Répondre à la demande alimentaire future tout en respectant les limites environnementales
Le monde est confronté à des défis de plus en plus importants pour nourrir une population croissante de manière durable, avec un minimum d’effets néfastes sur l’environnement. Simultanément, des crises multiples telles que le changement climatique et la perte de biodiversité exercent une pression supplémentaire sur les ressources naturelles telles que l’eau et la terre, ainsi que sur les systèmes alimentaires mondiaux qui en dépendent. Ces questions ont été abordées à l’aide de modèles globaux, par exemple de l’utilisation de l’eau et de l’utilisation des sols dans le cadre de différents scénarios, mais en considérant généralement chacun d’entre eux de manière isolée. Dans une approche pionnière, le projet SOS.aquaterra(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par le CER, a développé un modèle de système alimentaire intégré qui prend en compte les interactions entre les ressources clés utilisées pour la production alimentaire: l’eau, la terre et les nutriments. Cette solution a permis d’examiner pour la première fois le potentiel de mesures multiples pour accroître la disponibilité alimentaire tout en respectant les principales limites planétaires.
Exploiter les ensembles de données spatio-temporelles et les modèles agronomiques et hydrologiques
«Le projet a mis au point un modèle intégré recourant à des ensembles de données mondiales ouvertes et à des résultats de modèles mondiaux existants pour comprendre comment nous pourrions évoluer vers des systèmes alimentaires plus durables», explique le coordinateur du projet, Matti Kummu, de l’université Aalto(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Les modèles de SOS.aquaterra tiennent compte de l’utilisation des sols et de l’eau. Ils prennent également en considération le cycle approprié des nutriments vitaux pour l’agriculture (comme l’azote et le phosphore) ainsi que le maintien des écosystèmes naturels pour préserver la biodiversité, deux éléments cruciaux pour une production alimentaire durable. En outre, le projet a mis l’accent sur les approches pluridisciplinaires en intégrant les facteurs socio-économiques aux sciences du système terrestre, créant ainsi des ensembles de données complets qui peuvent influencer la recherche et les politiques futures dans différents domaines. Bien que cela n’ait pas été prévu à l’origine, «nous avons introduit des concepts tels que l’“espace climatique sûr” pour l’agriculture et contribué à la redéfinition des limites planétaires de l’eau douce. Ces actions ont considérablement amélioré la compréhension des effets du changement climatique et de la gestion durable de l’eau», poursuit Matti Kummu. Dans l’ensemble, les modèles de SOS.aquaterra ont permis de déterminer quantitativement les «espaces opérationnels sûrs» concernant les limites planétaires, en minimisant les dommages irréversibles à l’environnement, y compris ceux dus aux effets sur les schémas climatiques.
Défis et opportunités pour répondre durablement à la demande alimentaire future
Parmi les nombreuses réalisations notables du projet, l’équipe a montré l’impact des activités humaines sur les cycles mondiaux de l’eau douce(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), contribuant à la crise mondiale de l’eau. SOS.aquaterra a mené des efforts pour réviser la limite planétaire de l’eau douce, en documentant la dernière mise à jour des limites planétaires(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). En outre, les scientifiques ont exploré l’espace climatique sûr pour la production alimentaire, en montrant comment les scénarios d’émissions élevées pourraient compromettre la production de cultures vivrières et de bétail au-delà des conditions climatiques sûres(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). «Nous avons identifié des stratégies d’utilisation efficace des ressources, en explorant les possibilités de piégeage du carbone dans la production animale et les changements dans la capacité de charge des prairies mondiales», ajoute Matti Kummu. SOS.aquaterra a également exploré des voies socio-économiques pour des systèmes alimentaires durables et a évalué les facteurs influençant la perte de nourriture et la variabilité du rendement des cultures. Ces travaux ont mené à la publication de plusieurs nouveaux ensembles de données infranationales mondiales, notamment sur l’inégalité des revenus et la migration humaine(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre).
L’action, pas la réaction: anticiper l’avenir avec des stratégies ciblées
Le code et les données de SOS.aquaterra sont librement accessibles dans tous les articles publiés. Les modèles et les ensembles de données du projet aideront les utilisateurs à modéliser de manière dynamique les interactions des systèmes alimentaires et à anticiper les défis futurs, tels que la gestion des ressources face aux effets du changement climatique, afin de créer des stratégies pour des systèmes alimentaires durables. «Une meilleure compréhension de la manière de gérer la production alimentaire dans les limites de l’environnement peut guider la politique et l’innovation afin de garantir des pratiques durables à l’échelle mondiale pour une sécurité alimentaire à long terme dans des conditions changeantes», conclut Matti Kummu. L’approche pionnière de SOS.aquaterra fondée sur l’intégration des limites planétaires, pourrait être la voie à suivre pour s’attaquer aux interactions complexes des systèmes alimentaires et du changement climatique avec les ressources naturelles, les flux de nutriments, la biodiversité et l’économie sociale.
