Repenser les rotations culturales en fonction des besoins alimentaires et des changements climatiques
Deux études menées par des chercheurs de l'Université de Liège, en collaboration avec l’Universidade Federal do Rio Grande do Sul (Brésil) et la Michigan State University (USA), portant sur la conception de rotations culturales alliant durabilité environnementale, alimentation saine et adaptation au changement climatique, montrent que les systèmes intégrant cultures et élevage augmentent la capacité d’adaptation face au changement climatique - notamment via la résistance face aux évènements climatiques extrêmes - mais aussi de mitigation, via le stockage de carbone et la diminution des émissions de gaz à effet de serre.
L
a rotation culturale, dont les premières pratiques remontent au Moyen-âge, consiste à alterner différentes espèces végétales sur une même parcelle agricole d'une année à l'autre, selon une séquence planifiée. Cette pratique, qui constitue l'un des piliers de l'agronomie durable, améliore la fertilité des sols, réduit la pression des maladies et des ravageurs, et limite le recours aux intrants chimiques. Deux études complémentaires menées par des scientifiques de l'Université de Liège (Faculté de Gembloux Agro-Bio Tech et Faculté des Sciences) se sont penchées sur la conception de systèmes agricoles capables de nourrir les populations selon des régimes sains et durables, tout en s'adaptant aux aléas climatiques à venir. Ces études apportent des éléments de réponse concrets et transposables à l'échelle wallonne.
Co-concevoir des rotations culturales en lien avec l'alimentation humaine
"Lors de la mise en place de notre premier projet, nous avons co-conçu des modèles de rotations culturales diversifiées en Belgique avec des agriculteurs et des experts de plusieurs disciplines », explique Caroline De Clerck, agronome à la Faculté de Gembloux Agro-Bio Tech. Un processus d'optimisation a ensuite été développé afin d'adapter ces rotations à des régimes alimentaires cibles, à la fois sains pour l'humain et durables pour l'environnement, le tout en accord avec les recommandations de la EAT-Lancet Commission. Cette approche cherche notamment à limiter les importations et exportations de denrées alimentaires et d'aliments pour animaux, tout en valorisant au mieux les co-produits des cultures au sein des exploitations.
Simuler les performances de ces rotations face aux scénarios climatiques
Les chercheurs ont ensuite mis en regard trois rotations issues du premier travail : un scénario dit « business-as-usual » centré sur les cultures de rente, un scénario végan excluant tout élevage, et un système intégré cultures-élevage incluant des prairies temporaires. Ces rotations ont été simulées à l'échelle de toute la Wallonie, sous dix scénarios distincts de changement climatique.
"Les résultats indiquent que les systèmes intégrés cultures-élevage présentent une stabilité et une résistance supérieures face aux événements climatiques extrêmes, explique Mathieu Delandmeter,docteur en agronomie de Gembloux Agro-Bio Tech. Ils contribuent également à la diminution du lessivage des nitrates, et à l'atténuation du changement climatique, grâce à la séquestration du carbone dans les sols et à la réduction des émissions de gaz à effet de serreUn avantage que ne procurent pas les rotations orientées uniquement vers les grandes cultures ou vers une agriculture sans élevage.
Au-delà de la seule productivité
L'un des apports de ces deux études réside dans le choix des indicateurs évalués. Contrairement à de nombreuses études agronomiques qui se concentrent principalement sur la productivité, ces travaux mobilisent des modèles de simulation capables de prendre en compte simultanément la stabilité des rendements, les émissions de gaz à effet de serre, le stockage de carbone et la qualité de l'eau. Les modèles de culture utilisés permettent en outre d'intégrer des contextes pédoclimatiques (qui combinent les dimensions du sol et du climat) variés, là où les approches habituelles par flux de matière se limitent aux statistiques nationales et ne peuvent pas simuler les effets du changement climatique. L’originalité de l’approche développée dans l’article publié dans Global Change Biology réside également dans l’utilisation du modèle pour identifier précisément comment les différents systèmes agricoles résistent à des évènements climatiques extrêmes tels que des sécheresses ou des inondations – de tels évènements étant prévus d’augmenter en intensité et fréquence à l’avenir en Wallonie, comme démontré dans l’article.
Les rotations culturales développées par ces scientifiques sont réalistes pour une mise en œuvre concrète en Wallonie. Elles sont d'ailleurs testées sur le terrain depuis novembre 2020 à la ferme expérimentale, sur le campus de Gembloux Agro-Bio Tech, dans le cadre de l'expérience de longue durée EcoFoodSystem.
Ces travaux s'inscrivent dans une réflexion plus large sur la transition des systèmes alimentaires en Europe. Ils montrent que la conception de rotations culturales diversifiées, pensées en lien avec les régimes alimentaires des populations, peut concilier plusieurs objectifs en apparence contradictoires : nourrir, préserver l'environnement et s'adapter au climat. La piste de l'intégration cultures-élevage mérite ainsi d'être sérieusement considérée dans les politiques agricoles wallonnes et européennes.
Références scientifiques
- De Clerck C., Desmarez T., Delandmeter M., de Faccio Carvalho P.C., Dumont B. & Bindelle J. Designing crop rotations to support sustainable and healthy diets, Agronomy for Sustainable Development, 2026. DOI 10.1007/s13593-026-01084-z
- Delandmeter M., Basso B., Fettweis X., Lacroix C., Aubry P., Bindelle J. & Dumont B., Livestock Integration Into Cropping Systems Enhances Their Climate Change Resistance and Mitigation While Reducing Their Environmental Impacts, Global Change Biology, 2026. DOI 10.1111/gcb.70765
