{"id":2151,"date":"2022-06-29T10:13:23","date_gmt":"2022-06-29T08:13:23","guid":{"rendered":"https:\/\/fondation-farm.org\/?p=2151"},"modified":"2022-08-22T15:08:43","modified_gmt":"2022-08-22T13:08:43","slug":"mathematiques-transition-agricole","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/fondation-farm.org\/en\/mathematiques-transition-agricole\/","title":{"rendered":"Putting mathematics to work in the agricultural transition"},"content":{"rendered":"\n
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Le secteur agricole et agroalimentaire reste l\u2019un des derniers domaines qui n\u2019utilise pas la mod\u00e9lisation math\u00e9matique pour prendre ses d\u00e9cisions et contr\u00f4ler ses risques. Pourtant, face aux enjeux climatiques et \u00e0 la rar\u00e9faction des \u00e9nergies fossiles qui imposent des transformations radicales dans les mod\u00e8les de production, ce secteur gagnerait \u00e0 adopter les math\u00e9matiques pour mieux piloter sa transition. Cela impliquerait cependant un changement de posture vis-\u00e0-vis de la nature et de la technologie.<\/strong><\/p>\n

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Les math\u00e9matiques, grandes absentes du secteur agricole<\/h5>\n

Le secteur agricole est l\u2019un des derniers secteurs \u00e9conomiques o\u00f9 la prise de d\u00e9cision reste largement \u00ab\u00a0empirique\u00a0\u00bb, bas\u00e9e sur l\u2019exp\u00e9rience et l\u2019observation et non sur une th\u00e9orie ou un raisonnement. Que ce soit dans le champ des politiques publiques, dans les coop\u00e9ratives ou dans les fermes, l\u2019utilisation de th\u00e9ories ou de mod\u00e8les math\u00e9matiques, permettant de \u00ab\u00a0rationaliser\u00a0\u00bb les d\u00e9cisions, de les rendre plus objectives, voire \u00ab\u00a0opposables\u00a0\u00bb \u00e0 des tiers, reste rare. Le secteur agricole privil\u00e9gie l\u2019approche relationnelle \u00e0 l\u2019approche rationnelle, c\u2019est-\u00e0-dire une prise de d\u00e9cision reposant sur un consensus d\u2019experts ou de pairs de confiance guid\u00e9s par leur exp\u00e9rience et leur intuition, plut\u00f4t que sur les r\u00e9sultats de calculs de mod\u00e8les math\u00e9matiques ou scientifiques.<\/p>\n

Cette culture de l\u2019empirisme s\u2019explique en grande partie par les incertitudes et la complexit\u00e9 propre au contexte agricole\u00a0: une activit\u00e9 \u00e0 ciel ouvert sur des territoires diversifi\u00e9s, une hypersensibilit\u00e9 \u00e0 un climat incertain, une mati\u00e8re vivante difficile \u00e0 appr\u00e9hender clairement\u00a0et, enfin, une difficult\u00e9 \u00e0 formaliser des expertises et des pratiques bien souvent transmises de mani\u00e8re orale. L\u2019agriculture, activit\u00e9 semi-industrielle et\u00a0semi-artisanale, est structurellement difficile \u00e0 rationaliser, tant en termes de vocabulaire que de processus[1]<\/a>, ce qui conduit ses acteurs \u00e9conomiques \u00e0 adopter, par facilit\u00e9, une posture plus fataliste que volontariste.<\/p>\n

Pourtant, lorsque l\u2019on compare le secteur agricole avec les autres secteurs \u00e9conomiques, on constate qu\u2019il aurait pu en \u00eatre autrement, et que l\u2019agriculture des ann\u00e9es 1970-80 a v\u00e9ritablement rat\u00e9 l\u2019occasion historique d\u2019utiliser les math\u00e9matiques pour moderniser ses prises de d\u00e9cision. Durant cette p\u00e9riode, la mod\u00e9lisation math\u00e9matique a en effet connu un essor fulgurant dans tous les secteurs \u00e9conomiques qui cherchaient \u00e0 mieux ma\u00eetriser la complexit\u00e9 de leur activit\u00e9. Gr\u00e2ce \u00e0 leur aptitude \u00e0 capitaliser les expertises et \u00e0 mod\u00e9liser les syst\u00e8mes complexes, les math\u00e9matiques dites appliqu\u00e9es se sont impos\u00e9es comme un support indispensable aux prises de d\u00e9cision strat\u00e9giques et op\u00e9rationnelles, du secteur bancaire \u00e0 la grande distribution, du transport \u00e0 l\u2019industrie manufacturi\u00e8re. Aujourd\u2019hui tous ces secteurs utilisent des outils de simulation, de conception et de pilotage qui s\u2019appuient sur des mod\u00e8les math\u00e9matiques parfois tr\u00e8s sophistiqu\u00e9s.<\/p>\n

Si l\u2019agriculture n\u2019a pas b\u00e9n\u00e9fici\u00e9 de cette phase de math\u00e9matisation de son activit\u00e9, c\u2019est qu\u2019elle a choisi d\u2019emprunter une voie radicalement oppos\u00e9e \u00e0 celle des autres secteurs \u00e9conomiques\u00a0: celle de la simplification de ses pratiques, en s\u2019appuyant sur les deux bras arm\u00e9s que furent la m\u00e9canisation des campagnes et l\u2019usage des intrants chimiques. Cette d\u00e9marche de simplification a permis au cours des 50 derni\u00e8res ann\u00e9es de produire plus de nourriture pour une population mondiale toujours plus nombreuse et de domestiquer la complexit\u00e9 du vivant \u00e0 grands renforts d\u2019\u00e9nergies fossiles, sans avoir besoin de recourir \u00e0 la mod\u00e9lisation math\u00e9matique. Mais elle a eu aussi comme cons\u00e9quence de fragiliser le secteur agricole en le rendant, en France, d\u00e9pendant \u00e0 98%[2]<\/a> des \u00e9nergies fossiles tout en appauvrissant ses savoir-faire traditionnels.<\/p>\n

Des maths pour sortir des fossiles<\/h5>\n

Les risques associ\u00e9s au r\u00e9chauffement climatique combin\u00e9s \u00e0 la rar\u00e9faction des \u00e9nergies fossiles rendent aujourd\u2019hui les math\u00e9matiques plus n\u00e9cessaires que jamais pour orienter la d\u00e9finition des politiques publiques dans tous les secteurs \u00e9conomiques, y compris le secteur agricole. Dans le secteur de l\u2019\u00e9nergie, l\u2019\u00e9tude de RTE (R\u00e9seau de transport d\u2019\u00e9lectricit\u00e9), Futurs \u00e9nerg\u00e9tiques 2050<\/em>[3]<\/a> est \u00e0 ce titre un spectaculaire cas d\u2019\u00e9cole.<\/p>\n

Cette \u00e9tude est bas\u00e9e sur un mod\u00e8le math\u00e9matique tr\u00e8s complet permettant de simuler le fonctionnement du syst\u00e8me \u00e9lectrique europ\u00e9en chaque heure de chaque ann\u00e9e pendant 30 ans et int\u00e9grant 200 chroniques m\u00e9t\u00e9o issues du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’\u00e9volution du climat (GIEC) test\u00e9es \u00e0 chacune de ces heures. L\u2019\u00e9tude RTE permet ainsi de calculer de mani\u00e8re objective 6 sc\u00e9narios de production et 3 sc\u00e9narios de consommation d\u2019\u00e9nergie et de fournir aux d\u00e9cideurs publics et priv\u00e9s du secteur de l\u2019\u00e9nergie des \u00e9l\u00e9ments rationnels pour fonder leurs choix. Elle permet en particulier d\u2019arbitrer sans ambigu\u00eft\u00e9 entre les besoins en \u00e9nergie issue du nucl\u00e9aire et en \u00e9nergies renouvelables \u00e0 horizon 2050 et de soutenir, par des r\u00e9sultats math\u00e9matiques, le choix du pr\u00e9sident fran\u00e7ais Emmanuel Macron de lancer la construction de 6 nouveaux r\u00e9acteurs nucl\u00e9aires EPR (que l\u2019on soit ou non d\u2019accord avec ce choix).<\/p>\n

Le secteur agricole ressemble par de nombreux aspects au secteur de l\u2019\u00e9nergie\u00a0(fragmentation des lieux de production, incertitudes li\u00e9es \u00e0 l\u2019exposition au climat, difficult\u00e9s de stockage de la production et mondialisation des \u00e9changes associ\u00e9s \u00e0 des fluctuations impr\u00e9visibles de prix). Pourtant, \u00e0 la diff\u00e9rence du secteur de l\u2019\u00e9nergie, en France, le secteur primaire ne dispose pas d\u2019\u00e9tudes prospectives cr\u00e9dibles bas\u00e9es sur des mod\u00e8les math\u00e9matiques. De nombreuses \u00e9tudes existent mais elles restent bas\u00e9es sur des avis d\u2019experts, sont souvent port\u00e9es par des associations aux vocations plus militantes que scientifiques[4]<\/a> et aucune ne parvient \u00e0 faire consensus.<\/p>\n

Changer de posture<\/h5>\n

Les 20 ann\u00e9es de retard prises par le secteur agricole dans la mod\u00e9lisation math\u00e9matique constituent aujourd\u2019hui un r\u00e9el handicap pour son adaptation aux enjeux \u00e9cologiques et climatiques. Les prises de d\u00e9cisions strat\u00e9giques laissent une large place \u00e0 la subjectivit\u00e9, ce qui rend les consensus difficiles et fragilise les politiques publiques. L\u2019absence de mod\u00e9lisation math\u00e9matique des risques ralentit aussi le passage \u00e0 l\u2019\u00e9chelle du financement de la transition en le cantonnant \u00e0 des initiatives volontaristes et isol\u00e9es. Dans le m\u00eame temps, l\u2019absence de mod\u00e9lisation math\u00e9matique des impacts r\u00e9els des produits alimentaires freine la n\u00e9cessaire r\u00e9invention du mod\u00e8le \u00e9conomique de l\u2019agriculture et de la r\u00e9mun\u00e9ration des services environnementaux.<\/p>\n

Comme le li\u00e8vre de la fable, le secteur agricole aurait tout int\u00e9r\u00eat \u00e0 rattraper son retard et \u00e0 investir massivement dans la mod\u00e9lisation math\u00e9matique avant d\u2019y \u00eatre contraint et forc\u00e9 par l\u2019aggravation de la pr\u00e9carit\u00e9 et des crises alimentaires. Mais pour cela, il faudrait en premier lieu qu\u2019il sorte du sommeil dans lequel les \u00e9nergies fossiles l\u2019ont plac\u00e9 depuis 50 ans et fasse le deuil du temps b\u00e9ni o\u00f9 la production alimentaire \u00e9tait simple et pr\u00e9visible.<\/p>\n

L\u2019agriculture de demain sera n\u00e9cessairement bien plus complexe et incertaine que celle des 50 derni\u00e8res ann\u00e9es. Elle devra concilier production alimentaire, protection de l\u2019environnement et raret\u00e9 des \u00e9nergies fossiles, tout en assurant des revenus d\u00e9cents aux agriculteurs[5]<\/a>. Elle devra changer de posture vis-\u00e0-vis de la nature, en la consid\u00e9rant non plus comme un contexte \u00e0 domestiquer mais comme un patrimoine \u00e0 entretenir et \u00e0 prot\u00e9ger[6]<\/a>. Enfin, elle devra aussi changer de posture vis-\u00e0-vis des math\u00e9matiques et de la technologie, en les utilisant tant comme un moyen de formaliser ses pratiques et ses expertises que pour mod\u00e9liser ses trajectoires en relation avec les secteurs financiers et agro-alimentaires.<\/p>\n

Piloter le futur<\/h5>\n

Pour piloter s\u00e9rieusement le sujet de la transition alimentaire, les politiques publiques agricoles doivent d\u00e8s \u00e0 pr\u00e9sent consid\u00e9rer les cha\u00eenes alimentaires comme des syst\u00e8mes complexes et des activit\u00e9s \u00e0 haut risque, dont il faut mod\u00e9liser tous les maillons, des fermes aux usines et jusqu\u2019aux consommateurs. Elles devraient s\u2019inspirer de la fa\u00e7on dont sont mod\u00e9lis\u00e9s les autres r\u00e9seaux d\u2019approvisionnement critiques pour les populations\u00a0: eau, \u00e9nergie, sant\u00e9 ou transport en commun. Elles devraient travailler sur la base de sc\u00e9narios temporels it\u00e9ratifs, comme celui de RTE, permettant d\u2019avoir une ma\u00eetrise assez fine de la r\u00e9alit\u00e9 du terrain tout en \u00e9valuant les impacts des d\u00e9cisions. Enfin, il faut y int\u00e9grer des notions de marge d\u2019erreur, d\u2019estimation des risques et de sc\u00e9narios de crise, qui en sont aujourd\u2019hui totalement absentes.<\/p>\n

Cette math\u00e9matisation des politiques agricoles n\u2019est pas un fantasme de scientifique mais une n\u00e9cessit\u00e9 morale. Pour s\u2019\u00e9manciper des \u00e9nergies fossiles et avoir une chance de construire un avenir pour l\u2019agriculture \u00e0 la fois performant et durable pour les g\u00e9n\u00e9rations futures, nous devons piloter \u00e0 court, moyen et long terme, toutes nos d\u00e9cisions par des math\u00e9matiques appliqu\u00e9es. Ce changement de posture n\u00e9cessitera beaucoup d\u2019efforts tant le secteur agricole a \u00e9t\u00e9, pendant des d\u00e9cennies, conditionn\u00e9 voire verrouill\u00e9 par la manne des \u00e9nergies fossiles bon march\u00e9. M\u00eame si les vieilles antiennes h\u00e9rit\u00e9es des ann\u00e9es 1960 pr\u00f4nant la domestication de la nature par les \u00e9nergies fossiles refont surface \u00e0 chaque fois que le spectre de l\u2019ins\u00e9curit\u00e9 alimentaire ressurgit[7]<\/a>, nous devons d\u00e9sormais y r\u00e9sister avec courage et inventer l\u2019avenir de l\u2019agriculture gr\u00e2ce \u00e0 une approche plus math\u00e9matique et scientifique que jamais.<\/p>\n

J\u00e9r\u00e9mie Wainstain est l’auteur de\u00a0<\/em>L’\u00e9quation alimentaire, nourrir le monde sans p\u00e9trole en r\u00e9parant la nature et le climat, publi\u00e9 aux Editions La France Agricole en 2022.<\/em><\/p>\n

[1]<\/em><\/a> Les nombreuses tentatives infructueuses de standardisation d\u2019une ontologie agricole ou de processus m\u00e9tier au sein des ERP (Entreprise resource planning ou logiciel de gestion int\u00e9gr\u00e9) en sont le t\u00e9moignage.<\/em><\/p>\n

[2]<\/a> Souhil Harchaoui, Mod\u00e9lisation des transitions en agriculture : \u00e9nergie, azote, et capacit\u00e9 nourrici\u00e8re de la France dans la longue dur\u00e9e (1882-2016) et pr\u00e9mices pour une g\u00e9n\u00e9ralisation \u00e0 l\u2019\u00e9chelle mondiale, Th\u00e8se de doctorat en\u00a0G\u00e9ographie soutenue le 9 d\u00e9cembre 2019 \u00e0 l\u2019Universit\u00e9 de Paris, p 93.<\/em><\/p>\n

[3]<\/a> Futurs \u00e9nerg\u00e9tiques 2050 : les sc\u00e9narios de mix de production \u00e0 l\u2019\u00e9tude permettant d\u2019atteindre la neutralit\u00e9 carbone \u00e0 l\u2019horizon 2050, RTE. https:\/\/www.rte-france.com\/analyses-tendances-et-prospectives\/bilan-previsionnel-2050-futurs-energetiques<\/a><\/em><\/p>\n

[4]<\/a> Cf. (liste non exhaustive)\u00a0les travaux de l\u2019ADEME, de l\u2019IDDRI, de Solagro, de WWF ou encore du Shift Project en France.<\/em><\/p>\n

[5]<\/a> Objectifs interd\u00e9pendants que l\u2019on regroupe parfois sous le concept flou d\u2019agriculture \u00ab\u00a0r\u00e9g\u00e9n\u00e9rative\u00a0\u00bb<\/em><\/p>\n

[6]<\/a> Une vision que tente de promouvoir la comptabilit\u00e9 environnementale et la m\u00e9thode CARE en particulier<\/em><\/p>\n

[7]<\/a> L\u2019interview r\u00e9cente de Erik Fyrwald, patron du groupe agrochimique Syngenta, dans le magazine NZZ est \u00e0 ce titre \u00e9difiante. https:\/\/magazin.nzz.ch\/nzz-am-sonntag\/wirtschaft\/syngenta-chef-fyrwald-fordert-ausstieg-aus-bio-landwirtschaft-ld.1683003<\/a><\/em><\/p>\n

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