Projet H2020 EcoStack : Empilement des services écosystémiques : mécanismes et interactions pour une protection optimale des cultures, une pollinisation améliorée et une productivité accrue

La recherche empirique et la modélisation ont conduit à des protocoles améliorés de production et de protection des cultures basés sur la combinaison de services écosystémiques et d’outils et de stratégies de lutte antiparasitaire bio-inspirés. Les systèmes alimentaires et agricoles sont confrontés à des défis sans précédent pour répondre aux besoins alimentaires mondiaux actuels et futurs. Parmi les nombreuses raisons, on peut citer la demande croissante de nourriture d’une population croissante, les effets néfastes du changement climatique, la surexploitation des ressources naturelles et la perte de biodiversité. Les pratiques agricoles durables augmentent la sécurité alimentaire tout en garantissant la protection et la stabilité environnementales, sociales et économiques.

Le projet EcoStack, financé par l’UE, a été conçu pour améliorer la durabilité des systèmes de production agricole en Europe en conciliant productivité agricole et protection durable de l’environnement. Cet objectif a été atteint grâce à l’« éco-stockage », l’accumulation de services écosystémiques d’une manière qui augmente de manière synergique leur contribution à la rentabilité agricole et à la protection durable de l’environnement. Le projet s’est concentré sur l’optimisation de la gestion fonctionnelle de la biodiversité et sur l’utilisation d’outils et de stratégies bio-inspirés pour la protection des cultures dans le cadre de la lutte intégrée contre les ravageurs. Améliorer les contributions des fournisseurs de services écosystémiques « Bien qu’ils soient souvent gérés artificiellement, les agroécosystèmes dépendent des services écosystémiques fournis par la biodiversité fonctionnelle », explique Francesco Pennacchio, coordinateur du projet à l’Université de Naples Federico II. Les services écosystémiques les plus importants pour les agriculteurs sont la lutte naturelle contre les ravageurs et les maladies, la pollinisation et le maintien de la fertilité des sols.

Ces services sont fournis par des fournisseurs de services écosystémiques, tels que les antagonistes naturels des ravageurs et des maladies, les insectes pollinisateurs, le microbiote du sol, la faune du sol et le microbiote végétal. Co-concevoir des interventions empiriques et de nouveaux modèles « L’étude des mécanismes moléculaires sous-jacents aux interactions trophiques entre les organismes a révélé des rôles inattendus pour les microbiomes des organismes en interaction dans l’allocation des ressources », note Pennacchio. EcoStack a mis à profit ces connaissances dans ses nouvelles stratégies de protection des plantes. Ces stratégies reposent sur des mécanismes de suppression des ravageurs utilisés par des antagonistes naturels des plantes ou sur l’induction de barrières de défense des plantes – qui peuvent être très spécifiques – avec un impact minimal ou nul sur les espèces non ciblées. « En d’autres termes, nous avons appris de nouvelles méthodes de lutte antiparasitaire grâce à la nature », explique Pennacchio. De plus, EcoStack a développé une nouvelle approche de modélisation pour définir l’éco-sourcing le plus efficace et le plus durable des mesures d’intervention complémentaires.

Cette approche, appuyée par une modélisation détaillée du paysage pour fournir une spécificité contextuelle, répond de manière optimale aux besoins dictés par différents scénarios. Les stratégies et outils d'intervention d'EcoStack, à la fois hors culture (autour de la zone cultivée) et sur la culture (à l'intérieur de la zone cultivée), sont facilement accessibles à divers groupes d'utilisateurs finaux via la Banque de connaissances. « La Banque de connaissances compile les connaissances des agriculteurs et des autres parties prenantes et les intègre à l'apprentissage scientifique obtenu grâce au projet EcoStack, en fournissant des informations et des manuels aux professionnels », note Pennacchio. Des vidéos informatives sont disponibles dans le Centre de ressources sur le site Web. Comprendre la complexité des interactions multitrophiques « Les résultats d’EcoStack soulignent l’importance de comprendre les mécanismes sous-jacents aux interactions trophiques complexes pour la gestion contrôlée de la biodiversité fonctionnelle, afin d’atteindre une plus grande sécurité alimentaire », explique Pennacchio.

En outre, le projet a fourni des preuves scientifiques rigoureuses soutenant l’importance de mesures d’éco-hébergement complémentaires et synergiques, compte tenu de la complexité et de la diversité du monde et de ses défis. Enfin, EcoStack a souligné la nécessité cruciale de surmonter les limites actuelles de la recherche purement empirique, qui ne peut pas aborder la complexité, en développant une compréhension approfondie des mécanismes sous-jacents à l'allocation des ressources dans les réseaux trophiques comme base pour développer des approches de modélisation qui prédisent la réponse des agroécosystèmes aux perturbations. Les découvertes, les outils et les rapports scientifiques favoriseront le dialogue, la compréhension, la recherche et l’application pratique, conduisant à des pratiques agricoles plus durables.