2.1 Introduction

Le terme « point de basculement » est actuellement utilisé pour décrire les systèmes naturels qui sont au bord de changements importants et potentiellement catastrophiques (Barnosky et al., 2012). Les systèmes de production alimentaire agricole sont considérés comme l’un des services écologiques clés qui approchent d’un point de basculement, car le changement climatique engendre de plus en plus de nouveaux risques de ravageurs et de maladies, de phénomènes météorologiques extrêmes et de températures mondiales plus élevées. Les mauvaises pratiques de gestion des terres et de conservation des sols, l’épuisement des nutriments des sols et le risque de pandémies menacent également l’approvisionnement alimentaire mondial.

Les terres arables disponibles pour l’expansion agricole sont limitées, et l’augmentation de la productivité agricole au cours des dernières décennies résulte principalement de l’augmentation de l’intensité des cultures et de l’amélioration des rendements des cultures plutôt que de l’expansion de la masse terrestre agricole (par exemple, 90 % des gains de production végétale ont été dus à l’augmentation de la production agricole. d’augmentation de la productivité, mais seulement 10% en raison de l’expansion des terrains) (Alexandratos et Bruinsma 2012 ; Schmidhuber 2010). Selon les estimations, la population mondiale atteindra 8,3 à 10,9 milliards de personnes d’ici 2050 (Bringezu et al., 2014), et cette population mondiale croissante, avec une augmentation correspondante de la consommation totale et par habitant, pose un large éventail de nouveaux défis sociétaux. Le rapport de 2017 de la Convention des Nations Unies sur la lutte contre la désertification (UNCCD) (Global Land Outlook Working Paper_ 2017) fait état de tendances inquiétantes affectant la production alimentaire (Thomas et al. 2017), notamment la dégradation des terres, la perte de biodiversité et d’écosystèmes, et la diminution de la résilience face aux contraintes environnementales, comme ainsi qu’un fossé croissant entre la production et la demande alimentaires. La répartition inégale des approvisionnements alimentaires se traduit par des quantités insuffisantes de nourriture ou un manque de nourriture de qualité nutritionnelle suffisante pour une partie de la population mondiale, tandis que dans d’autres régions du monde, la surconsommation et les maladies liées à l’obésité sont devenues de plus en plus fréquentes. Cette juxtaposition déséquilibrée de la faim et de la malnutrition dans certaines parties du monde, avec le gaspillage alimentaire et la surconsommation dans d’autres, reflète des facteurs interdépendants complexes tels que la volonté politique, la rareté des ressources, l’abordabilité des terres, le coût de l’énergie et des engrais, l’infrastructure des transports et une multitude de d’autres facteurs socioéconomiques influant sur la production et la distribution de denrées alimentaires.

Des réexamens récents des approches en matière de sécurité alimentaire ont permis de déterminer qu’une approche « lien eau-énergie-alimentaire » est nécessaire pour comprendre, analyser et gérer efficacement les interactions entre les systèmes de ressources mondiales (Scott et al., 2015). L’approche fondée sur le lien reconnaît l’interdépendance de la base de ressources — terre, eau, énergie, capital et main-d’œuvre — avec ses moteurs, et encourage les consultations et la collaboration intersectorielles afin d’équilibrer les objectifs et les intérêts des utilisateurs des ressources. Il vise à maximiser les avantages globaux tout en maintenant l’intégrité des écosystèmes afin d’assurer la sécurité alimentaire. La production alimentaire durable nécessite donc une utilisation réduite des ressources, en particulier de l’eau, des terres et des combustibles fossiles, qui sont limitées, coûteuses et souvent mal distribuées par rapport à la croissance démographique, ainsi que le recyclage des ressources existantes telles que l’eau et les nutriments dans les systèmes de production réduire au minimum les déchets.

Dans ce chapitre, nous discutons d’une série de défis actuels en matière de sécurité alimentaire, en mettant l’accent sur les limites des ressources et sur la façon dont les nouvelles technologies et les approches interdisciplinaires telles que l’aquaponie peuvent aider à aborder le lien eau-alimentaire énergétique par rapport aux objectifs de l’ONU en matière de développement durable. Nous nous concentrons sur la nécessité d’accroître le recyclage des éléments nutritifs, de réduire la consommation d’eau et les énergies non renouvelables, ainsi que d’accroître la production alimentaire sur des terres marginales ou inadaptées à l’agriculture.