Projet BioGeoCarbo
1 janv. 2011 - 31 déc. 2013 Frédéric DEBODE
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Contexte

Il existe une prise de conscience croissante chez le consommateur occidental de la nécessité d’adopter un comportement en meilleure adéquation avec un développement durable. Cela se répercute par un changement de certaines habitudes de consommation alimentaires auxquelles le CRA-W ne peut rester indifférent.


Il en résulte que les produits issus de l’agriculture biologique constituent un marché en pleine progression en Europe. La représentativité de l’agriculture biologique en Wallonie (toutes productions confondues) est d’ailleurs aussi en constante augmentation : 759 agriculteurs en 2009 (+ 60% par rapport à 2004), et 1287 fin 2014. Un dixième des agriculteurs wallons est donc bio ! La production biologique couvre 8,6% de la Surface agricole utile (SAU) wallonne. Ces produits sont soumis à un étiquetage labélisé. Dans un registre comparable de consommation responsable avec un souci de durabilité, une enquête récente de la Commission européenne a montré que les européens se soucient de l’empreinte écologique des produits qu’ils consomment et ceci dans le but de mieux lutter contre le réchauffement climatique et de mieux protéger l’environnement. Cela explique que de nombreux pays souhaiteraient instaurer un étiquetage qui permettrait aux consommateurs de choisir les produits alimentaires en fonction de leur empreinte carbone et/ou du nombre de kilomètres qu’ils ont parcourus.

 
L’instauration d’un tel étiquetage implique une connaissance des modes de production des produits considérés. Les modes de production requièrent également des exigences particulières lorsqu’il s’agit de produits de qualité différenciée, tels les produits issus de l’agriculture biologique. Selon la localisation géographique du lieu de production s’y ajoute aussi la notion de « food miles » ou kilomètres alimentaires. A mode de production égal, un tel étiquetage devrait favoriser les productions régionales. De même, s’il est acquis actuellement que l’agriculture biologique exerce une pression moins forte sur l’environnement, qu’en est-il du bilan écologique si ce produit doit parcourir de grandes distances dans des délais relativement brefs ? De plus, en vue de se soustraire à des frais engendrés par l’instauration d’une taxe carbone ou par positionnement marketing, il pourrait être tentant pour des producteurs ou des intermédiaires de fournir des données incomplètes ou erronées pour l’établissement des étiquettes. 
Il importe donc de pouvoir compter sur des acteurs capables de déterminer l’empreinte carbone des produits alimentaires. De même, il faut pouvoir compter sur des acteurs capables de vérifier l’origine des produits, que ce soit au niveau de l’origine géographique des produits ou au niveau de la qualité différenciée (biologique/conventionnel).

 
La production de céréales constituant la culture annuelle la plus représentative en Wallonie (27,1 % de la SAU dont 67% pour le froment), la culture du froment d’hiver constitue un élément d’étude parfait, d’autant plus qu’elle est suivie sous de nombreux aspects au CRA-W. 
Economiquement, la Belgique est une véritable plaque tournante en matière de commerce de céréales. Ceci génère de nombreuses opérations de transport. A ce niveau, peu d’informations concernant la part du prix du transport dans le prix du produit sont disponibles. Peu d’informations sont également disponibles sur la rentabilité des céréales bio à vocation boulangère dont la production en Belgique ne permet pas de rencontrer la demande.

Objectifs

Le projet BioGéoCarbo se focalise sur les produits destinés à l’alimentation humaine et issus de la filière céréale en tant que modèle pour caractériser le mode de culture dont ils proviennent ainsi que leur origine géographique. L’objectif est de développer des moyens analytiques d’authentification de produits issus de l’agriculture biologique par rapport à des produits conventionnels et de produits locaux par rapport à des produits importés. Ces deux aspects sont en passe de devenir des critères importants de choix de consommateurs favorisant un développement plus durable. 


En outre, tant le mode de production que l’origine géographique peuvent influencer considérablement l’empreinte CO2 du produit, laquelle devrait dans un avenir proche être mentionnée sous la forme d’un étiquetage informatif destiné au consommateur pour l’orienter vers un achat plus respectueux de l’environnement. Le calcul de l’empreinte CO2 et des « food miles » pour les produits alimentaires céréaliers sera pris en compte dans ce projet en se basant sur les avancées d’un autre projet financé par le CRA-W, le projet Alt4Cer. 
Des approches analytiques qui doivent venir en appui aux systèmes de traçabilité seront utilisées ou développées pour caractériser et authentifier les modes de production et l’origine géographique du froment en se basant essentiellement sur une approche microbiomique tout à fait innovatrice.

 
Enfin, un volet sera consacré aux aspects économiques liés à la détermination de la rentabilité économique d’exploitations agricoles converties en bio (pour autant qu’elles intègrent aussi des productions céréalières) ainsi qu’au coût du transport des produits céréaliers, ceci afin de combler les lacunes en matière de données chiffrées existantes à ces égards.

 

Organisation du projet bioGéoCarbo

Résultats obtenus

  1. Analyses de cycle de vie

Le projet BioGéoCarbo a étudié les impacts environnementaux de la production de froment d’hiver biologique selon la méthodologie des analyses de cycle de vie (ACV) et a bénéficié des avancées du projet ALT4CER pour l’itinéraire de production du froment d’hiver conventionnel. Deux modes de production (biologique et conventionnel) ont été comparés sur le plan environnemental au départ de deux unités fonctionnelles : le kg de grains de froment produit à 15% d’humidité et l’hectare de froment cultivé. Les résultats exprimés par kg de grains semblent être plus en faveur du froment conventionnel pour plusieurs des catégories d’impact environnemental envisagées (acidification, eutrophisation, occupation des terres et formation d’ozone). Cependant aucune différence significative n’est observée entre les deux modes de culture en ce qui concerne les catégories réchauffement climatique et consommation énergétique. Le paramètre semblant intervenir le plus dans cette comparaison est le rendement. En effet, avec des rendements parmi les plus hauts du monde, le froment conventionnel wallon (8.5 t/ha à 15% d’humidité contre 4.5t/ha à 15 % d’humidité pour le froment biologique), présente des impacts équivalents voir même, pour certaines catégories d’impact, moins importants que le froment produit de manière biologique. Toutefois, lorsque les résultats sont exprimés par ha de froment, le mode de culture biologique semble moins impactant que son homologue conventionnel pour la plupart des catégories d’impact étudiées excepté l’acidification et l’eutrophisation. De cette étude, il ressort donc que le référentiel utilisé (kg ou ha) a une influence importante sur les profils environnementaux des deux modes de cultures.

Cette étude a également mis en évidence l’importance des émissions liées à l’application des fertilisants. L’utilisation de modèles d’émissions plus spécifiques pourrait améliorer la qualité des résultats. De plus, des données plus spécifiques concernant la teneur en nutriments et le contenu en métaux lourds des engrais organiques amélioreraient également la précision des résultats.

Enfin, analyser les impacts environnementaux de l’entièreté d’une rotation de cultures aiderait aussi à allouer de manière plus fine les fertilisants appliqués sur l’ensemble de la rotation et bénéficiant également aux cultures suivantes.

  1. Authentification de l’origine géographique et de la qualité différenciée

Des échantillons de froment d’hiver cultivés en mode conventionnel et bio ont été collectés quelques jours avant la récolte durant 3 années (2011, 2012 et 2013). Le prélèvement a pu se faire grâce à la création d’un réseau d’agriculteurs bio, le réseau d’agriculteurs conventionnels étant celui établi au CRAW pour la surveillance annuelle de la contamination en déoxynivalénol des récoltes de froment. Une analyse de la flore microbienne des grains a été effectuée par microbiologie classique et une identification plus précise de l’espèce fongique a été effectuée par PCR lorsque cela était nécessaire. Les mêmes espèces fongiques se retrouvaient en bio et conventionnel. Les divergences au niveau composition en espèces dépendaient plus de l’année considérée (climat) que du mode de culture. Au niveau quantitatif, 5 espèces fongiques prédominaient dont 3 indépendamment de l’année. La teneur en déoxynivalénol (une mycotoxine produite par des champignons du genre Fusarium) était généralement plus faible en bio sur les 3 années considérées. Aucune de ces années n’était cependant considérée comme année à risque de contamination en déoxynivalénol.

Des tentatives de distinction de l’origine géographique et du mode de culture ont été éprouvées par des techniques de biologie moléculaire. La flore microbienne semble fortement influencée par les variations géographiques locales mais aussi par les variétés de céréales cultivées. Ceci rend difficile les interprétations une fois les échantillons replacés dans un pool varié d’origines. La technique de PCR-DGGE permet d’obtenir un profil reprenant les espèces microbiennes les plus présentes. Que ce soit au niveau fongique ou bactérien, le profil est peu diversifié et assez pauvre en bandes. Les pathogènes fongiques sont généralement les plus représentés que ce soit en bio ou en conventionnel. Le séquençage à haut débit (approche en métagénomique) permet d’obtenir une plus grande profondeur et d’identifier la présence d’un plus grand nombre d’individus. Cependant, la flore épiphyte et non pathogène étant moins étudiée, les assignations sont rendues difficiles. Dans le cas de la flore bactérienne, il a fallu bloquer les séquences des organites des cellules végétales (exemple : chloroplastes) car leur séquence est très proche de celle des bactéries et la grande majorité des séquences étaient à attribuer aux chloroplastes. Les bactéries sont les organismes qui ont montré le plus de potentiel pour pouvoir aboutir a une discrimination. Une bactérie a d’ailleurs été plus fréquemment retrouvée dans les parcelles biologiques testées. Des bactéries issues du même groupe taxonomique sont d’ailleurs utilisées comme biopesticides hors Europe.

Une méthodologie a également été développée pour déterminer les résidus en pesticides, ce qui pourrait aussi donner des indications sur l’utilisation de produits phytos et donc le mode de conduite bio ou conventionnel. Les différentes molécules analysées consistaient en des fongicides, herbicides, insecticides et régulateurs de croissance susceptibles d’être appliquées sur céréales. Une méthode d’analyse multi-résiduelle a été développée par UHPLC-MS/MS Aucun des échantillons testés n’a excédé la teneur maximale autorisée en résidus. Les régulateurs de croissance semblent constituer un bon indicateur du mode de culture car des traces de ces molécules peuvent encore se retrouver dans les grains moissonnés. Néanmoins, le développement d’une méthode d’analyse plus sensible, permettant la détermination des résidus de produits phytos à des niveaux inférieurs à la limite de quantification (LOQ) de 10 µg/kg généralement recommandée par la législation européenne pour l’analyse des résidus, a été nécessaire pour pouvoir distinguer les grains bio des grains conventionnels.

  1. Socio-Economie, analyse des coûts

Un état des lieux de la filière céréalière bio en Wallonie a été réalisé. Les mouvements de céréales ont été discutés avec les principaux acteurs de la filière. Une analyse des dossiers d’importation a montré que la production de céréales bio était largement en-dessous de la demande wallonne et il en résulte que cette production pourrait encore être largement déployée en Wallonie. Les marges brutes ont été dégagées et ont montré que le revenu financier en bio et conventionnel était similaire sur les années considérées. A ce revenu doit s’ajouter le montant des primes, l’agriculture biologique étant soutenue de manière importante en Wallonie.

Coordinateur (CRA-W)

Equipe impliquée