Les scientifiques estiment que 80% de la surface de la Terre porte désormais la marque des activités humaines, des routes aux cultures en passant par les tours de téléphonie cellulaire.
Les études montrent que, dans les pratiques actuelles d'utilisation des terres, la société s'empare d'une part de plus en plus importante des ressources biologiques de la planète pour satisfaire les besoins de l'homme. On craint de plus en plus que les modifications de l’environnement qui en résultent risquent de compromettre gravement les fonctions naturelles des écosystèmes terrestres. Cela pourrait menacer leur capacité à long terme à maintenir la vie sur Terre en fournissant des services essentiels tels que la production alimentaire, la filtration de l'air et de l'air, la régulation du climat, la protection de la biodiversité, le contrôle de l'érosion et le stockage de carbone.
"En fin de compte, nous devons nous demander quelle part de la productivité de la biosphère nous pouvons adapter avant que les systèmes planétaires ne se détériorent", mettent en garde Jonathan Foley et un groupe de coauteurs dans un article publié en juillet dernier dans les Actes de la National Academy of Sciences (PNAS ).
Foley, directeur du Centre pour le développement durable et l'environnement à l'Université de Wisconsin-Madison, utilise des modèles informatiques et des mesures satellitaires de pointe pour analyser les liens entre les changements d'affectation des sols et les conditions environnementales dans le monde. Cette recherche a montré que l'agriculture est aujourd'hui la forme dominante d'utilisation des terres par l'homme, avec environ 35% des terres libres de glace utilisées pour la culture et l'élevage du bétail. C'est en hausse de seulement 7% en 1700.
L'étendue physique de la conversion des terres pour les activités humaines n'est toutefois qu'une partie de l'histoire. L'intensité de telles activités a également une grande importance: une utilisation plus intensive des terres consomme généralement plus de ressources.
L'une des meilleures images à ce jour de l'impact collectif de l'humanité sur les écosystèmes terrestres provient d'une nouvelle étude, également publiée dans le PNAS de juillet, réalisée par une équipe de chercheurs européens. Ils ont compilé des cartes spatialement explicites, en unités de 6, 2 miles carrés, indiquant non seulement quels types d'utilisation des terres locales prédominent dans le monde, mais aussi quelle quantité d'énergie de biomasse - ou de productivité naturelle - consomme les différentes pratiques d'utilisation des terres. (L'énergie de biomasse restante est disponible pour soutenir les fonctions biologiques de tous les autres niveaux trophiques ou réseaux trophiques des écosystèmes.)
"Nos résultats montrent que les humains, seulement l'une des 2 à 20 millions d'espèces de la planète, utilisent 25% de l'énergie trophique disponible dans tous les écosystèmes terrestres", a déclaré l'auteur principal Helmut Haberl de l'Université de Klagenfurt à Vienne. "C'est une inégalité assez dramatique."
Les schémas d'utilisation des terres par l'homme varient beaucoup dans le monde, sous l'influence des conditions biophysiques et socio-économiques. Par exemple, dans de vastes zones d’Asie et d’Afrique subsaharienne, l’agriculture de subsistance et les petites exploitations restent la norme. Mais en général, on assiste aujourd'hui à une utilisation plus intensive des terres, en raison de la hausse du niveau de vie et de la croissance démographique qui alimentent la demande croissante de biens et de services.
L'agriculture moderne offre un bon exemple. Au cours des 40 dernières années, les récoltes mondiales de céréales ont doublé, bien que la superficie totale cultivée n'ait augmenté que de 12 pour cent. Il est possible d’exploiter davantage les terres agricoles grâce aux nouvelles variétés de céréales, aux engrais chimiques, à la mécanisation et à l’irrigation. Mais les inconvénients sont des dommages environnementaux plus importants, notamment la dégradation des sols, l’utilisation accrue de pesticides et la pollution de l’eau par le ruissellement des éléments nutritifs.
Une autre nouvelle étude illustre le type de dommages environnementaux considérables que les pratiques agricoles modernes peuvent induire à long terme. Publié dans le PNAS en août, le rapport suggère que la base de terres agricoles de la planète est peut-être déjà plus fragile que la société ne le réalise. Après avoir compilé des données du monde entier, David Montgomery de l'Université de Washington à Seattle a conclu que les méthodes agricoles conventionnelles basées sur la charrue accéléraient de manière spectaculaire l'érosion mondiale des sols. Il se produit, dit-il, à un rythme de 10 à 100 fois supérieur au taux de création d'un nouveau sol.
"Cela signifie que nous pourrions enlever la terre arable dans quelques centaines à deux mille ans", a déclaré Montgomery. "Le taux actuel d'érosion devrait inquiéter la civilisation au cours des deux prochains siècles, mais le problème se pose si lentement que les gens ont du mal à comprendre."
Pour contrer ce problème, Montgomery préconise l'adoption à grande échelle de l'agriculture sans labour. Cette approche consiste à renoncer à l’utilisation d’une charrue pour transformer le sol, ce qui laisse la couche arable plus vulnérable à l’érosion; au lieu de cela, les agriculteurs incorporent légèrement les chaumes dans la couche arable. Même si l'agriculture sans labour peut nécessiter l'utilisation de pesticides et d'herbicides dans certaines conditions, un certain nombre d'avantages l'emportent sur le long terme, selon M. Montgomery. L'agriculture sans labour, affirme-t-il, réduirait l'érosion à des taux plus proches de ceux de la production naturelle du sol. Parmi les autres avantages, citons l'amélioration de la fertilité du sol et l'augmentation du stockage de carbone, à mesure que davantage de matière organique s'accumule dans le sol.
Pendant des années, les scientifiques ont largement admis que l’érosion massive des sols due à l’agriculture joue un rôle important dans la modification des niveaux de carbone dans l’atmosphère. Cependant, la nature exacte de ce lien n’est pas bien comprise et les résultats de diverses études sont extrêmement contradictoires. Certaines études ont conclu que l'érosion mondiale des sols liée à l'agriculture libère des quantités considérables de carbone dans l'atmosphère; d'autres ont trouvé un effet de «puits» de carbone considérable.
Un rapport d'octobre dans Science réfute ces deux affirmations. À l'aide d'une nouvelle méthode d'analyse, une équipe internationale de scientifiques dirigée par Kristof Van Oost de l'Université catholique de Louvain en Belgique a constaté que l'érosion des sols agricoles à l'échelle mondiale avait un effet minimal sur les niveaux de carbone atmosphérique. Ces chercheurs capturent le carbone, mais seulement un fragment, bien en deçà des estimations précédentes.
Diana Parsell de Falls Church, en Virginie, écrit souvent sur des sujets scientifiques.
