OBJECTIF

I. Une agriculture pour nourrir les Hommes
• A. Fonctionnement d'un écosystème naturel
     TP 1. Écosystème et agrosystème
• B. L'agriculture repose sur la création et la gestion d'agrosystèmes
• C. La production animale : une rentabilité énergétique réduite
• L'essentiel

II. Pratiques alimentaires collectives et perspectives globales
• A. Les pratiques alimentaires et agricoles ont un impact sur l'environnement et la santé
     TP 2. Pratiques agricoles, santé et environnement
• B. L'amélioration des espèces domestiques permet aussi d'augmenter la productivité
• L'essentiel

BILAN

Population mondiale (1961 à 2100)
La Terre compte actuellement environ 7 milliards d'êtres humains, soit près du double qu'il y a 40 ans. La population mondiale devrait continuer d'augmenter dans les 40 prochaines années pour atteindre 9,3 milliards d'individus en 2050 (8,1 à 10,6 milliards selon la projection) puis tendre à se stabiliser avec 10,1 milliards en 2100 (6,2 à 15,8 selon la projection).
Sources (mise à jour 2010) : faostat.fao.org et www.un.org

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1 Nombre de personnes sous-alimentées dans le monde (1969-71 à 2010) - 2. Sous-alimentation et population mondiale - 3 Sous alimentation dans le monde (2005-2007)
Au cours du siècle écoulé, le nombre de personnes sous-alimentées a augmenté (1) en dépit d’une baisse de sa proportion jusqu'en 1996 (2). Plus de 13 % de la population mondiale souffre de sous-alimentation (2) mais elle est inégalement répartie (3). En 2050, il faudra pourtant nourrir 2,3 milliards de bouches supplémentaires.
Source texte : FAO - Image :1 www.notre-planete.info - 2 d'après données www.notre-planete.info et FAOSTAT - 3 FAOSTAT

La forêt landaise à Biscarosse
Un écosystème naturel est constitué d'un milieu de vie (biotope) et des êtres vivants qui le peuplent (biocénose).

Relations alimentaires dans une forêt tempérée de feuillus (très simplifié)
Dans un écosystème naturel, les êtres vivants dépendent les uns des autres sur le plan alimentaire. Ainsi, s'organisent des chaînes alimentaires dont la superposition constitue un réseau trophique (voir cours de seconde chapitre 2.1). Le premier maillon d'une chaîne alimentaire est toujours un végétal vert qui utilise l'énergie lumineuse et des molécules minérales (CO₂, H₂O, ions) pour produire de la matière organique grâce notamment à la photosynthèse. C'est la production primaire de matière organique.
Image : lamaisondalzaz.files.wordpress.com

Pyramide des productivités
La productivité est la biomasse produite par unité de temps et par unité de surface.
La productivité du niveau n+1 ne représente en moyenne que 10% de la productivité du niveau n (selon les cas elle varie entre 1 et 20%).
Rendement énergétique (ou efficacité énergétique) = productivité nette/matière ingérée X 100
Image : SVT 1S, Bordas p. 191 fig. 3

Décomposition dans un sous bois
Les décomposeurs sont des organismes du sol (microfaune, bactéries, champignons) qui transforment entièrement la matière organique non assimilée et celle des organismes morts en matière minérale à nouveau disponible pour les producteurs primaires.
Image : www.smhv.net

Cycle de matière et flux d'énergie dans un écosystème naturel
Dans un écosystème naturel on observe :
- un cycle de la matière, celle-ci passe alternativement de la forme organique à la forme minérale, elle est en permanence recyclée ;
- un flux d'énergie, avec une énergie entrante (la lumière solaire) et une énergie sortante (dépenses des organismes et chaleur).

1. Les vignes du château Margaux dans le Médoc - 2. Vaches au pré
Un agrosystème est un écosystème, construit ou modifié par l'Homme, afin de privilégier le développement d'une seule plante, ou d'un seul animal ; il est monospécifique. Un agrosystème est destiné à fournir des produits nécessaires à l'humanité, en premier lieu des aliments mais aussi des matières premières (coton, bois...) ou des ressources énergétiques (agrocarburants).

Récolte du blé
Dans un agrosystème une partie importante de la production primaire constitue la récolte qui est exportée. La matière organique correspondante ne pourra donc pas être recyclée par les décomposeurs. Sans intervention particulière il y a une perte nette d'ions minéraux à chaque récolte.
Image : musee.moisson.free.fr

On appelle intrants agricoles tous les produits apportés aux cultures : les engrais, les produits phytosanitaires, les amendements (éléments améliorant les propriétés physiques et chimiques du sol, tels que le sable, la tourbe, la chaux...), les semences (et plants) etc.
Par extension on peut y rajouter tout ce que l'exploitation agricole doit acheter : le carburant, les aliments pour animaux non produits dans la ferme, l'eau, le matériel agricole, les frais vétérinaires, etc.

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1. Épandage d'engrais (ici un engrais organique, du fumier) - 2. Arrosage du maïs - 3. Traitement phytosanitaire de la vigne
Pour éviter l'épuisement des sols en ions minéraux on procède à des apports compensateurs d’engrais (1). L'irrigation (2) permet de doubler voire de tripler la production primaire. En effet, l'eau est indispensable à la plante pour trois raisons : (a) c'est un produit entrant de la photosynthèse, (b) c'est un constituant cellulaire, (c) le flux d'eau qui traverse la plante permet à celle-ci de puiser les ions minéraux en solution dans le sol. Les produits phytosanitaires ou pesticides (3) protègent les cultures (herbicides, insecticides, fongicides...).
Images : 1 forum.grostracteurspassion.com - 2 fr.academic.ru - 3 Image : lachapiniere.blogspot.com

Flux de matière et d'énergie dans un agrosystème de production végétale
Dans un agrosystème l'exportation de la récolte constitue un flux sortant de matière qui doit être compensé par un flux entrant représenté notamment par les engrais. Les autres intrants agricoles participent aussi à l'augmentation de la production primaire et donc à l'amélioration des rendements (= de la productivité).

Alimentation des vaches
Les vaches sont des herbivores, leur alimentation est composée principalement de matières végétales riches en fibres (fourrage, céréales,…), mais également de concentrés riches en énergie (granulés, farines,…) en minéraux et en vitamines. Chaque jour une vache mange environ 70 kg de végétaux et boit environ 80 litres d'eau.
Image : www.publicdomainpictures.net

Rendement énergétique de l'alimentation carnée
Pour produire 1 kg de de viande de bœuf il faut 3 kg de céréales pour l'alimentation de l'animal qui nécessitent 40 000 litres d'eau pour leur culture. Un kilogramme de céréales contient en moyenne 3 000 kcal alors qu'un kg de viande bœuf en contient la moitié. Pour assurer une ration énergétique humaine journalière (environ 1500 kcal) :
- sous forme de viande de bœuf il faudra donc 3 kilogrammes de céréales utilisés pour l’alimentation du bétail, et 40 000 litres d'eau pour la culture des céréales ;
- sous forme de céréales il en faudra seulement 500 g et donc 6 fois moins d'eau.

Comparaison de deux pyramides de productivité
Situation théorique d'adolescents dont la masse augmente de 5 kg en un an en se nourrissant soit uniquement d'aliments à base de blé (pain, semoule, pâtes...), soit uniquement de veau. Remarquer que cette situation artificielle ne respecte aucun équilibre alimentaire.
Image (modifiée) : SVT 1eS, Belin 2011 p. 170

Flux de matière et d'énergie dans un agrosystème de production animale
Consommer de la viande ou un aliment végétal n'a pas le même impact écologique. Pour élever un animal il faut tout d'abord produire sa nourriture, ce qui nécessite de l'eau et des intrants. De plus, le rendement énergétique entre la production primaire et la production secondaire (production animale) étant faible, il faut beaucoup plus d'énergie pour nourrir un être humain avec de la viande qu'avec des aliments végétaux.

A. Fonctionnement d'un écosystème naturel

● Dans un écosystème naturel on observe un flux d'énergie, avec une entrée d'énergie solaire lors de la photosynthèse et une sortie d'énergie par respiration à chaque niveau trophique, ainsi qu'un cycle de la matière car les ions minéraux sont en permanence recyclés, grâce à l'action des décomposeurs.
Cycle de matière et flux d'énergie dans un écosystème naturel


B. L'agriculture repose sur la création et la gestion d'agrosystèmes

● Un agrosystème est construit ou modifié par l'Homme afin de prélever une partie de la matière organique végétale (production primaire) ou animale (production secondaire) qu'il produit. Il est généralement monospécifique (ce qui entraîne une perte de biodiversité) et permet de fournir des produits nécessaires à l'humanité : nourriture, matières premières (coton, bois...) ou combustibles (agrocarburants).

● Dans un agrosystème l'exportation de la récolte constitue un flux sortant de matière d'autant plus important que la productivité est importante. Il doit être compensé par un flux entrant d'eau et surtout d'ions minéraux car la matière n'est pas recyclée. Ce flux de matière vient s'ajouter au flux d'énergie qui est lui même augmenté par l'activité agricole (carburants et coût énergétique des intrants).
Flux de matière et d'énergie dans un agrosystème de production végétale

● On appelle intrants agricoles les produits apportés aux cultures. Ce sont notamment les semences, les engrais, qui compensent les pertes d'ions minéraux du sol, et les produits phytosanitaires (ou pesticides), qui protègent les plantes. Par extension on peut y rajouter tout ce que l'agriculteur doit se procurer comme le carburant, l'eau d'irrigation, le matériel agricole, les compléments nutritifs des animaux d'élevage, etc.

C. La production animale : une rentabilité énergétique réduite

● Dans tout écosystème la biomasse végétale est consommée par des herbivores, eux-mêmes consommés par des carnivores, etc. D'un niveau trophique au suivant, la plus grande partie de la matière organique (90 %) est perdue soit parce qu'elle n'est pas consommée, soit parce qu'elle n'est pas assimilée soit surtout parce qu'elle sert de substrat respiratoire.

● Dans un agrosystème, le rendement global de la production par rapport aux consommations de matière et d'énergie dépend de la place du produit exporté dans la pyramide de productivité. Ainsi, consommer de la viande (consommation secondaire) a un coût énergétique beaucoup plus élevé que de consommer un produit végétal (consommation primaire).

Avec les phosphates et le potassium, les nitrates sont l'un des principaux constituants des engrais. Les nitrates ont aussi pour origine les déjections d'animaux d'élevage (lisiers).

Rétension des nitrates dans le sol
Chargés négativement, les ions nitrates (NO₃^-) sont très mal retenus par le complexe argilo-humique du sol mais sont très solubles dans l’eau. Si l'apport d'engrais contenant des mitrates est nécessaire pour compenser la perte de matière de l'agrosystème il existe une dose optimale, au delà de laquelle la productivité n'augmente plus. Au delà de cette dose les nitrates ne sont plus absorbés par les végétaux.
Image : SVT 1eS, Bordas 2011 p. 194 d'après le logiciel Stics

Concentration de nitrates dans les cours d'eau de Bretagne (année 2009)
Les ions nitrates non absorbés par les plantes sont entraînés par l'eau de pluie ou d'arrosage (lixiviation) vers les cours d'eau et les nappes d'eau souterraines. En Bretagne ces nitrates proviennent pour moitié des déjections animales et pour moitié des engrais. Au delà de 25 mg/L d'eau les nitrates posent problème pour la consommation humaine. Au delà de 50 mg/L ils sont dangereux. Après une forte croissance dans les années 1990 puis une baisse observée au début des années 2000, les concentrations en nitrates dans les cours d’eau semblent se stabiliser en Bretagne depuis 2002.
Image : www.observatoire-eau-bretagne.fr où les valeurs sont actualisées

Marée verte en Bretagne (plage de Saint Michel-en-Grève le 2 août 2011)
Les nitrates s'accumulent à l'embouchure des cours d'eau, ce qui entraîne, près des côtes, la prolifération d'algues vertes pour lesquelles ils constituent un nourriture idéale. On parle de marée verte. Les algues sont ensuite décomposées par des bactéries qui, non seulement, dégagent des gaz toxiques (méthane (CH₄) et sulfure d'hydrogène (H₂S)), mais consomment tout le dioxygène disponible dans l'eau. Cela entraîne la disparition de la faune aquatique (poissons, mollusques, crustacés), c'est l'eutrophisation.
Image : www.lexpress.fr

Surfaces couvertes par les ulves en Bretagne (valeurs cumulées lors des trois inventaires de la saison 2011)
Durant l’été 2011, le Centre d’étude et de valorisation des algues a recensé 84 sites d’échouage d’algues vertes en Bretagne (contre 102 en 2009 et 90 en 2008). En 2011 la surface totale couverte par les algues vertes a diminué de moitié par rapport à la moyenne 2002-2008. En effet, le nombre de sites touchés par des échouages et leur importance varient en fonction des conditions climatiques pendant l’année. Celles-ci font fluctuer les flux d’éléments nutritifs que les algues utilisent pour proliférer. Mais c’est la baisse substantielle des teneurs en nitrates dans les bassins versants qui permettra de réduire durablement les marées vertes.
Image : www.bretagne-environnement.org

Qualité physico-chimique des cours d'eau de Bretagne
Les nitrates ne sont pas les seuls polluants des rivières bretonnes. Les pesticides et les matières organiques se retrouvent aussi très souvent en quantité anormale dans ces cours d'eau.
Image (modifiée) : www.observatoire-eau-bretagne.fr

Le charançon du bananier
Le chlordécone est un insecticide organochloré utilisé en Martinique et en Guadeloupe, entre 1972 et 1993, pour lutter contre les attaques de charançon du bananier.
Image : www.antilles.inra.fr

Crue dans un cours d'eau de Guadeloupe
Le chlordécone n’est sensible à aucune dégradation, ni chimique ni biologique, on dit qu'il a une forte rémanence (il persiste 1 à 7 siècles). Il est très peu soluble dans l’eau mais a une très grande affinité avec les lipides et avec la matière organique des sols où il s’est accumulé en grande quantité. Lors des crues il est entraîné dans les milieux aquatiques par le transport de particules en suspension (lessivage). Toutes les espèces terrestres et aquatiques sont ainsi exposées et peuvent être contaminées par ingestion.
Image et source : www.pram-martinique.org

La bioaccumulation (1 ppm = 1mg/kg ou 1mg/L).
Lipophile et non biodégradable, le chlordécone se concentre dans les tissus adipeux (graisses) des animaux qui le consomment accidentellement et s’accumule à chaque maillon de la chaîne alimentaire. Il se concentre d'autant plus que les chaînes alimentaires sont longues, comme c'est le cas en milieu marin. On parle de bioaccumulation.
Image : www.observatoire-pesticides.gouv.fr d'après US Environmental Protection Agency

Marché de poissons de Pointe-à-Pitre (Guadeloupe)
Le chlordécone a une faible spécificité. Il est non seulement toxique pour les insectes mais aussi pour pour les végétaux et pour les animaux dont l'Homme qui peut être contaminé par ses aliments. Le chlordécone perturbe le système nerveux, le foie, les régulations hormonales, la reproduction et augmente le risque d'apparition de cancer de la prostate.
Image : www.laflaneuse.ca - Source : www.observatoire-pesticides.gouv.fr

Remplissage d'une citerne de pesticide par un agriculteur
L’emploi des pesticides a des répercussions sur la santé : intoxications aiguës ou effets chroniques, cancers ou maladies causées par les agents pathogènes du fumier transmis par l’eau... Les agriculteurs sont ainsi les premiers exposés à ces produits. Les aliments ingérés peuvent également représenter un danger pour l’homme, notamment s’ils contiennent des métaux lourds ou nocifs pour l’organisme, à l’instar du plomb.
Image : sh.wikipedia.org - Texte : www.unep.fr

La planète bleue
L'eau douce liquide ne représente que 2,5 % du volume l’eau de la planète. Les principales sources d'eau utilisables par l'homme sont les lacs, les rivières, l'humidité du sol et les nappes souterraines relativement peu profondes. La fraction d'eau douce utilisable représente environ 200 000 km³, soit moins de 1 % de l'eau douce et seulement 0,01 % de l'ensemble de l'eau présente sur la Terre. Une grande partie de l'eau disponible est éloignée des populations humaines, ce qui implique un transport et complique encore le problème de l'utilisation de l'eau.
Image : fr.academic.ru - Texte : www.unep.org

Usages de l'eau dans le monde
L'irrigation est souvent utilisée en complément des précipitations afin d’augmenter les rendements et d’accroître la durée de la saison agricole. 40 % de la production vivrière mondiale doit son existence à l'irrigation. L'agriculture absorbe ainsi près de 70 % de la consommation d’eau dans le monde (45 % dans les pays de l’OCDE). L'industrie en utilise 22 % (y compris la part consacrée à la production d’électricité hydraulique et nucléaire) et les ménages 8 %.

Un besoin croissant en eau ?
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1. Surfaces irriguées dans le monde (1960–2005)
2. Surfaces irriguées et prélèvements d'eau douce (1970 2000)
3. Besoin de ressources en eau pour la production alimentaire (1960 à 2050 - source PNUE*)
4. Prélèvements d’eau dans le monde (2000 à 2050 - source OCDE**)
De 1961 à 1999 la superficie des terres irriguées a quasiment doublé mais semble depuis se stabiliser (1). Les rendements des terres irriguées sont, en moyenne, deux ou trois fois plus élevées que ceux des terres de cultures pluviales (non irriguées). Les prélèvements d'eau à l'échelle mondiale (2) ont suivi l'augmentation des surfaces irriguées. Pour le PNUE* (2009), pour assurer la sécurité alimentaire de l'humanité, les prélèvements d’eau pour la production alimentaire (3) devraient augmenter de 22 à 32 % d’ici à 2025 et quasiment doubler à l’horizon 2050. Cependant l'OCDE** (2010), en se fondant sur des arguments économiques (4), estime : " Il se pourrait que l’agriculture ait besoin (dans l'avenir) de moins en moins d’eau, en valeur absolue comme en pourcentage du volume utilisé à l’échelle mondiale, moyennant des améliorations du rendement hydraulique ".
* Programme des Nations unies pour l'environnement (organisme de l'ONU).
** Organisation de coopération et de développement économiques qui regroupe 36 pays développés à économie de marché.
Images: 1 maps.grida.no - 2 www.unep.org - 3 - Texte : www.grida.no - www.unep.org - www.oecd.org

Équivalent en eau de quelques produits alimentaires
Selon le type de production, constate une grande variabilité dans les besoins en eau nécessaire pour le produire (eau virtuelle*). Cependant la production animale consomme toujours beaucoup plus d'eau que la production végétale.
Image : www.fao.org
* L'eau virtuelle est l'ensemble des consommations d'eau nécessaires à une production, agricole ou industrielle, ou à un service. En d’autres termes, cela correspond à la quantité totale d'eau nécessaire pour produire quelque chose. On parle d’eau virtuelle car l’eau consommée ne se retrouve généralement pas dans les produits finis.

Rendement énergétique en fonction du type de culture (irriguée ou pluviale)
Bien que la productivité soit plus importante dans une culture irriguée (9 t/ha) que dans une culture pluviale (6 t/ha, soit + 50%), le rendement énergétique est inférieur (1,83 contre 2,36 soit - 23%). La recherche de la productivité a un coût énergétique et donc un coût financier.
D’après SVT 1 e S, Nathan 2011, p. 241

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1. Comparaison de l'efficacité de différentes techniques agricoles - 2. Rendement énergétique et culture sous serre chauffée
L'agriculture sans labour (1), bien que d'un rendement plus faible, limite l'utilisation d'intrants tout en favorisant le retour de la matière organique au sol. Le chauffage d'une serre (2) est très "gourmand" en énergie.

Bilans de matière et d'énergie en fonction de l'animal élevé
Toutes les viandes ne présentent pas le même bilan en termes de matière et d'énergie. Pour produire 1 MJ sous forme de viande de volaille 0,3 kg de céréales suffisent (2/6,5) alors qu'il en faut plus de 0,5 kg (8/15,2) pour produire 1 MJ sous forme de viande bovine. Le constat est encore plus flagrant en ce qui concerne le besoin en eau.

Vaches au pré
L’élevage génère 9% du dioxyde de carbone rejeté dans l'atmosphère (déforestation pour l’extension des pâturages et des terres arables pour la culture fourragère, carburant, chauffage des bâtiments d’élevage...), 37% du méthane (fermentation liée à la digestion par les ruminants et fermentation de leurs déjections) et 65% du protoxyde d’azote (épandage d’engrais azotés).
Consulter : cait.wri.org

Fermiers dans une rizière
Le riz est la céréale la plus cultivée dans le monde. Il est surtout consommé en Asie mais la consommation mondiale moyenne représente 250 g par habitant. Or la riziculture immergée s'accompagne d'un important rejet de méthane (120 g de méthane émis par kg de riz produit).
Image : www.chine-informations.com - Texte : SVT 1S, Nathan 2011, p. 246

Consommer des fruits et légumes hors saison
Bilan carbone des pommes
Les aliments produits localement ont un bilan carbone, c'est à dire une contribution au changement climatique, meilleur que celui des denrées devant être transportées et longuement conservées par le froid, la déshydratation ou la stérilisation...
Image : SVT 1S, Nathan 2011p. 247 fig. 2a

Consommer des aliments venus d'ailleurs
Bilan carbone de deux assiettes semblables consommées en Aquitaine
Pour des raisons financières (moindre coût) ou de non-disponibilité locale, les aliments peuvent être importés de régions lointaines. Un aliment a ainsi parcouru en moyenne 4000 km avant de parvenir dans l'assiette d'un américain.
SVT 1S, Belin 2011, p. 184

Cette technique est apparue de manière empirique dès le début du néolithique, il y a environ 10 000 ans. Elle consiste à croiser entre eux les individus les plus performants pour les caractères recherchés.

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1. Épis de maïs actuel - 2. Épis de téosinte - 3. Squelette d'auroch - 4. Amélioration de la race de vache Prim'Holstein
Les épis de maïs domestique actuel (1) mesurent jusqu'à 30 cm de long et possèdent plus de 500 grains. L' ancêtre du maïs, la téosinte (2), a des épis qui ne dépassent pas 5 cm de long et qui ne comptent que 5 à 12 grains. L'auroch (3), ancêtre des bovins actuels, a disparu il y a 400 ans. C'était un animal plus grand que les bovins que nous connaissons (taille moyenne au garrot supérieure de 20 à 40 cm). La sélection génétique se poursuit aujourd'hui (4) en croisant entre eux les individus les plus performants.
Images : 1 www.agpm.com - 2 ssaft.com - Musée national du Danemark - 4 Sciences Belin 2011 p. 65 fig 5

À partir du milieu du XIXe siècle les découvertes de la biologie ont permis de mieux orienter les croisements.

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1. Obtention d'une variété de maïs hybride - 2. Obtention d'une variété de porc hybride
Chacune des deux lignées parentales possède des qualités et des défauts mais elle est pure pour les caractères recherchés et produit donc des gamètes identiques. En croisant ces deux lignées on obtient des hybrides de première génération (dits F1) présentant des caractéristiques homogènes. Dans certains cas, selon la manière dont s'expriment les allèles, l'hybride cumule les avantages de chacun des deux parents. Plus rarement, l'hybride présente de nouvelles qualités, on parle alors de vigueur hybride (ou hétérosis). Celle-ci est d'autant plus fréquente que les parents sont éloignés génétiquement.
Images : 1 d'après Sciences Bordas 2011, p. 94 - 2 Sciences Belin 2011, p. 65

Transgénèse chez le saumon de l'Atlantique
Le saumon d'AquaBounty (1) est un saumon de l'Atlantique auquel on a ajouté deux gènes (organisme génétiquement modifié ou OGM). L'un, issu du saumon Chinook, favorise la production de l'hormone de croissance. L'autre, issu d'une autre espèce de poisson, code une protéine jouant le rôle "d'antigel" qui permet à l'animal de se développer dans une eau très froide. Ce frankenfish atteint une taille optimale en 16-18 mois, contre 30 pour une individu banal (2 est du même âge que 1).
Image : archive.chicagobreakingbusiness.com - Texte : Sciences Belin 2011, p. 65

Microbouturage de la pomme de terre
Cette technique présente l'avantage d'être rapide, peu encombrante et d'obtenir un grand nombre d'individus à partir d'un seul.
Image : Sciences Hatier 2001, p. 97

● L'utilisation des engrais et des pesticides est difficile à contrôler car l'eau d'infiltration entraîne ces substances (par lixiviation ou lessivage) dans le milieu naturel.
- Les phosphates et/ou les nitrates des engrais provoquent la prolifération d'algues vertes en milieu aquatique. Lorsque les algues meurent leur décomposition consomme tout le dioxygène disponible, entraînant la mort de la plupart des autres organismes aquatiques, c'est l'eutrophisation.
- Les pesticides se concentrent dans les chaînes alimentaires par bioaccumulation (ou bioconcentration), à des doses telles qu'ils peuvent devenir toxiques pour la faune et pour l'Homme.

● L'irrigation et l'utilisation de machines agricoles sont indispensables mais entraînent des coûts énergétiques élevés. De plus la ressource en eau est limitée à la surface de la planète et se pose le problème du partage de l'eau entre ses diverses utilisations (agricole, industrielle et domestique).

B. L'amélioration des espèces domestiques permet aussi d'augmenter la productivité

● La sélection génétique a débuté avec les débuts de l'agriculture, il y a environ 10 000 ans, et se poursuit aujourd'hui. Des espèces sauvages ont été choisies par les premiers agriculteurs parmi celles qui correspondaient le mieux à leurs besoins (valeur alimentaire, facilité de culture ou d'élevage...). En croisant entre eux les individus les plus performants pour les critères recherchés ils ont obtenu les variétés (plantes) et les races (animaux) domestiques que nous connaissons aujourd'hui et qui sont différentes de leurs ancêtres sauvages.

● À partir du milieu du XIXe siècle les découvertes de la biologie ont permis de mieux orienter les croisements avec l'hybridation. Celle-ci consiste à croiser entre elles deux lignées pures différentes et complémentaires pour les caractères recherchés. On obtient des hybrides de première génération, dits F1, qui présentent des caractéristiques homogènes (tous identiques). Non seulement ils peuvent cumuler les caractères recherchés des deux parents mais ils présentent parfois des qualités supplémentaires, on parle alors de vigueur hybride (ou hétérosis).

● La reproduction sexuée (biparentale) est aléatoire. Elle ne permet pas de conserver à coup sûr, d'une génération à l'autre, les caractères obtenus chez une plante ou un animal. Le clonage permet d'obtenir un ou plusieurs descendants génétiquement identiques à un parent unique. Cette technique est utilisée pour les végétaux (bouturage et marcottage) depuis l'antiquité. Elle a été améliorée à la fin du XXe siècle avec le microbouturage et le clonage animal.

● Depuis la fin du XXe siècle on est capable d'isoler des gènes d'intérêt et de les transférer d'un organisme à un autre de manière à obtenir un organisme génétiquement modifié (OGM). Cette transgénèse peut s'effectuer entre individus de la même espèce, mais aussi entre espèces différentes voire entre règnes différents.

L'hybridation de la vigne (lien externe)
INA, archive 1930, muet (32:11 c'est un peu long mais ça vaut le coup)
Ce film muet date de 1930. C'est l'époque où après le désastre causé par le phylloxéra, cet insecte qui détruisit le vignoble français à la fin du XIXe siècle, les scientifiques venaient de réussir à sauver très rapidement la culture de la vigne grâce à la technique de l'hybridation associée au bouturage.