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Biologie évolutive et pratiques agricoles
P.196-197

ACTIVITÉ DOCUMENTAIRE


4
Biologie évolutive et pratiques agricoles




Depuis la révolution agricole, la nécessité d’augmenter les rendements pour subvenir aux besoins a progressivement dirigé l’agriculture vers un modèle intensif, avec un recours massif aux intrants et à la monoculture.

➜ Quel est l’impact de l’agriculture intensive sur la biodiversité ?


Ce que j’ai déjà vu



Doc. 1
Évolution de la couverture forestière en Nouvelle-Zélande

La forêt néo-zélandaise est très riche en biodiversité. Cependant, de nombreuses espèces répertoriées y sont éteintes ou en déclin. Actuellement, on compte 55 % de terres agricoles et 27 % de forêts en Nouvelle-Zélande. Premier exportateur mondial de produits laitiers, le modèle hyperproductiviste néo-zélandais est connu pour ses nombreuses fermes d’élevage intensif de plus de mille vaches.

Évolution de la couverture forestière en Nouvelle-Zélande

Source : Guide critique de l’évolution, G. Lecointre, Belin.

Doc. 2
Effet d’un pesticide sur la densité des vers de terre dans le sol

Les vers de terre sont une composante fondamentale de la biodiversité des sols : ce sont des décomposeurs qui entrent dans les réseaux alimentaires et qui favorisent leur aération, l’infiltration des racines, ou encore la minéralisation de la matière organique.

Effectif de vers de terre et pesticides

Source : Pelosi C., et al, Poster, 2014.

Effectif de vers de terre et pesticides. IFT : indice de traitement phytosanitaire, un indicateur de l’utilisation de pesticides, en nombre de doses de référence utilisées par hectare pour une culture.

Doc. 3
L’élevage bovin limite la biodiversité

Le surpâturage bovin limite la reconstitution de la forêt.

Le surpâturage bovin limite la reconstitution de la forêt.

Doc. 4
Évolution de la diversité du blé cultivé en France au cours du temps

Des variétés de blés anciennes cultivées laissent place progressivement à des lignées pures de blé, modernes et souvent cultivées en monoculture intensive. L’indice Ht intègre notamment la diversité génétique de la variété et la diversité entre les variétés.

Indice Ht en fonction du temps.

Indice Ht en fonction du temps.

Ressource complémentaire

Visionnez un reportage sur le modèle agricole néozélandais :


Doc. 5
Un ravageur des cultures : le doryphore de la pomme de terre (Leptinotarsa decemlineata)

le doryphore de la pomme de terre

En consommant les feuilles, le doryphore affecte le développement des tubercules. Au sein des écosystèmes naturels, la taille des populations est régulée (ressources limitées, présence de prédateurs, de pathogènes, etc.). En domestiquant des pommes de terre sauvages, on sélectionne certains caractères intéressants : taille, goût, croissance rapide, etc. L’ensemble de ces traits sélectionnés est appelé syndrome de domestication. Mais en cultivant abondamment une plante domestiquée, les humains participent aussi à la prolifération de ravageurs. La domestication et la culture d’une plante contribuent à la diversification génétique et à la modification des caractères du ravageur et de son cycle de vie, le rendant encore plus néfaste aux cultures.

Doc. 6
Effet de l’utilisation de pesticides pour lutter contre les ravageurs

Schéma de l'effet de l’utilisation de pesticides pour lutter contre les ravageurs

Doc. 7
Lutte chimique contre le doryphore : une course contre la montre

De nombreux insecticides chimiques sont employés pour lutter contre les doryphores. Pour une bonne utilisation des pesticides, les fabricants préconisent d’espacer les applications, d’utiliser plusieurs produits et de procéder par alternance.

Schéma de la lutte chimique contre le doryphore

Source : ONU pour l’alimentation et l’agriculture.

Doc. 8
Progression de la résistance du doryphore

Quand une résistance à un insecticide est observée dans un champ, les agriculteurs augmentent les doses de pesticides dans un premier temps. La pression de sélection s’accroissant, le caractère résistant se répand d’autant plus vite. Il est alors nécessaire de développer de nouveaux pesticides. Actuellement, on trouve des doryphores multirésistants dans de nombreux pays.

Progression de la résistance du doryphore

Nombre cumulé de molécules utilisées pour la lutte contre le doryphore pour lesquelles une résistance est observée.

Supplément numérique
Une espèce évolue constamment
Doc. A
L’hypothèse de la « reine rouge »

Illustration d’Alice et la reine rouge qui courent, tout en restant à la même place

Illustration d’Alice et la reine rouge qui courent, tout en restant à la même place. Elle symbolise la course aux armements entre les espèces d’un écosystème.

La notion de course contre la montre correspond à l’hypothèse dite de la « reine rouge », très célèbre en biologie évolutive : une espèce évolue constamment en lien avec les modifications du milieu et des espèces en interaction avec elle.

L’hypothèse de la « reine rouge » est proposée par Leigh Van Valen en 1972 et tire son nom d’un épisode du livre de Lewis Carroll : De l’autre côté du miroir.

Par exemple, un doryphore qui se nourrit des feuilles d’une plante évoluera selon l’apparition et la sélection de certains caractères avantageux dans cet environnement. Mais la plante évoluera également, à titre d’exemple, en fabriquant une molécule toxique au doryphore, caractère qui va l’avantager face à la pression exercée par les doryphores. De même, les prédateurs du doryphore évolueront au cours du temps, ainsi que ses parasites, ses concurrents, le milieu, etc. Il faut donc considérer le doryphore dans un écosystème en constante dynamique et dans lequel l’insecte doit évoluer ou, dans le cas contraire, ne pourra pas se maintenir.

Dans le cas de l’utilisation d’un pesticide contre le doryphore, la sélection naturelle favorise certains caractères chez ce dernier, comme par exemple une résistance au pesticide. Le doryphore évolue donc dans ce sens au cours des générations, ce qui lui permet de se maintenir. En retour, les humains devront développer de nouveaux pesticides pour lutter efficacement contre lui.

Vocabulaire

Intrant : produit apporté à l’agrosystème pour augmenter le rendement (ex. : engrais, produit phytosanitaire, etc.).

Monoculture : pratique agricole consistant à privilégier l’emploi d’une seule espèce ou variété sur une parcelle.

Multirésistants : individus qui tolèrent plusieurs classes d’insecticides.

Questions

1. Doc. 1 (⇧) , Doc. 2 (⇧) , Doc. 3 (⇧) et Doc. 4 (⇧) Montrer que la biodiversité est affectée par l’agriculture intensive.


2. Doc. 5 (⇧) , Doc. 6 (⇧) , Doc. 7 (⇧) et Doc. 8 (⇧) Expliquer comment les êtres humains luttent contre le doryphore.


3. Bilan Montrer que l’utilisation de pesticides en agriculture intensive favorise le développement de ravageurs résistants et expliquer en quoi cela constitue un enjeu agricole majeur.
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