Évaluer l’agriculture urbaine par l’analyse de cycle de vie : synthèse de 47 études

L’agriculture urbaine est de plus en plus mentionnée dans les objectifs de développement durable à l’international, notamment dans le Milan Urban Policy Pact, un pacte signé par 200 villes à travers le monde, et dans la stratégie de l’Union européenne pour préserver la biodiversité (European Union Biodiversity Stratefy for 2030).

L’agriculture urbaine est souvent considérée comme une forme d’agriculture plus durable et moins néfaste pour l’environnement. La proximité entre le lieu de production et le lieu de vente réduit le transport et le gaspillage qui peut survenir dans la chaine de distribution alimentaire. De plus, ces pratiques récupèrent parfois l’eau de pluie ou la chaleur d’édifices adjacents, diminuant ainsi les impacts environnementaux. Toutefois, il apparait dans certaines études cités par Dorr et al (2021) dans l’article Environmental impacts and resource use of urban agriculture : a systematic review and meta-analysis que certains formes d’agriculture urbaine ont une utilisation peu efficace des ressources ou ont davantage d’impacts sur les changements climatiques que l’agriculture traditionnelle.

À ce jour, les résultats des différentes analyses par cycle de vie appliquées à l’agriculture urbaine varient énormément. La synthèse d’Erica Dorr et de ses collègues constitue une revue de littérature de 47 analyses de cycle de vie (ACV) publiées. Cette synthèse vise à déterminer leur portée, à évaluer comment elles ont été faites et déterminer si elles permettent d’appuyer les prises de décision.

En raison du manque de cohérence entre les résultats des différentes analyses et du manque de qualité des méthodologies et/ou de la prise de données, l’étude de Dorr et al (2021) ne permet pas de tirer des conclusions quant aux impacts environnementaux de l’agriculture urbaine. L’étude offre plutôt des lignes directrices sur la façon d’améliorer les analyses par cycle de vie et met l’accent sur l’importance d’approfondir la recherche à ce sujet. Une analyse par cycle de vie adéquate est nécessaire pour justifier la pertinence de l’agriculture urbaine, pour optimiser et améliorer ces pratiques et pour les appliquer à plus grande échelle.

Analyse par cycle de vie

L’analyse par cycle de vie tient compte des impacts des activités à la ferme ou au jardin, mais aussi tout ce qui se passe avant (intrants) et après (extrants). Tout est inclus depuis l’extraction du matériel jusqu’au moment d’en disposer. Pour l’agriculture urbaine, l’analyse par cycle de vie comprend une catégorie « conséquences externes » qui comprend toutes les autres conséquences qui peuvent survenir à n’importe quel moment du cycle. L’analyse par cycle de vie permet de composer avec des systèmes complexes et permet d’identifier le « hot-spot », soit l’activité ayant le plus grand impact environnemental dans le système.

La majorité des analyses par cycle de vie étudiées dans cet article ont été faites dans des pays où le climat est chaud ou tempéré et donc favorable à l’agriculture. Les résultats pourraient différer pour d‘autre climat. De façon générale, les études avaient pour objectif d’évaluer les impacts de l’agriculture urbaine, de déterminer les « hot-spots » dans le cycle de vie et de faire une comparaison avec l’agriculture traditionnelle ou entre les différents types d’agriculture urbaine. L’article classe les différents types selon 3 facteurs physiques : systèmes au sol ou sur les toits, à l’intérieur ou à l’extérieur et culture en sol ou en hydroponique. Les données proviennent de mesures directes, d’entrevues, de sondages ou de la littérature. Les études utilisent soit la quantité de nourriture produite (kg ou tonnes par année) ou l’utilisation des terres (m2 ou hectares par année) comme unité de comparaison.

Utilisation des ressources et impacts environnementaux de l’agriculture urbaine

Le rendement et la consommation d’eau ne sont pas des facteurs inclus dans l’analyse par cycle de vie, mais sont des indicateurs importants des impacts environnementaux de l’agriculture urbaine. La demande énergétique et les changements climatiques quant à eux sont mesurés par l’analyse de cycle de vie. La tomate et la laitue sont généralement le type de production utilisées dans les études pour quantifier les impacts.

Les résultats de l’étude indiquent que le rendement de l’agriculture urbaine extérieure est moins bon que le rendement des systèmes intérieurs. À l’extérieur, la culture en sol est plus productive que l’hydroponie. Le rendement inclut toute la production à laquelle sont soustraites les pertes à la ferme ou au jardin et les pertes lors de la distribution. Les systèmes présentant la meilleure productivité sont ceux de type « ferme verticale » avec un contrôle sur la luminosité et la température et une utilisation stratégique de l’espace disponible. Malgré que les données maquent de précision, le rendement de l’agriculture urbaine devrait être égal sinon plus élevé que l’agriculture traditionnelle.

La consommation en eau dans les systèmes d’agriculture urbaine se trouve entre 0,16 et 500 litres par kg produit. Cette valeur tient compte de l’eau d’irrigation, mais pas de la récupération d’eau de pluie. La consommation en eau est similaire dans les systèmes urbains et périurbains. Les systèmes en sol sur les toits à l’extérieur sont ceux qui consomment le plus d’eau.

La demande énergétique de l’agriculture urbaine est généralement inférieure à 10 kWh par kg de culture pour les énergies renouvelables et inférieure à 2 kWh par kg pour les énergies non renouvelables. Les systèmes en sol sur les toits à l’extérieur présentent la meilleure performance énergétique (0,94 kWh/kg) et les systèmes en sol intérieurs sont les pires (53 kWh/kg). Ces valeurs dépendent également du type de culture. La performance énergétique des systèmes est étroitement liée aux impacts sur les changements climatiques.

Les systèmes d’agriculture urbaine émettent entre 0,03 et 4 kg de CO2 par kg de production chaque année, soit entre 0,5 et 20 kg de CO2/m2 en termes de surface. L’évaluation des impacts selon la surface d’utilisation des terres permet de mettre l’accent sur les opérations à la ferme ou au jardin plutôt que sur le rendement, une avenue intéressante considérant que ces types de projets ne sont pas toujours axés sur la productivité. Selon les études, la culture extérieure en sol est celle qui affecte le moins les changements climatiques avec des impacts similaires à l’agriculture traditionnelle. En général, le chauffage et l’éclairage sont les deux facteurs qui contribuent le plus aux impacts sur les changements climatiques, d’où les impacts plus grands pour les systèmes hydroponiques intérieurs. La source d’énergie, renouvelable ou non, influence grandement les impacts sur les changements climatiques.

Qualité et cohérence des différentes analyses par cycle de vie

Dans les analyses par cycle de vie considérées, beaucoup des données provenaient soit de l’agriculture traditionnelle, soit de fermes ou de jardins urbains de recherche. Or, ces données ne sont pas représentatives des véritables systèmes d’agriculture urbaine, d’où le manque de qualité et de cohérence des études. La diversité des formes d’agriculture urbaine et les méthodologies variables d’une étude à l’autre expliquent également ce manque de cohérence. Les valeurs d’écart-type sont élevées pour la consommation en eau, la demande énergétique, les changements climatiques et le rendement. Ces valeurs manquent donc de précision.

Recommandations pour les recherches futures

La recherche sur les impacts de l’agriculture urbaine est encore au stade embryonnaire et permet seulement d’établir des tendances générales selon les types d’agriculture urbaine. L’article de Dorr et al. met donc l’accent sur l’importance de standardiser les analyses par cycle de vie appliquées à l’agriculture urbaine et formule plusieurs recommandations pour les recherches futures.

  • D’abord, les analyses devraient viser de suivre ce que les auteurs considèrent comme un ACV optimale pour l’agriculture urbaine (figure 1).
  • Les études devraient spécifier davantage la forme d’agriculture urbaine étudiée et détailler les aspects sociaux et économiques, ce qui demande une définition des différentes formes se basant sur des critères clairs et partagés par la recherche.
  • Ensuite, l’article relève l’importance d’inclure ce qui se passe après la ferme dans l’analyse par cycle de vie, surtout en considérant que la proximité entre le producteur et le consommateur est une particularité de l’agriculture urbaine.
  • Les recherches devraient répertorier les résultats de toutes les composantes du système étudié : rendement, consommation en eau et en énergie, quantité et types d’intrants, distribution et transport.
  • Enfin, l’article recommande d’utiliser plus d’une unité fonctionnelle pour comparer les résultats. En effet, les résultats changent si on évalue les impacts selon le rendement ou selon la surface. D’autres unités fonctionnelles sont proposées, soit la valeur nutritive, les impacts économiques, les impacts sociaux ou les services écosystémiques. Somme toute, l’article nous amène à remettre en question le paradigme selon lequel l’agriculture urbaine est moins néfaste pour l’environnement que l’agriculture traditionnelle. Des recherches plus approfondies et plus standardisées sont nécessaires pour que l’on puisse s’y référer dans le choix des meilleures pratiques d’agriculture.

Figure 1. Un exemple de ce que devrait contenir une AVC d’un projet en agriculture urbaine.. selon Dorr et al. (2021).

Référence

Dorr, E., Goldstein, B., Horvath, A., Aubry, C., & Gabrielle, B. (2021). Environmental impacts and resource use of urban agriculture: a systematic review and meta-analysisEnvironmental Research Letters16(9), 093002–093002. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac1a39


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