La qualité alimentaire menacée par le changement climatique : une vue d'ensemble sur la diminution de la valeur nutritionnelle due à l'augmentation de la concentration de CO₂ et aux températures élevées.

Table des matières

1. Introduction : Vers une ère de qualité plutôt que de quantité

2. Tendances de la recherche internationale et menaces statistiques

3. Détails et analyse des résultats de l'expérience de Liverpool

4. Mécanismes physiologiques et moléculaires de la diminution de la valeur nutritionnelle

5. Scénarios d'impact sur l'agriculture et la culture alimentaire au Japon

6. Risques pour la santé : obésité, diabète et baisse de l'immunité

7. Impact économique et social et élargissement des inégalités

8. Potentiel de l'innovation technologique et de l'agriculture intelligente

9. Recommandations politiques : coopération nationale et internationale et stratégies d'adaptation

10. Actions à entreprendre par les individus, les entreprises et les collectivités locales

11. Conclusion : Pour prévenir la "faim silencieuse"

1. Introduction : Vers une ère de qualité plutôt que de quantité

La conception traditionnelle de la "sécurité alimentaire = assurer la quantité" n'est plus valable dans le contexte du changement climatique. Une étude récente publiée en juillet 2025 a révélé que l'effet synergique d'un taux élevé de CO₂ et de températures élevées réduit considérablement la concentration en minéraux et le pouvoir antioxydant des légumes à feuilles. Même si le volume apparent des légumes augmente, une dilution de la valeur nutritionnelle entraînera inévitablement des problèmes de santé.phys.org

2. Tendances de la recherche internationale et menaces statistiques

Un article de Nature Climate Change de 2018 a estimé que, à 550 ppm, les protéines, le fer et le zinc des cultures principales pourraient diminuer de jusqu'à 17 %, et que d'ici 2050, 175 millions de personnes pourraient souffrir d'une carence en zinc, et 122 millions d'une carence en protéines. Bien que la situation soit particulièrement grave en Asie du Sud et en Afrique, le Japon, qui dépend fortement des importations de fer et de zinc, pourrait également être affecté.nature.com

Des revues récentes ont identifié le déséquilibre ionique dans la rhizosphère et le ralentissement de l'assimilation des nitrates comme les principales causes de la carence en minéraux.pubmed.ncbi.nlm.nih.gov

3. Détails et analyse des résultats de l'expérience de Liverpool

3-1. Configuration de l'expérience

• Cultures: Épinards, chou frisé, roquette

• Environnement: CO₂ 400 ppm vs 550 ppm, température +4 °C

• Mesures: Efficacité photosynthétique (Fv/Fm), rendement, analyse nutritionnelle par HPLC

3-2. Principaux résultats

L'ajout de chaleur réduit l'efficacité photosynthétique et accélère la dilution nutritionnelle. Le chou frisé est le plus sensible, tandis que les épinards montrent une résistance relative.phys.org

4. Mécanismes physiologiques et moléculaires de la diminution de la valeur nutritionnelle

1. Effet de dilution des glucides
   L'accumulation de glucides assimilés sous haute CO₂ réduit la concentration relative de minéraux dans les tissus.

2. Fluctuation du pH de la rhizosphère
   L'augmentation de l'excrétion de H⁺ due à l'amélioration de la photosynthèse élève le pH de la rhizosphère, réduisant la solubilité de Fe²⁺ et Zn²⁺.

3. Ralentissement métabolique dû au choc thermique
   L'expression des protéines de choc thermique (HSP) augmente la consommation d'ATP, inhibant la synthèse d'acides aminés et de flavonoïdes.pubmed.ncbi.nlm.nih.gov

5. Scénarios d'impact sur l'agriculture et la culture alimentaire au Japon

• Diminution de Ca/Fe dans les légumes à feuilles: Réduction moyenne de 9 % d'ici 2035, augmentant le risque d'ostéoporose.

• Réduction des protéines dans le riz: Augmentation du ratio glucides, aggravant l'indice glycémique.

• Impact sur les légumes de marque exportés: La valeur fonctionnelle des légumes de Kyoto et du thé de Shizuoka diminue, perdant leur compétitivité en prix.

• Repas scolaires et hospitaliers: Révision nécessaire de la conception nutritionnelle.

6. Risques pour la santé : obésité, diabète et baisse de l'immunité

La consommation régulière de légumes à haute teneur en sucre augmente la charge glycémique, et le nombre de patients atteints de diabète de type 2 pourrait augmenter de 1,3 fois en 10 ans. Les carences en fer et en zinc entraînent une suppression immunitaire, augmentant le taux d'infection.nature.com

7. Impact économique et social et élargissement des inégalités

• Augmentation des coûts de santé: Les coûts de traitement des maladies liées au mode de vie et de l'ostéoporose augmenteront de 2 trillions de yens d'ici 2035.

• Inégalités de revenu des agriculteurs: L'écart de revenu double entre les grandes exploitations pouvant introduire des serres et les petites exploitations centrées sur la culture en plein air.

• Coût des importations alimentaires: La demande accrue de légumes importés à haute valeur nutritionnelle aggrave la balance commerciale.

8. Potentiel de l'innovation technologique et de l'agriculture intelligente

• Une variété de riz avec un transporteur de Fe renforcé par CRISPR est en phase d'essai sur le terrain.

• Les serres contrôlées par IA optimisent le CO₂, la température et l'humidité, réduisant la dilution nutritionnelle de 20 %.

• L'application de biochar stabilise le pH de la rhizosphère.

9. Recommandations politiques : coopération nationale et internationale et stratégies d'adaptation

1. Soutien à la recherche sur les légumes fonctionnels nationaux――Commercialisation des variétés améliorées en 10 ans.

2. Réduction des émissions de CO₂ et promotion intégrée――Électrification et introduction des énergies renouvelables dans le secteur agricole.

3. Extension de l'étiquetage nutritionnel――Obligation d'afficher la teneur en minéraux pour éduquer les consommateurs.

4. Coopération internationale――Établir un réseau de surveillance de la valeur nutritionnelle en collaboration avec la FAO.

10. Actions à entreprendre par les individus, les entreprises et les collectivités locales

• Familles: Compléter les minéraux avec des légumes de saison locaux, des grains entiers et des aliments fermentés.

• Entreprises: Développement d'aliments fonctionnels et décarbonisation de la chaîne d'approvisionnement.

• Collectivités locales: Augmenter à plus de 50 % le ratio de consommation locale dans les repas scolaires et publier les résultats des analyses nutritionnelles.

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