Quand il s’agit de nourrir le monde, nous devons trouver un meilleur moyen. Nous cultivons suffisamment de nourriture pour tous les habitants de la planète, mais une personne sur huit se couche chaque soir le ventre vide (Programme alimentaire mondial 2016). Il est clair que la nourriture n’arrive pas là où elle est nécessaire, et même lorsqu’elle est disponible, la malnutrition est souvent un problème chronique. Si les avis divergent sur la question de savoir si nous serons en mesure de nourrir les 10 milliards d’habitants attendus d’ici 2050 (Plumer 2013, Gimenez 2012), beaucoup peut être fait dès aujourd’hui.

Les solutions à l’insécurité alimentaire dans le monde en développement doivent être simples pour être réalisables, mais simple ne signifie pas facile. Néanmoins, des moyens ingénieux de résoudre le problème ont été développés et mis en œuvre dans le monde entier. Parmi les trois approches innovantes, citons les sacs de stockage soigneusement conçus qui réduisent les pertes de récoltes dues aux infestations, les équipements de transformation simples qui améliorent l’efficacité de la récolte et de la production, et les croisements traditionnels de cultures vivrières pour augmenter la densité des nutriments naturels. Chaque développement s’est accompagné d’un bonus : des avantages supplémentaires imprévus.

Un meilleur stockage réduit les pertes alimentaires
La quantité de nourriture perdue après la récolte est difficile à digérer. Les pertes post-récolte mondiales sont estimées à 30-40% (Postharvest Education Foundation 2016) et peuvent dépasser 50% dans certains pays en développement (World Food Preservation Center 2016). Les raisons de ces pertes alimentaires peuvent inclure le manque d’installations de stockage appropriées, de mauvaises pratiques agricoles et de récolte, la volatilité du marché, une distribution inadéquate et l’infestation. L’amélioration du stockage est un moyen efficace de lutter contre l’insécurité alimentaire. Le défi est de développer des solutions qui répondent aux contraintes locales, notamment le coût.

Parfois, la réponse est simplement le bon sac de stockage. Par exemple, un élégant système de protection a été mis au point par une équipe de recherche dirigée par Larry Murdock, professeur distingué d’entomologie à l’université Purdue. « En 1987, on nous a demandé d’améliorer le stockage du niébé au Cameroun », se souvient-il, où les charançons du niébé faisaient un festin de la récolte. Le résultat était simple, très efficace et abordable.

« Notre équipe a d’abord dû comprendre comment les insectes se reproduisaient à l’intérieur des sacs scellés », a expliqué M. Murdock. Où trouvaient-ils l’eau nécessaire à leur survie ? Les chercheurs ont réalisé que les insectes fabriquaient leur propre H2O en métabolisant l’amidon disponible, l’oxygène alimentant le processus.

La solution était d’étouffer la source d’oxygène. Le groupe de Murdock a finalement mis au point le sac hermétique PICS (Purdue Improved Crop Storage). Il utilisait un sac extérieur en polypropylène tissé pour la résistance et une certaine protection contre l’oxygène, mais ajoutait deux sacs intérieurs en polyéthylène haute densité de 80 microns comme barrière à l’oxygène. L’utilisation de deux sacs offrait une assurance de secours mais glissait aussi facilement l’un sur l’autre, réduisant ainsi les contraintes et les déchirures. La triple menace a fonctionné à merveille.

Le facteur critique de réussite était d’assurer une fermeture hermétique. On a appris aux agriculteurs à laisser un rebord de 12 à 15 pouces au sommet de chaque doublure et du sac extérieur, à le tordre fermement, à le plier en deux et à le fixer avec de la ficelle. Cette méthode a été facilement apprise ; plus de 3 millions d’agriculteurs dans 46 000 villages d’Afrique et d’Asie ont été formés à l’utilisation des sacs PICS.

La démonstration est toujours la meilleure façon de vendre de nouvelles technologies à des petits exploitants agricoles sceptiques et aux ressources limitées. L’équipe de Murdock a donc travaillé avec les utilisateurs pour tester le nouveau sac et documenter son efficacité. Ils ont organisé des cérémonies d’ouverture des sacs dans les villages, au cours desquelles les agriculteurs qui ont essayé les sacs les ont ouverts pour la première fois après six mois de stockage pour montrer qu’aucun parasite n’y était entré. Ces événements ont eu un grand retentissement dans les petites communautés. Une célébration massive au Burkina Faso a attiré 10 000 personnes et est devenue un événement biannuel.

Au Niger, ils n’ont pas eu besoin d’attendre six mois pour savoir que les sacs fonctionnaient. Les familles d’agriculteurs stockent souvent les récoltes dans leurs maisons pour les protéger contre le vol et la vermine. Un agriculteur a été convaincu très tôt que les sacs étaient efficaces car ceux de sa chambre étaient à la fois frais et silencieux. Qu’est-ce que cela voulait dire ?

Les insectes qui se multiplient génèrent de la chaleur, et les sacs de stockage étaient souvent chauds au toucher. Pas ces sacs. Les charançons émettent également un cliquetis aigu lorsqu’ils se nourrissent, mais ces sacs étaient silencieux. Correctement fermés, les sacs protègent les cultures presque indéfiniment. Le point culminant de la célébration de 2015 au Burkina Faso a été l’ouverture d’un sac de 2007 ; les niébés de huit ans étaient aussi intacts (et comestibles) que le jour où ils ont été scellés.

Les commentaires des agriculteurs ont également aidé l’équipe de Purdue à optimiser la taille du sac. Il avait été conçu à l’origine pour contenir 50 kg de produit afin de faciliter la manutention. Mais les agriculteurs ont demandé des sacs plus grands et rentables, disant qu’ils trouveraient comment les transporter. L’équipe a mis au point des sacs de 100 kg, et ils représentent maintenant la grande majorité des ventes.

Les avantages l’emportent sur les coûts
Qu’en est-il du prix – les agriculteurs peuvent-ils se permettre d’acheter ces sacs ? À environ 2,50 $ à 3 $ l’unité, le coût était environ trois fois plus élevé que les sacs traditionnels à simple tissage. Des études de suivi ont indiqué que les petits exploitants gagnaient 27 dollars de plus par sac de 100 kg de niébé par saison, et que les récoltes pouvaient être stockées et vendues lorsque les prix augmentaient. Les agriculteurs se sont empressés d’investir.

Il y avait d’autres avantages importants. Les sacs individuels inefficaces nécessitaient des applications répétées de pesticides, une dépense supplémentaire toxique qui rendait les gens malades et les tuait. Les pesticides sont parfois mal utilisés dans les pays en développement en raison du manque de compréhension de l’utilisation et de la manipulation appropriées, mais les sacs PICS éliminent le besoin de pulvérisation.

Les trois composants sont également facilement séparés pour être inspectés pour les déchirures, et des sacs entiers ou des couches individuelles peuvent être réutilisés 3 à 5 fois. Cela met le coût au même niveau que les sacs individuels au fil du temps. De plus, les sacs déchirés sont souvent réutilisés pour d’autres usages.

Leveraging Success
Le projet PICS s’est avéré être une réalisation importante dans la réduction des pertes post-récolte et est actuellement dans son troisième cycle de financement. La phase initiale a été mise en œuvre dans 10 pays africains. La deuxième phase, PICS 2, a testé avec succès les sacs pour 12 autres cultures (noix, céréales, haricots et graines) et une variété d’insectes associés. La phase actuelle de PICS 3 vise à étendre la commercialisation à toute l’Afrique. La mise à l’échelle pour atteindre le plus grand nombre possible de bénéficiaires est peut-être le problème le plus difficile du développement international.

La Purdue Research Foundation a autorisé 17 fabricants et distributeurs privés à commercialiser les sacs, et les activités PICS ont été mises en œuvre dans plus de 25 pays en Afrique et en Asie. Jusqu’à présent, environ 7,5 millions de sacs ont été vendus (figure 1). Cela représente 710 000 tonnes métriques de nourriture récupérée auprès d’insectes affamés pour nourrir des personnes affamées.

Application du principe KISS aux équipements
Les récoltes sont souvent perdues parce qu’elles ne peuvent pas être récoltées efficacement ou traitées avant qu’elles ne se gâtent. Les meilleures solutions pour les pays en développement font preuve d’une grande créativité et d’un faible niveau de sophistication. Comment concevoir des équipements de transformation qui soient durables, fiables et suffisamment simples pour être utilisés par des populations non formées ? (Oh, et vous n’êtes pas autorisé à utiliser de l’électricité ou du carburant.)

Le défi de la conception d’équipements à faible technologie a été relevé en 1981, lorsqu’un village indien pauvre de l’Uttar Pradesh avait un problème de pommes de terre. Dans la chaleur indienne implacable, les pommes de terre récoltées ne duraient qu’un mois avant de se gâter. Les agriculteurs étaient obligés de vendre rapidement leur production à bas prix.

Lorsque George Ewing, Bob Nave et Emery Swanson (de General Mills et Pillsbury) ont pris connaissance de ce problème de détérioration, ils ont rassemblé un groupe de bénévoles ayant une expertise en ingénierie et en transformation des aliments et ont mis sur pied un groupe de travail dans le sous-sol d’une église. Ce groupe deviendra plus tard la société à but non lucratif Compatible Technology International (CTI), basée à Minneapolis-St. Paul.

L’équipe a développé des hangars de stockage frais qui utilisaient l’évaporation de l’eau pour abaisser la température de l’air du hangar. Cela a permis aux agriculteurs de stocker les pommes de terre pendant plusieurs mois supplémentaires et de profiter d’une saison de vente plus longue avec de meilleurs prix.

Les ingénieurs du CTI ont ensuite aidé les agriculteurs à ajouter de la valeur à la récolte. Ils ont conçu des éplucheuses et des trancheuses de pommes de terre à commande manuelle pour fabriquer des snacks de chips de pommes de terre séchées avec une durée de conservation prolongée. Les agriculteurs ont triplé leurs revenus en vendant les chips et les entrepreneurs ont gagné de l’argent en fabriquant et en vendant l’équipement de transformation des pommes de terre. Le cadeau a continué à donner.

Écouter les utilisateurs aide à optimiser la conception des machines
CTI continue d’élargir son menu d’équipements de traitement post-récolte pour les petits exploitants agricoles. Chaque conception constitue un nouveau défi.

Par exemple, en 2013, CTI a développé un équipement pour la transformation du millet perlé au Sénégal. Les unités individuelles de battage, d’effeuillage, de vannage et de broyage étaient encombrantes à utiliser. Avec l’appui d’un designer industriel, CTI a organisé des groupes de discussion avec les agriculteurs pour obtenir les idées des utilisateurs, en accordant une attention particulière aux femmes qui étaient les principales utilisatrices de l’équipement.

L’égreneuse, la batteuse et la vannière se sont transformées en une seule unité compacte et moins coûteuse que les trois machines individuelles. Grâce aux commentaires supplémentaires des femmes, d’autres améliorations ont été apportées pour leur permettre d’utiliser l’équipement beaucoup plus facilement, même avec des bébés sur le dos. Le nouvel appareil a capturé 95 % du grain sans le briser, fonctionnant trois fois plus vite que les méthodes manuelles. Cela n’a pas seulement allégé le travail ; cela a également libéré le temps des femmes pour d’autres activités nécessaires.

CTI s’est associé à une entreprise sénégalaise pour produire l’équipement localement. Cette entreprise a contribué à améliorer encore la conception, et la production locale a permis de réduire le prix et de créer des emplois. CTI travaille maintenant dans 150 villages au Sénégal.

Le quatrième composant, le broyeur autonome, s’est avéré être un excellent moyen pour les groupes de femmes de générer des revenus. Mais Alexandra Spieldoch, directrice exécutive de la CTI, a souligné un important aspect nutritionnel et sanitaire. Une organisation au Malawi a acheté un moulin pour produire du beurre de cacahuète qui a permis aux patients atteints du VIH/SIDA de « garder » leurs médicaments », raconte-t-elle. Les patients ont retrouvé leur vie, et un marché a été créé en vendant le beurre de cacahuète emballé en surplus sur le marché. Ce revenu a ensuite permis aux femmes d’envoyer leurs enfants à l’école. La CTI étudie également comment aider les agriculteurs à approvisionner les programmes d’alimentation scolaire en cultures nutritives telles que les arachides (cacahuètes).

Amélioration de la production d’arachides au Malawi
La production d’arachides est un travail manuel fastidieux et difficile. Pour aider les femmes du Malawi, la CTI a creusé le marché local et a constaté que trois activités posaient les plus gros problèmes : le soulèvement des noix du sol, leur arrachage des plantes et leur décorticage. Cela a conduit au développement de trois nouveaux outils, un pour chacune de ces tâches (figure 2). Ces dispositifs ont grandement facilité le processus de récolte.

L’approche du développement centré sur l’humain de la CTI permet d’obtenir des informations précieuses à bien des égards. Comme l’arrachage des noix du sol, d’autres éléments ont fait surface au cours des recherches et des tests : les femmes mouillaient les noix pour faciliter l’enlèvement de la coquille. Ce cauchemar d’aflatoxine a été considérablement réduit grâce à une formation visant à récolter les noix plus tôt et à utiliser le décorticage à sec.

La CTI cherche à bénéficier à un million d’agriculteurs d’ici 2025. Cela nécessite des partenariats multisectoriels, des financements, des infrastructures, une confiance locale et un renforcement des capacités. « La partie la plus difficile », a affirmé M. Spieldoch, « est la distribution ». Comme les sacs PICS, la CTI doit passer à l’échelle supérieure pour atteindre les millions de petits exploitants agricoles dans les zones reculées afin d’avoir le plus grand impact. « Nous devons trouver des moyens créatifs de les atteindre. Cela inclut un prix compétitif, une représentation locale, et la qualité de nos outils est vraiment importante », a-t-elle expliqué.

La biofortification engendre des micronutriments
Même lorsqu’il y a suffisamment de nourriture, la malnutrition peut être un problème. L’alimentation de base peut apporter des niveaux insuffisants de certains nutriments en raison de la variété limitée des aliments et d’autres facteurs. La biofortification peut remédier aux carences en vitamines et minéraux à grande échelle dans des populations spécifiques.

Le concept de biofortification a été conçu dans les années 1990, lorsque l’économiste Howarth (« Howdy ») Bouis a commencé à penser en dehors de l’enveloppe des semences alors qu’il travaillait à l’Institut international de recherche sur les politiques alimentaires (IFPRI). Au lieu d’utiliser l’enrichissement des aliments pour lutter contre la « faim cachée » dans le monde en développement, pourquoi ne pas cultiver des plantes avec des vitamines et des minéraux installés par la nature ?

Les sélectionneurs de plantes n’ont pas adhéré à l’idée au début. La recherche nécessiterait un financement important, les rendements pourraient être plus faibles et les agriculteurs ne se soucieraient probablement pas de l’amélioration de la nutrition. Sans se décourager, M. Bouis a eu une conversation plus prometteuse avec Ross Welch, un physiologiste des plantes au laboratoire des plantes, des sols et de la nutrition de Cornell. Il a appris que si les minéraux pouvaient être introduits dans les semis, les rendements s’amélioreraient réellement grâce à l’enrichissement du sol en minéraux, et les taux de semis pourraient être réduits. Les agriculteurs devraient embrasser ces gains agricoles, et les consommateurs bénéficieraient d’une meilleure nutrition.

Il a fallu des années pour trouver des financements, mais en 2003, le programme HarvestPlus a été formé pour étudier et mettre en œuvre la biofortification, un terme inventé en 2001 par Steve Beebe, chercheur au Centre international d’agriculture tropicale (CIAT). HarvestPlus est une coentreprise entre cette organisation et l’Institut international de recherche sur les politiques alimentaires (IFPRI). L’IFPRI est un centre de recherche du Groupe consultatif pour la recherche agricole internationale (CGIAR).

La biofortification a récemment obtenu une reconnaissance supplémentaire lorsque Bouis, ainsi que trois scientifiques du Centre international de la pomme de terre (CIP, également un centre de recherche du CGIAR), ont remporté le Prix mondial de l’alimentation 2016 pour leur travail de pionnier dans la lutte contre les carences en micronutriments dans le monde en développement. Désormais, HarvestPlus a pour objectif d’atteindre un milliard de personnes avec des cultures biofortifiées d’ici 2030.

Nutrition de qualité
Les carences nutritionnelles les plus critiques dans les pays en développement sont le fer, le zinc et la vitamine A. Ainsi, HarvestPlus se concentre sur l’augmentation de ces nutriments dans le manioc, les patates douces, le maïs, le millet perlé, les haricots, le blé et le riz. Comment s’y prennent-ils ?

HarvestPlus utilise des pratiques de sélection conventionnelles plutôt que la modification transgénique (GM) pour augmenter la quantité de micronutriments dans les cultures. La GM peut produire les traits souhaités beaucoup plus rapidement en laboratoire, car il n’est pas nécessaire d’attendre plusieurs cycles de culture qui peuvent prendre 6 à 9 mois chacun. De plus, les traits peuvent être introduits par sélection s’ils ne sont pas naturellement présents dans la culture, comme c’est le cas pour le riz doré.

Mais il existe des obstacles importants en matière de réglementation et d’acceptation par les consommateurs pour les cultures génétiquement modifiées, surtout lorsqu’on travaille dans de nombreux pays. Cela peut ralentir la mise en œuvre, voire la freiner. La sélection conventionnelle, quant à elle, peut prendre jusqu’à dix ans pour obtenir la bonne semence, selon Vidushi Sinha, spécialiste principale en communication chez HarvestPlus. Les caractéristiques souhaitées (comme les niveaux de nutriments et les rendements élevés) doivent être présentes naturellement dans les plantes cibles pour pouvoir être optimisées par la sélection. Meike Andersson, spécialiste du développement des cultures chez HarvestPlus, a fourni un exemple : « En Asie, les variétés de riz et de blé sont trop pauvres en fer pour la sélection conventionnelle, donc ces produits sont sélectionnés pour des niveaux de zinc plus élevés. » Malgré le temps de sélection plus long, la voie conventionnelle reste le chemin le plus court vers les champs : les semences développées sont simplement mises sur le marché.

Pour parvenir à la graine idéale, les nutritionnistes doivent d’abord établir des niveaux cibles de micronutriments pour des populations spécifiques en analysant la biodisponibilité des nutriments ingérés, les pertes de stockage et de transformation, les besoins en matière de santé, l’état nutritionnel de chaque pays et groupe d’âge, et les niveaux de consommation potentiels. Les données fournissent aux scientifiques des cultures une cible.

Les nouvelles lignées de semences denses en micronutriments sont ensuite testées dans des stations expérimentales et dans les champs des agriculteurs. Les plantes sont évaluées pour leur rendement, leur résistance aux parasites et aux maladies, leur tolérance au climat et au sol, et les pratiques de gestion agronomique locales telles que la fertilisation et l’irrigation. Les semences les plus performantes sont ensuite multipliées.

Le dernier kilomètre : La distribution
Comme pour les sacs PICS et les équipements CTI, la distribution est le défi gargantuesque. HarvestPlus travaille avec les gouvernements et de nombreuses organisations pour permettre l’accès aux agriculteurs. Un marché durable doit être développé dans chaque pays.

Les gouvernements reçoivent un « panier » d’options de semences pour tenir compte des différentes conditions de culture dans chaque pays et des préférences des consommateurs régionaux. M. Andersson a cité l’exemple suivant :  » Le Rwanda a reçu 10 types de haricots  » afin de minimiser les risques liés à une seule variété de culture et de répondre aux goûts locaux. Les pays voisins présentant des conditions climatiques similaires sont ensuite approchés avec les mêmes produits, ce qui permet à HarvestPlus de tirer facilement parti des nouveaux développements. Les bonnes nouvelles voyagent rapidement, se propageant dans les pays où HarvestPlus n’est pas présent mais est heureux de répondre à la demande.

Si nous la cultivons, viendront-ils ?
Les semences doivent d’abord être acceptées par les agriculteurs, et ils doivent avoir une raison d’y croire. Si elle augmente les rendements, profite au sol, est rentable et tolère les parasites, les maladies et le climat, c’est une incitation puissante. Ensuite, il doit y avoir un marché pour les cultures : les consommateurs doivent vouloir une horticulture saine. HarvestPlus mène une vaste campagne d’éducation auprès des consommateurs et des agriculteurs en utilisant des démonstrations de parcelles d’essai, des écoles, des cliniques, des publicités, des événements et des divertissements pour communiquer les avantages et stimuler les essais.

Alors que les cultures enrichies en zinc et en fer n’affectent pas matériellement les qualités sensorielles, HarvestPlus n’était pas certain de l’acceptation des pommes de terre, du manioc et du maïs de couleur orange. Andersson explique que « dans de nombreuses régions d’Afrique subsaharienne où le maïs blanc était généralement consommé, le maïs jaune fourni par l’aide alimentaire américaine pendant la famine était associé de manière négative ». En Zambie, cependant, ce sentiment ne s’est pas reporté sur la variété orange. En fait, elle était de loin préférée. Selon Ekin Birol, responsable de la recherche d’impact chez HarvestPlus, « 97 % des personnes interrogées voulaient cultiver du maïs orange la saison suivante, soit quatre fois plus de semences en moyenne. » Les consommateurs ont aimé la couleur vive même s’ils ne comprenaient pas la nutrition. Andersson a ajouté : « Les mères ont signalé que les pommes de terre et le maïs orange constituaient un bon aliment de sevrage, car les enfants préféraient le goût sucré. »

Au Nigeria, l’huile de palme rouge est généralement ajoutée aux recettes de manioc blanc, de sorte que la couleur jaune n’était pas un problème et commandait souvent une prime de prix. Parfois, l’acceptation de nouveaux aliments est plus facile à faire qu’à dire.

Il faut un village pour aider un village
D’une certaine manière, le développement de produits pour les pays en développement est à peu près le même que partout ailleurs. Il faut une équipe multidisciplinaire pour y parvenir. Les produits doivent être conçus conjointement avec les utilisateurs et la compréhension des coutumes et des marchés locaux est essentielle. Dans les pays en développement, la courbe d’apprentissage peut être abrupte et la mise en œuvre difficile.

Pourtant, les petites choses et les solutions les plus simples peuvent avoir des avantages en cascade qui touchent des domaines tels que les moyens de subsistance et la santé. Spieldoch, de la CTI, résume la situation : « C’est un exemple d’approche à plusieurs niveaux ; la technologie est un catalyseur pour ces différents impacts. » Permettre aux gens du monde entier de se nourrir correctement et de gagner des revenus décents est plus que de la subsistance ; c’est un festin mobile mondial.