Thème : NOURRIR L'HUMANITE _Chapitre 2 La santé dans notre assiette : l’innocuité des aliments.

Chapitre 2 : Qualité et innocuité des aliments : le contenu de nos assiettes

Biologie des microorganismes et conservation des aliments

Certaines techniques de conservation se fondent sur la connaissance de la biologie des microorganismes, dont certains sont pathogènes, et visent à empêcher leur développement.

Expliquer à partir de données expérimentales ou documentaires le rôle des conditions physico-chimiques sur le développement de micro-organismes. Expliquer les conseils de conservation donnés aux consommateurs.

Conservation des aliments, santé et appétence alimentaire .

La conservation des aliments permet de reculer la date de péremption tout en préservant leur comestibilité et leurs qualités nutritives et gustatives. Les techniques de conservation peuvent modifier les qualités gustatives et nutritionnelles des aliments et provoquer parfois des troubles physiologiques chez le consommateur.

Identifier les avantages et les inconvénients pour le consommateur de certains traitements appliqués dans le cadre de la conservation des aliments. Utiliser des arguments scientifiques pour confirmer ou infirmer certaines affirmations véhiculées dans les médias ou dans les publicités concernant l’action de certains produits alimentaires sur la santé.

OBJECTIF

● Les techniques de conservation ont pour but de prolonger la durée de consommation ainsi que les propriétés gustatives et nutritives des aliments. Beaucoup ont été mises au point de manière empirique* depuis l'antiquité.

● On recherche en quoi la connaissance de la biologie des microorganismes** permet, depuis le milieu du XIXe siècle, de comprendre certaines techniques de conservation des aliments.

   * Empirique : qui s'appuie sur l'expérience spontanée ou commune et non sur l'exploitation d'une théorie.

** Le terme microorganisme tend à remplacer celui de microbe.

      I.       Biologie des microorganismes et hygiène alimentaire

A.    Conditions de la multiplication des microorganismes.

1)   Quelques micro-organismes.

Escherichia coli (bactérie) - Lactococcus (bactérie, ferment lactique) - Toxoplasma (protozoaire) - Penicillium (champignon) - Mucor (champignon) - Virus de l'hépatite A 

Un microorganisme est un être vivant unicellulaire microscopique, invisible à l’œil nu. Ce terme englobe actuellement les bactéries, les champignons microscopiques, les protozoaires et (généralement) les virus. Les microorganismes sont abondants et se rencontrent dans tous les milieux, y compris dans l'air

2)    Conditions de multiplication des micro-organismes.

Une souche de bactéries est placée dans un milieu où les nutriments ne sont pas renouvelés. On distingue alors quatre phases dans le développement de la colonie (le nombre d'individus et la durée de chaque phase étant notamment fonction de la nature de la souche bactérienne et de la nature du milieu de culture).
- Phase de latence : les bactéries adaptent (si elles le peuvent) leur équipement enzymatique aux nutriments contenus dans le milieu de culture (eau, nutriments énergétiques, acides aminés, ions minéraux...).
- Phase de croissance : les bactériens se multiplient rapidement car les nutriments sont en abondance. Dans des conditions optimales, une population bactérienne peut doubler toutes les 20 min. Un seule bactérie peut alors donner naissance à 512 bactéries en 3 heures et à 1,7 millions en 8 heures.
- Phase stationnaire : la réserve de nutriments devient limitée. La mort des bactéries compense leur multiplication.
- Phase de déclin : les nutriments étant épuisés les bactéries ne se multiplient plus, la population diminue au fur et à mesure que les bactéries meurent.

·         Multiplication des microorganismes et température 

Chaque microorganisme a un domaine de température optimale, favorisant son développement. Des températures inférieures gênent sa croissance, des températures supérieures gênent aussi sa croissance ou même entraînent sa mort par dénaturation des protéines enzymatiques. 

Les microorganismes mésophiles se développent de manière optimale dans des conditions de températures qui correspondent à celles de nos aliments.

·         Multiplication des microorganismes et dioxygène 

Le dioxygène est indispensable à certains microorganismes (aérobies stricts) alors qu'il est toxique pour d'autres (anaérobies stricts). D'autres encore sont indifférents (anaérobies facultatifs) ou n'ont besoin que de très peu de dioxygène (micro-aérophiles).

Multiplication des microorganismes et pH 

Chaque microorganisme se développe dans une gamme de pH donnée (acidophiles, neutrophiles, alcalinophiles). Leur résistance à un écart de pH est très variable. La plupart des microorganismes ont un pH optimal compris entre 4 et 7,5.

B.  Les microorganismes et nos aliments.

1.   Les aliments : un milieu favorable à la multiplication des microorganismes

La température de nos aliments, leur pH et les nutriments qu'ils contiennent en font d'excellents substrats permettant la multiplication des microorganismes. Beaucoup de produits alimentaires non transformés sont protégés du milieu extérieur par des enveloppes protectrices (téguments, peau, coquille...)  qui constituent une barrière naturelle à la pénétration des microorganismes. Suite aux opérations de récolte (récolte mécanique...) de stockage (congélation-décongélation...) et de transformation (broyage, malaxage...) ces enveloppes peuvent être dégradées, ce qui favorise l'infection microbienne.
Remarquer que les produits contenant très peu d'eau, comme le pain ou la farine se conservent beaucoup mieux que les produits contenant davantage d'eau, comme les fruits et légumes frais, les viandes, les poissons etc.

2.   Certains microorganismes altèrent les aliments.

Certains microorganismes dégradent les aliments et altèrent leur aspect, leur odeur, ou leur goût. 

Cette putréfaction est facilement identifiable (vue, odeur).

3.    Certains microorganismes provoquent des toxi-infections.

Des aliments peuvent héberger des microorganismes pathogènes même s'ils ne paraissent pas avariés. C'est en particulier le cas de la viande hachée crue qui, même au réfrigérateur, ne doit pas être conservée plus de 12 heures. Il y a risque de s'infecter gravement sans s'en rendre compte.
* Pathogène : qui provoque des maladies plus ou moins graves.

Un microorganisme peut être pathogène soit directement (salmonelle, listéria, toxoplasme...), soit par l'action des toxines qu'il sécrète (botulisme...). On appelle toxi-infection alimentaire (ou intoxication alimentaire) une maladie provoquée par l'ingestion d'un aliment contaminé.

La sévérité des symptômes dépend de la virulence de la souche microbienne, de la dose ingérée et de la résistance de la personne atteinte (les enfants, les personnes âgées, les malades ou les femmes enceintes sont plus fragiles que les adolescents et les adultes en bonne santé).

BILAN : I. Biologie des microorganismes et hygiène alimentaire

● Pour leur croissance et leur développement, les microorganismes ont notamment besoin d'eau, de nutriments et parfois de dioxygène. D'autres facteurs du milieu comme le pH ou la température ont un effet important. Nos aliments constituent des milieux propices au développement des microorganismes.

● La plupart des microorganismes est inoffensive, voire utile à l'Homme. Cependant, certains microorganismes peuvent altérer nos aliments par putréfaction et/ou sont pathogènes car ils provoquent des toxi-infections alimentaires, soit directement, soit par l'intermédiaire de substances qu'ils produisent : les toxines.

    II.       Biologie des microorganismes et conservation des aliments.

A.  Ralentir ou bloquer la croissance des microorganismes par le froid.

Les basses températures (inférieures à + 8°C) ralentissent voire bloquent les réactions métaboliques des microorganismes et donc leur multiplication. Elles ne les tuent pas, un retour à température ambiante permet une reprise de la multiplication cellulaire.

La réfrigération consiste à entreposer les aliments à une température positive mais proche du point de congélation (entre + 0 et + 6°C). Elle est utilisée pour conserver les aliments périssables à court terme (de quelques jours à plusieurs semaines selon le produit). Elle doit s'appliquer à des aliments initialement sains et sans rupture de la chaîne du froid.

La congélation  consiste à entreposer les aliments à une température négative (- 18°C à cœur). Elle est utilisée pour conserver des aliments périssables à long terme (1 à 24 mois).
Selon la vitesse de congélation des aliments, on distingue :
- la congélation rapide ou surgélation au cours de laquelle l'abaissement de température est rapidement obtenu. Les cristaux de glace sont petits et ne détériorent pas les membranes cellulaires de l'aliment ;
- la congélation lente s'applique à de produits qui ne supportent pas la surgélation. Les cristaux de glace ont une taille importante par rapport à celle des cellules, ce qui peut perforer ces dernières et altérer l'aspect de l'aliment lors de la décongélation (aliment mou après décongélation).
Plusieurs cycles de congélation décongélation peuvent avoir pour effet de sélectionner les microorganismes les plus résistants au froid et provoquer ainsi une augmentation importante de certaines populations bactériennes pathogènes. Cette pratique est donc à proscrire.

La réfrigération est connue depuis l'antiquité. Au XVIIe siècle, des glacières (1) permettaient de stocker de la glace découpée l’hiver sur les étangs. Il s’agissait d’une fosse d'une dizaine de mètres de profondeur, couverte par un toit isolant et dans laquelle on alternait des couches de paille et de glace. La fosse restait froide et la glace se conservait jusqu’à l’été. Les premiers réfrigérateurs fabriqués industriellement datent de 1913 mais se sont développés en France dans les années 60.

B.  Tuer les microorganismes par la chaleur.

Les hautes températures (supérieures à 63°C) ont pour effet de dénaturer les protéines et notamment les enzymes nécessaires au métabolisme des microorganismes, ce qui a pour effet de les tuer. Cependant, la sensibilité des microorganismes aux hautes températures est variable. D'une manière générale, plus la température est élevée et plus la durée d'exposition est longue plus le traitement est efficace.

ex: Conserves familiales

La stérilisation, ou appertisation, consiste à exposer l'aliment à une température supérieure à 100°C (généralement 120°C) pendant un temps qui varie avec la nature de l'aliment (10 à 60 min). L'aliment peut ainsi être conservé de 3 à 5 ans à température ambiante.
La stérilisation ne suffit pas, à elle seule, à conserver l'aliment à long terme. En effet l'aliment peut être à nouveau contaminé par les microorganismes environnementaux après refroidissement. Pour y remédier l'aliment doit être placé dans un récipient (bocal de verre, boîte métallique ...) étanche à l'eau, aux gaz et aux microorganismes, avant stérilisation.

Les semi-conserves sont des denrées alimentaires périssables, conditionnées en récipients étanches aux liquides et ayant subi un traitement tel que la stérilisation (voir ci-dessus) ou le saumurage (voir ci-après), en vue d’assurer une conservation limitée. Contrairement aux conserves elles doivent être entreposées au froid.

Nicolas Apper

Il est le premier à mettre au point en 1795, selon une démarche empirique, une méthode de conservation des aliments en les stérilisant par la chaleur dans des contenants hermétiques. Il refusa de breveter sa découverte préférant faire profiter l'humanité de sa découverte plutôt que de s'enrichir.

Lait pasteurisé et lait UHT

La pasteurisation consiste à placer le produit à température élevée, mais inférieure à 100°C (70 à 85°C), pendant une durée réduite (de quelques secondes à quelques minutes). Le produit est ensuite soumis à un brusque refroidissement (choc thermique). Tous les microrganismes n'étant pas tués, l'aliment doit être entreposé au froid (+ 4°C). La durée de conservation est alors limitée (7 jours pour du lait). Cette technique concerne, par exemple, le lait et les produits laitiers, les jus de fruits, la bière, le vinaigre, le miel…

La flash pasteurisation est une variante de la pasteurisation au cours de laquelle la montée et descente de température sont très rapides.

La stérilisation Ultra Haute Température (UHT) consiste à placer le produit à très haute température (135 à 150°C) pendant une très courte durée (1 à 15 secondes). Cette technique a l'avantage de préserver la qualité organoleptique et, semble-t-il, nutritionnelle du produit, mais elle ne peut être utilisée que pour des liquides (lait, jus de fruits, …) ou de consistance peu épaisse (desserts lactés, crème, jus de tomate, soupes,…). La durée de conservation atteint 90 jours.

3)   Louis Pasteur

Selon une démarche scientifique, connaissant les conditions de vie des microorganismes, il met au point la pasteurisation du vin en 1863, à la demande de Napoléon III. Il l'applique ensuite à la bière mais, curieusement, il ne pense pas à appliquer sa technique à d'autres produits et notamment au lait (d'autres s'en chargeront...).

C.   Priver les microorganismes d'eau 

 L'eau liquide est indispensable à la vie (voir cours de seconde), la privation d'eau empêche donc les microorganismes de se développer. 

1)   Extraire l'eau des aliments

Outre la conservation de l'aliment l'extraction d'eau permet une diminution de poids et de volume, ce qui est une économie importante pour le conditionnement, le transport et le stockage.

         

La déshydratation consiste à éliminer par la chaleur ou l'aération l'eau contenue dans un aliment :

- soit partiellement, c'est la concentration qui consiste à augmenter la masse d'un produit par unité de volume ;

- soit de manière plus poussée, c'est le séchage qui aboutit à des produits alimentaires dits secs (haricots secs, saucissons, herbes aromatiques etc.).

 

2)   Aliments lyophilisés

La lyophilisation consiste à congeler un aliment puis à le soumettre au vide, l'eau passe ainsi directement de l'état solide à celui de vapeur (sublimation). Cette technique donne des produits de qualité, qui se réhydratent bien mais reste d'un prix de revient élevé. Elle est réservée à certaines applications comme le café soluble, des potages instantanés et à l'alimentation en conditions extrêmes (alpinistes, spationautes ...).

3)   Rendre l'eau indisponible

Le sucrage, généralement au saccharose, concerne des produits végétaux (sirops, fruits confits , confitures ...). Il permet des conservations de longue durée. La conservation par le sucre ne peut se faire qu’à chaud puisque l’aliment doit perdre une partie de l’eau qu’il contient par évaporation tandis que le sucre, une fois dissous, se lie aux molécules d’eau restantes et les rend indisponibles pour la croissance de micro-organismes.

Par extension, confire consiste à conserver des denrées alimentaires en rendant l'eau indisponible par adjonction de sucre, mais aussi de graisse, d'huile ou de sel. Confire une viande consiste à la cuire dans la graisse puis à la conserver dans la graisse, donc à l'abri de l'air et d'une éventuelle contamination bactérienne. Aujourd'hui on préfère stériliser les confits, ce qui est une précaution supplémentaire.

                                   

                                                                

Le salage au chlorure de sodium, consiste à soumettre l'aliment à l'action du sel (soit en surface (salage à sec) soit en le plongeant dans l'eau salée (saumurage)). Cette méthode est utilisée pour des produits animaux (charcuteries, poissons, fromages) et permet des conservations de longue durée. La morue (2) est du cabillaud salé et séché.

D.  Tuer les microorganismes avec un antiseptique 

  Un antiseptique est une substance qui tue ou prévient la croissance des micro-organismes.

  La fermentation : utiliser des microorganismes contre les microorganismes

Certains microorganismes utilisent un mécanisme alternatif à la respiration pour utiliser l'énergie de leurs nutriments : la fermentation. Dans certains cas la fermentation libère deux types de composé organiques :

- d'une part des agents anti-microbiens, comme l'acide lactique ou l'acide acétique ;

- d'autre part des composés qui participent à la maturation organoleptique du produit .

Exemples : des produits laitiers comme les yaourts ou les fromages (pâte molle et à croûte lavée) ; des produits carnés comme le saucisson ; des produits végétaux comme la choucroute ou les olives.

1)   La choucroute

Cette préparation alimentaire réalisée à partir de chou fermenté. Connue depuis la préhistoire, elle permet une conservation du chou sur plus de deux années. Grâce à la fermentation lactique, le chou, taillé en fines lamelles, est conservé dans une saumure acide empêchant le développement des microorganismes. Parmi les avantages diététiques de la choucroute figure sa richesse en vitamine C, que la fermentation n'altère pas.

Les propriétés de la choucroute furent remarquées de manière empirique par la marine britanique. Ainsi, le navigateur cartographe James Cook (1728-1779) en embarqua en grande quantité sur ses navires afin de prévenir le scorbut de l'équipage. Il est fort probabale qu'une préparatation comparable ait été embarquée par Eric le Rouge, au Xe siècle, lors des explorations qui lui permirent de découvrir la Groënland et Terre Neuve.

Le cas du yaourt

Les bactéries lactiques sont sans danger pour l'Homme. En se développant elles consomment le lactose du lait et libèrent de l'acide lactique qui est inoffensif dans notre alimentation mais qui provoque la coagulation des protéines du lait (caséine) à partir d'un pH voisin de 4,7. Le yaourt permet aux personnes qui ne tolèrent pas le lactose de consommer des produits laitiers. 

2)   Utiliser des produits de la fermentation 

L'acidification consiste à ajouter un acide organique, comme l'acide acétique du vinaigre, en quantité suffisante pour que le pH du produit soit inférieur à 4,5. L'action du pH est proche de celle de la température car des pH acides altèrent les protéines enzymatiques des microorganismes, ce qui les rend inactives. Certains microorganismes résistant à ce traitement, il est nécessaire de le compléter avec un procédé thermique comme la pasteurisation (câpres, cornichons, oignons).

3)   Le fumage 

ex du saumon fumé

Le fumage (ou fumaison) consiste à soumettre une denrée alimentaire à l’action des composés gazeux qui se dégagent lors de la combustion de végétaux. Il s'applique principalement à des produits carnés (viande ou poisson) pour lesquels le séchage suivi du fumage permet la conservation grâce à l'action combinée de la déshydratation et des antiseptiques contenus dans la fumée.

Lorsque le fumage est réalisé à chaud (50 à 85°C) l'opération se double d'une dénaturation thermique des protéines enzymatiques.

E.   Des techniques récentes de conservation des aliments 

1)   Priver les microorganismes de dioxygène 

Le conditionnement sous atmosphère modifiée (ou atmosphère protectrice) consiste à priver les microorganismes de dioxygène en modifiant l'environnement gazeux du produit. Pour cela, on injecte dans l'emballage du dioxyde de carbone (qui a, de plus, une action bactériostatique) ou de l'azote (gaz quasi inerte). Cette technique améliore netttement la conservabilité de l'aliment (2 à 5 fois plus longtemps que sous atmosphère normale) mais doit être associée à une conservation au froid.

        

        Le conditionnement sous atmosphère modifiée (ou atmosphère protectrice) consiste à priver les microorganismes de dioxygène en modifiant l'environnement gazeux du produit. Pour cela, on injecte dans l'emballage du dioxyde de carbone (qui a, de plus, une action bactériostatique) ou de l'azote (gaz quasi inerte). Cette technique améliore nettement la conservabilité de l'aliment (2 à 5 fois plus longtemps que sous atmosphère normale) mais doit être associée à une conservation au froid. (ex sachets de salade)

2)   Stockage des pommes

Le stockage sous atmosphère contrôlée (2% de dioxygène) s'applique à des aliments qui, comme les fruits en vrac, conservent une activité biologique (respiration, transpiration) qui modifie leur environnement gazeux . Il faut donc intervenir régulièrement pour maintenir une atmosphère gazeuse protectrice dans les chambres froides. Cette méthode permet en outre de maîtriser la maturation des fruits : la ralentir quand la demande est faible ou l'accélérer quand la demande est élevée.

3)   La microfiltration 

La microfiltration repose sur l’utilisation de membranes poreuses (diamètre d’ouverture des pores compris entre 0,1 et 10 µm) qui retiennent les microorganismes et font de cette technique un procédé de stérilisation à froid notamment pour les liquides comme le vin ou le lait . Ainsi, le lait, d’abord écrémé car la crème colmaterait les pores du filtre, puis microfiltré est ensuite recomposé avec la teneur en matière grasse voulue. Il se conserve au froid.

4)   Tuer les microorganismes par un rayonnement 

Symbole international signalant un aliment irradié

Les radiations ionisantes sont des rayonnement électomagnétiques (du même type que la lumière visible ou les ultraviolets) particulièrement puissants. Ce sont soit des rayons X soit des rayons gamma, ces derniers étant obtenus à partir de sources radioactives (mais les aliments irradiés ne sont nullement radioactifs). Ces rayonnement entraînent une inhibition de le croissance voire la mort cellulaire. Ce procédé est généralement utilisé pour les épices ou les herbes aromatiques mais les fruits, légumes et viandes peuvent également être traités. Le plus parlant à l'heure actuelle : les fraises. (technique aussi utilisée pour stériliser les outils chirurgicaux!)

Effets indésirables :

- destruction d'une grande partie des vitamines et des nutriments ;

- formation d'espèces chimiques mal connues pouvant modifier les propriétés organoleptiques ;

- etc.

5)   Tuer les microorganismes par haute pression

Le traitement par haute pression (ou pascalisation ou pasteurisation à froid) consiste à soumettre le produit à une pression qui peut atteintes 6000 fois la pression atmosphérique pendant 5 à 20 minutes. Cela a notamment pour effet de modifier la structure des protéines membranaires ce qui entraîne la mort des microorganismes. Ce traitement permet de prolonger la durée de conservation de l'aliment tout en conservant ses propriétés nutritionnelles et organoleptiques. 

    

Bilan

● Les techniques de conservation des aliments visent à empêcher les microorganismes de se multiplier de manière à préserver la comestibilité et les propriétés gustatives ou nutritives des aliments.

● La plupart des méthodes de conservation des aliments sont anciennes et ont été établies grâce à une démarche empirique. Aujourd'hui, la biologie permet de comprendre les fondements de ces méthodes. On peut :

- inhiber le développement des microorganismes par le froid (réfrigération ou congélation) ;

- tuer les microorganismes par la chaleur (appertisation, pasteurisation...) ou avec un antiseptique (fermentation...) ;

- supprimer l'eau disponible (déshydratation, salage, sucrage ...) ;

- etc.

● La combinaison de plusieurs techniques de conservation peut également être envisagée afin d'augmenter la durée de vie d'un aliment sans provoquer une modification significative de ses caractéristiques organoleptiques et nutritives.

PARTIE 3 (6 points)

NOURRIR L’HUMANITÉ

Serons-nous tous végétariens en 2050 ?

« Si les pays développés connaissent l’urgence à réduire la consommation de viande, peu imaginent adopter dans les prochaines décennies un régime végétarien quasi-généralisé. C’est pourtant la réalité qui attend la population mondiale d’ici à 2050 afin d’éviter des pénuries alimentaires catastrophiques et des déficits en eau considérables, si l’on en croit une étude du Stockholm International Water Institute, citée par le Guardian. »
Sur http://ecologie.blog.lemonde.fr/2012/08/28/serons-nous-tous-vegetariens-en-2050/

Document 1 : Les systèmes alimentaires*

Les systèmes alimentaires doivent garantir une nourriture disponible pour tous. Selon l’estimation la plus couramment citée, il faudrait que les productions agricoles animale et végétale augmentent globalement de 70 % d’ici à 2050, compte tenu entre autres, de la croissance démographique et de l’évolution des régimes alimentaires […] Aujourd’hui, plus du tiers de la production mondiale de céréales sert à fabriquer de la nourriture pour animaux et la consommation de viande devrait passer de 37,4 kg par personne et par an en 2000 à plus de 52 kg en 2050, de sorte qu’au milieu du XXIe siècle, 50 % de la production mondiale de céréales pourrait être destinée à accroître la production de viande.

D’après le rapport sur le droit à l’alimentation de l’organisation des nations unies « conseil des droits de l’homme » 20 décembre 2010

*système alimentaire : façon dont les hommes s’organisent pour produire, .distribuer et consommer leur nourriture

Document 2 :

2a. Besoins en eau pour la culture ou l’élevage des sources d’aliments

Les besoins en eau sont exprimés en litres pour un kilogramme d’aliment.

D’après http//www.waterfootprint.org

2b. Consommation mondiale de l’eau douce

Seule 0,014% de l’eau présente sur Terre est de l’eau douce directement disponible

Années	2010	2025	2050
Consommation de l’eau douce disponible	54 %	70 %	90%

D’après http://www.lenntech.fr/faq-eau-quantite-poussee.htm

Document 3 : Comparaison de la teneur en protéines du soja et du bœuf et besoins journaliers.

3a. Le soja est un végétal qui sert à la fabrication de nombreux aliments : desserts, boissons, steak ou escalope végétal, huile, vermicelle…

Type d’aliment	Teneur en protéine
soja	18,1 g pour 100 g
bœuf	18,3 g pour 100 g

D’après www.afssa.fr

3b. Quantitativement, les apports journaliers en protéines nécessaires à la couverture de nos besoins sont en moyenne de 70 à 80 g pour un homme et 50 à 60 g pour une femme.

D’après www2.cndp.fr

QUESTIONS À PARTIR DES DOCUMENTS ET DE VOS CONNAISSANCES 1 – Indiquer l’évolution de la consommation de viande prévue pour 2050.et son impact sur la production de céréales. 2 – Expliquer pourquoi une alimentation à base de soja est préférable à une alimentation à base de boeuf dans la perspective d’un développement durable.

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NOURRIR L’HUMANITÉ

L’utilisation croissante d’engrais dans les cultures conduit souvent à une production agricole qui stagne. Une équipe de chercheurs est parvenue à mettre au point une méthode de fertilisation inédite, fondée sur les vers de terre, qui réduit l’utilisation des engrais. Avez-vous déjà entendu ce vieux proverbe paysan ?
« Dame Nature sait comment s’obtient la fertilité de la terre, elle en a confié le secret aux vers de terre. »

Document 1 : actions des vers de terre dans le sol et sur les micro-organismes qu’il renferme

Document 1a : structure d’un sol en présence de vers de terre

Les vers de terre creusent des galeries. On trouve dans les sols non labourés jusqu’à 500 m de galeries par m² sur environ 20 cm de profondeur.

Document 1b : masse de vers de terre, porosité et micro-organismes d’un sol

Un sol poreux permet une bonne aération propice au développement des microorganismes.
(Pores : petites cavités susceptibles d’être remplies d’air ou d’eau. Porosité : rapport du volume des pores sur le volume total du sol)

Document 2 : transformation de la matière organique

Dans la plupart des écosystèmes, les vers de terre sont des facteurs clé dans la fragmentation de la matière organique. L’activité conjointe des trois espèces de vers de terre (de surface, de petite profondeur, de profondeur) permet la dégradation fine de la matière organique ainsi que son enfouissement dans le sol en plusieurs étapes. Dans un premier temps, la litière à la surface du sol va être fragmentée par les vers de terre de surface. On estime que cette litière fragmentée sera à son tour consommée par les vers de terre de profondeur, la dégradant encore plus et permettant son enfouissement progressif dans le sol. Cette matière organique fortement dégradée et présente à différents niveaux du sol poursuit son cycle de transformation en matière minérale en étant ingérée par les vers de terre de petite profondeur.

La terre et la matière organique digérées par les vers de terre sont excrétées sous forme de turricules ou « déjections » à la surface du sol, mais aussi au niveau de toutes les galeries profondes. La présence de micro-organismes (bactéries et champignons) au niveau des turricules achève la minéralisation de la matière organique. Les vers de terre n’augmentent pas les quantités d’éléments nutritifs, ils les rendent assimilables par les plantes. Plus de 90 pour cent des galeries sont colonisées par des racines de plantes qui les utilisent pour pénétrer sans résistance dans les couches profondes du sol où elles trouvent des conditions nutritives idéales.

Composition des turricules et de la terre cultivable avoisinant les galeries :

	Turricules en surface	Terre cultivable 0 – 20 cm de profondeur
Azote global (%)	0,35	0,25
Carbone organique (%)	5,2	3,32
Humidité (%)	31,4	27,4
Elément N en mg/L (NO3– )	22,0	4,7
Elément P en mg/L (PO43- )	150,0	20,8
Elément K en mg/L ( K2O)	358	32
Elément Ca disponible en mg/L (Ca2+ )	2793	1993
Elément Mg disponible en mg/L (Mg2+ )	492	162

Odette MENARD ‘Colloque en agroenvironnement CRAAQ 2005

Document 3 : vers de terre et complexe argilo-humique (CAH)

Les déjections des vers de terre (turricules) forment des agrégats issus du mélange de matière organique (humus) et de matière minérale (argile). L’accrochage des argiles (charge négative) avec l’humus (charge négative) se fait par des ions positifs.
La formation d’un CAH stable se réalise à l’intérieur du tube digestif du ver de terre, qui sécrète une « colle », la glomaline, qui stabilise le CAH et le rend résistant à la dégradation par l’eau.

COMMENTAIRE RÉDIGÉ :

Rédacteur du journal de votre lycée, dans le cadre de la semaine du développement durable, rédigez un article qui explique le bien fondé du vieux proverbe paysan : « Dame Nature sait comment s’obtient la fertilité de la terre, elle en a confié le secret aux vers de terre » et qui montre que les vers de terre sont une alternative possible à l’utilisation intensive d’engrais.

Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et vos connaissances (qui intègrent entre autres les connaissances acquises dans différents champs disciplinaires).

NOURRIR L’HUMANITÉ

Dans certaines populations humaines vivant en Arctique, la proportion de femmes qui allaitent leur bébé est élevée. Leur lait maternel est cependant fortement contaminé par des pesticides alors qu’elles vivent loin de toute exploitation agricole.

Document 1 : Alimentation des populations arctiques.

« Ce jour-là, Nukilik le pêcheur part sur son traîneau relever les pièges qu’il a disposés sur la banquise. Il s’arrête près d’un trou dans la glace. Quelques jours auparavant Nukilik, après avoir observé qu’un phoque venait respirer par ce trou, a installé un filet sous la banquise, espérant ainsi capturer l’animal. Les ancêtres de Nukilik chassaient et pêchaient de cette manière.
Poissons et mammifères marins constituent la base de la nourriture traditionnelle de ces populations arctiques. Outre la viande, ils sont friands des abats, comme le foie qu’ils mangent cru, et de la couche de gras située juste sous la peau des phoques, des baleines… »

D’après http://education.francetv.fr

Document 2 : Bioaccumulation de substances toxiques dans une chaîne alimentaire marine.

PCB (polychlorobiphényles): substances synthétisées industriellement.
Ce modèle de bioaccumulation peut s’appliquer à différentes substances comme les pesticides.

► signifie « est mangé par ».

D’après http://worldoceanreview.com

Document 3 : Les différentes modes de transports des polluants jusqu’à l’Océan Arctique.

Des produits chimiques d’origine industrielle, comme des pesticides, des métaux lourds et d’autres produits toxiques, émis par des pays développés situés très au sud de l’Arctique peuvent être transportés par les courants aériens et océaniques sur de longues distances. Le plus souvent, c’est le vent qui va entraîner, parfois en quelques jours seulement, les polluants vers les eaux marines qui bordent le Groenland. À ce stade, le froid les fait descendre dans les couches basses de l’atmosphère et ils se retrouvent dans les précipitations.

D’après: http://recherchespolaires.inist.fr

Document 1 : Absorption et devenir des pesticides organochlorés

Les pesticides organochlorés représentent un groupe important de pesticides utilisés dans plusieurs pays. Ce sont des substances qui peuvent être absorbées par toutes les voies (ingestion, respiratoire, cutanée) mais généralement, la voie digestive est la principale voie d’exposition.
Les organochlorés s’accumulent dans les tissus riches en graisse des organismes vivants (tissus adipeux, foie et système nerveux central). Leur élimination est très lente après cessation de toute exposition.

D’après www.observatoire-pesticides.gouv.fr et www.invs.sante.fr

QUESTIONS : À l’aide des documents et des connaissances, répondre aux questions suivantes : Question 1 : Proposer une explication à l’accumulation de pesticides dans le lait maternel des populations arctiques. Question 2 : On s’intéresse à l’utilisation des pesticides. Répondre à la question 2 de l’annexe à rendre avec la copie. Question 3 : Les pesticides ont des effets sur l’environnement. De plus, de nombreuses études scientifiques posent la question du lien entre exposition aux pesticides et problèmes de santé. Citer une autre pratique agricole que l’utilisation des pesticides, en précisant son ou ses impact(s) sur la santé et / ou l’environnement.

ANNEXE
FEUILLE-REPONSE À RENDRE AVEC LA COPIE

PARTIE 3 : NOURRIR L’HUMANITÉ

Question 1 :
Répondre sur la copie

Question 2 :
Les pesticides, produits phytosanitaires, sont utilisés en agriculture :

Cocher uniquement la réponse exacte

□ pour permettre de réduire les apports en eau nécessaires aux cultures
□ comme aliments azotés des plantes dont ils favorisent la croissance
□ pour la prévention, le contrôle ou l’élimination d’organismes jugés indésirables
□ pour diminuer les rendements

Question 3 :
Répondre sur votre copie

Une vidéo intéressante ...

Pour commencer : Une illustration du début de chapitre.

Mais  soyez indulgents c'est ma première capsule vidéo

et voilà la suite!

 et voici le chapitre 1!

Table des matières

Introduction :

Comment l’agriculture de demain pourra répondre à la demande grandissante de nourriture tout en considérant les enjeux environnementaux à l’échelle mondiale ?

Chapitre 1 : Vers une agriculture durable à l’échelle planétaire…

I.       Comparaison Agrosystème / Ecosystème.

A)     Définitions.

B)     L’agrosystème : un écosystème déséquilibré par l’action de l’Homme.

1.     Bilans de matière et d’énergie des agro- et écosystèmes.

2.     Les rendements des réseaux alimentaires.

3.     Productivité et rendement des agrosystèmes.

II.      Un agrosystème exige un entretient constant pour augmenter les rendements.

A)     L’apport nutritif des engrais.

B)     La lutte contre les ennemis des cultures.

C)      L’amélioration de la production secondaire.

III.          L’amélioration des races et des variétés végétales.

A)     Principes et conséquences de la sélection génique.

B)     Obtention de variétés génétiquement modifiées et clonage.

IV.          Impact des pratiques agricoles sur l’environnement et la santé.

A)     Impact des pratiques agricoles sur l’environnement.

1.     Nitrates et eutrophisation : les marées vertes.

2.     Problèmes liés à l’irrigation.

B)     Impact des pratiques agricoles sur la santé.

1.     Pesticides et bioaccumulation en bout de chaîne alimentaire.

2.     Effets des pesticides sur la procréation humaine.

3.     Des antibiotiques dans l’alimentation animale aux conséquences graves.

V.      Quelle agriculture et quel modèle de consommation pour demain ?

A)     Lutte phytosanitaire respectueuse ?

B)     Vers un rééquilibrage des entrées et sorties ?

C)      Manger autrement : le bio ? les A.M.A.Ps ?

Thème : Nourrir l'humanité

Introduction :

Une population de 9,5 milliards d'humains est prévue au milieu du XXIème siècle. Nourrir la population mondiale est un défi majeur qui ne peut être relevé sans intégrer des considérations géopolitiques, socio-économiques et environnementales.

Les questions qui se posent désormais à chacun, dans sa vie de citoyen, tant au niveau individuel que collectif, et à l'humanité concernant la satisfaction des besoins alimentaires sont complexes.

Comment l’agriculture de demain pourra répondre à la demande grandissante de nourriture tout en considérant les enjeux environnementaux à l’échelle mondiale ?

Parmi les réponses envisageables on envisagera l'accroissement de la production agricole, (chapitre 1) la conservation des aliments et leurs transformations (chapitre 2).

Chapitre 1 :

Pour obtenir, par l’amélioration des pratiques culturales, une augmentation des rendements et de la productivité agricoles, dans un contexte de développement des populations mondiales, il est désormais nécessaire de prendre en compte :

- l'impact sur l'environnement, dont les interactions et les échanges entre les êtres vivants et leurs milieux, et la gestion durable des ressources que représentent le sol et l’eau ;

- les conséquences sur la santé.

Chapitre 2 :

Puis, on abordera les processus physiques, chimiques et biologiques de la transformation et de la conservation des aliments et les données qui nous permettront d'adopter des  comportements responsables en matière de risque alimentaire.

 

Chapitre 1 : Vers une agriculture durable à l’échelle planétaire…

        I.            Comparaison Agrosystème / Ecosystème.

A)     Définitions.

L’agriculture repose sur la création et la gestion d’agrosystèmes dans le but de fournir des produits (dont les aliments) nécessaires à l’humanité.

Un écosystème est formé par l’ensemble des êtres vivants (=biocénose) d’un milieu (=biotope) et de leurs interactions.

Un agrosystème est un écosystème artificiel, créé et entretenu par l’Homme afin d'obtenir des productions avec un rendement maximum.

B)     L’agrosystème : un écosystème déséquilibré par l’action de l’Homme.

Dans un agrosystème, le prélèvement et la forte production de végétaux supposent des exportations importantes de minéraux du sol et donc un épuisement du sol à long terme contrairement à un écosystème naturel où il y a un retour au sol.

Dans les différents écosystèmes, le monde vivant s’organise en chaînes alimentaires et la matière vivante passe d’un maillon à l’autre de ces chaînes. Ces règles de base du fonctionnement du monde vivant régissent aussi les écosystèmes créées par l’homme qui sont les agrosystèmes.

1.         Bilans de matière et d’énergie des agro- et écosystèmes.

Dans les écosystèmes, les végétaux chlorophylliens sont à la base des réseaux alimentaires : ce sont les seuls à produire de la matière organique à partir de matière minérale et d’énergie lumineuse. Ce sont des producteurs primaires. Les animaux sont des producteurs secondaires mais également des consommateurs : ils consomment la matière organique d’autres êtres vivants animaux ou végétaux pour produire leur propre matière organique.

La production végétale est donc à la base de la production animale et d’une partie de la production humaine.

Dans un écosystème les bilans de matière et d’énergie sont globalement à l’équilibre, c’est-à-dire que la matière ou biomasse produite équivaut à celle qui est recyclée (pertes minimes) ; de même pour l’énergie.

Mais dans un agrosystème, la récolte est une exportation de biomasse et d’énergie qui déséquilibre les bilans de matière et d’énergie.

2.        Les rendements des réseaux alimentaires.

Rendement : Rapport entre une masse de matière produite et une masse de matière ingérée.

Biomasse : Masses des êtres vivants présents dans un milieu donné à un moment donné (elle est estimée par unité de surface en milieu terrestre et en unité de volume en milieu aquatique).

La production de la matière animale nécessite une production de matière végétale quantitativement plus importante.

Lors du passage d’un maillon à un autre de la chaine alimentaire il existe de nombreuses pertes d’énergie : des pertes par respiration, des pertes correspondants à de la matière ingérée non assimilée (excréments). Environ 10 % seulement de la matière ingérée permet de fabriquer de la matière organique.

La production végétale étant à la base de la production animale, elle doit donc être importante, et ceci d’autant plus que la chaîne alimentaire est longue.

è Construction et compréhension d’une pyramide des biomasses.

Calcul du rendement : rendement = masse de matière produite par le consommateur / masse de matière ingérée par le même consommateur. (è en moyenne 10%)

La consommation de viande ne cesse d’augmenter mais cette tendance n’est pas sans conséquences sur notre environnement comme sur notre santé.

En effet, l’élevage en particulier bovin est le plus gourmand en eau et en surface de sol nécessaire. Il est aussi le plus important émetteur de CO2 et de méthane, deux gaz à effet de serre directement incriminés dans le phénomène de réchauffement global.

Donc, consommer de la viande plutôt que des produits végétaux et certaines viandes en particulier n’a pas le même impact sur l’environnement.

3.        Productivité et rendement des agrosystèmes.

La productivité correspond à la production de biomasse par unité de surface et par unité de temps.

On vient de l’expliquer, dans l’écosystème la biomasse végétale constitue le premier niveau du réseau trophique ; les herbivores l’utilisent pour fabriquer leur propre matière vivante, puis les carnivores font de même en consommant les herbivores. Enfin les décomposeurs se nourrissent des restes d’êtres vivants et recyclent les molécules organiques en molécules minérales utilisables à nouveau par les végétaux.

Au sein d’un écosystème naturel, la matière est donc en majeure partie recyclée localement ce qui n’est pas le cas dans un agrosystème, d’où la nécessité des apports extérieurs= intrants et en particulier engrais.

      II.            Un agrosystème exige un entretient constant pour augmenter les rendements.

                Un entretient est nécessaire pour lutter contre les ennemis des cultures : (qui sont)

- Les parasites (champignons microscopiques, bactéries, virus) qui occasionnent de nombreuses maladies.

- Les ravageurs (larves, rongeurs, oiseaux, insectes) qui se nourrissent des cultures.

- Les plantes adventices (mauvaises herbes) qui étouffent les plantes cultivées et/ou entrent en compétition avec elles.

Les moyens de lutte phytosanitaires sont très diversifiés, on distingue :

- La lutte chimique qui utilise des pesticides spécifiques (insecticides, herbicides, fongicides).

- La lutte biologique qui utilise des moyens naturels : utilisation d'ennemis naturels contre les ravageurs par ex.

Pour augmenter ces rendements deux axes de travail sont utilisés : augmenter la biomasse produite ou limiter les pertes.

Rq : Elevage ou culture de type intensif sont très couteux en énergie, en particulier en fossile

A)      L’apport nutritif des engrais.

L’Homme compense l’exportation de la biomasse et donc des ions minéraux par l’apport d’engrais (N, P, K, Ca) pour éviter l’épuisement des sols. Cela permet une productivité accrue de l’agrosystème.

Mais ces apports doivent être contrôlés en effet il existe une dose et une qualité d’engrais optimale pour chaque espèce végétale.

L’agriculture intensive s’accompagne d’épandages d’engrais chimiques à base essentiellement de phosphates et de nitrates qui peuvent se retrouver dans les nappes phréatiques…

Ces apports peuvent être faits de façon très variée et plus ou moins raisonnée suivant le type de culture.

B)     La lutte contre les ennemis des cultures.

Il existe de nombreux ennemis naturels aux cultures (plantes adventices=mauvaises herbes, insectes ravageurs, parasites…).

Il existe des moyens de lutte phytosanitaire variés :

Ø utilisation de pesticides : substances chimiques actives contre les nuisibles (herbicide, insecticide…)

Ø lutte biologique : utilisation d’ennemis naturel des ravageurs (Ex. : les coccinelles ennemis des pucerons), d’hormones …

L’agriculteur devra donc choisir en connaissance de cause les traitements utilisés et adaptés éventuellement les doses d’intrants en fonction des besoins réels du sol ou de la culture, mais le consommateur peut aussi agir en consommant les produits ayant un impact écologique moindre.

De plus, les engrais utilisés consomment des énergies fossiles et minières (pour leur fabrication, leur épandage) qui ne sont pas inépuisables. A terme ces ressources poseront problème, de même que les surfaces cultivables et l’eau.

Tous ces facteurs font craindre une crise alimentaire et écologique.

Les apports exogènes d’engrais et de pesticides en particulier sur un agrosystème induisent des « déséquilibres biologiques» et des pollutions qui peuvent nuire à la santé humaine et animale. (cf. plus loin)

C)      L’amélioration de la production secondaire.

L’homme pour augmenter cette productivité peut agir pour augmenter le rendement en améliorant la productivité (exemple : alimentation de la vache et production de lait par jour) ou en limitant les pertes (exemple : probiotiques assurant la bonne santé des animaux d’élevage).

Mais là encore, les pratiques ne sont pas sans risque pour la santé et/ou l’environnement (bactéries résistantes aux antibiotiques, etc.)

    III.            L’amélioration des races et des variétés végétales.

A)     Principes et conséquences de la sélection génique.

L’Homme sélectionne les espèces cultivées ou d’élevage pour augmenter la production et les rendements.

Pour cela, des croisements sont réalisés et permettent d’obtenir des variétés végétales aux caractéristiques homogènes et présentant une vigueur hybride (ou effet d’hétérosis) ; il s’agit du fait de présenter une nouvelle combinaison de caractères faite des caractères recherchés lors du croisement et de propriétés nouvelles et avantageuses.

Par la suite, ces variétés sont sélectionnées et des techniques permettent pour certaines de les multiplier en conservant leurs caractéristiques = sans avoir recours à la reproduction sexuée c’est-à-dire par reproduction végétative (ex. du bouturage de la pomme de terre).

Leurs performances peuvent être remarquables, mais nécessitent le recours à des pratiques agricoles souvent polluantes, donc dangereuses pour l’environnement et la santé.

B)     Obtention de variétés génétiquement modifiées et clonage.

La modification des plantes cultivées par transgénèse pourrait permettre de réduire l’utilisation de pesticides, de valoriser de nouvelles terres et ressources en eau, ou encore d’améliorer certaines qualités des aliments.

Cependant, les plantes transgéniques ne participeront à un développement durable que si leur utilisation s’inscrit dans un commerce équitable des semences et des produits agricoles et si ces cultures respectent l’environnement et la santé.

Néanmoins, nourrir les Hommes fait et fera appel à l’agriculture qui devra donc être raisonnée pour tenir compte des enjeux planétaires.

    IV.            Impact des pratiques agricoles sur l’environnement et la santé.

A)     Impact des pratiques agricoles sur l’environnement.

1.         Nitrates et eutrophisation : les marées vertes.

L’apport en grande quantité d’engrais et de pesticides peut déséquilibrer un écosystème naturel proche.

En effet leur utilisation excessive peut être la cause de pollution : les engrais chimiques sont solubles et peuvent être entraînés par les eaux de ruissellement ou par infiltration dans les eaux superficielles (rivières, lacs, étangs) ou dans les nappes phréatiques. Là, ils servent d’engrais à des algues vertes qui prolifèrent et vont jusqu’à asphyxier l’écosystème. Des espèces disparaissent du fait de l’excès des algues vertes c’est l’eutrophisation.

L’eutrophisation est favorisée par : certaines pratiques agricoles, l’absence de relief, l’excès de lumière (donc pb printanier ou estival), la pollution des villes, l’absence de cultures retenant les ions du sol. (CAH)

Ce phénomène appelé aussi marée verte sur le littoral ou coulée verte dans les rivières est de plus en plus courant.

2.        Problèmes liés à l’irrigation.

Là encore on remarque que les cultures sont moins gourmandes en eau que les produits de l’élevage et que la viande de bœuf remporte encore le premier prix du consommateur d’eau. De plus certaines techniques d’arrosage sont plus efficaces que d’autres.

C’est donc au producteur de pratiquer une culture raisonnée et économe en eau et au consommateur de pratiquer des choix éclairés concernant son alimentation.

B)     Impact des pratiques agricoles sur la santé.

1.         Pesticides et bioaccumulation en bout de chaîne alimentaire.

Les produits phytosanitaires présentent aussi des risques environnementaux d’autant plus importants lorsqu’ils ne sont pas biodégradables. En effet, leur solubilité les répartit facilement dans tout un écosystème et même au-delà. On les retrouve dans des organismes vivants très éloignés de ceux visés par le traitement où ils peuvent avoir des effets toxiques importants.

L’homme, étant en fin d’une chaîne trophique, est extrêmement concerné par le phénomène de bioaccumulation. (Problème des poissons gras qui sont en fin de chaîne dans l’écosystème marin.)

2.        Effets des pesticides sur la procréation humaine.

De plus, dans l’eau de nos robinets par exemple, d’autres produits sont retrouvés et ont un impact sur la santé : les nitrates sont cancérigènes à faible dose et à forte dose ils entraînent une asphyxie pouvant être mortelle, en particulier chez les nourrissons.

Certains pesticides se comportent comme des hormones impliquées dans la reproduction (du fait de leur ressemblance moléculaire par exemple), on les appelle “hormon like”. Ils sont directement responsables de la baisse de fertilité de la population humaine et parfois même de cancers.

3.        Des antibiotiques dans l’alimentation animale aux conséquences graves.

La sur exposition aux antibiotiques du fait de leur utilisation dans l’alimentation animale entraîne l’apparition de souches de bactéries résistantes et diminue les chances de traitement chez l’Homme en cas d’exposition à un de ces germes résistants. En effet les antibiotiques utilisés pour traiter les animaux sont les mêmes que ceux utilisés pour traiter les humains et certains germes sont aussi nocifs pour l’Homme que pour l’animal.

      V.            Quelle agriculture et quel modèle de consommation pour demain ?

A)     Lutte phytosanitaire respectueuse ?

Il existe des pratiques culturales qui limitent voire réduisent à néant l’utilisation des produits chimiques. C’est le cas des luttes biologiques contre des nuisibles = exemple des pucerons dévorés par des coccinelles…

On peut aussi citer les pratiques visant à combiner les cultures pour que les plantes “s’entraident” = push & pull system.

On rétablit aussi par exemple les haies et les zones enherbées qui permettent un respect de la biodiversité et la cohabitation avec les ennemis des ravageurs potentiels de la culture.

B)     Vers un rééquilibrage des entrées et sorties ?

Une autre approche vise à limiter les apports exogènes, d’engrais par exemple en laissant une partie de la production retourner à la terre en étant livrée aux décomposeurs. Il s’agira alors de couper un peu plus haut lors des récoltes, de privilégier le semis direct…

Le paillage peut aussi réduire les apports en eau nécessaires puisque cela limite l’évaporation, de même pour limiter l’apport d’eau on préfèrera la micro-irrigation à l’inondation ou à l’arrosage.

C)      Manger autrement : le bio ? les A.M.A.Ps ?

Consommer responsable !

Bilan :

La prise de conscience doit être collective : les enjeux environnementaux sont considérables.

Les agrosystèmes industriels consomment de grandes quantités d’énergies fossiles, d’eau, de pesticides et d’engrais. Ils réduisent beaucoup la biodiversité naturelle, mais permettent de nourrir une population citadine croissante.

Consommer de la viande nécessite la consommation de 10 Kg de végétaux, donc nos choix alimentaires peuvent aggraver ou atténuer la dégradation de l’environnement planétaire.

Un apport excessif de nitrates et phosphates entraîne l’eutrophisation des eaux de surface. En excès dans l’eau de boisson ceux-ci sont très dangereux pour la santé.

Les pesticides peu dégradables, contaminent l’environnement et subissent une bioaccumulation dans les réseaux trophiques  qui aggrave leur toxicité.

L’obtention de nouvelles races animales et variétés végétales par sélection génique et par transgénèse permet d’améliorer les performances agricoles. Mais ces techniques ont des imacts sur l’environnement et sur la santé dont il faut tenir compte dans une perspective de développement durable.

Mettre en place une agriculture plus raisonnée est donc une cause mondiale à défendre. Le choix des pratiques culturales et d’élevage doit concilier la demande grandissante liée à la population mondiale en croissance et la gestion durable de l’eau, de la biodiversité, de l’environnement et de la santé humaine.