Réduire les émissions de GES et décarboner l’atmosphère, la voie des OGM s’impose!

Stocker durablement du carbone organique dans le sol impose l’obtention de nouvelles variétés de plantes « puits à carbone » obtenues en faisant appel à des stratégies lourdes en génie génétique. 

L’Académie de l’agriculture a organisé un colloque intitulé « Gaz à effet de serre – Les solutions apportées par l’agriculture » le 9 février 2022 alors que le ministre de l’Agriculture, Julien de Normandie « a constitué au niveau européen un cadre propice au développement et à l’accélération de la captation du carbone dans les sols ».

Les programmes de stockage de carbone organique (Carbone agri, Label bas carbone grandes cultures) apportent des solutions nécessaires pour tendre vers la neutralité carbone mais pas efficaces pour déstocker l’atmosphère en CO2.

Or c’est pourtant la condition sinequanone pour inverser la courbe de température de l’atmosphère terrestre à l’origine des dérèglements de ses climats. Tout d’abord parce qu’il est impossible, avec les moyens employés, de stocker indéfiniment du carbone organique dans un sol car au-delà d’un certain seuil, les taux de carbone organique plafonnent.

Par ailleurs, Baptiste Soenen, chef du service Agronomie, économie, environnement au sein d’Arvalis-Institut, démontre que le stockage de carbone porte sur des quantités limitées de carbone, liées, en grandes cultures, à l’activité de photosynthèse des plantes.

Or le rendement photosynthétique est très faible et seule une faible quantité de carbone captée et transformée en matière organique est stockable en carbone organique dans le sol, transformable en coproduits ou épandus sous forme d’excréments.

Sur 100 tonnes de carbone capté par une culture de blé, 77 tonnes sont restituées dans l’atmosphère sous forme de CO2.

Enfin, toutes ses mesures de réduction des émissions de GES et de stockage de carbone reposent in fine sur le métabolisme photosynthétique des plantes. « Or ce qu’elles vivent depuis l’avènement de l’ère industriel est inédit, explique Alain GOJON, Directeur de recherche INRAE Montpellier. Au cours des derniers millions d’années, les plantes se sont adaptées à des changements climatiques extrêmes et à des milieux parfois inhospitaliers mais elles n’ont jamais eu à faire face à une modification rapide du taux de CO2 atmosphérique ».

Aussi, le mécanisme photosynthétique en C3, quasiment adopté par toutes les plantes, n’a pas changé. Mais il n’est pas adapté pour rendre plus efficace la photosynthétique quand le taux de concentration de CO2 augmente.

Quant aux plantes en C4 (maïs, sorgho, cannes à sucre), leur rendement photosynthétique est plus efficace mais dans ce cas de figure,  le taux de CO2 atmosphérique n’influe sur leur métabolisme puisque ces plantes régulent à l’échelle cellulaire et à un niveau bien plus élevé que celui dans l’atmosphère, le taux de concentration de ce gaz.

Aussi, la neutralité en carbone de l’activité humaine et surtout la « décarbonation » de l’atmosphère en CO2 impose la sélection et l’obtention de plantes « puits de carbone » qui n’existent pas à l’état naturel.

Les voies d’améliorations seraien donc génétiques et à contre courant des aspirations de la société car elles font appel à des « stratégies de sélections génétiques lourdes », affirme Alain Gojon.

Il s’agirait par exemple de modifier le métabolisme des plantes terrestres en leur transplantant une partie du génome de certaines bactéries ou d’algues très efficaces pour transformer du carbone atmosphérique en carbone organique.

Autre voie de recherche envisagée,  supprimer le cycle photo-respiratoire des plantes, qui conduit à la restitution dans l’atmosphère, d’une partie du CO2 stockée le jour par photosynthèse. Le CO2 alors relâché serait immédiatement réemployé pour la photosynthèse.

En transformant génétiquement des plantes pour les doter d’un système racinaire très développé, les plantes seraient alors en mesure de capter et surtout de stocker davantage de carbone, des nitrates et de l’azote atmosphérique sous forme organique. Les capacités de stockage de carbone et d’azote des racines sont bien plus importantes que leurs organes aériens (feuilles, tiges).

Quoi qu’il en soit, le carbone et l’azote stockés sont toujours restitués à termes dans l’atmosphère. Mais l’enjeu est de retarder au maximum cette restitution.

La réduction de gaz à effet de serre passe par aussi par une meilleure efficience de l’azote minéral épandu, produit à partir de gaz.

Comparée aux autres pays, la France est du reste très bien placée à l’échelle mondiale. En 60 ans, le taux d’efficience a progressé de 61 %.

Mais comme pour le carbone, une des voies prometteuses pour faire encore mieux est la sélection variétale et le recours à des stratégies génétiques lourdes. Plus les plantes seront capables d’absorber efficacement des engrais azotés chimiques, moins il sera nécessaire d’en épandre. Dans certaines variétés de riz, il est possible de remplacer des gènes régulateurs dans la nutrition azotée par d’autres plus efficaces.

Autre voie de recherche envisagée pour réduire les émissions de GES,  supprimer le cycle photo-respiratoire des plantes en les dotant des moyens métaboliques nécessaires pour réemployer le CO2 relâché la nuit. Les pertes de gaz seraient ainsi limitées.

Or actuellement, la photo-respiration conduit à la restitution dans l’atmosphère, sans moyen de contrôle, d’une partie du CO2 stockée le jour par l’activité photosynthétique des plantes.

Légende photo: Expérimmentation de plantes OGM en laboratoire – Andriano – cz