Bioproduits : perspectives pour la recherche en sélection variétale

A ma connaissance, il n'y a rien eu de très concret de fait dans la filière blé éthanol. Il y a dix ou quinze ans, des tentatives ont eu lieu pour déterminer si on pouvait utiliser des variétés spécifiques déjà existantes pour cette production, notamment en vue d'améliorer la qualité des drèches coproduites avec l'éthanol, mais les recherches n’ont pas spécialement abouti. En tout cas, rien d’extraordinaire n’en est ressorti ! La raison en est, d'une part, que les agriculteurs ont toujours produit du blé pour l’éthanol en marginal et ne souhaitent pas dédier quelques hectares à une variété spécifique en vue de cibler un marché particulier. D'autre part, les industriels de la transformation ont toujours utilisé des variétés de blé classiques de type « panifiable courant ». Ils ont en effet besoin d'un bon taux d'amidon pour maximiser le rendement en éthanol et du plus de protéines possible pour valoriser au mieux les drèches en alimentation animale. L'équation n'est du coup pas facile à résoudre et les variétés classiques leur permettent de trouver un bon compromis à sa résolution. Les semenciers auraient sans doute du mal à sélectionner la plante miracle, à la fois riche en amidon et en protéines, tout en conservant un excellent rendement. Et encore faudrait-il un marché large et durable pour qu'ils tentent cette résolution « impossible » !

Dans les graines oléagineuses, les choses sont différentes. Tant pour l'alimentaire que pour la chimie des corps gras, la qualité des huiles produites dans les graines oléagineuses a déjà fait l'objet d'une sélection variétale poussée car, selon les variétés, l’huile présente des compositions différentes en acides gras. Dans le cas du colza et du tournesol, par exemple, certaines variétés ont été travaillées pour leur productivité en acide oléique. Pour la chimie du végétal issue des corps gras, dont le marché est plus mature, une sélection du même type s'est mise en place pour orienter la teneur en certains acides gras dans les huiles. C'est le cas de l'acide oléique, mais aussi de l'acide érucique, éliminé des variétés de colza destinées à l'alimentaire il y a trente ans et réintroduit récemment pour les besoins de la chimie du végétal. Ceci montre bien comment l'évolution des marchés peut être un moteur de la sélection variétale.

La chimie du végétal a pour but de mettre sur le marché des produits intermédiaires issus du monde végétal, et notamment des plantes de grande culture, à destination principale de la chimie et de différentes industries, en substitution de ceux d'origine fossile (pétrole, gaz, charbon). Ces produits intermédiaires sont en général des constituants de la plante ou des dérivés de ces constituants, utilisés bruts dans le cas des biomatériaux (fibres de chanvre ou de lin), ou après transformation (amidon, huile, protéines, cellulose, etc.). En matière de céréales, la chimie du végétal constitue un nouveau débouché pour la filière amidonnière qui maîtrise parfaitement les processus de raffinerie du végétal, et les procédés de biofermentation à partir du glucose (obtenu par hydrolyse de l'amidon) qui leur permettent de produire de nouvelles molécules de base  « durables » pour les chimistes. En termes de sélection, autant la voie est ouverte aux semenciers pour l'amélioration de certains constituants de la plante, notamment ceux utilisés directement dans les biomatériaux comme les fibres, autant la qualité d'un amidon uniquement destiné à la production de glucose n'est pas un critère déterminant pour une sélection spécifique. En revanche, les amidonniers font porter leurs efforts de recherche davantage sur les processus de transformation, et en particulier sur le choix des bactéries, des levures et des micro-organismes ou bien des enzymes qui vont participer à la transformation de l’amidon en glucose, puis du glucose en molécules, en vue de développer d'autres molécules et d'en améliorer la productivité et la qualité.

Les biocarburants de 2e génération utiliseront la lignocellulose des plantes, mais sans doute pas de façon réellement industrielle avant 2020. En France, la paille, les sons, le bois ou des plantes dédiées comme le miscanthus sont des matières premières candidates à leur fabrication. Mais certaines ont déjà leurs débouchés et ne s'en détourneront sans doute pas. C'est le cas de la paille dont la collecte française est, selon les années, de l'ordre de 25 à 30 Mt. Mais environ 90 % de cette collecte alimente des débouchés traditionnels comme les litières animales, les champignonnières, mais aussi la réintroduction directe dans les terres pour le maintien de leurs qualités agronomiques. Le solde disponible, variable d'une année sur l'autre et faible en quantité, ne sera jamais suffisant pour alimenter une production industrielle de bioéthanol 2e génération. On pourrait rêver à une sélection travaillant sur la longueur des pailles de céréales, mais les quelques centimètres éventuellement gagnés ne résoudraient pas un problème de quantité nécessaire à une production industrielle d'éthanol 2e génération et auraient sans doute des effets négatifs sur la résistance des plantes à la verse, alors que les agriculteurs ont plutôt quelque fois recours à des « raccourcisseurs ». Les sons, qui ont des débouchés en alimentation animale, pourraient être envisagés comme matière première pour la production de bioéthanol. Mais leur teneur en sucres en C5, intéressants pour produire des tensio-actifs destinés à la détergence et à la cosmétique, leur offrira sûrement un débouché à plus forte valeur ajoutée. La sélection pourrait en revanche s'intéresser à l'adaptation agronomique de plantes dédiées, tel le miscanthus, dont les premières cultures en France n'ont pas encore complètement démontré leur réel intérêt .

Sans doute parce que la question ne s’est pas encore vraiment posée. La sélection variétale pour les bioproduits n’est pour autant pas inexistante, mais elle n’est pas encore vraiment orientée vers la chimie du végétal, si l'on fait exception des graines oléagineuses. Les amidonniers, qui mettent sur le marché des centaines de produits fabriqués à partir des composants qu'ils séparent du maïs ou du blé, et dont les débouchés sont à 50 % vers des utilisations non alimentaires (c'est-à-dire en fait vers une chimie du végétal qui n'avait pas encore dit son nom), ont déjà fait appel aux semenciers pour améliorer la qualité de certains constituants des céréales comme le gluten (protéine) par exemple, ou bien celle de l'amidon. En effet, dans certaines applications, on peut vouloir utiliser des amidons spécifiques (l’industrie papetière, par exemple), plus riches en amylopectine (amidons à chaînes ramifiées). Ces cas sont tout à fait particuliers et encore peu développés pour des applications spécifiquement liées à la chimie du végétal, telle qu'on l'entend aujourd'hui. En revanche, la sélection variétale poursuit toujours pour les plantes de grande culture une démarche visant à augmenter les rendements et, de plus en plus, des résistances aux maladies, à la sécheresse, critères qui concourent aussi à l'amélioration de la production aux champs.

Les semenciers font de la recherche selon la demande du marché. Ils investissement énormément en R&D, entre 13 et 15 % de leur chiffre d’affaires. Mais ils se situent dans la même logique que le secteur pharmaceutique, qui ne développe des médicaments que s’ils sont sûrs de les vendre et de rentabiliser leur investissement. C’est pourquoi ils ne sont pas prospectifs gratuitement, si j'ose dire : ils ont besoin d’avoir une demande spécifique répondant à un vrai marché pour justifier de lourds investissements nécessaires au développement de nouvelles variétés. Dans le cas de la transformation de l’huile de colza, les acteurs ont sollicité les semenciers en leur demandant de produire une huile plus riche en acide érucique, demande qui répondait à un vrai marché. En général, les recherches de sélection variétale concernent plutôt une meilleure résistance à la sécheresse, à des maladies particulières, ainsi qu’un rendement optimal. Ce dernier critère est parfois difficile à manipuler, car quand on cherche à introduire de nouveaux caractères spécifiques, on diminue parfois le rendement, qui ne dépend jamais d’un seul gène.

La méthanisation connaît effectivement un très fort développement en Allemagne. Des variétés spécifiques de maïs ont été élaborées pour produire une forte quantité de matière sèche à l’hectare. Ca n’est pas du tout le cas en France. Pourquoi ? D'abord parce que la France est partie sur une option « traitement des déchets organiques » pour la méthanisation, sans recours à des matières premières du type  « plantes dédiées », au contraire de l'Allemagne. Visant un très fort développement de cette technique, ce pays a privilégié des tarifs de rachat d'électricité élevés permettant l'accès à une matière première coûteuse. Ensuite, il existe de nombreux freins au développement du maïs pour un usage dans les méthaniseurs. Parmi eux, celui des écologistes qui estiment que le maïs requiert trop d’eau pour sa croissance alors qu' ils tolèrent tout juste sa culture quand elle est destinée à l’alimentation humaine. En outre, les tarifs de rachat d'électricité en France sont aujourd'hui trop bas pour avoir accès à une matière première onéreuse. La France privilégie donc l’utilisation des déchets, voire de cultures spécifiques de type miscanthus, moins chères que le maïs, pour la méthanisation. Des réglementations voient le jour, comme l’obligation, pour les hypermarchés, de traiter tous les déchets sortant (produits non vendus et non consommables, comme les palettes de yaourts). Ces déchets doivent être vendus à des spécialistes, appelés déconditionneurs, qui séparent les éléments organiques (revendus aux méthanisateurs) des emballages plastique ou bois. Cette réglementation va s’élargir dans les années à venir à tous les supermarchés, voire aux restaurateurs. Tout cela ne pousse pas les semenciers à faire de la recherche sur les plantes pour les améliorer en vue de la méthanisation, notamment tant que les conditions d'un futur marché stable pour cette utilisation ne sont pas réunies.