Agriculture : faut-il revenir aux espèces sauvages ?

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800px-Aker_i_Skane_Sverige_(2).jpg Depuis des milliers d’années que l’Homme pratique l’agriculture, il a domestiqué les plantes qu’il cultive, les modifiant peu à peu pour les adapter à ses besoins. Ainsi, les céréales qui sont récoltées aujourd’hui ne sont plus identiques à leurs ancêtres sauvages… et c’est peut-être là où le bât blesse. Une étude réalisée par des chercheurs de l’université de Copenhague (Danemark) et qui vient d’être publiée dans la revue “Trends in Plant Science” pointe du doigt le fait que ces modifications ont au fil du temps créé par accident quelques faiblesses qui les rendent aujourd’hui plus vulnérables aux différents pathogènes (maladies, parasites) et aux animaux qui s’attaquent aux récoltes. La solution serait donc de récupérer les propriétés perdues en réintroduisant les bons gènes dans les plantes actuelles, soit en les isolant dans des plantes apparentées, soit en utilisant “des méthodes de précision pour réparer les gènes défectueux”. “Une fois que les gènes qui ont été mutés involontairement auront été identifiés, l’étape suivante sera de rétablir les propriétés des espèces sauvages,”explique Michael G. Palmgren, auteur principal de l’article. “Cela permettrait aux plantes cultivées non seulement de mieux utiliser les ressources disponibles dans leur environnement et d’avoir une plus haute valeur nutritive, mais aussi de leur amener une meilleure résistance aux maladies, aux nuisibles et aux mauvaises herbes”.

Un enjeu pour nourrir la planète

A l’heure où l’on se pose des questions de plus en plus pressantes sur notre capacité à nourrir la planète sans pour autant étendre les surfaces cultivables (afin de préserver l’environnement et la diversité biologique), trouver des solutions pour que les récoltes produisent davantage est une priorité. C’est d’autant plus important si l’on utilise de plus en plus de terres cultivables pour produire des biocarburants. Produire plus avec moins de terres, tout en obtenant le meilleur rendement possible des exploitations existantes, c’est ce que certains appellent “l’intensification durable“, qui, au contraire d’une industrialisation de plus en plus importante de l’agriculture, voudrait utiliser de nouvelles méthodes qui demanderaient un minimum de ressources. Le fait de revenir à des espèces anciennes pourrait donc répondre à ce besoin, sans pour autant augmenter les quantités de pesticides, les surfaces arables ou les quantités d’eau en période de sécheresse.

Les ancêtres sont-ils des OGM ?

Il y a cependant un hic. Certaines technologies qui pourraient être employées pour parvenir à ce résultat peuvent poser problème : elles seraient en effet cataloguées “OGM”, puisqu’elles consisteraient à modifier les gènes de plantes existantes… et cela serait probablement très mal perçu par le public. Mour Michael Palmgren, “il serait utile de faire une distinction entre le produit (la plante) et le processus (la technologie utilisée pour les produire). Si une récolte récupère les propriétés bénéfiques d’un parent sauvage, comme la résistance aux maladies, il n’est pas très sensé de considérer une plante comme naturelle et l’autre comme totalement étrangère en se basant seulement sur la méthode utilisée pour obtenir le même résultat”. Pour lui “les plantes que nous mangeons et dont nous dépendons ne sont plus les mêmes que celles que l’on trouvait originellement dans la nature, qu’elles aient ou non été génétiquement modifiées. Le fait de réintroduire certaines des propriétés perdues ne produirait pas des récoltes qui ne soient pas naturelles”, défend-il. Il y a cependant des techniques qui n’impliqueraient pas de produire des plantes transgéniques, et qui sont aussi envisagées dans l’étude même si elles prendraient davantage de temps à mettre en oeuvre.   Crédit photo : les céréales cultivées aujourd’hui sont le fruit de nombreux croisements au fil des millénaires (Johannes Jansson via Wikimedia Commons) Continue reading

Des molécules organiques détectées sur Mars…

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Si on n’a pas trouvé de traces de vie proprement dite, ces mesures montrent qu’il y a des échanges entre le sol martien et son atmosphère, et qu’il y a peut-être eu un jour des conditions favorables à l’apparition de la vie   PIA19088_ip.jpg C’est un moment assez fort dans l’exploration de Mars qui s’est déroulé ce soir à San Francisco lors de la conférence de l’AGU (Union géologique américaine) : des scientifiques de la NASA ont rendu publics des résultats d’analyses du robot Curiosity qui montrent la présence de molécules organiques à la surface et dans l’atmosphère de la planète rouge, notamment du méthane et d’autres composés, dont du chlorobenzène. Il ne faut cependant pas tirer de conclusions trop rapides et confondre molécules organiques et molécules biologiques. Les premières sont des composants à base de carbone, qui certes peuvent être utilisées comme “briques”, ou encore de sources d’énergie pour la vie, mais ne sont pas pour autant vivantes, contrairement aux secondes. Il n’en demeure pas moins que la matière organique trouvée par Curiosity marque une étape importante dans la connaissance de la planète Mars. Le méthane, notamment : il peut provenir de différentes sources, notamment l’action des rayons solaires sur les molécules présentes à la surface de Mars. Le fond diffus de méthane dans l’atmosphère martienne est relativement faible, mais là, Curiosity a détecté des pics de méthane à deux mois d’intervalle, qui représentent des quantités dix fois supérieures au méthane habituellement présent. Selon les chercheurs, il s’agit probablement d’une petite source, pas très éloignée de là où se trouve Curiosity, dans le cratère de Gale dont il a été récemment établi qu’il avait hébergé un lac dans un lointain passé. “Cela montre que Mars est active, et que la partie superficielle de la croûte martienne communique avec l’atmosphère”, explique Sushil Atreya, de la NASA. La provenance de ce gaz pourrait évidemment être d’origine biologique, actuelle ou passée (le méthane peut s’accumuler dans le sol et y rester pendant des millions, voire des milliards d’années). Il peut aussi être d’origine géologique, des réactions entre l’eau sous la surface de Mars et certaines roches étant également susceptible de le produire. Les scientifiques sont très prudents sur le sujet, et on les comprend, évitant soigneusement de donner des probabilités de l’origine biologique des composés qu’ils ont trouvés sur place. Ils mettent au contraire en avant la nécessité de davantage d’observations. “Il ‘n’y a aucun moyen de quantifier les chances (que l’origine soit biologique). Nous devons juste respecter cette possibilité, et il est de notre responsabilité de quantifier les possibilités abiotiques (non vivantes),” assurait l’un des chercheurs de la NASA. “Nous pensons que la vie a commencé sur Terre il y a 3,8 milliards d’années, et nos résultats montrent que des endroits sur Mars avaient les mêmes conditions en ce temps-la : de l’eau liquide, un environnement chaud et de la matière organique”, explique dans un communiqué Caroline Freissinet, du Goddard Space Flight Center de la NASA et auteur d’un article scientifique sur ces recherches. “Si la vie sur Terre a émergé dans ces conditions, pourquoi pas aussi sur Mars?” s’interroge-t-elle. Le fait est que pour l’instant, personne n’a de moyen de répondre à la question qui nous titille tous. Vie ou pas vie, il faudra sans doute des années pour le savoir, mais au moins, les résultats publiés ce soir montrent que la possibilité existe. Et c’est déjà énorme.  Crédit photo : Les cycles possibles du méthane à la surface de Mars (NASA/JPL-Caltech/SAM-GSFC/Univ. of Michigan) Continue reading

Remplacer l’essence : oui, mais pas avec n’importe quoi

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Une étude américaine montre que toutes les alternatives à l’essence ne se valent pas en matière de santé publique 800px-Park_Hyatt,_Shanghai_(3198569878).jpg

Entre l’épuisement prévisibles des combustibles fossiles et le réchauffement climatique, il va bien falloir un jour trouver des alternatives à l’essence, et le plus tôt sera le mieux, bien sûr. Mais quelles alternatives, là est la question… que s’est posée une équipe de chercheurs de l’université du Minnesota (USA), qui publie ses résultats dans la revue PNAS.

Ces scientifiques ont examiné les effets de dix alternatives à l’essence : le diesel (!), le GNV (gaz naturel compressé), les bioéthanols, ainsi que l’électricité (charbon, gaz naturel, combustion de déchets de maïs, énergie éolienne, énergie hydraulique, solaire). Naturellement, ces diverses énergies n’ont pas toutes les mêmes avantages… ou inconvénients. D’autant que l’équipe ne s’est pas limitée aux pollutions directes, mais a pris en compte celles liées à leur production. Par exemple, pour les bioéthanols, de la pollution est générée par les tracteurs dans les fermes, par les sols une fois que les engrais sont répandus, et par l’énergie nécessaire pour fermenter et distiller l’éthanol. Evidemment, pour l’électricité, c’est le même problème : tout dépend du type d’énergie utilisé pour la produire.

“Nos travaux montrent l’importance de regarder le cycle de vie complet de la production et l’utilisation d’énergie, pas seulement ce qui sort des tuyaux”, explique Jason Hill, co-auteur de l’étude. “On sous-estime beaucoup les impacts du transport sur la qualité de l’air si on ignore les émissions en amont, provenant de la production des carburants ou de l’électricité”.

Ce sont surtout les impacts sur la santé publique qui ont retenu l’attention des chercheurs américains, qui ont effectué une analyse du cycle d’émission de divers polluants (notamment l’ozone et les particules fines). Cela leur a permis d’estimer quels seraient les changements en 2020 si 10% des véhicules qui roulent aujourd’hui à l’essence étaient remplacés par l’une de ces alternatives.

Les conclusions sont sans appel : utiliser les bioéthanols ou l’électricité basée sur le charbon ou même l’électricité “moyenne” du réseau aux Etats-Unis augmenterait les conséquences (et les coûts) pour la santé de 80% ou plus par rapport à l’essence. A l’opposé, utiliser de l’électricité produite grâce au gaz naturel, l’éolien, l’hydraulique ou le solaire peut réduire ces impacts de 50% ou plus.

“Ces découvertes démontrent l’importance de l’électricité propre, comme celle venant du gaz naturel ou des énergies renouvelables, pour réduire substantiellement les impacts des transports sur la santé”, affirme Chris Tessum, co-auteur de l’étude.

“La pollution de l’air a des impacts énormes sur la santé, y compris des taux de mortalité accrus aux USA”, ajoute Julian Marshall, qui a également participé aux travaux. “Cette étude amène de nouvelles informations précieuses sur la manière dont certaines options pour les transports pourraient améliorer ou empirer ces effets sur la santé”.

 Crédit photo : smog sur Shanghai (BriYYZ via Wikimedia Commons) Continue reading

Allez-vous manger du crocodile pour Noël ?

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800px-Biscayne_American_Crocodile_NPS1.jpg Le génome des oiseaux est aujourd’hui sous les feux des projecteurs, en tout cas ceux de la science. Diverses publications sortent aujourd’hui une trentaine d’articles scientifiques consacrées au sujet, résultat d’une série concertée d’analyse de rien moins que 48 génomes d’oiseaux représentant (pratiquement) toute la diversité de leurs espèces. Au centre de toutes ces études, l’avian philogenomics consortium, qui a coordonné ces efforts. La revue Science consacre un numéro spécial qui regroupe huit de ces études, alors que les autres sont publiées sur d’autres supports. Difficile de résumer toutes les trouvailles effectuées dans cet ensemble impressionnant, qui détaille autant l’arbre généalogique des oiseaux que la manière dont ils ont appris à chanter. Mais deux études en particulier ont retenu mon attention.

Le crocodile évolue lentement…

La première concerne le génome… des crocodiles. Quel rapport avec les oiseaux, me direz-vous? Simplement, ils ont un ancêtre commun, qu’ils partagent avec les dinosaures. L’étude publiée dans Science détaille l’évolution du groupe des archosauriens, à la lumière de tous ces nouveaux séquençages. Si crocodiles et oiseaux proviennent d’une créature disparue depuis 200 millions d’années, les oiseaux ont beaucoup évolué depuis, se diversifiant en 10 000 espèces différentes, alors que les crocodiliens, eux (crocodiles, alligators, caïmans et glavials) n’ont pratiquement pas changé en 100 millions d’années. “Nous avons comparé à la fois les oiseaux et les crocodiliens aux tortues, qui sont les parents les plus proches dans ce groupe, et nous avons trouvé qu’elles évoluaient lentement également”, précise David Ray, de la Texas Tech University, qui a participé à cette étude. “La meilleure explication est que l’ancêtre commun des trois étaiet un “évolueur lent”, ce qui suggère à l’inverse que l’évolution rapide est quelque chose qui a évolué indépendamment chez les oiseaux”. Quant à l’ancêtre commun aux oiseaux, dinosaures et crocodiles, l’archosaure, les chercheurs ont pu reconstituer la moitié de son génome. Et pas question de retrouver des traces pour comparer : “Il n’y a aucun endroit sur cette terre, pas de rocher dans lequel vous pourrez regarder, pas d’os, rien, où vous pourriez obtenir son ADN”, explique Ed Green, de l’université de Santa Cruz (Californie), co-auteur de l’étude. “Ce n’est juste pas possible. L’ADN ne survit pas aussi longtemps”. En revanche, la  biologie apporte des réponses, une sorte d’archéologie de l’évolution…

… le poulet et la dinde aussi

La seconde étude (publiée dans BMC Genomics) qui m’a particulièrement intrigué concerne les poulets et les dindes. Ils auraient en effet connu moins de changements génétiques que les autres oiseaux, ce qui les rend plus proches de leur ancêtre, que l’on pense être un dinosaure à plumes. Darren Griffin, professeur à l’école de biosciences de l’université de Kent (Grande-Bretagne), co-auteur de l’étude, explique que “les génomes des oiseaux sont caractéristiques par le fait qu’ils ont beaucoup plus de petits microchromosomes que n’importe quel autre groupe de vertébrés”. Une caractéristique que les chercheurs pensent que l’ancêtre dinosaure des oiseaux devait partager. Quand au poulet, il serait celui dont les chromosomes sont le plus globalement similaires à ceux de son ancêtre dinosaure… Se dire que le crocodile et la dinde de Noël ne sont pas si éloignés que cela ouvre des perspectives gastronomiques plutôt bizarres. Sans aller jusqu’à déguster un rôti de dinosaure, avoir de l’alligator au menu (de manière toute théorique, bien sûr) ne me semble pas aussi appétissant qu’un bon poulet rôti.   Crédit photo : un crocodile américain au parc naturel national de Biscayne, en Floride (Judd Patterson via Wikimedia Commons) Continue reading

Disparition des dinosaures : météore ou volcans indiens ?

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Deccan_Traps_volcano.jpg La théorie communément admise sur l’extinction massive des dinosaures fait état de la chute d’un météore, ou peut-être d’une comète, là où se trouve aujourd’hui le golfe du Mexique. L’événement se serait produit voici environ 66 millions d’années. Parmi les dernières théories sur la question, une étude publiée au mois de juillet expliquait que le bolide serait tombé au bon moment, dans une période de baisse de diversité des espèces due à des changements dans l’environnement : volcanisme, élévation du niveau des mers… Aujourd’hui, c’est une série d’éruptions gigantesque qui est plus précisément pointée du doigt, au travers d’une étude publiée hier dans la revue Science. L’éruption en question s’est produite en Inde, dans ce que l’on nomme les Trapps du Deccan, sur une superficie égale à trois à quatre fois celle de la France (la zone a représenté entre 1,5 et 2 millions de kilomètres carrés d’empilement de laves volcaniques). Ce n’est certes pas la première fois que cette hypothèse est opposée à celle du météore pour expliquer la disparition des dinosaures, mais on ne savait pas exactement quand cette zone volcanique de l’Inde était devenue active. Jusqu’ici, on savait que cette éruption avait eu lieu à la fin du Crétacé, sans plus… jusqu’à aujourd’hui. Une équipe internationale de chercheurs vient en effet d’établir la chronologie exacte de l’éruption des Trapps du Deccan : elles auraient débuté 250 000 ans avant que le météore ne s’écrase dans le golfe du Mexique, et se seraient poursuivies jusqu’à 500 000 ans après l’impact. Pour cela, ils ont effectué des recherches sur place, jusqu’à ce qu’ils trouvent des roches volcaniques contenant du zircon, un minerai qui peut être utilisé pour effectuer des datations précises. Les échantillons ont été étudiés séparément dans des laboratoires de l’université de Princeton et du Massachussets Institute of Technology, pour être certains des résultats. “On parle de quelque chose de similaire à ce qui se produit aujourd’hui : beaucoup de dioxyde de carbone émis dans l’atmosphère, très rapidement”, explique Michael Eddy, du MIT, co-auteur de l’étude. “Au final, cela peut amener une acidification de l’océan, tuant une fraction significative du plancton, qui est à la base de la chaîne alimentaire. Si vous l’éliminez, alors vous avez des effets catastrophiques”. Les éruptions auraient eu “une influence sur la disparition d’espèces animales et végétales, notamment par la modification du climat, des températures fluctuantes ou encore des pluies acides“. L’équipe n’a cependant pas établi le mécanisme exact qui aurait mis fin au règne des sauriens géants, même si les scientifiques sont convaincus que les éruptions du Deccan ont eu un rôle significatif. “Je ne pense pas que le débat s’arrêtera un jour”, reconnaît Sam Bowring, professeur de sciences terrestres et planétaires au MIT. “L’impact de l’astéroïde a peut-être causé l’extinction, mais peut-être son effet a été augmenté” par les éruptions de ces volcans. “La thèse de la météorite est avérée mais elle ne suffit pas à elle seule à expliquer une extinction massive des espèces”, ajoute Thierry Adatte, de l’université de Lausanne, co-auteur de l’étude. Les scientifiques ont d’ailleurs identifié la direction des futures recherches sur le sujet : “Nous avons une durée de volcanisme de 750 000 ans, mais il serait bon de savoir si cette période représente un flux constant de magma, ou s’il y eut des pulsations volcaniques sur une période plus courte”, précise Michael Eddy, qui espère pouvoir un jour étudier le phénomène encore plus précisément, à une échelle de 10 000 ans.   Crédit image : vue d’artiste de la disparition des dinosaures après une éruption volcanique (National Science Foundation-Zina Deretsky via Wikimedia Commons) Continue reading

L’empire romain est-il tombé à l’eau ?

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796px-Pont_Du_Gard.JPGQuand on pense à la chute de l’empire romain, on pense bien entendu aux invasions barbares, imaginant des ruées de féroces Wisigoths, des villes saccagées par les Vandales et autres joyeusetés antiques. Les barbares ne sont pas les seuls à être montrés du doigt dans l’affaire. Certains chercheurs ont blâmé le plomb, utilisé dans certaines canalisations et vaisselles, et qui aurait provoqué du saturnisme, principalement chez les élites impériales. On va même aujourd’hui jusqu’à accuser le changement climatique d’être responsable, au moins en partie, de la fin d’une civilisation qui a marqué notre histoire occidentale de manière indélébile. Aujourd’hui, c’est un nouveau responsable qui est montré du doigt : l’eau. Ou plus précisément, l’eau nécessaire aux récoltes assurant la sécurité alimentaire de l’empire, et qu’une étude publiée aujourd’hui dans la revue Hydrology and Earth System Sciences (journal de l’union européenne de géosciences) met en cause dans la fin de cette grande civilisation. Les Romains devaient nourrir une population de plusieurs dizaines de millions d’habitants (jusqu’à plus de 80 millions, à une époque où la population mondiale avoisinait les 300 millions). Ils devaient aussi apporter la nourriture et l’eau à leurs cités. On voit encore aujourd’hui la trace de leur réseau de transport d’eau en de nombreux endroits du bassin méditerranéen, avec par exemple le célèbre aqueduc du pont du Gard. Leurs techniques d’irrigation permettaient également l’établissement d’une agriculture suffisante pour nourrir l’ensemble de son territoire. Une équipe d’universitaires, spécialistes de l’environnement, hydrologistes et historiens, vient donc d’émettre une hypothèse assez intéressante sur le rôle de l’eau dans la chute de l’empire. En favorisant une forme de sécurité alimentaire dans leurs grandes cités, les Romains ont aussi amené une urbanisation croissante de leur société, amenant des populations de plus en plus importante dans les centres urbains… et poussant ainsi l’empire à la limite de ses ressources alimentaires, surtout lorsque les conditions climatiques n’étaient pas favorables aux récoltes. “Les Romains, étaient confrontés à la gestion de leurs ressources en eau face à la croissance de leur population et son urbanisation,” explique Brian Dermody, de l’université d’Utrecht (Pays-Bas) et co-auteur de l’étude. “Pour assurer une stabilité et une croissance continue de leur civilisation, ils devaient garantir un approvisionnement en nourriture stable à leurs cités, pour la plupart localisées dans des régions pauvres en eau”. L’équipe de scientifiques a tenté d’évaluer les ressources en eau nécessaires pour faire pousser les céréales qui constituaient la base de l’alimentation dans la Rome antique. Ils ont également mis en place une modélisation hydrologique, afin de calculer la productivité des récoltes. Selon leurs calculs, il fallait entre 1000 et 2000 litres d’eau pour faire pousser un kilo de grain. “Lorsque les Romains faisaient commerce de leurs récoltes, ils échangeaient également l’eau nécessaire pour la produire : ils échangeaient donc de l’eau virtuelle”, ont réalisé les chercheurs, qui ont donc modélisé ce réseau d’eau virtuelle dans le monde romain. “Nous avons simulé les échanges virtuels d’eau en se basant sur des régions virtuellement pauvres en eau (les centres urbains, comme Rome), demandant du grain en provenance des régions plus riches en eau virtuelle (les régions agricoles, comme le bassin du Nil) dans le réseau”, explique Brian Dermody. La réalisation est complexe : ils ont pris en compte les paysages antiques, les populations, mais aussi le coût du transport basé sur les moyens disponibles à l’époque. Au final, ils ont obtenu une simulation du commerce des céréales au travers d’une reconstitution interactive du réseau de transport romain… Ce réseau d’échanges virtuels a donc permis à l’équipe de mieux comprendre le rôle de l’eau dans l’Empire : comment les Romains reliaient les différentes parties du bassin méditerranéens par le commerce, comment ils géraient les mauvaises récoltes dans une région en important de la nourriture en provenance d’autres régions où il y avait un surplus. “Cela les rendait très résistants à des variations climatiques sur le court terme,” précise Brian Dermody. Mais sur le long terme, les Romains ont été victimes de leur succès. Leur manière de gérer les ressources en eau et la sécurité alimentaire pour les populations urbaines, de plus en plus de gens ont migré vers les villes, l’urbanisation s’est intensifiée, ce qui signifiait également davantage de bouches à nourrir… “Les Romains sont devenus encore plus dépendants du commerce, alors qu’en même temps l’empire atteignait des limites en matière de ressources alimentaires aisément accessibles”, précisent les chercheurs, pour qui “sur le long terme, ces facteurs ont érodé sa résistance aux mauvaises récoltes générées par la variabilité du climat”. Pour les chercheurs, c’est aussi une leçon à tirer aujourd’hui : “Nous sommes confrontés à un scénario très similaire,” pense Brian Dermody. “Les échanges en eau virtuelle ont permis une croissance rapide de la population et de l’urbanisation depuis le début de la révolution industrielle. Cependant, alors qu’on se rapproche des limites des ressources de la planète, notre vulnérabilité aux mauvaises récoltes dues au changement climatique s’accroît”.   Crédit photo : Le pont du Gard, l’un des aqueducs que les romains utilisaient pour transporter l’eau dans l’Empire (Guenter Wieschendahl via Wikimedia Commons)   Continue reading

Agriculture : le bio est-il compétitif ?

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La différence de productivité entre agriculture biologique et agriculture traditionnelle ne serait pas si grande qu’on le croyait, selon une étude américaine 800px-Organic-vegetable-cultivation.jpegL’image communément répandue de l’agriculture biologique est davantage liée à la qualité qu’à la productivité. Mais si l’on en croit une étude qui vient d’être réalisée par l’université de Berkeley (Californie), le fossé entre les deux ne serait pas très important, et pourrait même être comblé en utilisant certaines méthodes de culture. Les chercheurs ont épluché 115 études comparatives entre l’agriculture biologique et l’agriculture conventionnelle, et viennent de publier leurs résultats dans le journal Proceedings of the Royal Society B. Ils montrent que la différence entre les récoltes biologiques et les récoltes conventionnelles serait d’environ 19,2%, un chiffre plus faible que les précédentes estimations, selon les auteurs. Par exemple, une étude précédente dans la revue Nature avait évoqué des différences de rendement allant jusqu’à 34%. Si la rentabilité diffère selon le type de culture, les auteurs n’ont pas trouvé de différence notable dans certains cas, comme celui des légumineuses (haricots, pois, lentilles…). “En termes de comparaison de productivité entre les deux techniques, cet article remet les pendules à l’heure sur la comparaison entre l’agriculture biologique et la conventionnelle”, explique Claire Kremen, co-directrice du Berkeley Food Institute. “Alors qu’il est prévu que les besoins globaux en nourriture vont grandement augmenter dans les 50 prochaines années, il est critique de regarder l’agriculture biologique de plus près, car mis à part les impacts environnementaux de l’agriculture industrielle, la capacité des engrais synthétiques d’augmenter le rendement des récoltes est en déclin.” Mieux encore, l’étude propose des pistes de recherche pour réduire encore l’écart : les cultures associées (faire pousser différentes plantes dans le même champ) et la rotation des cultures. Utiliser ces techniques “réduirait substentiellement l’écart entre le bio et le conventionnel, respectivement à 9% et à 8%,” affirment les scientifiques. Ils suggèrent également des “investissements appropriés dans la recherche agro-écologique” pour notamment améliorer la gestion des exploitations et produire des cultivars adaptés à l’agriculture biologique. Cela pourrait réduire, voire même éliminer la différence de rentabilité des cultures pour certaines récoltes ou régions. “C’est notamment vrai si nous imitons la nature en créant des fermes diversifiées écologiquement, qui exploiteraient des interactions écologiques importantes, comme les bénéfices des cultures associées ou de la culture intermédiaire pour la fixation de l’azote“, explique Lauren Ponisio, auteur principal de l’article. Selon ces chercheurs, l’agriculture biologique pourrait donc être une alternative compétitive à l’agriculture industrielle dans la production de nourriture. “Il est important de se souvenir que notre système agricole actuel prouduit beaucoup plus de nourriture qu’il est nécessaire pour nourrir tout le monde sur la planète”, affirme Claire Kremen. “Eradiquer la faim dans le monde nécessite l’accès à la nourriture, pas simplement sa production. De plus, augmenter la proportion de l’agriculture utilisant des méthodes de culture durables et biologiques n’est pas une option, c’est une nécessité. Nous ne pouvons pas continuer à produire de la nourriture dans l’avenir sans prendre soin des sols, de l’eau et de la biodiversité.” Alors, peut-on nourrir le monde au bio? Cette nouvelle étude ne va pas forcément calmer les débats enflammés sur le sujet, mais a le mérite d’apporter une synthèse étendue sur la question…   Crédit photo : cultures associées dans un champ bio en Californie (Hajhouse via Wikimedia Commons) Continue reading

Le lac martien qui a formé une montagne dans un cratère

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14-326_0.jpg Décidément, Mars n’a pas fini de nous surprendre. La NASA vient en effet de révéler les résultats d’observations menée par le robot Curiosity, et qui apportent des précisions intéressantes sur la présence d’eau à la surface de la planète rouge dans le passé. Si certains ont émis des doutes sur la possibilité d’y avoir de l’eau liquide sur la durée, pensant qu’il pouvait s’agir d’un phénomène totalement épisodique, d’autres continuent à penser, preuves à l’appui, que l’eau a coulé à la surface de Mars et a contribué à sculpter son relief. Les éléments fournis par Curiosity vont dans ce sens. Le petit robot roulant a en effet étudié le terrain du cratère Gale. Celui-ci, d’un diamètre de 155 kilomètres, comporte en son centre une montagne de 5500 mètres de haut, Aeolis Mons. Et, surprise, il semblerait bien que la montagne en question ait été formée par une accumulation de sédiments jadis présents au fond d’un large lac… et que le processus ait pris des dizaines de millions d’années. Durant tout ce temps, des rivières ont amené du sable et du limon dans le lac, déposant les sédiments dans leurs embouchures, formant des deltas comme on en trouve sur les fleuves terrestres. C’est donc sur ce terrain formé de couches sédimentaires que la montagne s’est ensuite formée (1). Aujourd’hui, les contreforts d’Aeolus Mons sont formés de centaines de couches de rochers, alternance de dépôts venants du lac, des rivieres, ou amenés par les vents. Ils sont les témoins du remplissage et de l’évaporation réguliers d’un lac martien. Les vents ont creusé ce qui se trouve aujourd’hui entre le pourtour du cratère et la base de la montagne. Et tout cela a pris énormément de temps… “Si notre hypothèse tient bon, cela défie la notion que les conditions chaudes et humides étaient transitoires, localisées ou seulement dans le sous-sol de Mars”, affirme Ashwin Vasavada, chargé de projet adjoint de Curiosity. Il y aurait donc eu  dans le passé une atmosphère suffisante pour assurer à la surface des températures au-dessus de zéro, et qui aurait maintenu ces conditions suffisamment longtemps pour que le processus d’accumulation de sédiments se produise.  Les conditions dans lesquelles cette atmosphère épaisse a pu se maintenir tout ce temps ? “Nous ne savons pas comment”, avoue le scientifique. Les chercheurs de la NASA vont maintenant continuer leurs analyses, et ils comptent également sur Curiosity, qui continue à progresser. “Curiosity a traversé une frontière entre un environnement dominé par des rivières et un environnement dominé par des lacs”, explique Sanjeev Gupta, de l’Imperial College de Londres. Mais le fait de savoir qu’il y a eu des lacs, des rivières et des dépôts de sédiments est déjà une information importante, qui va aider à la modélisation du passé de Mars. Quant à l’atmosphère, son étude est au coeur de la mission MAVEN, satellite en orbite autour de Mars depuis le mois de septembre. Avec toutes ces données, on peut espérer reconstituer un jour le visage de Mars lorsque l’eau y coulait. Et peut-être aussi avoir de nouveaux indices sur la présence éventuelle de vie à sa surface, présente ou passée…   (1) Ayant reçu quelques commentaires et demandes d’explication sur le sujet, je vous renvoie sur un excellent article de l’université de Laval (Canada) qui explique (en français) le processus de formation des montagnes. En espérant que cela éclaircira le contenu de cet article, dont le but était davantage de montrer qu’il y a eu de l’eau liquide sur Mars pendant très longtemps.   Crédit image : le cratère Gale à l’époque où il était rempli d’eau (NASA/JPL-Caltech/ESA/DLR/FU Berlin/MSSS) Continue reading

L’ADN des parchemins en dit long sur l’histoire des moutons

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83674_web.jpgFaire parler les parchemins, cela ne semble pas particulièrement original. Après tout, pendant un bon millénaire, c’est sur cette peau animale spécialement préparée qu’ont été conservé les écrits qui sont parvenus jusqu’à nous. Mais la méthode utilisée par des généticiens du Trinity College de Dublin n’a rien à voir avec la plume et l’encre : ils se sont intéressé à l’ADN des moutons (et des chèvres) sur la peau desquels les écrits ont été réalisés. Le mouton est associé de très près au développement de l’agriculture. Il ne servait pas qu’à la production de parchemin ou à donner de la viande, il était aussi producteur de laine, et en tant que tel, essentiel à l’économie des îles britanniques pendant de nombreux siècles. Comprendre son histoire, c’est aussi éclairer celle de la vie des habitants de Grande-Bretagne du Moyen-âge jusqu’à l’arrivée de l’imprimerie. Les chercheurs du Trinity College ont donc extrait de l’ADN et des protéines de petits échantillons de parchemins des 17ème et 18ème siècles, obtenus auprès de l’institut Borthwick (université de York), et ont comparé les résultats avec les équivalents modernes de ces animaux. L’un des échantillons a montré des liens forts avec le nord de la Grande-Bretagne, plus particulièrement les régions comprenant des moutons à tête noire comme les Swaledale, Rough Fell et Scottish Blackface. Un autre échantillon, lui, avait une plus grande ressemblance avec les espèces des Midlands et du sud de l’Angleterre, régions où la fin du 18ème siècle a vu l’émergence de techniques d’amélioration des races ovines. L’étude, publiée dans la revue Philosophical Transactions of the Royal Society B, n’est qu’un début. Daniel Bradley, professeur de génétique des populations au Trinity College explique avec enthousiasme que ”ce projet pilote suggère que les parchemins sont une étonnante ressource pour les études génétiques du développement de l’agriculture à travers les siècles. Il doit y en avoir des millions, conservés dans des bibliothèques, archives, études et même dans nos greniers. Après tout, le parchemin était le matériau de choix pour l’écriture pendant des milliers d’années, remontant jusqu’aux manuscrits de la Mer Morte”. “La laine était en fait le pétrole des temps révolus, aussi, savoir comment les changements effectués par les humains ont affecté la génétique des moutons au travers des ages peut nous révéler énormément de choses sur l’évolution des pratiques agricoles,” conclut-il.   Credit photo :  (By permission of The Borthwick Institute for Archives) Continue reading

Les corbeaux qui fabriquent des outils sont parfois gauchers du bec

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CorvusMoneduloidesKeulemans.jpgLe corbeau de Calédonie n’est pas un oiseau comme les autres : il fait partie des rares animaux qui utilisent des outils. Il fabriquent par exemple des sortes “d’hameçons à larves” avec des branches, lui permettant d’attraper celles-ci dans des trous ou fissures. S’il est doué pour manier les baguettes de bois, le corbeau calédonien n’a pas que l’usage de l’outil en commun avec les humains : il peut aussi être droitier ou gaucher. C’est en tout cas ce que conclut une étude menée par des universitaires d’Oxford, qui publient aujourd’hui leurs travaux dans la revue Current Biology. Ces oiseaux ont en effet tendance à utiliser leurs outils du côté droit ou du côté gauche du bec, en fonction des individus. En allant plus loin dans l’observation, les scientifiques se sont aperçus que les corbeaux seraient en fait droitiers ou gauchers… de l’oeil. Il semblerait aussi que leur champ de vision soit extrêmement large, ce qui leur permet de mieux voir avec un seul oeil à la fois. Ils vont donc tenir l’outil du côté du bec correspondant à l’oeil qui a la meilleure vue, ce qui semble logique… D’autant que lorsqu’ils utilisent les outils en question, c’est pour capturer des proies, ils ont donc besoin de la plus grande précision possible. “La vision binoculaire est souvent associée au fait de permettre au cerveau de comparer les images vues par chaque oeil, déduisant les propriétés de la scène par la différence entre ces images,” explique Antone Martinho, co-auteur de l’étude. “Nous pensions que leur champ de vision aurait facilité la vision binoculaire, leur permettant peut-être de juger la distance de la pointe de l’outil à la cible. Il s’avère que le plus souvent ils ne voient le bout de l’outil que d’un oeil à la fois”. Il s’agirait là de l’un des premiers exemples connus d’une adaptation physique à l’usage d’un outil, affirment les chercheurs. Crédit image : un corbeau calédonien (John Gerrard Keulemans, 1877 , via Wikimedia Commons) Continue reading