Brûlure de la pomme de terre, rouille du soja, bananes infestées: la famine irlandaise a été déclenchée par un seul organisme nuisible. Mais même aujourd’hui, nous ne sommes pas à l’abri de telles catastrophes, avertissent les chercheurs. Cela est également dû aux monocultures et à l’uniformité.
BerlinIl y a actuellement environ 7,7 milliards de personnes sur Terre, et d’ici 2050, les Nations Unies estiment qu’il y en aura dix milliards. Nourrir la population mondiale croissante est l’un des principaux défis mondiaux – et ce d’autant plus que de nouveaux agents pathogènes menacent les récoltes de riz, de soja, de blé et autres.
Ils mettent en garde: Les systèmes agricoles modernes, qui reposent sur les monocultures dans de nombreux endroits, et le changement climatique ont favorisé l’émergence de nouveaux agents pathogènes, qui développent également une résistance aux produits de protection des cultures courants.
Les biologistes Helen Font et Sarah Gurr écrivent un risque particulièrement élevé lié aux champignons et aux champignons d’œufs dans leur article de synthèse. “Aujourd’hui, la menace des infections fongiques pour les plantes est plus grande que celle des maladies bactériennes et virales combinées”, explique Gurr. Les maladies fongiques et les levures d’oeufs ont augmenté en gravité et en ampleur depuis le milieu du 20e siècle et constituent désormais un grave risque pour la sécurité alimentaire mondiale.
Un exemple plus ancien, qui remonte dans l’histoire sous le nom de «Great Famine», montre les immenses dégâts que cela peut causer: en 1845, les producteurs irlandais de pommes de terre ont remarqué pour la première fois une décoloration brune sur les feuilles de leurs plantes, sur la face inférieure de laquelle poussait une pelouse de champignons blancs. Les bulbes dans le sol ont développé des taches grises et sont finalement devenus noirs et non comestibles. Le déclencheur de ces symptômes, typique du mildiou, a été le champignon de l’oeuf Phytophthora infestans . Cela s’est propagé du Mexique via l’Amérique du Nord à l’Europe, où entre 1845 et 1849, il a détruit presque toute la récolte de pommes de terre en Irlande.
La famine qui a suivi a coûté la vie à un million de personnes, ce qui correspondait à douze pour cent de la population irlandaise à l’époque. Au moins autant ont émigré pour échapper à la faim. Il était fatal pour les Irlandais que la pomme de terre était le principal aliment à cette époque et était principalement cultivée en monoculture. En conséquence, les sols ne pouvaient pas se remettre de la culture alternative d’autres cultures, de sorte que les agents pathogènes spécialisés dans les pommes de terre avaient plus de facilité à se répartir dans les sols et à les contaminer.
“Au cours des siècles passés, les maladies des plantes ont provoqué des famines, ruiné les économies et renversé les gouvernements”, résume Sarah Gurr. Les agents pathogènes comme Phytophthora infestans ont changé au fur et à mesure de leur mutation, se diversifiant, augmentant le risque de nouvelle catastrophe. En outre, les agents pathogènes menaçaient les plantes alimentaires qui constituaient une grande partie de l’apport calorique mondial. Ceci est basé sur les données de l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO) riz, blé, canne à sucre, maïs, soja et pommes de terre.
L’un des ravageurs redoutés est le champignon Phakopsora pachyrhizi . Il déclenche la rouille du soja asiatique et peut entraîner des mauvaises récoltes allant jusqu’à 80 pour cent. Les conditions météorologiques extrêmes résultant du changement climatique ont rendu plus difficile la prévision des voies de l’agent pathogène. En 2004, le champignon est venu de Colombie aux États-Unis en tant que passager clandestin de l’ouragan Ivan. «Comme nous l’avons vu, les agents pathogènes ont tendance à migrer vers des climats appropriés tant que leurs hôtes sont présents. Cela signifie que les maladies des plantes vont probablement suivre le rythme lorsque les personnes ayant des pratiques agricoles modifiées réagissent au changement climatique », explique le biologiste Fones.
Dans une autre étude de la revue Nature Communications, le groupe de recherche britannique montre à quel point les ravageurs peuvent s’adapter aux conditions climatiques changeantes. «Les chercheurs considèrent traditionnellement les espèces soit comme des généralistes, soit comme des spécialistes», explique le responsable de l’étude Dan Bebber de l’Université d’Exeter. Les généralistes peuvent faire beaucoup, mais ne sont pas vraiment bons à quoi que ce soit. Les phytoravageurs n’ont pu être décrits avec ces catégories. “Notre analyse montre que de nombreux phytoravageurs sont bons dans certaines choses et magistraux dans d’autres.” Beaucoup sont également capables de se développer rapidement et d’attaquer de nouvelles plantes hôtes, rapportent les scientifiques.
La sécurité alimentaire d’un pays dépend également indirectement d’importantes cultures d’exportation telles que le café, les tomates ou les bananes. Ces derniers sont menacés par le champignon Fusarium oxysporum TR4 depuis 1990 , qui s’est propagé de l’Asie du Sud-Est aux principales régions de croissance d’Amérique centrale, expliquent les chercheurs dans l’article de synthèse. Les plantes infestées ne peuvent pas transporter, se fanent ou se fanent l’eau et les nutriments, et elles meurent. La peste est également si dangereuse parce que la variété de banane Cavendish représente plus de 95% du commerce mondial de la banane – et Cavendish ne peut rien faire contre le champignon tubulaire.
Pas étonnant que la Colombie ait mis en place des zones restreintes, défriché les plantations infestées et déclaré une urgence nationale l’année dernière lorsque le ravageur a atteint le pays. Parce que l’on sait depuis longtemps ce que la maladie de Panama causée par le champignon peut faire. Dans les années 1950, un parent du champignon actuel de la variété de banane Gros Michel y a mis fin. Gros Michel était aussi dominant sur le marché mondial que Cavendish l’est aujourd’hui.
Selon les scientifiques, c’est, entre autres, cette uniformité des agro-écosystèmes modernes qui rend la lutte contre les pathogènes plus difficile: le déclin de la diversité a provoqué l’émergence de nouvelles souches pathogènes qui ont une nouvelle résistance aux agents conventionnels de protection des cultures. Matin Qaim, économiste agricole et président de la chaire d’économie alimentaire mondiale à l’Université de Göttingen, commente de la même manière: “Les rotations de cultures étroites avec peu de diversité et, dans des cas extrêmes, les monocultures entraînent souvent des problèmes majeurs avec les maladies des plantes et les ravageurs au fil du temps.”
Pour les chercheurs de Fones, il est crucial de comprendre au mieux les différents pathogènes, leurs cycles de vie respectifs et leur adaptation aux changements climatiques afin de développer des modèles plus précis de prédiction des maladies des plantes. Un exemple en Allemagne montre ce que de meilleurs modèles peuvent faire. Des modèles intégrés de protection des cultures pour le blé, le maïs, le colza et la betterave à sucre sont en cours de création à l’Institut de phytopathologie de l’Université Christian-Albrechts de Kiel.
«Avec les modèles IPS, nous pouvons déjà dire à nos agriculteurs à quel carré un agent pathogène vient», explique l’agronome Joseph-Alexander Verreet. Avec ces connaissances, il est possible d’injecter des produits de protection des cultures spécifiquement lorsque cela a un sens épidémiologique, au lieu de les utiliser de manière prophylactique et selon la routine.
Outre les modèles de prévision détaillés, la recherche et la sélection de variétés résistantes sont également importantes pour Verreet. Le problème: selon la plante, une telle sélection peut prendre de 10 à 20 ans, tandis que les agents pathogènes concernés s’adaptent aux nouveaux gènes de résistance en quatre ans, les rendant inefficaces. Pour cette raison, Fones et Gurr préconisent également d’utiliser des techniques qui permettent d’obtenir des résultats plus rapides, comme les ciseaux à gène Crispr.
Avec elle, la soi-disant édition du génome, c’est-à-dire la réécriture du génome, est relativement simple et peu coûteuse – une stratégie que Matin Qaim souligne également: “Les nouvelles technologies numériques et les nouvelles technologies de sélection – telles que les ciseaux génétiques – peuvent jouer un rôle très important dans la lutte antiparasitaire durable et réduire l’utilisation de pesticides chimiques. “
Cependant, ces procédures et d’autres procédures d’édition du génome relèvent d’une décision légale rendue par la Cour de justice des Communautés européennes en juillet 2018 en vertu des dispositions légales concernant les organismes génétiquement modifiés – une décision qui, selon l’Académie nationale allemande des sciences Leopoldina, rend plus difficile la recherche, le développement et l’adaptation de cultures améliorées en Europe.
