Sciences agronomiques: quel est le rapport entre le lait et l'IA?

Ouvrir le frigo, sortir le lait, verser le lait dans le café, refermer le frigo.
Lorsque les Suisses se réveillent le matin, ils ne pensent guère au fait que des domaines de recherche et des secteurs professionnels entiers s’emploient à leur garantir ce confort quotidien. De même, lorsqu’ils regardent par la fenêtre de leur voiture ou du train de banlieue, ils ne se disent pas que des scientifiques de tous horizons travaillent à la préservation et au développement du paysage qu’ils contemplent. Certains des nombreux « fils » de cette recherche convergent chez Nina Buchmann, professeure d’écologie des prairies à l’ETH. Elle étudie comment les prairies, les pâturages et les champs ne se contentent pas de fournir de la nourriture, mais jouent également un rôle dans le changement climatique.

Pendant longtemps, l’agriculture a surtout été considérée comme problématique. Les vaches rejettent du méthane, les sols émettent du protoxyde d’azote et du dioxyde de carbone, et les engrais polluent les cours d’eau. Les recherches de Nina Buchmann montrent cependant que les sols des prairies et des pâturages peuvent constituer d’importants puits de carbone. Lorsqu’ils sont correctement entretenus, les prairies bien gérées absorbent plus de CO₂ qu’elles n’en rejettent. 

Grâce à un réseau de stations de mesure réparties dans toute la Suisse, qui enregistrent depuis plus de 20 ans, jusqu’à vingt fois par seconde, les échanges gazeux entre le sol, la végétation et l’atmosphère, la professeure Buchmann et son équipe scientifique ont pu démontrer que les prairies constituent généralement des puits de carbone. Cependant, si elles sont labourées, une grande partie de leur contribution au climat, accumulée auparavant, peut être perdue en peu de temps.

Quand les données de mesure deviennent politique

Les données de Buchmann donnent ainsi lieu à des propositions d'action concrètes pour l'agriculture et la politique. Par exemple, privilégier le semis direct plutôt que le labour lorsque la prairie doit être renouvelée, et réduire au maximum la durée pendant laquelle le sol reste à nu. Ou encore de réduire l'apport en azote et de l'adapter précisément aux besoins des plantes, afin que les racines l'emportent dans la compétition pour l'azote du sol et que les micro-organismes libèrent ainsi moins de protoxyde d'azote.

La biodiversité est également déterminante. « Nos recherches ont montré que les prairies riches en espèces offrent une protection importante: elles résistent mieux à la sécheresse et aux vagues de chaleur et produisent des rendements plus stables que les peuplements monotones », explique Buchmann. Les recherches de Buchmann fournissent ainsi aux responsables politiques des bases factuelles pour faire progresser la protection de la biodiversité.

Le lien entre notre lait et les données de M. Buchmann ne se limite pas au niveau national. Elles sont intégrées dans des rapports climatiques internationaux, tels que ceux du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), où les prairies, les émissions de protoxyde d’azote et les puits de carbone apparaissent comme des leviers de la politique agricole et climatique. 

Au niveau national, le professeur Buchmann a rédigé, en collaboration avec le World Food System Center, une étude prospective pour l’Office fédéral de l’agriculture: celle-ci esquissait la manière dont le système alimentaire suisse peut devenir économe en ressources et durable. Bon nombre des priorités qui y sont définies ont été intégrées dans un vaste programme de recherche agricole – les ensembles de données de Buchmann constituent ainsi l’une des bases sur lesquelles s’appuient les décisions d’octroi de fonds de recherche en Suisse.

Une carrière alliant haute technologie et approche systémique

Et ces fonds contribuent à un enseignement axé sur la recherche et, par conséquent, à l’émergence de nouveaux domaines professionnels. Car celui qui étudie les prairies ne se retrouve pas forcément dans une étable ou sur un champ d’essai, mais peut-être dans une start-up de robotique, où il conçoit des algorithmes optimisant les dates de semis et les quantités d’engrais, ou développe de nouvelles méthodes d’analyse des images satellites. 

Comme les études à l'ETH Zurich sont fortement axées sur les systèmes – le sol, les plantes, les animaux, le climat, l'économie et la société sont considérés dans leur ensemble et les écosystèmes agricoles sont appréhendés comme faisant partie intégrante du système environnemental –, les débouchés professionnels sont étonnamment variés. Les agronomes de l’ETH rejoignent des banques et des compagnies d’assurance et de réassurance, où ils évaluent les risques climatiques ou développent des produits d’assurance contre les événements extrêmes. D’autres travaillent dans des entreprises industrielles et analysent d’énormes ensembles de données afin de rendre les chaînes de valeur plus robustes ou d’identifier des marchés pour des produits durables. À cela s’ajoutent des activités au sein d’ONG, de la coopération au développement, de l’administration ou de la communication scientifique – partout où il faut expliquer pourquoi il vaut la peine de réfléchir aux mélanges de prairies, au méthane, au CO2 et au protoxyde d’azote, d’identifier les conflits d’objectifs et de développer des solutions. « Nos étudiants veulent comprendre les liens, garantir l’alimentation et protéger les ressources – façonner l’avenir grâce à des méthodes innovantes, à la haute technologie et à l’IA », explique Buchmann. Pour que nous puissions encore profiter de notre petit-déjeuner et de nos paysages dans 50 ans.

«Des solutions pour nous tous»

Christian Hofer, directeur de l’Office fédéral de l’agriculture, explique pourquoi les esprits les plus brillants devraient se tourner vers les sciences agronomiques.

Monsieur Hofer, vous êtes vous-même agronome diplômé de l’EPFZ. Qu’est-ce que vos études vous ont apporté et que vous mettez encore en pratique au quotidien?

La pensée systémique. Dans les études d’agronomie, on apprend dès le début à envisager ensemble les interactions économiques, écologiques et sociales. À cela s’ajoute la méthodologie fondée sur les faits: statistiques, travail analytique, prise de décision fondée sur des preuves. Mes études à l’EPFZ m’ont appris à aborder des problèmes complexes de manière structurée tout en adoptant une approche interdisciplinaire. Ces outils sont aujourd’hui plus pertinents que jamais.

Plus pertinent que jamais – pourquoi?

Parce que la sécurité alimentaire est devenue un enjeu sociétal majeur. Dans un contexte marqué par la croissance démographique, la raréfaction des ressources et le changement climatique, l’économie a un besoin urgent de professionnels capables de combiner des domaines aussi variés que l’ingénierie, l’agronomie, l’économie et les sciences de la vie. C’est exactement ce qu’apportent les diplômés de l’ETH: une approche interdisciplinaire, une orientation pratique et une grande motivation dès le premier jour. Le cursus impose très tôt des stages – beaucoup acquièrent ainsi une expérience à l’étranger, ce qui explique aussi pourquoi ils sont très recherchés sur le marché du travail.

Concrètement, dans quels domaines les agronomes apportent-ils aujourd’hui la plus grande contribution?

Prenons par exemple la sécheresse des étés passés: rien que pour cela, il faut des connaissances combinées, qui s’imbriquent et se complètent – par exemple pour la sélection de variétés résistantes à la sécheresse, pour des systèmes de distribution d’eau efficaces ou pour le développement de systèmes d’irrigation intelligents. L’analyse des cycles des nutriments ou les méthodes de culture préservant les ressources constituent également des domaines centraux. La force des sciences agronomiques réside précisément dans le fait qu’elles réunissent ces disciplines et bien d’autres encore. Ceux qui ont appris à penser de manière aussi systémique sont extrêmement recherchés sur le marché du travail dans un nombre incroyable de domaines. 

Pourtant, de nombreux talents se tournent vers l’informatique ou l’économie. Que leur répondez-vous?

Que les sciences agronomiques permettent d’apprendre et de mettre en pratique ces deux domaines et bien d’autres encore, tout en travaillant dans un domaine qui a vraiment du sens. On travaille sur des solutions dont le monde a réellement besoin. Les débouchés professionnels sont plus variés que beaucoup ne le pensent: du secteur privé aux assurances, en passant par l’éducation et l’administration. Et les études sont axées sur la pratique, ancrées dans la réalité au sens le plus positif du terme.

Pour plus d'informations sur les études en sciences agronomiques à l'ETH.