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Le visage de l'agriculture de demain

Créer un pôle d'évaluation et d'innovation technologique au service d'une agriculture qui nourrit les hommes, respecte l'environnement et participe au développement social et économique des territoires, telle est l'ambition des recherches menées dans le domaine agricole à Irstea.

Dominique Didelot, animateur du thème de recherche Inspire (Innovations technologiques pour l'agriculture durable et l'environnement) fait le point sur la nouvelle stratégie scientifique de ses équipes.

Le Contexte

Les consultations du Grenelle de l'environnement se sont concrétisées par la mise en œuvre de nouveaux plans pour l'agriculture, comme le "Plan objectif Terres 2020 – pour un nouveau modèle agricole français" ou le "Plan Ecophyto 2018". À ces programmes d'actions nationaux, s'ajoutent différentes directives européennes, utilisation durable des pesticides, nitrate et eau, et prochainement la "directive sol", dont les enjeux touchent de près le monde agricole.

De nouveaux défis sont lancés à l'agriculture du 21ème siècle. Il s'agit notamment de produire plus face aux besoins de 9 milliards d'individus à l'horizon 2050, de produire mieux pour préserver les ressources naturelles de la planète, l'eau, le sol, l'air et la biodiversité, et de s'adapter aux changements climatiques en cours.

Irstea possède de nombreux atouts pour accompagner les mutations de l'agriculture. Il s'appuie sur plus de trente années de recherche et d'expertise dans le domaine des nouvelles technologies de l'agriculture et de l'information et de la communication (développement de capteurs, informatique embarquée). En outre, dès la fin des années 80, les travaux scientifiques ont intégré des critères environnementaux comme la préservation des milieux aquatiques, l'agriculture de précision, les bonnes pratiques agricoles, etc.

Aujourd'hui, l'enjeu scientifique est de concevoir des technologies plus respectueuses de l'environnement mais aussi de proposer de nouveaux scénarios de production pour mettre en œuvre une agriculture à la fois productive, voire intensive, et écologique. Les travaux se recentrent aussi sur les acteurs dont le comportement conditionne la santé des hommes et des écosystèmes" Dominique Didelot

Caractériser, comprendre et concevoir

En mobilisant les compétences existantes à Antony, Clermont-Ferrand, Montoldre et Montpellier, les recherches se structurent autour d’une logique d'ensemble qui se définit par trois mots-clés : caractériser, comprendre et concevoir.

Il s'agit en premier lieu de caractériser les cultures, les sols, les matériaux manipulés (engrais minéraux, matières organiques, produits phytosanitaires) via le développement de méthodes "laboratoires" et de capteurs piétons ou embarqués. Trois plateaux techniques situés à Montpellier, Montoldre et Antony permettent de mesurer les performances technologiques et environnementales des équipements agricoles.

La deuxième étape consiste à comprendre les phénomènes mis en jeu dans les machines et leur interaction avec l'environnement et l'homme. Cela passe par le développement de modèles qui au-delà de la description fine des mécanismes physiques permettent de simuler les flux de matières, de gaz polluants et d'énergie au sein des équipements agricoles au cours de leur utilisation.

Il convient enfin de concevoir des technologies performantes sur les plans de la fonctionnalité, de la préservation de l'environnement et de la sécurité des opérateurs. Les recherches menées à la croisée de la robotique, de l'informatique, de l'énergétique, de l'agronomie, de la cindynique, se fondent à la fois sur des travaux de laboratoire et de terrain et intègrent différents niveaux de complexité : équipement, parcelle, bassin versant et territoire.

Renforcer  l'évaluation et  l'innovation

En complément à cette trame "traditionnelle" des recherches, se greffent deux nouveaux champs d'investigations pour inventer l'agriculture de demain.

L'ambition est tout d'abord de renforcer le pôle de l'évaluation environnementale initié dans le cadre du précédent plan stratégique ; cela se traduit aujourd'hui par une évaluation systématique et rigoureuse des systèmes technologiques étudiés, via des indicateurs et des techniques d'Analyse de cycle de vie qui intègreront des critères socio-économiques.

Les diagnostics réalisés à partir des outils d'évaluation constituent un premier point fort pour dégager des pistes d'innovations. Il s'agit ensuite de trouver les "bonnes idées" qui concilieront développement durable et performance. Afin de stimuler les processus d'innovations technologiques, Irstea a développé un axe de recherche dédié aux nouveaux outils d'aide à l'innovation.

Ne pas oublier les acteurs et les décideurs

Les opérateurs sont les éléments-clés du "bon" fonctionnement de toute technologie. En effet, leurs interventions sur les milieux peuvent engendrer des risques sur l'environnement mais aussi sur leur propre santé. "Nos équipes mènent des recherches originales et innovantes pour modéliser le comportement des opérateurs avec comme double objectif : améliorer la sécurité des agroéquipements et limiter les risques d'exposition aux produits toxiques agricoles".

Enfin, un dernier axe de recherche concerne le développement d'outils d'aide à la décision. Il s'agit par exemple d'accompagner le producteur vers des pratiques agricoles économes en intrants (en particulier les pesticides) et donc plus sensibles à de multiples aléas, comme le climat ou les maladies.

Quelques repères

Les Objectifs Terres 2020 construits à partir des réflexions menées dans le cadre du Grenelle de l'environnement et des Assises de la forêt et de l'agriculture comportent 60 mesures « qui doivent permettre à l’agriculture de s’adapter aux nouveaux défis de l’environnement. »
Le plan ECOPHYTO 2018 vise à réduire de 50 % l'usage des pesticides d'ici 2018.
La directive européenne sur l’utilisation durable des pesticides votée en janvier 2009 a entre autres pour objectif que les exploitations agricoles soient dans une démarche de protection intégrée des cultures en janvier 2014.
Le plan "performances énergétiques des exploitations agricoles" a pour ambition d'atteindre un taux de 30 % d'exploitations agricoles à faible dépendance énergétique d'ici 2013.
Dans la mouvance de la "directive nitrate" (1991) et de la "directive eau" (2000) la future "directive sol" va permettre de lutter contre la régression et la dégradation des sols à l'échelle européenne.
Le "2nd Standing Committee on Agricultural Research–Foresight" a établi la liste des questions stratégiques à résoudre en matière d'adaptation au changement climatique à l'échelle européenne.