La loi des rendements décroissants en agriculture

Il est important pour un malthusien de pouvoir contester tous ceux qui disent que l’agriculture peut nourrir 10 milliards d’humains. Expliquer la loi des rendements décroissants en agriculture est un incontournable argument.

Malthus expliquait : « Lorsqu’un arpent a été ajouté à un autre arpent, jusqu’à ce qu’enfin toute la terre fertile soit occupée, l’accroissement de nourriture dépend de l’amélioration des terres déjà mises en valeur. Cette amélioration, par la nature de toute espèce de sol, ne peut faire des progrès toujours croissants. »

Aujourd’hui presque toute la terre arable est déjà mise en valeur. La nécessité de survie de populations trop nombreuses conduit à la dégradation des milieux fragiles ou nécessaires à la biodiversité : surpâturage, destruction des haies et des forêts, culture en plein désert…. Au bout du compte la fertilité des sols s’épuise, l’érosion s’installe, la latérisation s’ensuit dès que les apports chimiques ne masquent plus l’appauvrissement des terres. Nos sols ces dernières décennies ont perdu 80 % de leur matière organique et entre 70 % et 90 % (pour les sols viticoles) de leur population bactérienne et fongique. Leur tassement s’est irrémédiablement accentué. La COP16 de lutte contre la désertification a eu lieu en fin d’année 2024. La désertification concerne tout le monde, car elle englobe l’avancée des déserts, certes, mais aussi la dégradation des sols et leurs pertes de fertilité, posant la question de la ressource en eau et de la sécurité alimentaire. Sur les 197 pays participant à la COP, 169 se sont déclarés affectés à ce jour par la désertification. Actuellement, environ 2,3 milliards de personnes vivent déjà dans des zones arides, soit 31 % de l’humanité…

A l’horizon de 2100, jusqu’à 5 milliards de personnes pourraient vivre dans des zones arides. On sait qu’il faut cent ans pour régénérer un centimètre d’épaisseur de sol.

La deuxième perspective évoquée par Malthus est l’amélioration des terres déjà mises en valeur, soit en termes modernes la recherche de productivité. On considère habituellement les rendements à l’hectare en termes simplifiés, on ne considère pas en effet qu’il s’agit d’un rapport entre variables. Un calcul généralisé est nécessaire, il faut comparer la production et les facteurs mis en œuvre pour cette production. Le nombre de quintaux à l’hectare peut être transformé en calories et comparé au nombre de calories d’énergie (les intrants) nécessaire à cette production. On constate qu’on doit investir directement sous forme d’hydrocarbures deux fois plus d’énergie que ce qu’on récolte avec la mécanisation, les engrais, l’irrigation, la culture sous serre.

Une étude réalisée aux Etats-Unis montre même que l’énergie consommée par l’ensemble de la chaîne alimentaire, compte tenu du processus de transformation et de la distance parcourue par les produits agricoles, représente 10 fois l’énergie restituée sous forme de calories utilisées pour l’alimentation humaine. Nous mangeons du pétrole. La technologie ne peut rien contre la loi des rendements décroissants en agriculture. Elle accroît les problèmes au lieu de les résoudre.

L’agriculture est une illustration parfaite de l’échange constant entre matière et énergie. Basée sur l’assimilation chlorophyllienne, elle devrait donner plus qu’elle ne coûte puisqu’elle transforme l’énergie du soleil et les éléments de la terre. C’est ce qui a été fait pendant plusieurs millénaires, ce n’est plus le cas aujourd’hui de l’agriculture productiviste.

Lorsque le rendement durable d’un système naturel a  été franchi, la croissance de la consommation ne peut continuer qu’en consommant la ressource elle-même. C’est aussi ce qui se passe par rapport à nos ressources halieutiques.

Pour en savoir plus

1) Le futur a-t-il un avenir ? (pour une responsabilité socio-écologique) de Philippe Lebreton (2012)

Dès 1973, David Pimentel a fourni des bilans comparant trois pratiques culturales de maïs (pauvre, économe et intensif). Ces bilans permettent de constater l’applicabilité de la loi des rendements décroissants que l’on peut énoncer comme suit : au-delà d’un certain seuil, le gain de productivité d’un système devint de plus en plus faible par rapport aux dépenses nécessaires à le générer, ou bien encore : le supplément d’intrants nécessaires est supérieur au gain d’extrants résultant.

maïs	« pauvre » vers 1940	« économe » vers 1960	« intensif » vers 1980
production	16 quintaux/ha	50 quintaux/ha	90 quintaux/ha
Total dépenses en Mcal/ha/an	662	4718	15304
Recettes (récolte en Mcal/ha/an)	5600	17500	31500
Recettes/dépenses	8,5	3,7	2,1
Coût (Mcal/tonne)	414	944	1700

S’il est statistiquement exact que l’agriculteur français actuel nourrit 20 personnes alors que son ancêtre n’en nourrissait que 2.5, il convient de souligner que l’écosystème agricole fonctionnait autrefois en circuit relativement clos ; l’agriculteur produisait sa propre force de travail (bœufs et chevaux), transformait et commercialisait une forte partie de sa production. Actuellement il faut ajouter à la population agricole ceux qui fabriquent les tracteurs, les pétroliers, les chercheurs en chimie et en génétique, les fonctionnaires de l’INRA et du Crédit Agricole, les transporteurs, les industries de transformation, les commerçants de gros et de détail…

L’agriculture, qui dépendait depuis son apparition au Néolithique du flux constant d’énergie solaire captée par la photosynthèse chlorophyllienne, est devenue captive du stock d’énergie rare dont l’espérance de vie ne se compte pas en millénaires, ni même en siècles, mais en années. Qui plus est, en ayant troqué l’énergie solaire, certes diffuse mais durable, contre l’énergie fossile concentrée mais sans avenir, l’agriculture a certes vu croître spectaculairement sa productivité, mais au prix d’une baisse non moins spectaculaire de son rendement thermodynamique, ce qui signifie une réduction proportionnellement accrue de la quantité de vie future. (Nicholas Georgescu-Roegen)

L’agriculture européenne est entrée dans la zone des rendements décroissants. La crise de l’emploi et celle de l’énergie doivent intervenir comme facteurs d’adaptation. Il s’agit d’approfondir l’idée d’une économie énergétique villageoise autocentrée, approvisionnée, pour partie au moins, par combustion ou fermentation de produits agricoles locaux. Il faut donc que le paysan éthiopien puisse manger du teff, le paysan andin du quinoa, de l’amarante et du lupin, le paysan sénégalais du mil et du sorgho, que tous ces paysans ne soient pas obligés de rejoindre les bidonvilles.

 

2) The Collapse of Complexe Societies de Joseph Tainter (1988)

Joseph Tainter voit dans les rendements décroissants la raison sous-jacente de l’effondrement de toutes les civilisations anciennes, des premières dynasties chinoises à la cité-état grecque de Mycènes. Ces civilisations, utilisaient l’énergie solaire sous la forme de cultures et de récoltes de nourriture, de fourrage et de bois, ainsi que l’énergie du vent. Lorsque ces ressources ont atteints leurs limites, le système s’est brisé.

La civilisation industrielle occidentale est devenue plus grande et plus complexe que toute les précédentes grâce à l’exploitation de nouvelles sources d’énergie, notamment le charbon et le pétrole, mais ces ressources sont limitées. On observe de plus en plus de manifestations de la loi des rendements décroissants  : l’énergie nécessaire pour obtenir chaque nouveau joule de pétrole augmente et bien que la production alimentaire mondiale ne cesse de croître, une innovation constante est nécessaire pour faire face à la dégradation de l’environnement et l’évolution des parasites et des maladies – le rendement par unité d’investissement dans l’innovation est en régression. « Dans la mesure où les problèmes sont inévitables », prévient M. Tainter, « ce processus est en partie inéluctable. »

En mettant en œuvre de nouvelles solutions complexes nous allons buter sur le problème des rendements décroissants juste au moment ou nous allons être à court d’énergie bon marché et abondante. M. Tainter n’est pas convaincu que même une nouvelle technologie permettrait de sauver la civilisation à long terme. « Je considère parfois cela comme une croyance irrationnelle dans nos conceptions du futur », note-t-il. Même une société revigorée par de nouvelles sources d’énergie bon marché finira par faire face au problème une fois de plus. L’innovation elle-même est soumise à la loi des rendements décroissants.

3) Le macroscope, vers une vision globale de Joël de ROSNAY (1975)

Pourquoi ne pas retracer l’histoire de l’organisation sociale sous l’angle de l’énergie ? Cette approche est justifiée car les lois énergétiques ont priorité sur les lois politiques et économiques. Elles en constituent les fondements : il faut de l’énergie pour assurer le maintien d’une organisation ou pour permettre le changement. La combustion (réactions de la respiration couplées à celles de la photosynthèse) libère environ quatre fois plus d’énergie que la fermentation. Disposant de beaucoup plus d’énergie qu’il ne leur en fallait pour survivre, les organismes vivants se trouvèrent à la tête d’un surplus énergétique. C’est ce capital qui fut investi dans l’immense entreprise de l’évolution biologique.

Dans tous les systèmes de la nature, l’organisation se poursuit jusqu’à ce que le coût énergétique d’un accroissement de complexité soit équivalent à la totalité du budget énergétique donc ces systèmes disposent. Si ce budget est dépassé ou si les sources d’énergie se tarissent, ces systèmes se désorganisent et disparaissent. Il en est de même pour les systèmes sociaux. Dans une organisation complexe, chaque individu est relié aux autres par un réseau très dense de fonctions interdépendantes, impliquant des transferts d’énergie. Dans les sociétés modernes, près de la moitié de l’énergie reçue par les individus sous forme de salaires, de produits manufacturés ou d’aliments doit retourner à « l’organisation » (c’est-à-dire l’Etat) sous forme d’impôt et de taxes pour que la survie du système social soit possible.

La loi des rendements décroissants s’applique. Dans de nombreuses entreprise ou équipes de travail, on a atteint depuis longtemps, et  sans s’en apercevoir, la limite des rendements. On continue pourtant dans le but d’améliorer ces rendements à dépenser des quantités élevées d’énergie alors que le facteur limitant reste totalement inaperçu. En navigation, à partir d’une certaine vitesse, l’augmentation de la voilure et les efforts de l’équipage n’ont qu’un effet marginal sur l’accroissement de la vitesse. De plus, avec l’accélération de la consommation d’énergie, l’action de l’homme sur la nature prend des proportions alarmantes. Contrecoup de cette action : les trois grandes crises énergétiques que traverse notre civilisation industrielle, la crise des matières premières, la crise alimentaire et la crise de l’environnement. La quantité totale des déchets résultant du métabolisme de l’organisme social atteint aujourd’hui des ordres de grandeur tout à fait voisins des quantités totales d’éléments recyclés par l’écosystème.

4) https://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_des_rendements_d%C3%A9croissants

En économie, la loi des rendements décroissants énonce le principe selon lequel le rendement marginal (ou productivité marginale) obtenu par l’utilisation d’un facteur de production supplémentaire (le capital ou le travail) diminue, toutes choses égales par ailleurs. Le facteur de production est traditionnellement le travail ou le capital, mais le raisonnement a été étendu à d’autres champs.

Au XIXe siècle, les économistes se concentrent notamment sur la terre en tant que facteur de production (comme Malthus). Le rendement des champs pétrolifères suit aujourd’hui la loi des rendements décroissants. Cette loi est ensuite reprise dans le cadre de la production industrielle, pour laquelle les deux facteurs de productions étudiés sont le travail et le capital. Lorsqu’un de ces facteurs de production augmente mais pas les autres, la production augmente et la production marginale diminue.

Afin d’expliquer la croissance économique de long terme constatée, le modèle de Solow et Cobb-Douglas ont ajouté un facteur technologique (ou progrès technique) pour « contourner » ce que certains interprètent comme une limite théorique à la loi des rendements décroissants. Un exemple fréquemment utilisé pour affirmer la limite de la théorie et souligner la prépondérance du progrès technique est celui de l’innovation en agriculture : chaque innovation dans la production d’engrais et la mécanisation des récoltes a permis d’enrayer les rendements agricoles décroissants. Toutefois, cette argumentation aussi a ses limites étant donné que les rendements agricoles mondiaux sont justement en train de décroître pour de multiples raisons, dont les pratiques agricoles non soutenables, l’érosion des sols et le dérèglement climatique.