Point de vue : La biotechnologie végétale pourrait-elle atténuer les bouleversements dus au changement climatique ? Les militants anti-OGM disent “non”. Voici pourquoi ils ont tort

Oous avons beaucoup entendu parler du changement climatique et de son impact sur les cultures, en particulier dans les régions tropicales et subtropicales du monde. Prenons l’Afrique, qui, selon les climatologues et les agronomes, sera l’épicentre des problèmes, dont beaucoup commencent déjà à émerger. Bien que le continent représente moins de 4 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre (GES)les événements météorologiques extrêmes deviendront probablement plus fréquentes et sévères à travers le continent que partout ailleurs dans le monde, et la pauvreté et l’insécurité alimentaire du continent en font particulièrement vulnérable aux impacts climatiques.

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Crédit : The EcoExperts via International Livestock Research Institute

Les températures en Afrique devraient augmenter plus vite que la moyenne mondialeavec des estimations allant de une augmentation de 0,2 ℃ par décennie à l’extrémité inférieure à plus de 0,5 ℃ par décennie à l’extrémité supérieure. Certains sceptiques du changement climatique et politiciens, comme Lamar Smith, un ancien représentant républicain du Texas et président du House Science Committee jusqu’à sa retraite en 2018 pour devenir lobbyiste, ont argumenté que les rendements des cultures pourraient en fait augmenter dans des climats plus éloignés du nord et du sud, compensant la vulnérabilité en Afrique, en Inde et dans d’autres régions, et le réchauffement.

Pas si vite. Il ne fait aucun doute que le changement climatique modifiera les rendements des cultures dans le monde entier. Modèles utilisés par les scientifiques et d’autres organisations comme le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) prédisent que si le rythme actuel du changement climatique se poursuit, les rendements des cultures dans les régions des latitudes inférieures diminueront, tandis que les rendements des latitudes supérieures augmenteront. Un tel que décrit par Nasades niveaux plus élevés de dioxyde de carbone doivent augmenter les rendements des cultures en “augmentant le taux de photosynthèse, qui stimule la croissance, et ils réduisent la quantité d’eau que les cultures perdent”.

Impacts négatifs à long terme sur les cultures de la hausse des températures ?

Mais quels que soient les avantages que la hausse des températures pourrait conférer dans certaines régions, ils s’estomperont bientôt à mesure que le réchauffement augmentera. Il est supposé que la chaleur extrême, les précipitations changeantes et d’autres impacts du changement climatique rendre plus difficile la culture de cultures de base dans les régions agricoles les plus productives comme les États-Unis dès 2020, Et de nombreuses études affirmant des impacts positifs laissent de côté un phénomène peu étudié qui accompagne les changements climatiques – les changements dans les types et la prévalence des maladies des cultures.

Des chercheurs des universités d’Exeter et d’Utrecht ont examiné des modèles de climat des cultures et pris en compte les risques de ravageurs des cultures. UN papier 2021 dans Changement climatique naturel ont découvert qu’en examinant les augmentations de température, ils pouvaient suivre comment 80 pathogènes fongiques avaient réduit les rendements de 12 cultures majeures au cours de ce siècle.
Ils ont constaté que les avantages des gains de rendement pouvaient être réduits – et dans certains cas éliminés – par l’augmentation simultanée des maladies des cultures dans les exploitations situées à des latitudes plus élevées. Selon les chercheurs :

Les charges de morbidité des cultures pourraient suivre les réponses des cultures, augmentant à des latitudes plus élevées où le changement climatique devrait augmenter les rendements. En outre, la série de maladies des cultures auxquelles les agriculteurs sont confrontés dans certaines des régions les plus productives du monde va changer radicalement. … L’agriculture doit donc se préparer en conséquence si les avantages potentiels du changement climatique pour les rendements des cultures doivent se concrétiser.

Mais comment?

Quels outils pourraient être déployés ?

Selon le Broad Institute Alliance pour la sciencel’édition de gènes pourrait être une réponse puissante en modifiant la génétique des cultures pour les rendre plus résistantes aux effets du changement climatique :

  • Gestion des maladies – Comme nous l’avons noté jusqu’à présent, des températures plus élevées signifient des poussées de maladies. Des chercheurs kenyans, quant à eux, ont appliqué la technologie CRISPR pour inactiver le virus des tirets du bananier, qui est activé par la sécheresse et la chaleur extrême.
  • Tolérance à la sécheresse – La sécheresse des sols et la rareté des précipitations augmenteront dans les scénarios de changement climatique, en particulier dans les régions de basse latitude (mais les latitudes plus élevées ne sont pas à l’abri). En ciblant des gènes qui peuvent renforcer les effets de ces stress, l’édition de gènes CRISPR-Cas pourrait perturber ces gènes et permettre une croissance plus forte des cultures face à la sécheresse.
  • Augmentation des rendements—Les techniques de sélection traditionnelles, appliquées de manière stratégique, peuvent augmenter les rendements des cultures. En outre, CRISPR-Cas9 a produit du riz avec des augmentations de rendement de 11 à 68 %, augmenté la taille des tomates et créé une plus grande masse musculaire du bétail.
  • Survivre dans un sol salin – La salinité est considérée comme un autre symptôme du changement climatique et entrave gravement la croissance des plantes. Une irrigation de mauvaise qualité exacerbera probablement le problème. En réponse, CRISPR a été utilisé pour augmenter la tolérance à la salinité des tomates et, en Chine, éliminer un gène du riz pour améliorer la tolérance aux sels élevés du sol.
  • Repousser les mauvaises herbes—L’ennemi numéro un des agriculteurs, les mauvaises herbes peuvent réduire les rendements des cultures de plus de 30 pour cent. L’augmentation des concentrations de dioxyde de carbone et les changements dans les précipitations et la température entraîneront sans aucun doute une croissance plus rapide des mauvaises herbes. Alors que de nouveaux produits chimiques pourraient aider à endiguer la croissance des mauvaises herbes, l’édition CRISPR a introduit une variation génétique tolérante aux herbicides (allèle) dans le riz, ce qui pourrait permettre aux agriculteurs de pratiquer une agriculture sans labour qui elle-même réduit les émissions de gaz à effet de serre.

Comment les agents pathogènes pénétreraient-ils dans les plantes des hautes latitudes ?

Fondamentalement, les plantes des latitudes plus élevées ne seraient pas moins immunisées contre les infections pathogènes que les cultures des latitudes plus basses. Les maladies sont principalement contrôlées par la température, la lumière et l’eau. La lumière du soleil stimule l’accumulation de phytoalexines (qui combattent les parasites) et de pigments protecteurs chez les agents pathogènes. L’eau, bien sûr, peut permettre la propagation physique ainsi qu’aider à la reproduction et au développement accru de certains agents pathogènes (d’autres, cependant, peuvent mieux survivre dans des conditions plus arides). Et puis, la température peut augmenter la sensibilité aux rouilles et augmenter la présence de bactéries. Les changements climatiques, selon une équipe de biologistes des plantes à la Université du Cachemire:

… peut entraîner une répartition géographique, une augmentation de l’hivernage, des changements dans les taux de croissance de la population, une augmentation du nombre de générations, une prolongation de la saison de développement, des changements dans la synchronie culture-ravageur de la phénologie, des changements dans les interactions interspécifiques et un risque accru d’invasion par des ravageurs migrateurs .

Ces changements, cependant, peuvent ne pas augmenter en ligne droite en augmentant avec chaque degré d’augmentation de la température. Des chercheurs de l’Université de Princeton ont modélisé les effets du changement climatique sur la « rouille du lin » fongique (Lignée Melampsora) et sa plante hôte, le lin de Lewis, une fleur sauvage subalpine. Leur étudier en Rapports scientifiques ont montré que le changement climatique ralentirait d’abord la transmission de la rouille du lin, mais que les agents pathogènes réapparaîtraient et se propageraient à mesure que le réchauffement continuerait d’augmenter. Comment cela se passerait-il ? Les chercheurs pensent que premièrement, des températures plus chaudes inhiberaient la croissance des plantes, ce qui entraînerait une baisse de la propagation de la maladie, au moins temporairement.

“Cela entraînera une baisse du risque d’infection en raison à la fois d’une réduction de la dispersion des spores et d’une diminution des chances qu’une plante soit infectée lorsqu’elle est confrontée à des spores fongiques”, ont-ils écrit. Mais, ont-ils ajouté, “les rebonds de la croissance des plantes, la progression de l’intensité de l’infection, le risque d’infection et le rythme épidémique devraient tous se produire après la décélération initiale”.

Les rejetateurs de la biotechnologie des cultures s’opposent aux solutions basées sur la technologie

Alors que de nombreux groupes environnementaux préconisent le déploiement de la biotechnologie pour faire face aux bouleversements liés au changement climatique des cultures, de nombreux groupes environnementaux rejettent le consensus scientifique selon lequel les OGM ou l’édition de gènes pourraient jouer un rôle dans la stabilisation des rendements des cultures. Dans l’un des nombreux «rapports» de rejet, le projet non-OGM, dont les revenus sont basés sur la diabolisation de la biotechnologie des cultures, a fait valoir dans un article de blog sollicitant des dons que les avantages potentiels des OGM et des cultures génétiquement modifiées pour aider à faire face aux dislocations du changement climatique agricole étaient l’un des «allégations les plus vertes“.

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Nous entendons encore et encore que les #OGM sont nécessaires pour nourrir une population croissante sur une planète qui se réchauffe, mais les preuves tiennent-elles la route ? Pas exactement. Cette #ClimateWeek, nous ramenons un blog qui dénonce certaines des affirmations les plus importantes et les plus écologiques de la biotechnologie. Au cours des dernières décennies, une somme d’argent vraiment vertigineuse a été dépensée sous les bannières de la philanthropie et de l’aide internationale. Des programmes tels que AGRA (A Green Revolution for Africa) proposent des semences hybrides et des engrais, tandis que WEMA (Water Efficient Maize for Africa project) fournit des semences de maïs (ou de maïs) à haut rendement et, plus récemment, des OGM.

Malgré ces programmes et d’autres, le succès reste insaisissable. … Nous pensons que les meilleures solutions sont basées sur les connaissances locales et autochtones, évoluant avec la participation des petits agriculteurs. Ces solutions émergent avec un profond respect pour les impacts sociaux et économiques de l’action et de l’inaction, elles donnent la priorité à l’équité et à l’autonomie, et elles valorisent la souveraineté alimentaire plutôt que le profit.

La science ne supporte pas ce fantasme. En tant que journaliste scientifique Cameron English a rapporté« Selon le Groupe consultatif pour la recherche agricole internationale (GCRAI), plus de 100 des variétés de maïs résistantes à la sécheresse ont été diffusées dans 13 pays africains depuis 2006. Des essais sur le terrain ont montré que ces cultures peuvent augmenter les rendements jusqu’à 35 pour cent. Deux millions d’agriculteurs d’Afrique subsaharienne cultivent actuellement ces variétés de maïs, et les résultats, tels que rapportés dans l’étude, ont été impressionnant:

Les agriculteurs rapportent des rendements de 20 à 30 % supérieurs à ce qu’ils auraient obtenu avec leurs variétés traditionnelles, même dans des conditions de sécheresse modérée. Si les agriculteurs continuent d’adopter la technologie, le projet a le potentiel de récolter près d’un milliard de dollars de bénéfices pour les agriculteurs et les consommateurs.

Et comme l’a rapporté une autre étude axée sur la Zambie, les avantages d’une sécurité alimentaire accrue iraient principalement aux plus pauvres des pauvres :

DT [drought tolerant] les semences de maïs donnent un revenu supplémentaire de 240 US$/ha [hectare] ou plus de neuf mois de nourriture sans frais supplémentaires. Cela a d’énormes implications pour réduire l’insécurité alimentaire et simultanément économiser d’énormes quantités de ressources au niveau des ménages et au niveau national…

Les scientifiques et les écologistes traditionnels continuent de préconiser une approche holistique pour lutter contre le changement climatique et ses effets sur les rendements des latitudes plus élevées. Cela signifie que nous avons besoin de toute l’aide possible, y compris des technologies agricoles avancées.

Andrew Porterfield est écrivain et éditeur, et contribue à la rédaction agricole du Genetic Literacy Project. Il a travaillé avec de nombreuses institutions académiques, entreprises et organisations à but non lucratif dans le domaine des sciences de la vie. BIO. Suivez-le sur Twitter @AMPorterfield

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