Certains experts estiment que la production agricole devrait augmenter de 60 % dans les 30 prochaines années afin de nourrir une population mondiale de neuf milliards de personnes. Une perspective plutôt déroutante…
La croissance démographique va intensifier la concurrence entre l'agriculture et les autres utilisations de nos ressources. Les impacts du changement climatique sur les températures, les précipitations et la productivité agricole ont, quant à eux, tendance à réduire la sécurité alimentaire, en particulier en Asie et en Afrique.
Mais que se passerait-il si notre production agricole devenait sous-marine ? Et si ces initiatives étaient non seulement durables mais pouvaient également nous aider à limiter le changement climatique ? Des pionniers, notamment aux États-Unis, en Norvège et en Italie, tentent de faire de ces théories une réalité.
Thimble Island Ocean Farms aux Etats-Unis
L'un d'entre eux est Bren Smith, le propriétaire des parcs , une parcelle sous-marine d'un peu plus d'un hectare au large de Stony Creek (dans le Connecticut). C'est là que Smith a lancé le concept de « mariculture 3D réparatrice » (ou restorative 3D ocean farming) qui utilise toute la colonne d'eau. Une approche simple pour produire des aliments tout en limitant le changement climatique et en soutenant le développement économique.
Le système consiste en une série de lignes attachées à des bouées en surface. La principale culture est celle des algues. Thimble Island utilise deux types de lignes qui descendent de la surface. En alternance avec les lignes d'algues, on trouve des paniers lanternes pour les coquilles Saint Jacques et des « boudins » pour les moules. Les cages situées sur le fond marin sont utilisées pour cultiver des huitres.
Smith a passé les 15 dernières années à peaufiner son concept de mariculture 3D et les résultats sont impressionnants. Selon ses dires, « nous pouvons cultiver une quantité incroyable d'aliments dans de petits espaces : 25 tonnes de légumes et 250 000 crustacés sur moins d'un demi-hectare en cinq mois ».
Les algues se développent de manière extrêmement rapide ; dans l'exploitation de Smith, les algues atteignent 3 mètres en un seul hiver. Un demi-hectare d'algues produit la même quantité d'aliments qu'un demi-hectare de pommes de terre, tout en étant beaucoup plus nutritif ; elles contiennent plus de protéines et de fer que la viande rouge et plus de calcium que le lait. Elles sont également riches en vitamine B12, iode et acides gras oméga 3.
Les engrais chimiques ne sont pas nécessaires étant donné que les algues absorbent le gaz carbonique, le phosphore et l'azote directement dans la mer. En fait, les algues absorbent cinq fois plus de carbone que les plantes terrestres. Elles sont également très résistantes ; Si une tempête détruit une récolte, celle-ci peut être rapidement relancée.
Et les avantages ne s'arrêtent pas là. Les algues peuvent produire 30 fois plus de biocarburant que le soja et cinq fois plus que le maïs, sans conséquences néfastes sur l'environnement. De même, de récentes recherches en Australie ont démontré que l'ajout de seulement deux pour cent d'algues séchées d'un type particulier dans les aliments des moutons et du bétail réduit les émissions de méthane de plus de 70 %.
Cela pourrait être d'une grande importance. L'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) que le bétail émet « 7,1 gigatonnes de CO2 par an, soit 14,5 % de toutes les émissions anthropiques de gaz à effet de serre ». Ainsi, la réduction d'une partie même infime de la quantité de méthane généré par le bétail pourrait permettre de réduire fortement les gaz à effet de serre.
En 2014, Smith a fondé une ONG, , dont le but est de développer le modèle de mariculture 3D aux États-Unis et dans le monde entier. GreenWave offre des subventions agricoles, des graines à moindre coût, de l'équipement gratuit et deux années de formation. Elle s'engage également à acheter 80 % de la récolte pendant cinq ans, au triple du prix du marché. Selon Smith, « toute personne disposant d'une dizaine d'hectares, d'un bateau et de 30 000 dollars peut créer une ferme fonctionnelle en une année ».
En plus de recruter et former des cultivateurs, GreenWave travaille avec des chefs de cuisine pour élaborer de nouvelles recettes à base d'algues. Un restaurant new-yorkais propose ainsi un plat de pâtes à base d'algues et de carottes grillées à la sauce barbecue avec de la chapelure et du citron. Et les critiques sont excellentes. L'entreprise collabore également avec des fabricants pour produire de nouveaux aliments et avec des détaillants pour développer le marché des produits à base d'algues.
En 2015, GreenWave a remporté le . Ce prix de 100 000 dollars, remis chaque année par l'Institute Buckminster Fuller, est « décerné pour soutenir le développement et la mise en œuvre d'une stratégie remarquable » pour résoudre « certains des plus grands problèmes de l'humanité ».
Une approche similaire est adoptée le long des côtes norvégiennes. Ocean Forest est un projet collaboratif entre le plus grand exportateur de produits de la mer norvégien et une organisation de conservation de la nature. Comme GreenWave, son objectif est de créer des fermes marines produisant des algues, des fruits de mer et des poissons pour la fabrication d'aliments, de médicaments, de biocarburant et d'engrais. Ocean Forest cherche également à s'appuyer sur l'expertise scientifique de premier plan de la Norvège en aquaculture et sur les relations commerciales du secteur avec les grands grossistes/distributeurs du monde entier.
Nemo’s Garden en Italie
Une autre approche innovante de l'aquaculture est en train de prendre forme dans une petite baie au nord de l'Italie. Des serres sous-marines y sont utilisées pour faire pousser plus de 15 cultures, notamment du basilic, de la laitue et des radis.
Dans ce parc, baptisé , les plantes sont cultivées de manière hydroponique dans des solutions d'éléments nutritifs minéraux qui ne nécessitent pas de terre. Les biosphères sous-marines de Nemo's Garden se chargent de maintenir des températures constantes et un niveau d'humidité important grâce à la condensation naturelle ; ce sont les conditions idéales pour la production de cultures sans engrais ou pesticides synthétiques, sans eau douce ou source de chaleur.
Bien que les principes de base soient bien compris (il s'agit généralement de terrariums hermétiques placés dans l'océan), plusieurs années d'essais et d'erreurs ont permis aux exploitants de Nemo's Garden d'améliorer leur modèle. En effet, les premières biosphères avaient tendance à s'effondrer sous la forte pression de l'eau ou étaient détruites pas les tempêtes. Aujourd'hui, cette équipe utilise des structures en acrylique rigide, équipées de plusieurs capteurs pour contrôler le bon déroulement des opérations. Ils ont également compris quels substrats sont les mieux adaptés pour la production de différentes cultures dans ces environnements sous-marins.
Il est intéressant de constater que les cultures du Nemo's Garden poussent près de deux fois plus vite que sur terre, même s'il y a moins de lumière naturelle qui pénètre dans les sphères. Même si la raison exacte n'est pas encore connue, l'équipe pense que les températures et les niveaux d'humidité et de dioxyde de carbone plus élevés dans les sphères ont un impact favorable sur le développement des cultures.
Les effets sur l'environnement sous-marin environnant sont également positifs. Les plongeurs qui s'occupent des cultures disent voir plus de vie marine à proximité des biosphères, notamment des poulpes et des hippocampes, qui sont en voie de disparition.
L'équipe a maintenant l'intention de mettre en place des systèmes de serres évolutives pouvant être utilisées pour la production alimentaire commerciale. Pour cette prochaine étape, ils cherchent des îles et des régions côtières avec peu d'eau douce ou de terre cultivable pour commercialiser et améliorer leurs méthodes.
À l'heure actuelle, environ 98 % de nos aliments sont cultivés sur la terre, et 2 % sont récoltés dans les mers et océans. Les efforts innovants de GreenWave, Ocean Forest, Nemo's Garden et d'autres prouvent que les fermes sous-marines pourraient changer la donne. Cela permettrait aussi d'augmenter la sécurité alimentaire, de réduire les émissions de gaz à effet de serre et de développer de nouvelles sources d'énergie renouvelable.
