Des rangées de laitue romaine poussent dans une ferme verticale. (Brandon Wade/Images AP pour Eden Green)
Globalement, environ un tiers de toutes les émissions de gaz à effet de serre proviennent de l'agriculture et des systèmes alimentaires. L'empreinte carbone des systèmes alimentaires comprend toutes les émissions provenant de sa culture, de sa transformation, de son transport et de ses déchets.
L'agriculture est aussi vulnérable aux effets du changement climatique et, comme le conflit dans Ukraine le démontre, les systèmes alimentaires peuvent être exposés à la géopolitique.
Plusieurs technologies sont déjà disponibles qui peuvent aider à décarboner les systèmes complexes qui relient les producteurs et les consommateurs. Ces technologies peuvent également rendre nos systèmes alimentaires beaucoup plus résistants aux menaces mondiales. En voici cinq qui, selon nous, présentent un potentiel énorme.
1. Fermes de carbone et agriculture régénérative
Aujourd'hui, la plupart des émissions de gaz à effet de serre liées à notre alimentation proviennent de la production de la nourriture et sont émises lorsque les sols sont labourés. Ceci est important car les sols non perturbés stockent le carbone.
Mais avec quelques modifications relativement mineures de la gestion, les sols peuvent redevenir des puits de carbone. Par exemple, planter des légumineuses et Cultures fourragères toutes les quelques années, plutôt que de simplement cultiver des produits comme le blé ou le maïs, ou de semer une culture de couverture à l'automne, lorsque les champs seraient autrement nus, permettre à la matière organique de s'accumuler et d'aider le sol pour absorber le carbone. Non seulement cela aide à ralentir le changement climatique, mais cela protège également les sols de l'érosion.
L'idée que les agriculteurs peuvent simplement utiliser plus de types de cultures peut ne pas sembler technologiquement sophistiquée, mais cela fonctionne. Et une nouvelle génération de outils agricoles intelligents, qui comprend des équipements agricoles utilisant le big data et l'intelligence artificielle, aidera bientôt les agriculteurs à adopter ces pratiques qui produisent de la nourriture et piègent le carbone.
Ces outils agricoles intelligents font partie d'une révolution agricole numérique plus large, également connue sous le nom d'agriculture de précision, qui permettre aux agriculteurs de réduire leur impact environnemental et suivre la quantité de gaz à effet de serre que leurs champs captent, créant ainsi un registre du carbone qui documente leurs efforts.
2. Engrais intelligents
Traditionnellement, il faut beaucoup combustibles fossiles pour transformer l'azote de l'air en engrais. De plus, il est difficile pour les agriculteurs de mettre exactement la bonne quantité d'engrais au bon endroit, au bon moment, pour que les cultures l'utilisent efficacement.
Les engrais sont souvent surappliqué, et non utilisé par les cultures, finissant comme pollution, soit comme gaz à effet de serre or contaminants de l'eau. Mais une nouvelle génération d'engrais vise à résoudre ces problèmes.
Bio-engrais intelligents, utilisez micro-organismes qui sont élevés ou modifiés pour vivre en harmonie avec les cultures et capter les nutriments de l'environnement, en les fournissant aux cultures sans gaspillage.
Les bio-engrais intelligents qui utilisent des micro-organismes pour capter les nutriments de l'environnement peuvent éviter les problèmes de gaspillage et de pollution associés aux engrais conventionnels. (Shutterstock)
3. Fermentation de précision
Les humains ont utilisé des micro-organismes pour transformer les sucres et les amidons en produits fermentés tels que la bière, le vin et le pain depuis l'aube de l'histoire. Mais d'ici peu, la fermentation de précision sera utilisée pour produire beaucoup plus de produits.
Pendant des décennies, cette technologie a été utilisée pour créer la majeure partie de l'insuline mondiale et de la présure enzymatique utilisée dans la fabrication du fromage. Les États-Unis ont récemment autorisé protéines laitières fermentées sans animaux — fabriqué en insérant des gènes producteurs de lait dans des microbes — à utiliser dans crème glacée, qui est maintenant disponible à la vente. Ce n'est qu'une question de temps avant que les produits de la fermentation de précision devient monnaie courante dans les supermarchés du monde entier.
À l'avenir, si les micro-organismes de fermentation sont nourris avec des déchets (tels que des restes de « drêches » provenant du brassage ou des déchets d'amidon provenant de protéines végétales), les agriculteurs pourraient créer des produits à faible impact et de grande valeur à partir de matières organiques qui sinon être gaspillé et se décomposer en gaz à effet de serre.
4. Agriculture verticale
Bien que rien ne vaut les fruits et légumes frais, cueillis mûrs et consommés immédiatement, la triste réalité est que la plupart des produits frais consommés au Canada, dans le nord des États-Unis et dans le nord de l'Europe proviennent de fermes industrielles du sud-ouest des États-Unis ou de l'hémisphère sud. Le empreinte carbone de cette chaîne du froid longue distance est grand, et la qualité des produits n'est pas toujours la meilleure.
Une nouvelle génération de fermes verticales vise à changer cela en utilisant des lampes LED économes en énergie pour produire des cultures toute l'année près de chez vous. Celles-ci installations agricoles à environnement contrôlé utilisent moins d'eau et de main-d'œuvre que les fermes conventionnelles et produisent de grandes quantités de fruits et légumes frais sur de petites parcelles de terrain.
De plus, ces installations fleurissent un peu partout Amérique du Nord et en Europe, mais surtout à Singapour et Japon. Bien qu'il y ait encore un débat considérable sur la question de savoir si la génération actuelle de fermes verticales est meilleur en termes d'utilisation de l'énergie, ils sont de plus en plus disposés à utiliser des énergies renouvelables pour assurer un approvisionnement en produits frais neutre en carbone tout au long de l'année, même dans Le Nord du Canada.
5. Biogaz
Le fumier des installations d'élevage est difficile à gérer car il peut devenir une source de pollution de l'eau et d'émissions de gaz à effet de serre. Cependant, si le fumier de bétail est placé dans un digesteur anaérobie, il est possible de capter le méthane naturel sous forme de gaz naturel vert.
Correctement planifiés, les digesteurs de biogaz peuvent également transformer les déchets organiques municipaux en énergie renouvelable, donnant ainsi à l'agriculture la possibilité de contribuer à un portefeuille énergétique durable. C'est déjà le cas dans les fermes de l'Ontario, où une nouvelle génération de digesteurs de biogaz aide augmenter les revenus agricoles et remplacer les combustibles fossiles.
Les systèmes de conduite changent
Ces technologies deviennent beaucoup plus excitantes lorsqu'elles sont liées. Par exemple, les collecteurs de biogaz attachés aux fermes d'élevage pourraient être utilisés pour créer l'énergie nécessaire au fonctionnement des installations de fermentation qui produisent des produits laitiers sans animaux.
De même, si les protéines végétales, comme celles qui proviennent de légumineuses comme les pois, sont produites dans des fermes utilisant des techniques agricoles régénératives et transformées localement, les amidons restants peuvent être utilisés pour une fermentation de précision. Bien que nous ne sachions pas que ce processus se déroule à grande échelle, son avantage potentiel en matière de durabilité est énorme.
La clé pour débloquer ces avantages est de développer des entreprises agroalimentaires qui systèmes alimentaires circulaires, de sorte que les déchets d'une étape deviennent des intrants précieux dans une autre. Un ajout essentiel aux systèmes alimentaires circulaires sera le suivi du carbone du champ à la table, où les avantages sont récompensés.
Des technologies pour atteindre la neutralité carbone, économie alimentaire circulaire arrivent rapidement à maturité. Il ne faudra probablement que quelques années avant les cinq les technologies décrites ci-dessus deviennent courantes.
Aujourd'hui, le monde est confronté à l'un des plus grands défis du siècle : comment nourrir de manière nutritive la population mondiale croissante, faire face au changement climatique et ne pas détruire les écosystèmes dont nous dépendons tous pour la vie. Mais nous sommes sur le point d'avoir les outils pour nourrir l'avenir et protéger la planète.
A propos de l'auteur
René Van Acker, professeur et doyen du Collège d'agriculture de l'Ontario, Université de Guelph; Evan Fraser, directeur de l'Arrell Food Institute et professeur au département de géographie, environnement et géomatique, Université de Guelphet Lénore Newman, Chaire de recherche du Canada, Sécurité alimentaire et environnement, Université de la vallée du Fraser
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.
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