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Les semenciers prêts à livrer la bataille de l’adaptation au dérèglement climatique

La recherche sur les semences est attendue au tournant face au défi du siècle : produire des variétés plus résilientes, capables de s’intégrer dans un environnement plus incertain. Les semenciers sont mobilisés alors que l’évolution de la réglementation sur les NBT (les nouvelles techniques de sélection variétale) initiée par la Commission européenne devrait leur faciliter le travail.

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Arvalis
Arvalis a développé des outils de phénotypage pour caractériser les évolutions apportées aux semences côté champs.

Coup de chaud par-ci, absence de pluie pendant de longues semaines par-là, excès de précipitations qui noient les plantations ailleurs… La succession d’aléas climatiques fait de l’agriculture une science bien inexacte. Un avant-goût du dérèglement climatique dont l’accélération promet d'affecter les cultures dans les décennies à venir : face à la conjugaison des stress, les experts du GIEC estiment que les rendements sur les blés, riz et maïs pourraient décrocher de 2% par décennie à compter de 2030.

Tout part de la graine

Le cocktail ? Une accumulation de stress abiotiques, c’est-à-dire liés à l’environnement, cumulés à une pression biotique croissante : le dérèglement climatique devrait charrier son lot de ravageurs alors même que le Pacte vert européen prévoit une réduction constante de l’utilisation des pesticides. L’agriculture doit trouver des solutions. La recherche de nouvelles variétés de cultures plus résilientes est un vecteur d’adaptation bien identifié. Ça tombe bien : l’écosystème français fait référence en la matière tandis que les semenciers des quatre coins du globe se disent parés à relever le défi.

«Nous ne partons pas de zéro», pose Jean-Pierre Cohan le chef du département adaptation des semences chez Arvalis, institut technique en France référent, qui – entre autres - expérimente les variétés développées par les semenciers pour juger de leur pertinence et aiguiller les agriculteurs. «Toutes les études que nous avons mené soulignent que globalement les variétés des années 2020 sont plus résilientes que leurs prédécesseures», illustre-t-il. Ce qui ne signifie pas pour autant que ces variétés seront encore pertinentes dans dix ans.

Mathilde Causse, directrice de recherche du département génétique à l’Inrae, l’Institut national de la recherche agronomique, témoigne d'une accélération du rythme de la recherche. «Les techniques de sélection variétale évoluent très vite. En 2012, nous avons séquencé pour la première fois le génome de la tomate à l’issue de six ans de recherche et d’investissements importants : aujourd’hui, pour quelques centaines d’euros, nous pouvons séquencer une variété en quinze jours.»

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Acteurs publics et privés s’appuient sur une kyrielle de techniques, comme le phénotypage, soit la caractérisation des variétés par l’analyse de ses traits observables. Plus question de jouer l’agronome en herbe, bèche, loupe et calepin calé sous le coude : dans des parcelles expérimentales, des machines jonchées de capteurs collectent une foule de données. Appareils photos, lasers, spectroradiomètres pour l’étude de l’azote… Arvalis a même développé une plateforme de phénotypage «haut débit» sur des parcelles expérimentales où 300 variétés sont évaluées chaque année sur leur résistance à la sécheresse.

Semencier cherche compétences

«Ces nouvelles techniques impliquent un changement assez profond des compétences : avant, nous nous bornions à recruter des chimistes, des biologistes, des généticiens… Il nous faut désormais chercher des compétences dans l’IA, le numérique, la modélisation», indique Raphaël Dumain, le responsable innovation monde de Bayer, le géant allemand de la chimie qui dispose aussi d’une activité semences.

L’idée est de rattacher ces données à des observations faites sur le génome de la plante. Option blouse blanche et pipette : début juin, Elisabeth Chanliaud, la directrice recherche Europe de Limagrain nous accueillait pour une visite du centre de Chappes (Auvergne) du semencier. «Les technologies de séquençage permettent une révolution dans la compréhension des variétés, confiait-elle. L’utilisation de nombreux marqueurs génétiques (une balise posée sur une portion d’ADN censée correspondre à un gène précis, NDR) nous permet de faire un tri plus rapide des variétés. Dans les parcelles expérimentales, les dernières serres permettent de faire croître jusqu’à six générations en deux ans.»

Un effort qui mobilise aussi les équipes informatiques. «Nous mettons au point des jumeaux numériques qui vont simuler l’impact des conditions agronomiques d’une zone sur le développement d’une plante, corrobore Raphaël Dumain. La caractérisation génétique nous permet aussi de simuler des croisements.»

Le potentiel est réel. D’autant que le très probable assouplissement de la réglementation sur les NBT («new breeding techniques», soit les «nouvelles techniques d’édition génomique»), dans le sillage de la proposition de révision de la directive sur les OGM faite par la Commission européenne le 5 juillet, devrait permettre me développement de méthodes de sélection moléculaire plus fines. L’évolution de la réglementation permettra de réduire drastiquement le coût de la recherche – autorisant ainsi des acteurs de taille plus petite à se pencher sur le sujet. C'est notamment via l’utilisation des ciseaux génétiques (technique crispr-cas9) qu'est rendue possible une intervention précise sur le génome.

Paroles, Paroles, Paroles

Mais attention toutefois à ne pas trop se laisser bercer par les promesses des entreprises. Les attentes vis-à-vis des nouvelles variétés sont énormes et ces demandes d'en faire toujours plus compliquent mécaniquement le travail des semenciers. «Les discours omettent parfois de souligner le temps nécessaire à la création de ces nouvelles variétés», estime François Desprez, le président de Semae, l’interprofession des semences, et par ailleurs dirigeant du groupe Florimond Desprez, un acteur important du secteur. 

Exemple avec les fameuses NBT. Le numéro 1 du secteur Syngenta a pu se montrer optimiste par le passé sur le sujet mais les premières annonces tardent. «Il y a encore peu de réalisations en la matière, poursuit François Desprez. Il n’y a à ce jour que deux applications commercialisables : la tomate "Gaba" développée pour le marché asiatique et un soja qui permet d’avoir une huile avec un meilleur profil d’acides gras», poursuit-il. 

Simple inertie ? Si des projets sont attendus (un inventaire ici), François Desprez n’est pas seul à tempérer le bond en avant attendu sur l’édition génomique. «La mutagenèse (mutation génétique au sein de l’organisme vivant, en opposition à la transgène, utilisée pour les OGM, où un gène tiers intervient, ndlr) par utilisation des radiations ionisantes a été utilisée dès les années 1960 et suscitait alors beaucoup d’espoirs, comme les NBT en 2020», rembobine le syndicat Sud Inrae dans un communiqué daté de mai 2022

Seulement, «le nombre de variétés issues de technologies de biologie moléculaire est faible par rapport aux moyens financiers et scientifiques engagés dans ces programmes. Dans la majorité des cas, le processus d’élaboration d’une variété cultivable nécessite une longue période de sélection et de fixation après la modification du génome», pointent les chercheurs. La diversité des acteurs de la filière – Semae compte 69 semenciers en France, la plupart sont des PME – induit aussi des niveaux de maturité technologique différents.

Plus largement, si la recherche est mobilisée pour adapter les semences au dérèglement climatique, toutes les variétés ne sont pas logées à même enseigne. La connaissance du génome n’est pas la même selon les espèces : la tomate désormais est bien connue, le blé et son architecture complexe, tarde à révéler tous ses secrets. Les légumineuses, vecteur pourtant régulièrement évoqué de la transition agroécologique, appelées à se développer tant dans les champs que dans les assiettes, sont souvent bien oubliées des programmes de recherche des grands semenciers. Ils arguent manquer de débouchés.

Impasses de la recherche

Côté champs, la quête de diversification des variétés n’est pas une sinécure. «Les variétés "passe-partout" ça n’existe pas, les producteurs vont devoir combiner les variétés sur leurs exploitations pour augmenter la résilience», explique pourtant Jean-Pierre Cohan. «La diversification se heurte souvent à des verrous en amont ou en aval des filières», notait déjà un rapport remis au Conseil général de l’alimentation (CGAAER) en 2019. Il cite le cas de l'amont : les coopératives décident de l'offre variétale de l'année, ce qui empêche souvent les agriculteurs d'accéder aux dernières variétés mises au point par les chercheurs. Le rapport pointe aussi «l'aval transformateur de légumineuses, [où] un opérateur national majeur s'approvisionne au Canada et y construit une usine.»

Certaines initiatives existent. La coopérative In Vivo valorise depuis quelques années un mélange cinq blés dans ses moulins à des fins de panification. Mais l’évolution n’est jamais simple : par exemple, les orges que la coopérative fournit à de grands clients comme Kronenbourg sont encore loin de répondre à un tel cahier des charges. Chez Limagrain, les outils industriels de ses filiales Jacquet et Brossard ne jurent que par une farine bien calibrée.

Last but not least, si la data monte en puissance, attention à son dégât collatéral, l’excès de données. Qui fait parfois oublier l’essentiel : la conservation du patrimoine de variétés existant (et sa valorisation). «Aujourd’hui, tout le monde veut ses variétés résilientes aux changement climatique, note Nathalie Augé, directrice communication du Geves, l’organisme public qui veille au catalogue des variétés nationales. Il y a dix ans, ce n’était pas une préoccupation. D’où l’importance de conserver un maximum de ressources génétiques : on ne sait pas de quoi demain sera fait.» Pour les semenciers, le champ des possibles est vaste.

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