Cet outil est plus axé sur l’impact de l’utilisation des terres sur la biomasse. Selon le dictionnaire de Pierre George et Fernand Verger (2009), la biomasse est la « masse de matière organique vivante à un niveau trophique donné par unité de surface ou de volume ». Ils précisent que « son importance dépend davantage de la durée de vie des organismes que de la production de matière vivante et que sa stabilité et son rythme de renouvellement sont les termes principaux de la valeur d’un environnement végétal naturel ». La biomasse apparaît dans ces indicateurs comme déterminant la quantité d'énergie qui pourra être transférée des plantes vers les autres niveaux des écosystèmes. L’APPROPRIATION HUMAINE DE LA PRODUCTION PRIMAIRE NETTE
D’origine anglophone, cet indicateur est connu à l’origine sous l’expression « Human appropriation of net primary production (HANPP) », (Haberl, et al., 2007). Il vise la mesure de l'impact global d'utilisation des terres sur la biomasse disponible chaque
année dans les écosystèmes. Il s’agit de la mesure de la domination humaine de la biosphère qui se présente sous forme d’une évaluation globale qui situe l'impact humain sur les écosystèmes1.
Le calcul de l’HANPP est basé sur la modélisation de la végétation, les statistiques agricoles et forestières, les données géographiques des systèmes d'information sur l'utilisation des terres, la couverture terrestre et la dégradation des sols. Il indique le niveau de prélèvement par l’homme, des produits de la photosynthèse. Ce type de mesure part du fait que l'énergie primaire se présente sous forme de carbone stocké par la végétation via la photosynthèse, c’est-à-dire la synthèse de matière organique grâce à l'énergie du soleil. D’après Haberl (2007) la proportion de cette production primaire mobilisée par l'homme correspond à 23,8 % du potentiel de la productivité primaire nette. Cela signifie qu’à eux seuls, les êtres humains utilisent près du quart des ressources de la biosphère de la planète. Ce quart se partage entre les activités agricoles pour 53 %, les infrastructures (routes, habitations) pour 40 % et les incendies pour 7 %. Cette étude se fonde sur des statistiques de l'année 2000, de l'Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO), concernant 161 pays et couvrant 97,4 % de la surface de la Terre. L’utilisation des terres transforme la surface terrestre de la planète, entraînant des changements dans les cycles biogéochimiques et dans la capacité des écosystèmes à fournir les services essentiels au bien-être. Les résultats suggèrent que des solutions à grande échelle pour remplacer les combustibles fossiles par la biomasse doivent être considérées avec prudence en raison des pressions énormes sur les écosystèmes qui pourraient résulter d’une augmentation du prélèvement sur celle-ci. L’utilisation des terres (déforestation, agriculture) a des conséquences sur les cycles biogéochimiques par l’anthropisation telles que la fertilisation azotée des terres cultivées et le dépérissement des forêts tempérées (Pédro, 2007). Cela conduit à une baisse des puits de carbone car il y a moins de transfert aux autres espèces. Le cycle biogéochimique s’affaiblit peu à peu. En effet, les végétaux sont capables de stocker du carbone lors de leur croissance car ils ont besoin d’un tel gaz lors de la photosynthèse.
Cette géochimie est complétée pour le fonctionnement du cycle de vie des végétaux de deux autres sous-cycles, biologique et biochimique. Le croisement de ces trois sous-cycles forme le cycle biogéochimique de tout végétal (plante, arbre). Le système fonctionne de manière autonome entre végétaux, atmosphère et sol, selon un processus de croissance et de recyclage. Les animaux peuvent également être introduits dans le cycle :
1La mesure de l’asservissement des écosystèmes par l’homme :
Les indicateurs qui montrent l’impact de l’homme sur les ressources naturelles mesurent en fait le niveau d’asservissement de l’homme sur les écosystèmes : « l’asservissement des végétaux et des animaux s’accompagne d’un asservissement du territoire naturel, forêts, lacs, rivières, où l’homme établit son contrôle et son exploitation » (Kakangu Mukungu, 2007). En ces termes, l’auteur met au même niveau le territoire, les végétaux et les animaux. Il les considère comme des ressources sous le contrôle de l’homme qui quadrille le territoire par des voies de communication (routes et chemins). L’asservissement des végétauximplique une intervention directe de l’homme sur les espèces et les habitats. Il peut les protéger pour maintenir un état ou introduire de nouvelles espèces dans un écosystème et ainsi le perturber.
ils consomment cette matière organique et libèrent du dioxyde de carbone dans l’atmosphère. En parallèle à la photosynthèse, les plantes, les animaux et les micro- organismes du sol et des eaux consomment et donc libèrent du carbone. Une partie du carbone « stocké » est ainsi rejetée dans l’atmosphère, dans un cycle naturel entre minéraux, végétaux et animaux. Nous pouvons alors nous demander quel est l’impact de l’homme sur le cycle biogéochimique quand il entre également dans le processus ? Avec leurs activités agricoles, industrielles ou d’aménagement, les hommes ont un impact important sur les écosystèmes et les cycles (biogéochimique), notamment à partir de la révolution industrielle (1850). Les conséquences peuvent être planétaires (le changement climatique) et irréversibles (certaines pollutions) regroupées dans le tableau 6 ci-dessous.
Tableau 6 - L’impact anthropique sur le cycle biogéochimique
Conséquence Activité anthropique
Remise du carbone provenant des combustibles
fossiles dans le circuit naturel qui était jusque-là soustrait Libération de grandes quantités de CO2 ne
provenant pas de la biomasse
par notamment le déboisement et le labourage répétitif des terres à des fins agricoles (depuis le néolithique)
Perturbation du cycle de l’azote
en fabriquant puis en utilisant des engrais azotés
en accentuant les problèmes d’acidification des terres dans les régions tempérées et tropicales de la planète
Contribution à la salinisation des sols dans les
régions arides par une irrigation régulière des cultures
Modification de la redistribution de divers éléments (phosphore, potassium, chlore) ou composés
introduit dans le circuit agronomique pour compenser les exportations par les récoltes Provocation de la dissémination de nombreux
métaux
développement de la métallurgie et de l’agronomie (cuivre, zinc, nickel, étain, plomb, mercure) Provocation de la dissémination des molécules
biocides de synthèse utilisées dans les traitements phytosanitaires
Mise en circulation des radionucléides à longue
durée de vie en rapport avec l’utilisation de l’énergie nucléaire
Production de grandes quantités de déchets
(industriels, agricoles et urbains) qu’il s’agit maintenant de résorber
Source : auteur, d’après (Pédro, 2007 p. 63)
Les conséquences sont dues à des procédés de plus en plus demandeurs de biomasse : « ces changements environnementaux résultent d’un côté, de l’augmentation de ses capacités technologiques (développement industriel et urbain, fabrication de nouveaux composés, intensification de la production végétale, concentration de l’élevage dans certaines régions) et d’un autre, de la nécessité de leur mise en œuvre du fait de l’accroissement sans précédent de la pression démographique qui impose au monde d’assurer une production de biomasse de plus en plus élevée » (Pédro, 2007 p. 63).
Ces interventions humaines déséquilibrent les écosystèmes et sont sources de diverses complications : « il s’en suit l’émergence de problèmes en relation avec la modification des systèmes écologiques et la détérioration des cycles biogéochimiques, tels l’effet de serre (additionnel), l’eutrophisation des eaux, l’acidification ou la salinisation des sols, les dépérissements forestiers (pluies acides), les phénomènes de pollution, avec des conséquences qui sont loin d’être négligeables pour les sociétés au plan de l’avenir de l’humanité, dans les domaines de l’alimentation et de la santé notamment » (ibid., p. 64). De ce point de vue, le développement humain doit se faire en respectant mieux les