Nos émissions de CO₂ dégradent la qualité boulangère du blé.

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Nos émissions de CO₂ dégradent la qualité boulangère du blé.

Le pain que nous mangerons dans 25 ans pourrait être à la fois plus difficile à fabriquer et moins bien toléré par certains d’entre nous. L’augmentation du CO₂ dans l’atmosphère modifie en effet la composition des protéines du blé. C’est ce que montre une nouvelle étude dirigée par l’Institut Leibniz de biologie des systèmes alimentaires de l’Université technique de Munich (TUM), publiée dans la revue *Food Chemistry*. Dans le cadre de cette étude, les chercheurs ont cultivé dix variétés de blé d’hiver dans un champ situé près de Rheinbach, en Allemagne. Le blé a été cultivé de manière conventionnelle avec des engrais azotés ; le blé issu de l’agriculture biologique n’a pas été inclus dans l’expérience. La moitié de la culture a poussé dans des conditions normales, tandis que l’autre moitié a été exposée à un apport supplémentaire de CO₂, de sorte que la concentration moyenne pendant la journée atteigne 546 ppm. Cela correspond à peu près au niveau attendu vers le milieu du siècle. Les protéines du grain de blé sont constituées de gluten et d’un certain nombre d’autres protéines, notamment les inhibiteurs de l’amylase/trypsine (ATI). Après la récolte, les chercheurs ont mesuré leur teneur dans les grains et ont constaté que le blé provenant de la parcelle enrichie en CO₂ contenait 4,7 % de protéines en moins que celui de la parcelle témoin. Dans le même temps, la teneur en ATI a augmenté de 5,7 %. Les ATI constituent un groupe de protéines susceptibles de déclencher une allergie au blé et une sensibilité au blé non cœliaque. Selon l’étude, elles pourraient également aggraver d’autres maladies préexistantes. Neuf des dix variétés ont produit davantage d’ATI sous une concentration élevée de CO₂. On ignore toutefois encore si cette hausse est suffisamment importante pour avoir des conséquences sur notre santé. **Le pain lève moins bien** La teneur en gluten a également été affectée négativement. Le gluten n’est pas une seule protéine, mais toute une famille de protéines qui peut être divisée en deux grands groupes : Les gliadines, qui rendent la pâte extensible. Elles existent sous plusieurs formes. Les gluténines, qui rendent la pâte élastique et résistante. Elles se divisent en petites et grandes sous-unités. Les chercheurs ont examiné 21 protéines du gluten, dont 15 ont fortement diminué lorsque le blé était exposé à une concentration accrue de CO₂. Au total, la quantité des 21 protéines du gluten mesurées a diminué de 18,7 %. « Nos résultats ont également montré que la concentration plus faible de protéines du gluten était associée à une moins bonne qualité boulangère », explique Sabrina Geisslitz, chercheuse à l’Institut Leibniz et responsable de l’étude, dans un communiqué de presse. Dans l’expérience, le volume du pain a diminué de 4,1 %. Sabrina Geisslitz précise que les changements varient considérablement selon la variété de blé concernée. Les chercheurs ont également mesuré la teneur en fragments des protéines du gluten susceptibles de déclencher une réaction chez les personnes atteintes de la maladie cœliaque lorsque le gluten est dégradé dans l’intestin. Ces fragments ont généralement diminué sous l’effet d’une concentration élevée de CO₂. Toutefois, leur teneur a augmenté chez certaines variétés. **Il ne faut pas chercher uniquement à obtenir de hauts rendements** Selon les chercheurs, ces résultats soulignent l’importance d’identifier et de sélectionner des variétés qui conservent une bonne qualité boulangère malgré l’augmentation du CO₂, tout en contenant le moins possible de protéines potentiellement problématiques, plutôt que de privilégier exclusivement la recherche de hauts rendements. Cette étude est loin d’être la première à montrer que nos cultures perdent une partie de leur valeur nutritionnelle lorsque la teneur en CO₂ de l’air augmente. En 2011, des chercheurs avaient également constaté que, même si un apport supplémentaire de CO₂ entraîne souvent une hausse du rendement du blé, la teneur en protéines diminue — et que cela se produit même lorsque le rendement n’augmente pas. D’autres cultures que le blé perdent également des nutriments importants : en 2014, des chercheurs ont montré dans la revue *Nature* que le blé, le riz, les pois et le soja contiennent moins de zinc et de fer lorsqu’ils sont cultivés sous une concentration élevée de CO₂. Selon les chercheurs, cela pourrait menacer l’alimentation des nombreuses personnes dans le monde qui tirent l’essentiel de leur zinc et de leur fer précisément de ces cultures. Quatre ans plus tard, une étude a montré que des nutriments tels que les protéines, le fer et le zinc diminuent dans le riz lorsque la teneur en CO₂ augmente. Dans le cadre d’un projet de recherche nordique, au cours duquel des plantes sont cultivées dans les chambres climatiques de l’Université technique du Danemark (DTU), simulant un climat plus chaud, il a également été démontré que l’orge était affectée. Même si le CO₂ supplémentaire agit comme un moteur de croissance, les effets négatifs de la chaleur sont plus importants. La concentration de CO₂ dans l’atmosphère a fortement augmenté, passant d’environ 340 ppm en 1980 à environ 425 ppm en 2024. Selon les projections, il n’est pas improbable qu’elle atteigne près de 600 ppm en 2050. Dès aujourd’hui, le niveau de CO₂ est le plus élevé depuis au moins deux millions d’années. La dernière fois qu’il était aussi élevé, la température mondiale était supérieure de 1 à 2,5 degrés à celle d’aujourd’hui et le niveau de la mer était de 5 à 25 mètres plus élevé, ce qui indique la direction dans laquelle le monde se dirige. Nos émissions de CO₂ sont si importantes qu’elles ont fait augmenter la teneur de l’atmosphère en ce gaz à effet de serre au moins 100 fois plus rapidement que lors des hausses naturelles de CO₂ des 800 000 dernières années. Les émissions naturelles du passé étaient notamment dues à la rotation de la Terre, à la tectonique des plaques, à la décomposition massive de la végétation et à l’activité volcanique.

Le pain que nous mangerons dans 25 ans pourrait être à la fois plus difficile à faire lever et moins bien toléré par certains d’entre nous. L’augmentation du CO₂ dans l’atmosphère modifie en effet la composition des protéines du blé.

C’est ce que montre une nouvelle étude dirigée par l’Institut Leibniz de biologie des systèmes alimentaires de l’Université technique de Munich (TUM), publiée dans la revue Food Chemistry.

Dans le cadre de l’étude, les chercheurs ont cultivé dix variétés de blé d’hiver dans un champ près de Rheinbach, en Allemagne. Le blé a été cultivé de manière conventionnelle avec des engrais azotés, et du blé biologique n’a pas été inclus dans l’expérience. La moitié de la récolte a poussé dans des conditions normales, tandis que l’autre moitié a reçu un apport supplémentaire de CO₂ diffusé au-dessus des plants, de sorte que la concentration atteigne en moyenne 546 ppm pendant la journée. Cela correspond approximativement au niveau attendu vers le milieu du siècle.

Les protéines du grain de blé sont constituées de gluten et d’une série d’autres protéines, notamment les inhibiteurs de l’amylase/trypsine (ATI). Après la récolte, les chercheurs ont mesuré leur teneur dans les grains et ont constaté que le blé provenant du champ enrichi en CO₂ contenait 4,7 % de protéines en moins que celui du champ témoin.

Parallèlement, la teneur en ATI a augmenté de 5,7 %. Les ATI constituent un groupe de protéines pouvant déclencher une allergie au blé et une sensibilité au blé non cœliaque. Selon l’étude, elles peuvent également aggraver d’autres maladies préexistantes. Neuf des dix variétés contenaient davantage d’ATI sous une concentration élevée de CO₂. Il n’est toutefois pas établi si l’augmentation des ATI est suffisamment importante pour avoir une incidence sur notre santé.

Le pain lève moins bien

La teneur en gluten a également été affectée négativement. Le gluten n’est pas une seule protéine, mais toute une famille de protéines qui peut être divisée en deux grands groupes :

Les chercheurs ont examiné 21 protéines du gluten, dont 15 ont diminué de manière marquée lorsque le blé était exposé à une concentration accrue de CO2. Au total, la somme des 21 protéines du gluten mesurées a diminué de 18,7 %.

"Nos résultats ont également montré que la plus faible concentration de protéines du gluten était liée à une moins bonne qualité boulangère," explique Sabrina Geisslitz, chercheuse à l’Institut Leibniz et directrice de l’étude, dans un communiqué de presse.

Au cours de l’expérience, le volume du pain a diminué de 4,1 %.

Sabrina Geisslitz explique que les changements varient dans une large mesure selon la variété de blé concernée.

Les chercheurs ont également mesuré la teneur des parties des protéines du gluten susceptibles de déclencher une réaction chez les personnes atteintes de maladie cœliaque lorsque le gluten est dégradé dans l’intestin. Elles ont diminué dans la plupart des cas sous une concentration élevée de CO₂. Dans certaines variétés, leur teneur a toutefois augmenté.

Ne pas viser uniquement des rendements élevés

Selon les chercheurs, les résultats soulignent combien il est important de trouver et de sélectionner des variétés qui conservent une bonne qualité boulangère malgré l’augmentation du CO₂, tout en contenant le moins possible de protéines potentiellement problématiques, plutôt que de procéder à une sélection visant exclusivement des rendements élevés.

Cette étude est loin d’être la première à montrer que nos cultures perdent des éléments nutritifs importants lorsque la teneur en CO2 de l’air augmente. En 2011, des chercheurs ont également constaté que, bien qu’un apport supplémentaire de CO₂ entraîne souvent une hausse du rendement du blé, sa teneur en protéines diminue — et que cela se produit même lorsque le rendement n’augmente pas.

D’autres cultures que le blé perdent également des nutriments importants : en 2014, des chercheurs ont montré dans la revue Nature que le blé, le riz, les pois et le soja contiennent moins de zinc et de fer lorsqu’ils sont cultivés sous une concentration élevée de CO₂. Selon les chercheurs, cela pourrait menacer l’alimentation des nombreuses personnes dans le monde qui tirent l’essentiel de leur zinc et de leur fer précisément de ces cultures.

Quatre ans plus tard, une étude a montré que les nutriments tels que les protéines, le fer et le zinc diminuent dans le riz lorsque la teneur en CO2 augmente.

Dans le cadre d’un projet de recherche nordique où des plantes sont cultivées dans les chambres climatiques de la DTU, qui simulent un climat plus chaud, il a également été démontré que l’orge est inhibée. Bien que le CO2 supplémentaire agisse comme un moteur de croissance, les effets négatifs de la chaleur sont plus importants.

La concentration de CO₂ dans l’atmosphère a fortement augmenté, passant d’environ 340 ppm en 1980 à environ 425 ppm en 2024, et selon les projections, il n’est pas improbable qu’elle atteigne près de 600 ppm en 2050.

Dès aujourd’hui, le niveau de CO2 est le plus élevé depuis au moins deux millions d’années. La dernière fois qu’il était aussi élevé, la température mondiale était supérieure de 1 à 2,5 degrés à celle d’aujourd’hui, et le niveau de la mer était 5 à 25 m plus élevé, ce qui indique la direction que prend le monde.

Nos émissions de CO2 sont si importantes qu’elles ont fait augmenter la teneur de l’atmosphère en ce gaz à effet de serre au moins 100 fois plus rapidement que lors des augmentations naturelles de CO2 des 800 000 dernières années. Les émissions naturelles du passé ont notamment été causées par la rotation de la Terre, la tectonique des plaques, la décomposition massive de la végétation et l’activité volcanique.