Cinq façons dont la technologie nucléaire permet d’améliorer l’agriculture et la sécurité alimentaire

Certaines des méthodes les plus novatrices employées pour améliorer les pratiques agricoles s’appuient sur la technologie nucléaire. En effet, les techniques faisant appel aux isotopes ou aux rayonnements peuvent permettre de lutter contre les organismes nuisibles et les maladies, d’accroître la production végétale, de protéger les terres et les ressources en eau et de garantir la sécurité sanitaire des aliments. 

La FAO et l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA) s’attachent à approfondir les connaissances et à renforcer les capacités dans ce domaine depuis plus de 50 ans, et ont récemment renforcé leur partenariat en créant le Centre mixte FAO/AIEA des techniques nucléaires dans l’alimentation et l’agriculture.

Voici cinq exemples de la façon dont la FAO et l’AIEA améliorent l’agriculture et la sécurité alimentaire:

1. Santé animale 

La technologie nucléaire a grandement contribué à la détection, à la maîtrise et à la prévention des maladies animales et des zoonoses transfrontières.

Au Belize, les agents vétérinaires devaient auparavant envoyer des échantillons à des laboratoires étrangers en vue de détecter les flambées épidémiques. Toutefois, l’autorité bélizienne de la santé agricole s’est associée au Centre mixte FAO/AIEA pour ouvrir son propre laboratoire de diagnostic moléculaire des maladies animales. Dotés du matériel nécessaire et dûment formés, les techniciens de ce laboratoire ont utilisé des tests de réaction en chaîne de la polymérase (PCR) en temps réel, une technique de diagnostic moléculaire dérivée de la science nucléaire, pour détecter rapidement les maladies. Grâce à ces diagnostics rapides et précis, les agents de terrain ont pu être informés de la situation et agir promptement pour lutter contre les maladies.

Aujourd’hui, les tests PCR sont fréquemment utilisés et permettent de détecter les maladies animales en moins d’une journée. Cette efficacité a poussé les autorités béliziennes chargées de la santé humaine à demander récemment à ce laboratoire de les aider à effectuer des tests PCR sur les humains pour diagnostiquer la covid-19 – un excellent exemple qui montre que la lutte contre les maladies animales profite également à la santé humaine. Cette initiative s’inscrit dans le cadre de l’approche «Une seule santé» appliquée par la FAO, qui tient compte du fait que la santé des personnes et celle des animaux, des végétaux et de l’environnement sont étroitement liées et que les solutions peuvent être transversales.

2. Amélioration de la gestion des sols et de l’eau

Bien que cela soit difficile à concevoir, les retombées radioactives qui se sont produites par le passé sont utiles aux scientifiques. S’agissant de mesurer et d’évaluer l’érosion du sol, les radionucléides dispersés par des événements nucléaires peuvent aider les scientifiques à évaluer la santé des sols et le rythme de l’érosion.

Cette technique a été appliquée à la culture du soja au Bénin, où le soja était autrefois considéré comme une culture secondaire. Les scientifiques de l’Université d’Abomey-Calavi et l’Institut national des recherches agricoles, en collaboration avec le Centre mixte FAO/AIEA, ont introduit un isotope nucléaire dans le sol afin de contrôler la qualité de celui-ci. Ils ont déterminé quelles étaient les bactéries nécessaires pour stimuler la culture du soja au Bénin et recommandé d’utiliser également un engrais contenant un isotope stable de l’azote, l’azote 15, pour évaluer l’assimilation de l’engrais et la santé des sols. L’efficacité avec laquelle l’engrais biologique est utilisé par les cultures et la quantité d’azote atmosphérique assimilée par ces dernières sont ensuite mesurées et l’utilisation des engrais est ajustée en conséquence. Les agriculteurs du Bénin ont vu leur production de soja passer de 57 000 tonnes en 2009 à 220 000 tonnes en 2019.

3. Lutte contre les insectes nuisibles

Dérivée du nucléaire et respectueuse de l’environnement, la technique de l’insecte stérile permet de lutter contre les insectes nuisibles. Elle consiste à élever en masse des insectes puis à les stériliser au moyen de rayonnements ionisants avant de les relâcher dans les zones infestées de nuisibles. Elle permet de réduire le taux de reproduction et de limiter ou d’éradiquer la population d’insectes nuisibles présente dans la zone. Elle peut également servir à empêcher la prolifération d’espèces envahissantes et est bien plus inoffensive pour l’environnement et la santé humaine que les insecticides traditionnels.

L’Équateur a eu recours à cette technique pour éradiquer la mouche méditerranéenne des fruits, l’un des organismes les plus nuisibles au monde pour les récoltes, des zones de culture de trois espèces de fruits. Afin d’exporter ces produits, les agriculteurs doivent prouver que cette espèce de mouche n’est pas présente sur leurs exploitations. Chaque semaine, avec l’appui du Centre mixte FAO/AIEA, l’Équateur importe 3 millions de mouches mâles stériles et les relâche dans des zones cibles pour qu’elles s’accouplent avec les femelles sauvages. Grâce à cette technique hautement efficace, le pays a continué d’exporter ces espèces de fruits aux États-Unis d’Amérique. Rien qu’en 2019, ces exportations représentaient 22 millions d’USD.

4. Sécurité sanitaire et contrôle de la qualité des aliments

Les techniques nucléaires peuvent améliorer la sécurité sanitaire et le contrôle de la qualité des aliments puisqu’elles permettent de détecter ou d’éliminer les résidus nocifs et les contaminants présents dans les produits alimentaires.

Par exemple, le traitement des aliments aux rayonnements ionisants peut tuer les microbes potentiellement nocifs et ainsi prévenir des maladies d’origine alimentaire. Application commerciale en pleine expansion, l’irradiation des aliments prévient également la propagation des insectes nuisibles et facilite les échanges transfrontières de fruits et légumes qui donnent lieu à des mesures de quarantaine. Avec l’aide de la FAO et de l’AIEA, des experts au Viet Nam ont amorcé des travaux de recherche sur l’irradiation des aliments à la fin des années 1990. Le pays compte désormais 11 installations consacrées à cette pratique. Les rayons gamma, qui permettent de traiter environ 1 tonne de fruits par heure, sont les plus fréquemment utilisés. L’année dernière, 200 tonnes en moyenne de fruits frais destinés à l’exportation ont été irradiées chaque semaine au Viet Nam au moyen de rayons gamma et de rayons X.

5. Sélection des plantes et phytogénétique

Utilisée dans le cadre de la sélection végétale, la technologie nucléaire peut permettre de créer des variétés améliorées qui s’adaptent plus facilement au changement climatique et aident les pays vulnérables à garantir leur sécurité alimentaire et nutritionnelle.

Il est possible d’irradier les graines au moyen de rayons gamma, de rayons X et de faisceaux d’ions ou d’électrons afin de déclencher des modifications génétiques. Cette diversification élargit le patrimoine génétique disponible aux fins de la sélection végétale. Les variétés qui en résultent peuvent donner de meilleurs rendements et être de meilleure qualité, ainsi que mieux résister à la sécheresse, à la chaleur, aux inondations, aux organismes nuisibles et aux maladies, ou avoir des cycles de croissance plus courts.

Au Soudan, une variété d’arachide résistante à la sécheresse a été mise au point par la Société nationale de recherche agronomique, avec l’aide du Centre mixte FAO/AIEA. Cette variété n’a besoin que de 250 millimètres d’eau de pluie par an, contre 350 millimètres pour les variétés traditionnelles. Son rendement est supérieur de 27 pour cent à celui des variétés traditionnelles, ce qui pourrait permettre au Soudan de redevenir l’un des grands producteurs d’arachide, d’améliorer la sécurité alimentaire dans le pays et de stimuler l’économie.

Les technologies novatrices mises au point et appliquées avec le concours du Centre mixte FAO/AIEA contribuent à l’amélioration de la nutrition, de la production, de l’environnement et des conditions de vie. Les techniques nucléaires offrent de vastes possibilités qui nous aideront à relever les défis mondiaux actuels et futurs.

Pour en savoir plus:

• Site web: Centre mixte FAO/AIEA des techniques nucléaires dans l’alimentation et l’agriculture 
• Vidéo: Using nuclear science to improve animal breeding
• Vidéo: Fruit fly standards can help gain market access
• Publication: Nuclear techniques for climate-smart agriculture