défi d’aujourd’hui et de demain Nourrir la planète: défi d’aujourd’hui et de demain 9 milliards d’hommes en 2050 Marion Guillou Présidente de l’INRA C’est pour moi un honneur et un grand plaisir de me trouver parmi vous ce soir : Un honneur, car je mesure pleinement l’importance qu’ont prise les rendez-vous du Centre d’Analyse Stratégique pour alimenter le débat public. Et je suis très sensible à l’attention que vous portez à l’ouvrage que je viens de publier avec Gérard MATHERON. Un plaisir, car pour la Présidente d’un centre de recherche que je suis, il est toujours extrêmement gratifiant de prendre le temps d’exposer ses idées, comme vous m’en donnez l’occasion aujourd’hui. J’ajouterai que je suis d’autant plus heureuse de m’exprimer devant vous que les sujets abordés dans ce livre recoupent très largement les préoccupations du Centre d’Analyse Stratégique. Ainsi la question environnementale, centrale dans cet ouvrage, a-t-elle été abordée à plusieurs reprises dans vos rapports récents : nov. 2011 : Les instruments économiques au service du climat nov. 2011 : Trajectoires 2020 – 2050, vers une économie sobre en carbone oct. 2011 : Les aides publiques dommageables à la biodiversité janv. 2011 : Pour une consommation durable (remis à NKM., ministre de l’Ecologie) Avant de commencer ma présentation, quelques mots sur les raisons qui nous ont amenés, Gérard Matheron et moi-même, à rédiger cet ouvrage. Nous avons d’abord voulu affirmer que oui, il sera possible de nourrir 9 milliards d’hommes en 2050. Mais cet objectif ne pourra être atteint que si nous, décideurs et citoyens, nous attelons dès aujourd’hui à relever plusieurs défis, agricoles, environnementaux. Tel est le propos de ce livre : si nous voulons nourrir les hommes, il faut agir dès maintenant ! Je vais maintenant évoquer avec vous les défis à relever pour nourrir la planète aujourd’hui et demain, en souhaitant simplement que vous puissiez trouver dans cette présentation matière à réflexion pour vos travaux à venir. Marion Guillou, 10 janvier 2012

la sécurité alimentaire mondiale Une ambition: la sécurité alimentaire mondiale Quantité Qualité Accès « Une famine est le signe que des gens n’ont pas assez à manger, pas qu’il n’y a pas assez à manger. » (Amartya Sen, 1981) Marion Guillou, 10 janvier 2012

Aujourd’hui: un contexte qui alerte Disponibilités alimentaires suffisantes pour nourrir la planète en théorie: ~ 3000 Kcal/pers/jour MAIS Inégalités d’accès Pertes et gaspillages Suralimentation, sous-alimentation, déséquilibres nutritionnels Limites environnementales Baisse de la biodiversité Eaux sous contraintes Une compétition pour les surfaces cultivables Des sols parfois fragilisés Avec des variations climatiques déjà notables Marion Guillou, 10 janvier 2012

Le changement climatique aujourd’hui Les rendements atteignent un plateau Echelle Européenne Echelle mondiale Source: Brisson et al, 2010 Source: Lobell et al., 2011, Science Source: INSEE-ONIGC France: 1826-2006 Exemple du blé Marion Guillou, 10 janvier 2012

L’impact à long terme du changement climatique Vers une nouvelle géographie des zones de production ? Source : Cline WR., Global Warming and Agriculture: Impact Estimates by Country. Washington DC (USA), Peterson Institute, 2007, repris dans rapport Beddington. Les effets du changement climatique actuellement visibles pourraient se traduire, à long terme, par des changements dans la géographie des zones de production. Les projections contenues dans cette carte reposent sur l’hypothèse d’une hausse des rendements de 15 %, due à la fertilisation carbonée. Pour toute précision sur les hypothèses de travail qui sous-tendent cette carte, se reporter à l’article de WR. Cline joint à ce dossier. Sources: Cline, 2007; Rapport de la Commission Beddington

Ressources en eau sous tension La surexploitation agricole a causé un stress hydrique sévère dans divers bassins fluviaux WATER Developing countries are using 80 % of waste waters for agriculture 12% of Europe’s total land area are affected by water erosion Source: Banque mondiale, 2008 Marion Guillou, 10 janvier 2012

Les sols: un renouvellement très lent Erosion Dégradations physiques (tassement …) Contamination Acidification Baisse des teneurs en matières organiques Salinisation Chiffres 1 cm3 de sol: 10.000 espèces vivantes; 109 bactéries Pour renouveler 1 cm de sol, selon les climats et la roche mère: de 50 à plusieurs milliers d’années Erosion hydrique et éolienne naturelle annuelle en moyenne : 1mm érodé pour 0,1 mm formé à partir de la roche-mère On perd plus de sol qu’on n’en renouvelle Marion Guillou, 10 janvier 2012

Aléa annuel d’érosion des sols en France métropolitaine Etat des sols en France Des points positifs : des teneurs faibles pour la majorité des contaminants, une bonne gestion de certaines propriétés des sols Des inquiétudes : sur certains contaminants et le maintien des sols Aléa annuel d’érosion des sols en France métropolitaine Source: Gis Sol-Inra-SOeS, 2011 Novembre 2011 Marion Guillou, 10 janvier 2012

Usage des terres Surfaces émergées: 13 milliards d’hectares Surfaces agricoles: 4,9 milliards d’hectares (38%) Surfaces occupées par la forêt: 3,9 milliards d’hectares (30%) Surfaces impropres à l’agriculture: 4,2 milliards d’hectares (32%) Surfaces agricoles: 4,9 milliards d’hectares Cultures annuelles ou permanentes: 1,6 milliard d’hectares (1/3) Prairies et pâturages: 3,3 milliards d’hectares (2/3) Superficies totales dotées de systèmes d’irrigation: 287 millions d’hectares Doublement en 50 ans Moteur important de la croissance des rendement agricoles jusqu'à présent Terres cultivées Terres émergées occupées par l’agriculture : 4,9 milliards d’ha. (38 % des terres émergées) Augmentation des surfaces agricoles entre 1961 et 2007 : + 0,48 milliard d’hectares (1/3 pour les cultures); Entre 1961 et 2007: augmentation des superficies agricoles de 476 millions d’hectares, essentiellement au détriment de surfaces forestières (diminution des 400 ha) Extension potentielle des surfaces agricoles: 1)- Potentiel de terres cultivables en mode pluvial (sans irrigation): travaux de l’International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) en 2002 4,2 milliards d’ha, très inégalement répartis sur la planète: Amérique latine: 1066 M ha (25%) Afrique sub-saharienne: 1031 M ha (25 %) Pays industrialisés: 874 m ha (21%) Asie de l’Est: 366 M ha (9%) Asie du sud: 220 m ha (5%) Afrique du nord, Poche et Moyen Orient: 99 M ha (2%) Sur ces 4,2 milliards d’ha., 1,6 milliard sont déjà occupés par les cultures et environ 1,5 milliard sont occupés à d’autres fins (villes, prairies, forêts…) 2)- Evaluation des surfaces réellement utilisables De par les multiples incertitudes de calcul, l’extension possible des terres cultivables  est évaluée à 1 milliard d’ha environ, au détriment des prairies et pâturages permanents La mise en culture de terres aptes et actuellement en forêt portera cette estimation à 1,5 M ha. Localisations: Amérique du Sud et Afrique sub-saharienne surtout Intensification de l’agriculture Augmentation des surfaces cultivées (1961-2003) : +13 % Augmentation des surfaces irriguées (1961-2003) : x 2 (+ 100 %) Surface cultivée nécessaire pour nourrir une personne : 0,45 ha en 1961 et 0,25 ha en 2003 Dans le monde, la production alimentaire moyenne (végétaux) est passée de 8 600 kcal par hectare et par jour en 1961 à 19 200 kcal par hectare et par jour en 2003. Entre les régions du monde, les écarts de rendement se sont accentués : de 1 à 2 en 1961, on est passé de 1 à 3,4 en 2003. Potentiel d’extension des surfaces pour les cultures: 1 milliard d’hectares Marion Guillou, 10 janvier 2012

La biodiversité: des évolutions majeures La biodiversité reste mal connue La vitesse de disparition des espèces mesurée augmente Unité de mesure proposée: nombre d’espèces disparues / million d’espèces par an (Rockström et al., Nature, 2009) Ere Holocène: 0,1 – 1 et ère Anthropocène (actuelle): > 100 La biodiversité est un facteur de résilience Des invasions d’espèces en augmentation rapide Ere Holocène: depuis 10.000 ans Ere Anthropocène: actuelle, nouvelle ère issue de la revolution industrielle Perte de biodiversité: Article de Rockström et al, 2009 Taux d’extinction des espèces jamais atteint depuis l’extinction massive des espèces: 100 à 1000 fois plus d’espèces disparaissent aujourd’hui par rapport à la période considérée comme stable pendant les derniers 10.000 ans (holocène) Taux d’extinction établi selon les données disponibles via l’étude des fossiles: Vie marine: 0,1 – 1 Mammifères: 0,2 – 0,5 Au 21ème siècle: jusqu’à 30% des mammifères, oiseaux et amphibiens menacés d’extinction Impact majeur de cette perte de biodiversité sur la résilience de l’écosystème Terre Invasions d’espèces = invasions biologiques ou colonisation Conditions de pression de sélection qui entraînent l’évolution des espèces introduites et locales Une invasion biologique n’est pas synonyme d’impasse évolutive pour l’espèce en question (cf remise en question des théories datant du début du XXème siècle) Trois étapes dans les invasions biologiques: Dispersion des individus hors de leur aire d’origine Installation dans un nouvel habitat Expansion démographique et géographique de la population nouvellement installée Exemples en Europe: suite au réchauffement climatique, sur 35 espèces étudiées, 63% des papillons ont étendu leur aire de distribution au Nord sur des distances entre 35 et 240 Km Marion Guillou, 10 janvier 2012

Les limites de la planète: des seuils dépassés Article de Rockström et al, 2009 Période Holocène: fenêtre étroite et stable, notamment pour les paramètres de température, de flux géochimiques, et disponibilités en eau douce; sans la pression due aux activités humaines, la période Holocène aurait continué encore plusieurs milliers d’années Proposition d’un cadre conceptuel qui définit les limites (« Planet Boundaries ») à ne pas franchir pour maintenir la Terre dans un équilibre correspondant à celui de la période Holocène Choix des systèmes étudiés: « Earth-system process » Identification de paramètres mesurables pour chaque système Définition d’un seuil à partir duquel la limite est franchie: les changements ne sont pas linéaires; il existe des effets de seuil qui font basculer hors des limites Sur la figure proposée: Zones vertes: zones de sécurité (seuil non atteint, limite de sécurité pas franchie) Zones rouges: zones hors sécurité (seuil atteint, limite de sécurité franchie) Neuf systèmes planétaires sont pris en compte dans l’article: Système pris en compte paramètre mesuré Changement climatique: seuils dépassés Concentration de CO2 dans l’atmosphère et changement dans émission de radiations (« change in radiative forcing », en Watts par m2) Pollution chimique Concentration ou quantité émise de polluants organiques, plastic, métaux lourds, déchets radioactifs …: seuils on définis, mesures indisponibles Acidification des océans Etat de saturation moyenne en aragonite à la surface de la mer Diminution de la couche d’ozone stratosphérique Concentration en ozone Aérosols atmosphériques Concentration en particules dans l’atmosphère, analyse régionale Perte de biodiversité: seuil dépassé Taux d’extinction des espèces Changement usage des terres % de couverture de terre globale convertie en zone de culture Usage des eaux douces Consommation d’eau douce par les hommes (km3/an) Flux biogéochimiques Phosphore: quantité de phosphore relarguée dans les océans (millions de tonnes/an) Azote: quantité d’azote retirée de l’atmosphère par les pratiques humaines (millions de tonnes/an): seuil dépassé Source: Rockström et al., Nature, 2009 Contribution aux insécurités alimentaires Marion Guillou, 10 janvier 2012

Des disponibilités alimentaires mais 925 millions d’hommes encore sous-alimentés Source: données FAO-STAT Marion Guillou, 10 janvier 2012

57% de la production agricole disponibles pour l’alimentation Chiffres du livre Gaspillages À l’échelle mondiale (au début des années 2000) sur les 4 600 kilocalories théoriquement disponibles par jour et par personne, seules 2 000 sont effectivement utilisées. Aux Etats-Unis en 2003, 1400 calories par jour et par personne sont jetées et gaspillées (900 en 1974). Pertes post-récolte dans les pays du Sud Pertes cumulées (%) de céréales, après une période de stockage de 9 mois : 20 % pour le maïs, 12 % pour le sorgho, 15 % pour le riz. Racines et tubercules : 45 % pour le manioc (dans les systèmes traditionnels), 50 % pour l’igname. Fruits et légumes : données rares. Certains fruits tropicaux tels la papaye ou l’avocat sont particulièrement fragiles (de 30 à 60 % de pertes pour la papaye). Commission Beddington: Nourriture produite pour la consommation humaine qui est perdue ou gaspillée annuellement: 1,3 milliard de tonnes (Gustavsson et al., 2011) De la fourche… à la fourchette Marion Guillou, 10 janvier 2012

Un paradoxe: coexistence de sous-alimentation et de suralimentation Phénomène observé dans les pays du Nord comme du Sud Risque accru de surpoids et d’obésité Augmentation spectaculaire dans les pays émergents, surtout en zone urbaine Quelques chiffres en 2011 925 millions d’hommes sous-alimentés 1,6 milliard d’adultes en surpoids 400 millions d’obèses (700 millions en 2015) 1,4 milliard d’hommes vivant avec moins de 1,25$ par jour Marion Guillou, 10 janvier 2012

Evolution de la prévalence d’obésité entre 1980 et 2008 Hommes Femmes Source: Finucane et al., 2011, The Lancet Marion Guillou, 10 janvier 2012

Transitions nutritionnelles Augmentation de la part des calories d’origine animale dans la nourriture Une tendance à l’échelle mondiale 1961-63 à 2003-05 5,3 milliards d’hommes Source : Combris P. (FAO Stat) Un impact majeur des transitions alimentaires sur la santé et l’évolution de la demande Marion Guillou, 10 janvier 2012

La volatilité des prix La volatilité des prix : une caractéristique des marchés (offre / demande) L’extrême volatilité des prix : une menace pour la sécurité alimentaire Indice général FAO – prix des produits agricoles

Quels sont les déterminants de cette volatilité excessive ? 1997 - 1998 - 1999 - 2000 - 2001 - 2002 - 2003 - 2004 - 2005 - 2006 - 2007 - 2008 Croissance de la demande alimentaire (démographie, revenus, urbanisation)- Faible croissance de la production agricole (rendements)------------------- Diminution des stocks (céréales)-------------------- Augmentation du prix du pétrole (énergie)------ Augmentation des coûts de production----- Agrocarburants (éthanol US, biodiesel UE)--- Dépréciation du dollar ----------------------------------- Climat défavorable----------- réactions au niveau des exportations---- réactions au niveau des importations----- « Spéculation »---------- déterminant lié à la demande déterminant lié à l’offre déterminant lié aux coûts Effet ambivalent de la spéculation (VON BRAUN, 2011) Effet stabilisateur sur les prix des produits alimentaires si les marchés sont « calmes » ou peu « nerveux » Effet déstabilisateur si les marchés sont « nerveux » (du fait de changements dans les fondamentaux ou dans les politiques économiques)

Les risques liés à la volatilité excessive Les pays pauvres sont les premiers affectés par la volatilité Prix trop élevés: Risque / consommateurs Equilibre La volatilité excessive frappe autant les consommateurs (prix trop élevés) que les producteurs (prix trop bas) Pour VON BRAUN (2011), la volatilité des prix affecte les pays pauvres en fonction de plusieurs facteurs : Importance de la pauvreté et des inégalités dans le pays Modèles de consommation Répartition spatiale des changements de prix Sources de revenus des populations les plus pauvres Pour VON BRAUN, la volatilité excessive des prix agricoles freine les progrès dans la lutte contre la malnutrition infantile (cas du Bengladesh) Prix trop bas: Risque / producteurs Source: Rheinart, 2010

Un objectif : l’équilibre environnement / sécurité alimentaire Différentes prospectives, différents scénarios : Des défis collectifs à l’échelle mondiale Prospectives: quels que soient les scénarios, il faut augmenter les volumes produits. La disponibilité en surfaces arables étant contrainte, il faudra augmenter les rendements. Agrimonde 1: scénario le plus satisfaisant car il s’inscrit dans le temps, mais qui nécessite de créer des rupture dans les pratiques à la fois de consommation et de production Agrimonde GO (AGO) Scénario tendanciel: + 88% Nourrir la planète en privilégiant la croissance économique mondiale Agrimonde 1 (AG1) Scénario volontariste: + 28% Nourrir la planète de manière « durable » Marion Guillou, 9 janvier 2012

Un défi énergétique qui conduit à une utilisation de produits agricoles La biomasse, matière première renouvelable à des fins: Énergétiques (bioénergies) Biocarburants Biocombustibles Industrielles: Bioproduits: bioplastiques, fibres et matériaux composites, papiers et cartons Biomatériaux: tensioactifs, solvants, lubrifiants, cosmétiques Biocarburants: concurrence pour l’usage des terres à des fins alimentaires ? Valorisation de la biomasse: opportunités ? Aspects énergétiques Demande énergétique totale à l’horizon 2050 (source : Agence internationale de l’énergie) 15,3 milliards de tep (scénario optimiste) 22,7 milliards de tep (scénario pessimiste) Part des énergies fossiles dans toute l’énergie primaire consommée dans le monde : 80 %. Les ressources de pétrole et de gaz pourraient être épuisées au milieu de ce siècle. Production mondiale de biocarburants : 43 millions de tonnes équivalent pétrole. Soit un peu plus de 2 % des carburants utilisés dans le transport routier. Entre 1976 et 2006, la SAU mondiale augmentait chaque année de 2,5 millions d’ha. Cette même SAU a augmenté de 15 millions d’ha. en 2007 et 2008. Biomasse : Utilisations annuelles totales de la biomasse terrestre : 13,4 milliards de tonnes métriques de matière sèche (produites sur 7,7 milliards d’ha.) Sur les 7,7 milliards d’ha. utilisés, 5,2 milliards étaient destinés à l’alimentation des hommes via l’alimentation des animaux et leur production Marion Guillou, 9 janvier 2012

Une énergie particulièrement exigeante : les biocarburants Biocarburants de 1ère et de 2ème génération Enjeux énergétiques : Production actuelle de biocarburants : 43 Mtep (en 2008) Demande énergétique totale en 2050 : entre 15 300 et 22 700 Mtep. Enjeux agricoles : Entre 1976 et 2006, la SAU mondiale augmentait de 2,5 millions d’ha chaque année En 2007 et en 2008, elle a augmenté de 15 millions d’ha. chaque année. Rappels : biocarburants de 1ère et de 2ème génération : Biocarburants de 1ère génération : ils utilisent les réserves des végétaux, soit directement, soit après fermentation Biocarburants de 2ème génération : ils visent à utiliser la matière première végétale dans sa totalité. 3 sources principales : déchets d’origine agricole ou sylvicole, ressources forestières, cultures dédiées. Les étapes d’entrée en scène des biocarburants : 2003 : les Etats-Unis commencent à puiser dans leurs stocks de biocarburants. Les prix des céréales restent contenus. 2005 : les USA se tournent vers l’étranger (Brésil), d’où une flambée des cours de canne à sucre. Equilibre entre usages alimentaires et non alimentaires des terres ?

Diverses formes et causes d’insécurité alimentaire Bangladesh: 70% terres à 5m d’altitude; Déplacements populations vers zones urbaines USA: Prédiction baisse exportation céréales France: 4/10 adultes en surpoids Ethiopie: Déforestation Inde: 20% pertes post-récoltes Kenya: 4/5 personnes dépendent de revenus agricoles Brésil: Déforestation et usage des terres: 70% émissions de GES du pays Rapport Beddington Des insécurités alimentaires de natures diverses (suralimentation, sous-alimentation, …) selon les pays et régions du monde Des causes diverses: faible production agricole, pauvreté, instabilité politique, volatilité des prix Quelques exemples qui ne sont pas exhaustifs par pays: aux USA: fort risque d’obésité et de surpoids, insécurité nutritionnelle très élevée Carte dont les commentaires font surtout ressortir les insécurités alimentaires liées au changement climatique mais qui illustre bien les notions de formes et causes diverse d’insécurité Source: Rapport Commission Beddington Marion Guillou, 9 janvier 2012

Les actions clés Investir dans l’agriculture: produire plus Préserver l’environnement et les ressources naturelles: produire mieux Limiter le changement climatique et préparer l’adaptation Réduire les pertes et gaspillages Encourager une alimentation saine et équilibrée Réguler la volatilité des prix Sécuriser les échanges Améliorer la gouvernance mondiale Pour conclure et faire écho au programme AIDA: Ressources limitées et sous tension alors que les besoins augmentent Innovation et optimisation Rupture des habitudes Pratiques de production Pratiques de consommation Développement de systèmes résilients et adaptables Régulation Marion Guillou, 9 janvier 2012

Comment lutter contre la volatilité ? Mettre en place une nouvelle gouvernance mondiale Constitution et gestion de stocks d’urgence Meilleur fonctionnement des marchés de matières premières agricoles Interdire les politiques de restriction des exportations décidées de façon unilatérale. Améliorer le fonctionnement, la transparence et le contrôle des marchés financiers tout en évitant que cela ne conduise à leur contraction. Des initiatives de recherche… … pour mieux anticiper les récoltes : Wheat Initiative (G20 Agriculture) … pour mettre au point des cultures plus résistantes (GEO-GLAM)

Toutes ces actions doivent s’inscrire dans une gouvernance renouvelée À l’heure actuelle, une gouvernance encore trop éclatée entre plusieurs organismes. Lancé à l’initiative de la France, le G20 Agriculture représente une première étape importante : Novembre 2011 : les Chefs d’Etat du G20 affirment la nécessité d’une action sur la sécurité alimentaire mondiale Septembre 2011 : conférence sur la recherche en agriculture pour le développement, Promoting Scientific Partnerships for Food Security Juin 2011 : Les Ministres de l’agriculture du G20 soutiennent des actions pour lutter contre la volatilité des prix