L’un des principaux défis des prochaines décennies consistera à nourrir la population mondiale grandissante malgré la faible expansion possible des terres agricoles et la main-d’œuvre limitée du fait de l’urbanisation. Sans compter que tout cela se produit dans des conditions météorologiques imprévisibles et extrêmes engendrées par les changements climatiques.

Il s’agit là d’une tâche titanesque. Selon une étude de l’Université de Washington, la population mondiale, qui se situe en ce moment à 7,8 milliards de personnes, pourrait atteindre 9,7 milliards d’habitants en 2064, soit une hausse équivalente à près de six fois la population américaine actuelle. Pour soutenir les habitudes alimentaires actuelles, la production alimentaire devra augmenter d’au moins 50 % d’après l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO).

Les énormes répercussions environnementales rendent difficilement durable une telle entreprise. Le domaine de l’agriculture est le plus grand consommateur d’eau douce et représente plus de 90 % de la consommation annuelle d’eau douce dans le monde, selon notre correspondant national de recherche, et l’agriculture produit à elle seule 18 % des gaz à effets de serre (GES) à l’échelle mondiale (pour de plus amples renseignements, consultez notre article sur les changements climatiques). Des récoltes trop nombreuses peuvent dévaster les terres.

Les consommateurs font leur part. Préoccupés par l’empreinte carbone de leurs aliments et leur propre santé, ils font des choix plus éclairés. Une alimentation saine est prioritaire pour beaucoup d’entre eux, et les préférences subissent actuellement de profondes transformations.

Les secteurs de l’agriculture et de l’alimentation doivent s’adapter pour relever les défis, le premier en produisant plus d’aliments avec moins de ressources, le second en produisant des aliments plus sains à l’aide de méthodes moins néfastes pour la planète. La demande d’outils et de solutions visant à accroître la productivité et les profits a augmenté étant donné le caractère essentiel des innovations techniques.

Dans le rapport qui suit, nous examinons certaines méthodes agricoles novatrices qu’offrent les technologies agricoles pour optimiser le rendement des cultures et les gains d’efficacité, ainsi que les solutions des technologies alimentaires qui ont pour but de répondre aux nouvelles demandes des consommateurs.

Technologies agricoles

Nous présentons quelques stratégies importantes visant à faire mieux avec moins : accroissement du rendement des terres agricoles, agriculture en milieu contrôlé et gains d’efficacité des chaînes d’approvisionnement. Beaucoup de solutions novatrices à l’origine de ces stratégies sont déjà mises en œuvre dans certaines régions du monde, mais nous croyons que leur adoption s’accentuera considérablement au cours de la prochaine décennie.

Certaines stratégies liées aux technologies agricoles pour faire mieux avec moins

Certaines innovations sont déjà mises en œuvre, mais elles deviendront de plus en plus répandues.

Nota : La phénomique mesure les phénotypes (traits physiques et biologiques) que peut produire une plante durant sa croissance et en réaction à son environnement.

Source : RBC Gestion de patrimoine

Accroissement du rendement des terres agricoles

Agriculture de précision

Les tracteurs, les moissonneuses et autres véhicules agricoles autonomes possèdent des dispositifs intégrant un GPS depuis 20 ans. Plus récemment, des drones munis de commandes autonomes, de systèmes de prévention des collisions et de réseaux de capteurs permettent une agriculture plus précise et plus productive en évaluant l’humidité du sol, les carences en nutriments ainsi que la densité et la santé des cultures. Ils permettent d’économiser du temps précieux et de réduire les coûts tout en améliorant les connaissances agricoles par la collecte et le traitement de millions de points de données.

Les drones peuvent servir à épandre de l’insecticide ou de l’engrais pulvérulent sur des zones précises pour faire de l’ensemencement ou bien à surveiller les mauvaises herbes et les ravageurs. La cartographie infrarouge par drone permet aux agriculteurs d’évaluer l’état de leurs cultures à un coût aussi bas que 5 $ par acre, selon un document de Deloitte publié en 2018. L’étude soutenait que les renseignements fournis par un drone permettraient aux agriculteurs d’accroître le rendement des cultures jusqu’à 20 %. Elle soulignait aussi que l’évolution de la technologie permettrait aux agriculteurs de voir les endroits problématiques d’un champ en quelques minutes, alors que la méthode traditionnelle qui consiste à s’y promener pour faire des observations ne leur permet de déceler que 10 % de ces zones difficiles.

L’irrigation intelligente constitue une autre solution liée à l’agriculture de précision. Elle fait appel à des capteurs pour calculer et appliquer la quantité exacte d’eau dont ont besoin les plantes. Alternative valable à l’irrigation par submersion, qui demeure la forme d’irrigation la plus courante au monde, l’irrigation intelligente peut améliorer le rendement des cultures tout en réduisant considérablement la consommation d’eau et d’électricité. Malgré ces économies, les coûts initiaux d’installation de la technologie peuvent s’avérer prohibitifs, compliquant ainsi son utilisation à plus grande échelle.

Dans un avenir plus lointain, mais peut-être pas si éloigné, Deloitte s’attend à ce que l’analyse des mégadonnées serve à commander des systèmes robotiques pour repérer les ravageurs et pulvériser la quantité requise de pesticide, ou même reconnaître et cueillir les fruits mûrs. Grâce à l’apprentissage automatique, les robots peuvent servir à la récolte des champs et peut-être même à prévoir les périodes de récolte et les besoins en matière d’emballage et de logistique.

Dans un rapport publié en 2020, la société de services-conseils McKinsey a découvert qu’un quart seulement des fermes américaines utilisaient du matériel connecté et que la plupart de celles-ci utilisaient des réseaux 2G et 3G plus limités. Avec une meilleure connectivité sans fil, comme la technologie 5G, il est possible d’imaginer un monde où l’ensemble du matériel d’une ferme est synchronisé pour partager des données, prendre des décisions optimales et les mettre en œuvre, et ce, de la semence au produit final. Selon McKinsey, cette infrastructure connectée de pointe couvrira les quatre cinquièmes du paysage agricole mondial (à l’exception de l’Afrique) au cours de la prochaine décennie.

Tous ces changements exigeront un important perfectionnement professionnel de la part des agriculteurs. Les concessionnaires et les fournisseurs de matériel agricole joueront probablement un rôle prépondérant dans l’éducation et la formation des agriculteurs dans la mesure où leur réussite commerciale ne dépendra plus seulement de la vente de produits, mais aussi de l’utilisation efficace de ce matériel par les agriculteurs.

L’agriculture de précision fondée sur les technologies numériques peut améliorer l’efficacité, réduire les coûts et accroître le rendement des investissements des agriculteurs. D’après notre correspondant national de recherche, l’agriculture de précision axée sur l’intelligence artificielle et l’utilisation de drones, de machinerie autonome et de systèmes d’irrigation intelligente permettrait d’accroître la productivité jusqu’à 70 % d’ici 2050.

Technologie génétique

Par le passé, les engrais et les technologies d’ensemencement ont joué un rôle crucial dans l’augmentation des rendements. Les agriculteurs ont fait des croisements pendant des milliers d’années pour obtenir des plantes plus robustes et productives. Les cultures génétiquement modifiées (GM) peuvent avoir un rendement supérieur et résister davantage aux sécheresses, aux fortes pluies, aux ravageurs et aux maladies. Malgré la réticence généralisée des consommateurs à l’endroit des aliments GM, ces produits ne disparaîtront probablement pas compte tenu des défis mentionnés précédemment. En fait, les pressions exercées en faveur de leur utilisation pourraient très bien s’accentuer. En 2016, plus de 100 lauréats de prix Nobel ont cosigné une lettre appuyant les cultures et aliments GM pour y souligner que la méfiance n’était plus de mise et décrire les avantages de ces cultures et aliments pour nourrir la population mondiale croissante dans un contexte d’aggravation des problèmes environnementaux.

Agriculture en milieu contrôlé

Plusieurs grandes régions qui alimentent depuis toujours le reste du monde sont aujourd’hui confrontées à des catastrophes dues aux changements climatiques. Il devient donc urgent de garantir un approvisionnement économique. Le Canada en est un bon exemple. En hiver, il s’approvisionne en fruits et légumes frais principalement auprès de la Californie, qui est en proie à la sécheresse et aux incendies de forêt. Les pénuries provoquées par la pandémie n’ont fait qu’exacerber les perturbations des chaînes d’approvisionnement et nous ont fait prendre conscience qu’une crise mondiale pouvait paralyser ces chaînes et obliger les partenaires commerciaux à freiner leurs exportations. En outre, dans la plupart des pays développés, l’urbanisation a entraîné une raréfaction des terres agricoles autour des villes. Selon notre correspondant national de recherche, les coûts de transport et les coûts intermédiaires peuvent représenter plus de 50 % du coût total des denrées alimentaires, de sorte que la quête d’une solution pour assurer la chaîne d’approvisionnement alimentaire de façon économique est devenue une priorité.

L’agriculture en milieu contrôlé devient une option de plus en plus convaincante pour relever ces déeacute;fis. Souvent situées à la périphérie des villes, les fermes verticales cultivent des plantes et des graines sur de grands plateaux empilés verticalement qui en contiennent. Les facteurs environnementaux essentiels, notamment la lumière (avec des DEL qui émettent uniquement le spectre de lumière rouge et bleue nécessaire aux plantes), l’humidité et la température, y sont contrôlés. Les organismes nuisibles y sont en grande partie éliminés. Grâce aux fermes verticales, il est possible d’optimiser les rendements. Par exemple, elles peuvent produire 20 fois plus de laitues que les champs.

Elles peuvent faire appel à différents modes de culture. L’aéroponie consiste à faire pousser des plantes dans l’air et à pulvériser une solution aqueuse enrichie en éléments nutritifs. Notre correspondant national de recherche souligne que, selon le chef de file de l’agriculture verticale AeroFarms, cette méthode utilise 95 % d’eau en moins que l’agriculture traditionnelle. Il est également possible de recourir à la culture hydroponique des plantes, qui poussent dans une solution aqueuse enrichie en éléments nutritifs. D’après les estimations de notre correspondant national de recherche, cette méthode nécessite 12,5 fois moins d’eau par kilogramme de laitue et par an.

Outre le fait qu’elle protège les cultures face aux aléas climatiques et qu’elle utilise moins d’eau, l’agriculture en milieu contrôlé présente de nombreux autres avantages : elle évite l’érosion des sols, rapproche la ferme du marché, diminue la dépendance à l’égard des importations menacées par les changements climatiques et élimine en grande partie les coûts associés aux pesticides et aux herbicides. Toutefois, nous sommes conscients de ses inconvénients. Par exemple, si un problème technologique survient, il peut entraîner l’arrêt de toute la filière. Il est également vrai que, jusqu’à présent, les applications se sont surtout limitées à la production de légumes feuillus verts. D’autres innovations, telles que des DEL de nouvelle génération et des semences optimisées pour les environnements intérieurs, seront nécessaires pour rendre ces techniques économiquement viables dans la production d’une plus large sélection de fruits et légumes et pour réduire les coûts d’exploitation.

En clair, l’agriculture en milieu contrôlé n’est pas sur le point de remplacer complètement l’agriculture traditionnelle. Des défis tels que la disponibilité de terres à faible coût et des lois de zonage prohibitives demeurent des obstacles importants et sont les principales raisons pour lesquelles le Canada, par exemple, a du mal à suivre le peloton de tête dans ce domaine, à savoir les Pays-Bas, Israël, les États-Unis et Singapour. Toutefois, l’agriculture en milieu contrôlé pouvant déboucher sur une productivité beaucoup plus élevée, sans être soumise aux aléas climatiques et en consommant beaucoup moins d’eau douce, elle peut contribuer dans une large mesure à stabiliser la chaîne d’approvisionnement en denrées alimentaires.

Gains d’efficacité des chaînes d’approvisionnement

Selon le Fonds mondial pour la nature, pas moins du tiers de la nourriture produite dans le monde est gaspillée, soit une quantité qui suffirait à nourrir trois milliards de personnes. Lorsqu’ils pourrissent, ces aliments produisent du méthane, gaz particulièrement nocif dont l’effet de serre est 25 fois plus puissant que celui du CO2, selon l’agence de protection de l’environnement (EPA) des États-Unis. En réduisant ce gaspillage, on pourrait faire parvenir davantage de nourriture aux populations en pleine croissance démographique et abaisser les émissions de gaz à effet de serre. Plusieurs solutions, dont les « chaînes du froid » et les emballages intelligents, peuvent contribuer à optimiser les différentes étapes de la chaîne d’approvisionnement.

Techniques pour réduire le gaspillage

Des gains d’efficacité sont possibles tout au long de la chaîne d’approvisionnement

Source : RBC Gestion de patrimoine, correspondant national de recherche

Une chaîne du froid est une chaîne d’approvisionnement à température contrôlée. Une chaîne du froid préservée correspond à une série d’activités de production, de stockage et de distribution dans lesquelles la réfrigération est présente sans interruption, ainsi qu’à l’équipement et à la logistique associés ; la qualité des aliments est maintenue grâce à des températures basses et stables. Il est ainsi possible de préserver et de prolonger la durée de conservation des fruits et légumes, des fruits de mer et d’autres denrées périssables.

L’amélioration de la traçabilité des produits pour la livraison juste à temps peut entraîner une diminution des stocks et, dans la mesure où des renseignements tels que la durée de conservation, l’humidité et la fraîcheur sont accessibles sur un dispositif de suivi, contribuer à des gains d’efficacité dans la chaîne d’approvisionnement. L’une des solutions offertes est l’emballage intelligent, qui comporte des capteurs ou des étiquettes électroniques pour contrôler la qualité du produit et les conditions de stockage. Ainsi, il est parfois possible de retracer les altérations au sein de la chaîne d’approvisionnement ou d’alerter le distributeur, l’épicier ou le consommateur si la nourriture est avariée ou contaminée. L’emballage intelligent est largement utilisé dans le secteur des soins de santé et trouve de plus en plus sa place dans la chaîne d’approvisionnement alimentaire. Sa généralisation pourrait réduire considérablement la dégradation des aliments et prolonger la durée de conservation.

Technologies alimentaires

L’industrie alimentaire a bénéficié de nombreuses innovations technologiques lors des dernières années. Par exemple, Sufresca, entreprise israélienne, a mis au point des enveloppes comestibles qui prolongent la durée de conservation des fruits et légumes, et réduisent les emballages en plastique.

Cependant, les innovations qui ont fait le plus couler d’encre ces dernières années portent sur la mise au point de protéines d’origine végétale, qui se distinguent par leur faible incidence sur l’environnement. RBC Marchés des Capitaux a analysé le potentiel des protéines » d’origine végétale dans un récent rapport de la série RBC Imagine^MC intitulé « À la racine du changement : les aliments d’origine végétale et l’avenir des protéines (Uprooting tradition: What plant-based alternatives mean for the future of protein). Depuis quelques années, les préoccupations à propos de la protection de l’environnement, de la santé des personnes et, dans une moindre mesure, du bien-être des animaux se sont intensifiées. Selon une enquête Euromonitor de 2019, pas moins de 46 % des consommateurs dans le monde limitent leur consommation de produits d’origine animale. Les changements en matière de goût, de disponibilité et de prix permettent de plus en plus aux consommateurs de faire des achats en fonction de leurs valeurs, sans pour autant compromettre leur mode de vie. Par exemple, le lait d’avoine, autrefois un produit de niche, connaît un franc succès. Il est désormais très crémeux et mousseux, et prend ainsi des parts de marché aux produits laitiers traditionnels ainsi qu’aux autres laits végétaux, tels que le lait de riz et le lait de soja.

Quelques stratégies du secteur des technologies alimentaires pour faire plus avec moins

Les protéines de remplacement continueront à gagner des parts de marché

Source : RBC Gestion de patrimoine

Les produits de substitution d’origine végétale qui remplacent les produits carnés transformés, tels que les hamburgers, les lanières de poulet ou les saucisses, constituent une nouveauté particulièrement intéressante. Ils sont souvent le résultat d’une modification des protéines de pois ou des mycoprotéines fermentées, également appelées protéines fongiques, afin de recréer la texture et l’apparence de la vraie viande.

Selon les premières données accessibles, ces produits ont des retombées sur l’environnement nettement inférieures à celles de l’élevage, qui est responsable d’une part importante des émissions de méthane et de la consommation d’eau (voir notre article de la série Technologie durable). D’après une étude de l’Université du Michigan, la production d’un des hamburgers de Beyond Meat, marque américaine de substituts de viande d’origine végétale, utilise 99 % d’eau en moins et émet 90 % de GES en moins que celle d’un hamburger de viande de taille égale. Même en tenant compte du fait que, jusqu’à présent, les données sur l’incidence environnementale proviennent uniquement des fabricants, il est peu probable, selon RBC Marchés des Capitaux, que les produits végétaux puissent un jour avoir une empreinte environnementale plus importante comparativement aux produits d’origine animale.

La part de marché de la viande d’origine végétale est actuellement réduite, car les consommateurs restent très exigeants en matière de goût dans cette catégorie « permissive », selon RBC Marchés des Capitaux. Ces produits de substitution n’ont atteint qu’un taux de pénétration à un chiffre, ce qui est dérisoire par rapport au lait d’origine végétale, dont la part de marché se situe entre 10 et 15 % sur les marchés développés, et peut s’élever à 40 % en Asie, compte tenu de la forte intolérance au lactose dans la région.

Or leur part de marché devrait augmenter à notre avis. L’accélération des investissements et de l’innovation entraîne une amélioration sensible sur les plans du goût, de la disponibilité, du prix et de la commodité (par exemple, facilité de cuisson). Cette catégorie a connu une croissance annuelle de 12 % entre 2017 et 2019 et, compte tenu des progrès continus ainsi que de l’intérêt des consommateurs, RBC Marchés des Capitaux prévoit un taux de croissance annuel de 10 % jusqu’en 2030.

Néanmoins, pour notre correspondant national de recherche, si le taux de pénétration du marché devrait bien augmenter, il est peu probable que les niveaux de parts de marché du lait végétal soient atteints, du moins à court terme. Après tout, le lait est un produit de base, ce qui n’est pas le cas de la viande.

Par ailleurs, la viande cellulaire ou cultivée en laboratoire a suscité beaucoup d’intérêt depuis que l’on a appris l’existence du premier pâté de bœuf cultivé en laboratoire en 2013. Ce produit alimentaire est créé à partir de cellules animales, mais a une incidence environnementale très faible et évite l’abattage d’animaux à l’échelle industrielle. Actuellement en vente uniquement à Singapour, ce type de viande ne sera pas commercialisé tout de suite ailleurs et ne devrait pas bouleverser le marché à court terme.

L’adoption généralisée de ces « copies » de viande rencontre plusieurs obstacles, à commencer par la reproduction difficile des coupes de muscles entiers, avec leurs marbrures de graisse et leurs fibres musculaires visibles. La catégorie a surtout réussi à reproduire la viande hachée ou transformée. Le prix souvent élevé de la viande d’origine végétale constitue un autre obstacle. Certes, selon RBC Marchés des Capitaux, les coûts devraient baisser à mesure que la chaîne d’approvisionnement renforce ses capacités et que les producteurs grandissent et se regroupent. Enfin, malgré leur origine végétale, les produits de substitution sont hautement transformés, ce qui ternit quelque peu leur réputation d’aliments naturels.

Outre ces produits à base de plantes, il existe un certain nombre de substituts de la viande qui n’en ont ni le goût ni l’apparence. Ils sont issus de légumes riches en protéines, tels que les haricots, le soja, les champignons et les pois chiches, et ont été adoptés par les consommateurs ces dernières années, à l’exception du soja. Ce dernier, qui a fait figure de pionnier dans le domaine des protéines de remplacement, a vu sa part de marché décliner en raison de préoccupations concernant ses effets allergènes et œstrogéniques potentiels.

Parmi les autres substituts de la viande riches en protéines, citons les produits à base d’algues et d’insectes, vendus entiers ou sous forme de farine. Longtemps prometteurs, ils ont récemment perdu de leur lustre face aux nouvelles technologies végétales évoquées plus haut. Ce déclin est regrettable : selon un document de McKinsey, les insectes présentent un indice de conversion alimentaire très élevé. Il leur faut seulement un peu plus de deux kilogrammes d’aliments de qualité inférieure pour augmenter leur poids d’un kilogramme. En comparaison, le bœuf a besoin d’aliments en bien plus grande quantité et de meilleure qualité (près de neuf kilogrammes d’aliments pour grossir d’un kilogramme).

À long terme, selon RBC Marchés des Capitaux, notre assiette sera vraisemblablement composée d’un mélange de viande traditionnelle, végétale et cellulaire. Dans certains scénarios, les produits cellulaires pourraient finir par constituer une menace pour la catégorie des produits à base de plantes.

Toutefois, les protéines animales devraient continuer à dominer le marché pour l’instant, d’autant plus que la consommation de viande augmente dans les pays en développement à la suite de l’élévation du niveau de vie. Quant aux protéines d’origine végétale, elles devraient continuer à gagner des parts de marché grâce aux progrès technologiques et à la baisse des prix.

Pour ne pas être en reste, de nombreux acteurs du secteur alimentaire réalisent les investissements nécessaires dans les protéines de remplacement. Ceux qui ont su déceler un créneau porteur et l’exploiter rapidement auront probablement une longueur d’avance en ce qui concerne les recettes, la technologie de transformation et les relations avec les canaux de distribution (détaillants, distributeurs alimentaires ou même producteurs de biens de consommation). Pour les multinationales de l’agroalimentaire à l’origine de multiples marques et produits, les produits de substitution d’origine végétale n’ont pas encore fait leurs preuves en matière de résultat d’exploitation. Pourtant, selon RBC Marchés des Capitaux, la croissance de cette catégorie devrait en faire peu à peu un important moteur de croissance des ventes et de valorisation. Rappelons que les revenus de Nestlé sont plus de 200 fois supérieurs à ceux de Beyond Meat, producteur spécialisé de substituts de viande d’origine végétale, alors que cet écart n’est que de 50 pour 1 en ce qui concerne la capitalisation boursière.

Se nourrir du changement

C’est une tâche énorme que de nourrir une population mondiale en pleine croissance alors que les terres agricoles deviennent rares et que les phénomènes météorologiques extrêmes qui ravagent la production d’aliments sont devenus trop fréquents. Les progrès technologiques, tant dans l’agriculture que dans l’industrie agroalimentaire, peuvent contribuer à atténuer ces problèmes. Ces deux secteurs connaîtront d’importants changements au cours des prochaines années. Selon nous, les entreprises qui innovent et parviennent à faire adopter leurs solutions par le grand public et celles qui adoptent rapidement les nouvelles technologies devraient être les premières à récolter les fruits de leurs stratégies d’anticipation.

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