèmes racinaires plus grands, capables d'extraire davantage de phosphore disponible dans le sol.[10] De plus, des applications ciblées d'engrais peuvent réduire la quantité de phosphate utilisée par les agriculteurs, réduisant ainsi leurs coûts et atténuant le lessivage potentiel des éléments nutritifs.[11] À mesure que les agriculteurs et les entreprises intègrent davantage de technologies présentant des caractéristiques bénéfiques pour l’environnement, le défi de la surutilisation du phosphore pourrait commencer à se transformer en une opportunité.
Tout au long de cette série, le même argument a été avancé ; ceux qui ont la possibilité d’allouer des capitaux ont également la responsabilité de déployer leurs ressources vers des stratégies et des régions résilientes sur le plan environnemental. Un proverbe grec pourrait exprimer cette notion de manière plus éloquente :
“ Une société devient grande lorsque des vieillards plantent des arbres à l’ombre desquels ils savent qu’ils ne s’assiéront jamais. ”
Sources:
[1] Stewart et Roberts, 2012. La sécurité alimentaire et le rôle des engrais pour la soutenir.
[2] Faradji et de Boer, 2016. Comment la grande pénurie de phosphore pourrait nous laisser tous affamés.
[3] Commission géologique des États-Unis, 2019. Centre national d'information sur les minéraux, statistiques et informations sur les roches phosphatées.
[4] Initiative mondiale de recherche sur le phosphore, 2019. Groupe consultatif national stratégique sur le phosphore.
[5] Cordel et coll., 2009. L’histoire du phosphore : sécurité alimentaire mondiale et matière à réflexion.
[6] Institut de technologie du Massachusetts, 2016. L’avenir des ressources naturelles stratégiques : lutter contre le pic de phosphore.
[7] Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace, 2018. Observatoire de la Terre.
[8] Cho, 2013. Le phosphore : essentiel à la vie : en sommes-nous à court ? .
[9] NuReSys, 2019. Gestion Intégrale du Phosphate.
[10] Kant et al., 2017. Phénotype du riz efficace en phosphore.
[11] Agroalimentaire Canada, 2019. Application d'éléments nutritifs à taux variable.