France
April 8, 2022
Soybean acreage in Europe has been increasing continuously for the past 20 years, but imports still account for the majority of the continent's consumption. AgroParisTech and INRAE teamed up to assess the capacity of the European continent to become self-sufficient in soybeans, taking into account climate change. Their scientists developed projection models based on global agronomic and climate databases. The results, published on 7 April in Nature Food, show that Europe could achieve 50% to 100% self-sufficiency if 4% to 11% of European cropland were devoted to soybeans. Such an expansion would have significant economic and environmental benefits and reduce the use of nitrogen fertilizers.
Soybean production: a climate compatible with self-sufficiency on the European continent © Pixabay
Currently, Europe imports nearly 90% of the soybeans it consumes, mostly from the United States and Brazil, mainly for animal feed. Although the area under soybean cultivation has quadrupled on the continent in 12 years, from 1.2 Mha in 2004 to 5 Mha in 2016, it represented only 1.7% of total European cultivated area in 2016.
Yet local soybean cultivation has many economic and environmental advantages. Like other legumes, it fixes nitrogen in the soil thanks to symbiotic bacteria living in its roots, which is beneficial for the following crop and reduces the use of nitrogen fertilizers and their environmental impact. Moreover, the reduction of imports would reduce the cost and pollution associated with them. That is why researchers from AgroParisTech and INRAE set out to explore whether the European continent could become self-sufficient in soybeans, and whether climate change would be a help, or on the contrary, a hindrance, to this crop in Europe over the next few decades.
To do so, they developed a modelling approach based on the joint use of global agronomic and climatic databases and machine learning algorithms. Thanks to this, they were able to make continent-wide soybean yield projections directly from the available data, according to different crop area scenarios and based on forecasts of present and future climate conditions.
Self-sufficiency achievable with 11% of European cropland devoted to soy
The results show that the European agricultural area suitable for soybean cultivation is much higher than the area currently harvested. Projections indicate an average yield of 2 tonnes per hectare under current climatic conditions, even without irrigation or fertilizer, and it would increase with future climatic conditions by +0.4 to +0.6 tonnes per hectare in 2050 and 2090. Projections also show a shift of the most productive areas from the south of the European continent to the north and east due to climate change.
With a constant need for soybeans, the results suggest that soybean self-sufficiency of 50 to 100% is achievable in Europe, under current and future climates, if 4 to 11% of the cultivated land was devoted to soybeans. This would require an increase in crop area by a factor of 2 to 3, or 5 to 6, for a 50% or 100% self-sufficiency rate respectively. Assuming that fertilizers are not used on soybeans, this increase would cut back the use of nitrogen fertilizers by 4 to 17% on the European continent.
Reference
Guilpart, N., Iizumi, T. & Makowski, D. Data-driven projections suggest large opportunities to improve Europe’s soybean self-sufficiency under climate change. Nat Food (2022). DOI : https://doi.org/10.1038/s43016-022-00481-3
Production de soja : un climat compatible avec l’autosuffisance du continent européen
Les surfaces de culture de soja en Europe augmentent continuellement depuis 20 ans, mais les importations restent largement majoritaires dans la consommation du continent. AgroParisTech et INRAE se sont intéressés à la capacité du continent européen à devenir autosuffisant en soja, compte tenu des évolutions climatiques. Les scientifiques ont ainsi développé des modèles de projection en se basant sur des bases de données agronomiques et climatiques mondiales. Leurs résultats, publiés le 7 avril dans Nature food, montrent que l’Europe peut atteindre une autosuffisance de 50% à 100%, si 4% à 11% des terres cultivées européennes étaient consacrées au soja. Une telle expansion présenterait des avantages économiques et environnementaux importants et permettrait une réduction de l’usage des engrais azotés.
Actuellement, l’Europe importe près de 90% du soja qu’elle consomme, en provenance des Etats-Unis et du Brésil pour la majorité et destiné essentiellement à l’alimentation animale. Si la surface de culture de soja a quadruplé sur le continent en 12 ans, passant de 1,2 Mha en 2004 à 5 Mha en 2016, elle ne représente que 1,7% des surfaces cultivées en 2016.
Pourtant la culture locale de soja présente de nombreux avantages à la fois économiques et environnementaux. Comme les autres légumineuses, elle permet de fixer l’azote dans le sol grâce à des bactéries symbiotiques vivant dans ses racines, ce qui est bénéfique pour la culture suivante et permet de réduire l’usage des engrais azotés donc leur impact environnemental. De plus la réduction des importations diminuerait le coût et la pollution qui leur sont liées. C’est pourquoi les chercheurs d’AgroParisTech et d’INRAE se sont demandés si le continent européen pouvait devenir autosuffisant en soja et si le changement climatique pouvait favoriser, ou au contraire défavoriser, cette culture en Europe au cours des prochaines décennies.
Pour cela ils ont développé une approche de modélisation reposant sur l’utilisation conjointe de bases de données mondiales agronomiques et climatiques et d’algorithmes d’apprentissage automatiques. Grâce à cela, ils ont pu réaliser des projections de rendement de soja à l’échelle du continent, directement à partir des données disponibles, selon différents scénarios de surfaces de cultures et en fonction des projections des conditions climatiques présentes et futures.
Une autosuffisance atteignable en consacrant 11% des terres cultivées européennes au soja
Les résultats montrent que les surfaces agricoles européennes favorables à la culture de soja sont beaucoup plus élevées que la superficie récoltée actuellement. Les projections indiquent un rendement moyen de 2 tonnes par hectare sous les conditions climatiques actuelles, même sans irrigation ni fertilisant, et il augmenterait avec les conditions climatiques futures de +0,4 à +0,6 tonne par hectare en 2050 et 2090. Les projections montrent également un déplacement des aires les plus productives depuis le sud du continent européen vers le nord et l’est en raison du changement climatique.
A besoin de soja constant, les résultats suggèrent que l’autosuffisance en soja de 50 à 100% est atteignable en Europe, sous les climats actuels et futurs, si 4 à11% des terres cultivées étaient consacrées au soja. Il faudrait ainsi augmenter les surfaces de cultures d’un facteur 2 à 3 pour une autosuffisance à 50% et d’un facteur 5 à 6 pour une autosuffisance à 100%. En supposant que le soja ne bénéficie d’aucune fertilisation, cette augmentation permettrait de réduire l’usage des engrais azotés de 4 à 17% sur le continent européen.
Référence
Guilpart, N., Iizumi, T. & Makowski, D. Data-driven projections suggest large opportunities to improve Europe’s soybean self-sufficiency under climate change. Nat Food (2022). DOI : https://doi.org/10.1038/s43016-022-00481-3
Topics
Species
