Quelle agriculture pour répondre aux besoins alimentaires tout en préservant la qualité de l’eau ? Une approche systémique des flux d’azote dans le continuum sol-plante-eau-alimentation

Les pollutions diffuses agricoles sont l’une des causes principales de la dégradation des masses d’eau en France et en Europe.  Malgré les efforts engagés pour réduire l’usage massif des engrais et pesticides de synthèse, notamment dans le cadre de la directive Nitrates et la directive-cadre sur l’eau, la situation reste encore préoccupante. Des changements plus radicaux sont nécessaires pour préserver les ressources destinées à l’alimentation en eau potable, mais aussi la bonne santé des écosystèmes aquatiques. Une agriculture qui se passerait de tout pesticide et engrais de synthèse, comme l’agriculture biologique, serait-elle en capacité de répondre à nos besoins alimentaires actuels et à venir ? Comment refermer les cycles de nutriments, pour entretenir la fertilité des sols et éviter les pertes en cascade dans l’environnement ? 
Nous aborderons ces questions au travers d’une approche systémique permettant de représenter les flux d’azote dans le continuum sol-plante-eau-alimentation, développée au sein du laboratoire Milieux environnementaux, transferts et interactions dans les hydrosystèmes et les sols (CNRS/Sorbonne Université/EPHE). Il s’agira de croiser expériences de terrain et modélisation pour analyser les performances agro-environnementales de différents systèmes de production (maraîchage, polyculture-polyélevage, grandes cultures) et les risques de lixiviation associés. 
Enfin, dans une perspective de scénarisation prospective nous verrons comment la combinaison de trois leviers clés permettrait d’envisager la mise en œuvre de système agro-alimentaires durables aux échelles locales, nationales et internationales en s’appuyant sur : (i) la reconnexion culture-élevage ; (ii) des rotations longues et diversifiées incluant des légumineuses graines et fourragères;  et (iii) un changement de régime alimentaire avec une diminution de la consommation de protéines animales.