Que fait le changement climatique dans les champs céréaliers du monde ? Bref, apportez des sécheresses drastiques et augmente les niveaux de CO2 dans l’air à des niveaux historiquement élevés.
« Il n’y a pas eu de situation semblable sur notre planète pendant tout le temps que l’homme a cultivé et transformé des plantes. Aucune culture ne s’est adaptée aux niveaux élevés de dioxyde de carbone et à la sécheresse simultanée. Il y a donc une expérience importante en cours et nous ne savons pas encore comment cela affectera l’agriculture.
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Le professeur Alan Schulman, du Natural Resources Center, ne mâche pas ses mots : il observe de près l’adaptabilité héréditaire des céréales et s’intéresse de très près aux gènes de l’orge et du blé. Prenons l’orge finlandaise : cette céréale, sélectionnée sur plusieurs générations pour supporter des printemps secs, devait absolument survivre jusqu’aux premières pluies estivales, sinon elle disparaissait du cycle de culture. Les techniques de sélection moderne ont permis d’augmenter les rendements, mais ont aussi rendu la plante plus vulnérable lorsque la sécheresse s’installe durablement.
Survivre au changement, cultiver la souplesse
Dans les champs finlandais, la sécheresse n’a pas encore atteint des extrêmes comme dans le sud de l’Europe. Pourtant, ici aussi, les saisons se détraquent, deviennent capricieuses. Les repères s’effacent, la durée des sécheresses printanières ne suffit plus à expliquer les difficultés rencontrées par les agriculteurs.
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Le concept de résilience, ce fameux « rebond » des plantes capables de survivre et de produire même dans l’adversité, mobilise aujourd’hui la recherche. Plus que jamais, les scientifiques travaillent à comprendre et renforcer cette aptitude des cultures à surmonter les coups durs.
Avec son réseau international, Schulman scrute la base génétique de traits précieux pour l’agriculture. L’idée : identifier et transférer, grâce à la sélection, des propriétés d’intérêt d’une région à l’autre. Il précise : « En Italie, les plantes doivent aller vite pour donner une récolte avant que la chaleur et la sécheresse de l’été ne frappent. C’est un défi bien différent de la Finlande. Quand on comprend les gènes qui pilotent ces caractéristiques et leur fonctionnement, on peut les intégrer là où ils sont nécessaires. »
Des leviers pour sélectionner autrement
Quand une feuille de plante se dessèche, elle subit des réactions comparables à ce qui se produit dans un cœur privé d’oxygène. Comment les cellules foliaires pourraient-elles mieux supporter le manque d’eau, puis se remettre à fonctionner normalement lorsque l’humidité revient ? La question, au fond, rappelle celle posée en médecine pour préserver les cellules cardiaques en cas de privation.
Pour Schulman, l’un des objectifs majeurs est de modéliser la tolérance à la sécheresse chez les cultures. Exemple concret : certaines variétés d’orge voient leurs feuilles âgées faner, mais les jeunes continuent de pousser si la sécheresse s’atténue. D’autres, orge ou seigle, peuvent perdre la tige principale mais repartir de leurs rejets. Modéliser ces stratégies de résilience, c’est permettre à la sélection de s’appuyer sur des mécanismes éprouvés.
Derrière ces travaux, on trouve deux axes : mettre au point de nouveaux outils de sélection pour les agriculteurs, et fournir aux décideurs politiques des modèles climatiques fiables pour anticiper l’évolution de l’agriculture.
Lorsque l’on parvient à déterminer, par exemple, comment une variété d’orge largement cultivée en Finlande réagit aux aléas, il devient possible de croiser ces données avec les projections climatiques pour les décennies à venir, et d’estimer les rendements futurs.
Le changement climatique va provoquer des pertes de récoltes, c’est inévitable. Reste à savoir où et dans quelle proportion la société sera touchée. Schulman le martèle : « La sécheresse représente un risque à gérer. Pendant tout le XXe siècle, la gestion des cultures reposait sur une augmentation constante des intrants, en particulier les engrais. Aujourd’hui, cette logique atteint ses limites. Il faut explorer de nouvelles voies. »
Texte : Marjatta Sihvonen
Résistance jaune-vert du blé, un héritage sauvage
La recherche sur les céréales a fait un bond, car on connaît désormais l’intégralité du génome de l’orge et du blé, ainsi que leurs ancêtres sauvages. Un gène résistant, capable d’enrayer la propagation d’une maladie dévastatrice, a été découvert dans le blé sauvage qui pousse encore dans la région historique du Croissant fertile.
La rouille jaune du blé coûte chaque année des centaines de millions d’euros aux grandes zones de production, du Canada à la Turquie. Ce champignon peut faire basculer le prix du blé sur les marchés, et les tensions provoquées par la hausse des prix ont déjà pesé sur certains pays, comme on l’a vu lors du Printemps arabe. Pour les chercheurs, l’enjeu est colossal, d’autant que la maladie gagne aussi du terrain en Finlande avec le changement climatique.
Alan Schulman insiste : à côté de la sécheresse, de l’humidité ou des variations extrêmes, les maladies ajoutent un poids supplémentaire au stress des cultures dans un climat qui se dérègle.
La quête d’un gène qui protège le blé de la rouille jaune mobilise la recherche depuis plus d’un siècle. L’équipe de Schulman s’y consacre depuis 12 ans, soutenue par des financements européens. Entre la découverte d’un nouveau gène et sa diffusion dans les variétés cultivées, il faut compter six ou sept ans d’efforts.
Le blé sauvage, exposé à des maladies fongiques depuis des millions d’années, a eu le temps d’accumuler une résistance naturelle redoutable. Le gène identifié aujourd’hui se révèle particulièrement précieux : le champignon, jusqu’à présent, n’a pas réussi à s’y adapter.
Dans ce bras de fer silencieux entre les plantes et leur environnement, la génétique livre de nouvelles armes. Reste à savoir si, demain, les champs sauront tirer parti de ces trouvailles face à la sécheresse, aux maladies et à l’incertitude qui s’installe au fil des saisons.
