Le Recyclage des Déjections Animales et Humaines est la Clé d’une Agriculture Durable

Temps de lecture : 22 min / Mis à jour : 22 Juil 2019 / 6224 mots

Article traduit d’après l’article original : Recycling Animal and Human Dung is the Key to Sustainable Farming

Tirer la chasse d’eau des toilettes est pratique, mais cela cause des dégâts au niveau écologique, prive les sols d’éléments nutritifs essentiels et rend la production alimentaire dépendante des énergies fossiles.

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© Illustrations : Diego Marmolejo pour le magazine low-tech.

Pendant 4000 ans, les excréments et l’urine des humains ont été considérés comme comme des produits commerciaux d’une grande valeur en Chine, en Corée et au Japon. Le fumier humain (ou “fumain”) était transporté par bateau à travers des réseaux de canaux spécialement conçus.

Grâce à l’utilisation des “déchets” humains en tant que fertilisant dans les champs agricoles, l’Asie a réussi à nourrir une grande population sans polluer ses eaux potables.
Pendant ce temps, le villes d’Europe médiévale se sont transformés en égouts à ciel ouvert.
Le concept a été modernisé à la fin du 19ème siècle aux Pays-Bas, avec le système sophistiqué d’égout sous vide de Charles Liernur.

Cycle Cassé

L’innocente apparence de l’eau des toilettes rompt un cycle naturel dans la production de nos aliments.
En gros, ça transforme des ressources de grandes valeurs en déchets.
Quand nous cultivons des champs, nous retirons des nutriments essentiels au sol : potassium, azote et phosphate, pour ne citer que les plus importants.
Pendant la plus grande partie de l’histoire humaine, nous avons recyclé ces nutriments à travers nos corps et les avons redonnés au sol, via les excréments, les restes alimentaires et les inhumations.
Aujourd’hui, nous les rejetons principalement dans la mer (voir l’infographie en dessous).

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Le cycle des nutriments. Source: Humanure Handbook

Ceci est problématique et insoutenable pour 3 raisons principales.

Pour commencer, le rejet des eaux usées dans les rivières, les lacs et les mers tuent les poissons et rend l’eau douce non-potable.
Ça ne peut être évité qu’en donnant à l’infrastructure de stations d’épuration (qui n’éliminent pas complètement les effets néfastes sur la vie aquatique) un coût égal à celui donné aux toilettes et au (très coûteux) réseau d’égouts.

Deuxièmement, nous avons besoin d’engrais chimiques pour garder nos sols fertiles.
En 2008, presque 160 millions de tonnes de ces engrais ont été utilisés dans le monde. Sans ça, nos sols perdraient leur fertilité en quelques années, suivi par un inévitable effondrement de la production agricole et de la population humaine.

Un troisième problème est que les toilettes consomment une grande quantité d’eau potable pour tout “rincer”.

Les toilettes sont énergivores

La production d’eau potable, la construction et l’entretien des égouts, le traitement des eaux usées (et des boues d’épurations), et la production d’engrais chimiques sont tous des processus énergivores.

L’azote (qui constitue plus de la moitié de la consommation des engrais) est disponible en abondance dans l’air, mais pour le transformer en quelque chose d’utilisable, le gaz doit être chauffé et mis sous pression. L’énergie nécessaire pour ce processus (polluant) est fournie par du gaz naturel ou (en Chine) par des centrales à charbon.

Le potassium et le phosphate doivent être extraits (jusqu’à plusieurs centaines de mètres de profondeur) et transportés. Plus de 150 millions de tonnes de phosphate de roche sont nécessaires pour produire nos 37 millions de tonnes d’engrais phosphatés utilisés chaque année dans l’agriculture, et 45 millions de tonnes de minerai de potasse pour produire 25 millions de tonnes d’engrais potassique.

Ces deux opérations consomment beaucoup d’énergie et polluent l’environnement.

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Les toilettes d’un château du moyen-âge

De plus, alors que le potassium est largement distribué et disponible en abondance (nous avons des réserves suffisamment accessible, économiquement parlant, pour les 700 prochaines années avec notre taux de consommation actuel), le phosphore ne l’est pas.
90% des réserves mondiales de phosphates sont présentent seulement dans une poignée de pays, et on estime que les grandes réserves économiquement exploitables ne pourraient répondre à la demande agricole qu’entre 30 et 100 ans.

Les réserves sont beaucoup plus grandes si l’on inclut les phosphates miniers des fonds marins, mais cela nécessiterait une consommation d’énergie extrêmement élevée, ce qui aurait comme effet d’augmenter les effets néfastes sur l’environnement.

Le seul moyen de transporter les éléments nutritifs de la mer à la terre consiste à utiliser des excréments d’oiseaux marins – ce qui est évidemment très rare – ou à manger du poisson ou des fruits de mer.
De toute façon, une fois que nous avons digéré notre “fish and chips”, les nutriments se déversent dans la mer via le réseau d’égout.

Un signe de civilisation

L’existence de la toilette et du système d’égout qui l’accompagne est rarement mise en doute. Elle est considérée comme une technologie évidente et généralement considérée comme un signe de civilisation – les pays qui ne disposent pas d’un tel système sont considérés comme retardés ou arriérés.

La raison en est que nous avons été conditionnés à croire que les toilettes et les égouts sont les seules alternatives à la puanteur et aux maladies.

Après la disparition de l’Empire romain (avec ses premiers égouts et ses toilettes) et jusqu’à la fin du XIXe siècle, la distribution concentrée et non organisée d’excréments humains dans les eaux souterraines, les canaux et les rivières a entraîné des épidémies mortelles de choléra et de fièvre typhoïde dans le monde occidental. Celles-ci ont été provoquées par la consommation d’eau potable contaminée par des matières fécales.

Les gens répondaient à leurs besoins naturels dans les rues ou vidaient leurs seaux hygiénique dans les arrière-cours, les cours ouvertes, les puisards mal fermés ou les eaux de surface – des méthodes qui ne favorisaient pas une vie saine dans des villes densément peuplées. Les toilettes et les égouts ont résolu ce problème, du moins dans le monde riche, et personne ne veut revenir aux conditions d’hygiène misérables de cette époque.

Agriculture chinoise

Cependant, aussi évident que cela nous paraisse aujourd’hui, le W-C n’est pas la seule réponse possible au problème de l’assainissement. Il existe d’autres méthodes, beaucoup plus durables, pour séparer les déchets humains des réserves d’eau de boisson. Pour commencer, les mauvaises conditions sanitaires du Moyen Âge et de la première révolution industrielle étaient un phénomène purement occidental. Au tournant du XXe siècle à l’est, l’eau des rivières chinoises était potable.

Les Chinois étaient aussi nombreux que les Américains et les Européens à l’époque, et ils avaient également de grandes villes densément peuplées. La
différence était qu’ils maintenaient un système agricole fondé sur les «déchets» humains utilisés comme engrais. Les selles et l’urine étaient collectées avec soin et discipline et transportées sur des distances parfois
considérables. Ils étaient mélangés avec d’autres déchets organiques, compostés puis répartis dans les champs (illustration ci-dessous).

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Cela fait d’une pierre deux coups: pas de pollution de l’eau potable et un système agricole qui aurait pu durer éternellement. En fait, il a duré 4 000 ans, ce qui est considérablement plus long que ce que permettrait notre ressource la plus abondante : le potassium, avec 700 ans de réserves.

Le système agricole chinois, qui a également été appliqué en Corée et au Japon, est décrit en détail dans «Farmers of Quarante Centuries», un compte rendu du voyage d’étude du pédologue américain F.H. King. Le livre a été publié en 1911, à l’époque de la découverte du procédé Haber-Bosch qui conduira à la découverte d’un engrais azoté artificiel bon marché.

King consacra un chapitre entier à la collecte et à l’utilisation d’engrais humains par les Asiatiques. Joseph Needham rend également compte de la méthode, dans le volume VI : 2 de «Science et civilisation en Chine», citant diverses sources antérieures. Plus récemment, Duncan Brown a parlé du système chinois dans son livre «Feed or Feedback: Agriculture, Population Dynamics and the State of the Planet» !

Marchands de fumier

Lorsque King visita la Chine, la population était estimée à environ 400 millions d’habitants adultes, contre environ 400 millions d’habitants en Europe et 100 millions d’habitants aux États – Unis . Les selles et l’urine de ces 400 millions de personnes étaient collectées dans des pots en terre cuite étanches à l’air. La matière était collectée dans tous les foyers, depuis les petits villages ruraux jusqu’aux grandes villes.

Dans certaines villes, des réseaux de canaux et des bateaux spéciaux ont été construits à cet effet (photo ci-dessous). Ce fut le cas à Hankow-Wuchang-Hanyang par exemple, une ville de près de 1,8 million d’habitants vivant sur une superficie de seulement 6,5 km carrés. Vous pourriez donc affirmer que les Chinois disposaient d’un réseau d’égouts pour le transport de l’eau, bien que la différence avec le nôtre soit frappante

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Bateaux transportant du fumain

Au moment de la visite de King, chaque année en Chine, plus de 182 000 000 de tonnes de fumier humain (fumain) étaient collectées dans les villes et villages – 450 kg (900 livres) par personne et par an. Cela représentait 1 160 000 tonnes d’azote, 376 000 tonnes de potassium et 150 000 tonnes de phosphate, qui ont été restituées au sol. En 1908 au Japon, 23 850 295 tonnes d ‘«humanure» (=fumain en anglais) ont été recueillies et rendues au sol.
Shanghai a échangé et distribué les excréments de ses habitants sur un réseau de canaux spécialement conçu, utilisant des centaines de bateaux (voir la carte ci-dessous), un commerce qui rapportait 100 000 dollars par
an. Le fumier humain était considéré comme une marchandise précieuse. En 1908, un homme d’affaires chinois a versé 31 000 dollars à la ville (ce qui représenterait plus de 700 000 dollars aujourd’hui) pour obtenir le droit d’extraire 78 000 tonnes de fumain par an d’une région de la ville pour le vendre aux agriculteurs à la campagne.

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Réseau de canaux pour le transport des excréments à Shanghai.

Au Japon, qui était beaucoup plus urbanisé que la Chine, les gens payaient un loyer moins cher lorsqu’ils laissaient à leur propriétaire des excréments de meilleure qualité. King décrit des déjections humaines extraites de Tokyo et de Yokahama «portées sur les épaules et sur le dos d’animaux, mais le plus souvent sur de solides chariots tirés par des hommes, portant de six à dix conteneurs en bois bien couverts contenant au moins quarante, soixante ou plus de livres chacun”. Sur la campagne japonaise, il n’était pas rare de voir des panneaux invitant les passants à répondre à l’appel de la nature sur place. Les agriculteurs ont utilisé le produit pour purifier leurs champs.
La pratique du recyclage de la bouse humaine dans les pays asiatiques a repoussé certains visiteurs étrangers. L’explorateur portugais Fernam Mendez Pinto a écrit en 1583 :
« Vous devez savoir que dans ce pays, il y en a beaucoup qui achètent et vendent des excréments humains, qui n’est pas un commerce si méchant entre eux, mais que beaucoup d’entre eux s’en enrichissent et sont détenus bon compte. Ceux qui font le commerce de l’achat vont et viennent dans la rue avec certains Clappers, comme nos hommes Spittle, en donnant à comprendre ce qu’ils désirent sans le publier autrement aux gens, en ce
qui concerne la chose qui est sale en soi; j’ajouterai tant de choses sur le fait que cette marchandise est si estimée chez eux et si grande est son commerce motivé, de sorte que dans un seul port de mer, il arrive parfois qu’il y ait un ou deux ou trois cents Sayls chargés avec elle. “(sic )

Le système en boucle fermée, vieux de 4 000 ans, a disparu avec l’arrivée d’engrais artificiels, importés d’Occident au cours des premières décennies du XXe siècle. Aujourd’hui, la Chine est le plus gros consommateur d’engrais inorganiques avec 28% de la consommation mondiale totale. L’Asie dans son ensemble utilise désormais plus de la moitié des engrais artificiels du monde.

Collecte des excréments en Europe

La collecte de «déchets» humains a également eu lieu en Europe, que ce soit pour une période beaucoup plus courte et à une échelle beaucoup plus petite. La seconde moitié du XIXe siècle marque la fin d’une période essentiellement agricole en Europe; la migration vers les villes s’est
accélérée et le problème de l’évacuation des eaux usées s’est beaucoup aggravé.

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Collecte de “nignt soil” à Amsterdam. Source.

En même temps, les experts de la santé ont commencé à comprendre que le choléra et la fièvre typhoïde étaient les conséquences de la consommation d’eau contaminée. L’agriculture étant de plus en plus à court de fumier, il est apparu que les deux problèmes pourraient être résolus en même temps. Le premier système, qui a été mis en place dans plusieurs pays et villes, est généralement appelé collecte de “nignt soil” (“terre nocturne”) et rappelle la méthode asiatique.
Les excréments et l’urine étaient accumulés dans des récipients en bois mobiles situés sous le siège des toilettes et mélangés à de la terre, des cendres ou du charbon de bois pour empêcher les mauvaises odeurs. Les ramasseurs de sol de nuit venaient à intervalles plus ou moins réguliers (surtout la nuit, d’où son nom) pour récupérer la marchandise.

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Collecte de “night soil” aux Pays-Bas. Source

Cela se faisait soit en vidant les bacs pleins dans un chariot et en les rendant immédiatement (ce qui signifiait que le nettoyage devait être effectué par les utilisateurs), soit en plaçant les bacs pleins dans un wagon et en les remplaçant par des neufs (ce qui signifiait que le nettoyage devait être fait par les éboueurs). Les bacs vides étaient replacés sous la banquette et la cargaison était transportée en calèche à un point de collecte situé à l’extérieur de la ville. Là, il était converti en compost pour une utilisation en agriculture.
Malheureusement, la collecte et le transport des déchets n’étaient pas aussi fiables, efficaces et saines qu’en Chine, en Corée ou au Japon. Tout allait bien lorsque les conteneurs étanches étaient utilisés, mais cela n’était pas toujours le cas. Lorsque les chariots ouverts étaient utilisés, le transport provoquait une odeur nauséabonde (voir la caricature du 19e siècle ci-dessous). Des bacs se déversaient lorsqu’ils étaient descendus dans les escaliers et jetés dans les chariots, surtout dans les quartiers les plus pauvres.

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Caricature d’un chariot de “night soil”.

Néanmoins, le système de bacs en bois constituait une amélioration par rapport au désordre comparatif de la collecte de “night soil” en Europe. Tout au long du Moyen Âge, les soi-disant producteurs de fumier ont recueilli des excréments humains et animaux provenant des rues, des cours arrière et des puisards et les ont vendus à des agriculteurs qui les appliquaient dans leurs champs. Le problème était que ces éboueurs devaient collecter suffisamment de bouse avant de pouvoir vendre un
chargement de charrettes. Duncan Brown cite Cipolla, qui décrit la situation de manière concise:
” L’aspect le plus pathétiquement tragique de cette affaire était celui des gens, dont la pauvreté était si extrême qu’ils récupéraient le fumier qu’ils trouvaient dans les rues où ils le gardaient [chez eux] jusqu’à ce qu’ils en
aient accumulé une quantité suffisante pour les vendre.”
Il y a eu des exceptions, notamment en Flandre, où un système organisé de collecte de “night soil”, rappelant la méthode chinoise, a été mis en place dès le Moyen Âge.
Autour de la ville d’Anvers, la gestion des déchets organiques (excréments humains, excréments de chevaux de ville, excréments de pigeon, boue de canal et restes de nourriture) était devenue une industrie importante dès le XVIe siècle. Au 18ème siècle, il y avait de grands magasins le long de la rivière Schelde où les excréments des villes néerlandaises étaient transportés par péniche.

Les égouts sous vide de Charles Liernur

Une deuxième méthode de collecte a été mise au point par l’ingénieur néerlandais Charles Liernur en 1866 (brevet – pdf). Son système d’égout sous vide combinait le confort du réseau d’égouts actuel avec transport d’eau et les avantages écologiques et techniques des méthodes d’épuration antérieures. Un placard à l’intérieur de chaque maison était relié à une infrastructure souterraine de canalisation de petit diamètre. Les selles et l’urine quittaient immédiatement la maison après le dépôt.

La différence cruciale avec la technologie actuelle réside toutefois dans le fait que le système Liernur n’utilisait pas l’eau mais la pression atmosphérique comme moyen de transport. Cela signifiait qu’il évitait la dilution du lisier par l’adjonction d’eau, préservant ainsi sa valeur en tant qu’engrais – ce qui était l’intention explicite de Liernur. D’autre part, le système d’égout sous vide a éliminé la nécessité pour les éboueurs de visiter chaque maison, traînant des seaux de caca et de pipi et perturbant le sommeil de chacun. Il s’agissait d’une nette amélioration des systèmes de “night soil”, y compris celui utilisé en Asie.

Les villes néerlandaises étaient équipées du système de Liernur : Leiden en 1871, Amsterdam en 1872 et Dordrecht en 1874. À l’origine, seuls quelques milliers de foyers étaient raccordés au réseau d’égouts sous vide, mais à Amsterdam, le système s’est considérablement développé. À la fin du XIXe siècle, environ 90 000 habitants d’Amsterdam étaient raccordés au réseau d’égout de Liernur, soit environ 20% de la population.

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Le système Liernur pour l’évacuation des eaux usées.

À Amsterdam et à Leiden, le système est resté en activité pendant près de 40 ans. Le système de Liernur a également été introduit à plus petite échelle à Prague (République tchèque), à ​​Trouville sur Mer (France), à ​​Hanau (Allemagne) et à Stansed (Angleterre). Le système de Trouville, installé en 1892, a fonctionné jusqu’en 1987 (source, pdf). Aujourd’hui, cette méthode est encore utilisée dans les navires, les trains et les avions.

Les Français ont conçu leur propre version du système Liernur – le système Berlier. Il a été introduit en 1880 pour une période d’essai à Lyon, où il a réussi à évacuer les eaux usées sur une distance de quatre kilomètres. En 1881, un réseau de cinq kilomètres fut mis à l’essai dans un quartier parisien. Les Français ont pris les essais très au sérieux : les eaux usées ont été observées en plaçant des tuyaux en verre à différents endroits. Le système Berlier, techniquement supérieur au système Liernur, fonctionnait parfaitement : les mille soldats de la caserne de Pépinière, où il était en opération, étaient les seules troupes à Paris à ne pas être affectées par une grave épidémie de typhoïde.

L’arrivée des toilettes

Malgré le succès technique, le système Berlier n’est jamais monté au-delà du stade expérimental. Le conseil consultatif de la santé néerlandais a conseillé l’introduction générale et nationale du système de Liernur en 1873, à la suite du succès de l’opération à Amsterdam, mais cela n’a pas été le cas non plus. Liernur a conçu des plans pour d’autres villes d’Europe (Paris, Berlin, Stockholm, Munich, Stuttgart et Zurich) et aux États-Unis (Baltimore), mais ils n’ont jamais été réalisés.

Il y avait plusieurs raisons pour lesquelles les systèmes pneumatiques ne sont pas devenus les systèmes d’assainissement standard d’aujourd’hui. Tout d’abord, il y a eu l’arrivée des toilettes et du système de distribution d’eau. Aux Pays-Bas, de plus en plus de personnes ont connecté un système d’approvisionnement en eau au système de Liernur, diluant les selles et l’urine de telle manière que leur valeur agricole a considérablement diminué.

Même avant cela, la vente des eaux usées pour être utilisées comme fumier ne donnait pas les bénéfices escomptés. Les experts en santé ont avancé que les bénéfices ne devaient pas être l’objectif premier d’un système sanitaire, mais le problème était que Liernur lui-même avait souligné que les bénéfices financiers constituaient un avantage important de son système. Cela avait attiré les investisseurs et ils ont rapidement abandonné la technologie lorsqu’ils ont commencé à perdre de l’argent.

L’installation d’un système d’égout sous vide est deux fois moins chère que la construction d’un système d’égout traditionnel

Un problème important, non seulement aux Pays-Bas, mais dans tout le monde occidental, était la taille croissante des villes.
Le système de “sol de nuit” et les méthodes plus sophistiquées ont finalement été vaincus par la logistique du maintien de la pratique dans de grandes villes soutenues par des fermes lointaines. Le dernier coup dur pour le système d’égout sous vide a été l’apparition d’engrais minéraux après la découverte d’une méthode de production peu coûteuse en 1910. La pénurie d’engrais dans l’agriculture a été «résolue».

Étant donné que les villes avaient commencé à construire des systèmes de transport d’eau pour l’évacuation des eaux pluviales, la prochaine étape logique consistait à permettre l’évacuation des eaux usées via le même réseau. En gros, c’était un pas en arrière: les excréments étaient à nouveau drainés sur les eaux de surface, pas nécessairement dans les environs immédiats, mais à quelques kilomètres en aval. Il a fallu encore 70 ans avant que les stations d’épuration ne deviennent (relativement) communes dans le monde riche.

Seulement trois possibilités futures

Si nous voulons restaurer le cycle naturel de notre alimentation, il n’y a que trois possibilités technologiques. Nous pourrions développer une variante moderne de la méthode de récupération utilisant des toilettes à compost, dans laquelle les selles sont collectées dans des maisons individuelles avec d’autres déchets organiques. L’urine pourrait être dirigée vers un réservoir séparé qui est vidé une fois par an par un camion-citerne (cette méthode existe dans certaines zones résidentielles néerlandaises et suédoises où les gens utilisent ce qu’on appelle des toilettes à séparation d’urine). Ou encore, nous pourrions développer une variante moderne du système de Liernur ou de Berlier, dans laquelle les eaux usées sont collectées automatiquement, mais sans utilisation d’eau.

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Les systèmes d’égout sous vide ont trouvé une application limitée dans certains nouveaux lotissements depuis les années 1960 et 1970. Quelques centaines de systèmes sont en exploitation aux États-Unis , au Royaume-Uni, en Australie, en Allemagne, dans les Maldives, en Afrique australe et au Moyen-Orient (aperçu). L’installation d’un système d’égout sous vide est deux fois moins chère que la construction d’un système d’égout traditionnel. Un système de vide est également plus rapide à construire et plus facile à entretenir : il consiste en des tubes de diamètre beaucoup plus petit qui doivent être posés moins profondément dans le sol – une tranchée étroite dans la chaussée suffit.

Il existe une troisième solution technique, mais elle coûte plusieurs fois plus cher que les deux autres : utiliser les eaux usées diluées de notre système de transport d’eau comme engrais. Fondamentalement, cela ajoute une couche supplémentaire d’infrastructure coûteuse et de complexité supplémentaire à un système déjà très coûteux et complexe. Les eaux usées diluées doivent non seulement être séchées, mais également purifiées. Cela s’explique par le fait que les boues d’épuration ne contiennent pas seulement des déchets humains, mais également de nombreuses autres sources de déchets (y compris toxiques) provenant des ménages et des usines.

Il est intéressant de noter que lorsque nous éliminons l’urine et les excréments du système d’égout, nous pourrions aussi bien éliminer le système d’égout qui transporte également l’eau pluviale, obtenant ainsi d’importantes économies de coûts et d’énergie. Il existe des alternatives viables pour l’élimination des eaux pluviales (notamment en réduisant la surface pavée) et pour le traitement local et la réutilisation des eaux grises.

Le compostage

Les fèces humaines et l’urine ne peuvent être utilisées comme engrais qu’après un traitement. C’était un fait déjà connu des premiers écrivains agricoles chinois, qui avertissaient que l’humanure non traité pourrait «brûler et tuer des plantes, pourrir les pousses et faire du mal aux mains et aux pieds humains». Nous savons aujourd’hui qu’il comporte également des risques plus graves pour la santé. FH King et Joseph Needham louent les efforts des premiers Chinois en matière de compostage, qui combinaient souvent leur vie privée avec la porcherie familiale (voir l’illustration ci-dessous). Cependant, Duncan Brown est plus critique à l’égard de leurs techniques de compostage. Les avantages pour la santé que les Chinois ont obtenus en maintenant leurs ressources en eau potable ont été en partie compensés par la transmission de maladies via les cultures vivrières :

«Les maladies gastro-intestinales étaient endémiques dans toute la région. En Corée et au Japon, les douves étaient courantes en raison de la consommation de poisson cru cultivé dans des étangs fertilisés avec des excréments humains. Mais ces maladies auraient pu être en grande partie évitées grâce à une meilleure compréhension de leur nature et de leurs modes de transmission. Bien utilisés, des dispositifs tels que le réservoir sceptique relativement moderne, le réservoir d’oxydation plus moderne ou les toilettes dites à compost peuvent éviter le risque de maladies gastro-intestinales auparavant associées à l’utilisation d’excréments humains comme fumier. ”

Un processus de compostage doit toujours venir en premier, et cela peut se produire de deux manières. La première, le compostage lent, est une technique de bricolage qui est expliquée dans le «Manuel de Humanure», un guide pratique en ligne de Joseph Jenkins (qui a inventé le terme «humanure»). Le compostage lent se produit à basses températures et prend environ un an dans un climat tempéré. Pour être sûr, la plupart disent que le compost résultant (sans odeur) ne devrait être utilisé que pour les cultures où il n’y a pas de contact direct entre la nourriture et les engrais (comme les arbres fruitiers) et pour les plantes non comestibles (fleurs, plantes d’intérieur).

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La deuxième méthode est le compostage à haute température, ce qui va beaucoup plus vite et donne un engrais qui peut être appliqué à n’importe quel type de culture vivrière. C’est un processus industriel qui est appliqué avec succès dans plusieurs pays depuis plusieurs années. Il est intéressant de noter que la première étape de ce processus génère également de l’électricité, améliorant ainsi la durabilité de l’ensemble du système. Depuis 2005, une usine de la société néerlandaise Orgaworld mélange des couches (de bébés et de personnes âgées) avec de nombreux autres types de déchets organiques. Il s’agit d’un processus de haute technologie qui prend environ 6 semaines et donne un compost de haute qualité, exempt d’agents pathogènes, de médicaments et d’hormones. La société a également construit deux usines au Canada et construit des usines au Royaume-Uni.

Pouvons-nous nourrir le monde en utilisant du fumain ?

Pouvons-nous produire suffisamment d’engrais naturel pour remplacer l’azote synthétique, le potassium extrait et les phosphates? Selon les chiffres recueillis par FH King, un adulte produit en moyenne 1 135 grammes d’excrément et d’urine par jour. Combien d’azote, de potassium et de phosphates cela contient-il ? Tout dépend du régime alimentaire.

Depuis la Chine d’il y a 100 ans, King cite différents résultats de recherche, allant (par personne et par an) de 2,9 à 6 kilogrammes d’azote, de 0,9 à 2 kilogrammes de potassium, et 0,4 à 1,5 kg de phosphates.

Si nous recyclions nos propres déchets, la production d’engrais suivrait automatiquement la croissance de la population

À l’heure actuelle (en 2010), la population mondiale est estimée à 6 800 000 000 personnes. Supposons que tout le monde suive tous un régime similaire à celui des Chinois du début du XXe siècle et que les chiffres les plus élevés donnés par King ressemblent davantage aux régimes actuels (il est difficile de trouver des chiffres fiables à l’heure actuelle). Cela signifierait que la population mondiale totale pourrait produire 40,8 millions de tonnes d’azote, 14 millions de tonnes de potassium et 10,4 millions de phosphates. Est-ce suffisant pour éliminer le besoin d’engrais artificiels? À première vue, non. La production actuelle d’engrais artificiels est :

  • 99,9 millions de tonnes d’azote, soit plus du double de la quantité que tout le monde pourrait éventuellement produire (40,8 millions de tonnes)
  • 37 millions de tonnes de phosphates, soit près de 4 fois la quantité que tout le monde pourrait produire (14 millions de tonnes)
  • 25,8 millions de tonnes de potassium, soit plus de 1,8 fois la quantité que tout le monde pourrait produire (10,4 millions de tonnes)

Bétail

Cependant, nous, les humains, avons «sous-traité» une quantité considérable de production de fumier à des animaux d’élevage. Une grande quantité d’engrais artificiel est utilisée pour produire des aliments pour le bétail. Ces animaux produisent beaucoup plus de fumier que tous les habitants de la planète. Les déjections du bétail en 2004 contenaient, selon les estimations, 125 millions de tonnes d’azote et 58 millions de tonnes de phosphates (il n’existe pas de chiffres concernant le potassium, que nous ignorerons donc). C’est 3 fois plus d’azote et 6 fois plus de phosphates par rapport au fumain.

Les animaux ont joué un rôle mineur dans l’économie agricole chinoise basée sur l’humanité, mais les agriculteurs européens du Moyen Âge comptaient énormément sur le bétail pour le fumier, leur principal engrais. Le fumier animal n’a jamais été gaspillé. Joseph Needham cite Fussell :

«Les agriculteurs européens des 15e et 17e siècles, à la fois hauts et bas, avaient un souci principal, le fumier. Ils n’osaient négliger aucune source d’approvisionnement, aussi minime soit-elle, car le succès de chaque culture qu’ils cultivaient dépendait en grande partie de la quantité qu’ils pourraient accumuler pour être utilisée. Ils étaient disposés à entreprendre les travaux d’Hercule pour construire un tas de fumier suffisant».

Il existe de nombreuses bonnes raisons de réduire la consommation de viande, tant pour notre santé que pour l’environnement – l’élevage est également le principal facteur de déforestation (à son tour, un facteur majeur de dégradation des sols). Cependant, si nous ne voulons pas renoncer à notre consommation élevée de viande, le moins que nous puissions faire est de «faire le travail d’Hercules pour construire un tas de fumier suffisant».

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Un épandeur de fumier mécanique.

Cela nous épargnerait non seulement l’effort de produire une quantité toujours croissante d’engrais artificiels, mais cela mettrait également fin aux conséquences écologiques dévastatrices du déversement de 91 millions de tonnes d’azote et de 49 millions de tonnes de phosphates dans l’environnement chaque année. La plupart de ces déchets sont rejetés sans aucun traitement, illégalement ou légalement, en les surdosant dans des champs à proximité des villes, ce qui constitue une pratique rentable de gestion des déchets.

Déchets alimentaires et techniques de gestion

Il existe une autre source de matière fertilisante naturelle qui est gaspillée – les restes de nourriture. Dans ce cas également, nous transformons une ressource précieuse en déchet. Les restes de nourriture pourraient être donnés à des animaux comme les porcs, améliorant ainsi considérablement la durabilité de la production de viande . Mais au lieu de cela, nous leur donnons du grain. Aux États – Unis, seuls 3% des déchets alimentaires produits sont actuellement recyclés. Le reste finit dans des décharges, produisant de grandes quantités de gaz à effet de serre.

Il existe également un fort potentiel de réduction de la demande. L’un des principaux problèmes de l’utilisation actuelle d’engrais est la surconsommation. Les engrais artificiels sont bon marché et, par conséquent, les agriculteurs préfèrent doser leurs cultures avec trop d’engrais, au lieu de risquer de ne pas en utiliser suffisamment et de réduire leurs rendements. Cela signifie que davantage de nutriments sont perdus du fait de l’érosion du sol, du ruissellement et de la lixiviation – ce qui pollue également les eaux souterraines, les rivières et les mers, car ces nutriments ne passent pas par les stations d’épuration.

Le problème principal n’est pas que nous produisions des engrais inorganiques, mais que nous ne les recyclions pas.

Les choses étaient très différentes dans le premier système agricole chinois et au Moyen Âge européen. Il n’y a jamais eu d’excédent d’engrais, les agriculteurs l’ont donc appliqué de manière réfléchie. Avec des techniques plus prudentes, les agriculteurs d’aujourd’hui pourraient obtenir les mêmes rendements en utilisant beaucoup moins d’engrais. L’utilisation de la rotation des cultures, de la culture intercalaire et de l’engrais vert, toutes des techniques historiquement importantes qui sont encore appliquées dans l’agriculture biologique actuelle, pourrait encore réduire la demande en engrais.

Équilibre nutritionnel

Nous allons digérer toutes ces informations pendant une seconde.

D’une part, nous avons du bétail et des personnes qui produisent ensemble 166 millions de tonnes d’azote et 72 millions de tonnes de phosphates.

Presque tout cela est gaspillé, causant des ravages écologiques.

Parallèlement, nos usines produisent 99,9 millions de tonnes d’engrais artificiels à base d’azote et 37 millions de tonnes de phosphates. Une opération complètement superflue qui augmente encore la pollution et consomme de grandes quantités d’énergie. Avec la croissance attendue de la population humaine (et du bétail), sans parler de la montée des cultures énergétiques pour la fabrication de biocarburants, la production biologique et artificielle augmentera encore, ce qui ne fera qu’empirer les choses.

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Nous avons plus que probablement déjà atteint le stade où l’humanité pourrait être soutenue sans engrais inorganiques. Après tout, ce sont les engrais artificiels qui ont provoqué l’explosion démographique du 20ème siècle. Cependant, cela ne devrait pas être un problème. Les grandes quantités de déjections humaines et animales contiennent des éléments nutritifs provenant d’engrais inorganiques, car nous consommons tous des aliments largement cultivés au moyen d’engrais inorganiques. On estime que les humains ont déjà doublé la quantité de nutriments dans l’écosystème mondial. Le problème principal n’est donc pas de produire des engrais inorganiques, mais de ne pas les recycler.

Défi logistique

Même si nous ne considérons que le fumier de bétail, il existe suffisamment d’engrais naturels pour soutenir près de 7 milliards de personnes. Il n’y a plus de tabou concernant l’utilisation du fumier, alors pourquoi ne l’utilisons-nous pas ? Les nutriments récupérés sous forme de fumier et appliqués sur des terres agricoles étaient estimés à 34 millions de tonnes d’azote (28% du total) et à 8,8 millions de tonnes de phosphates (15%) en 1996. Le montant gaspillé est égale (pour l’azote) ou surpasse (pour les phosphates) la production d’engrais artificiels.

Ceci est la conséquence d’un système industriel et intensif de production de viande et de produits laitiers opérant à l’échelle mondiale. Dans de nombreux pays, le bétail mange du fourrage produit de l’autre côté du monde. Donc, pour fermer la boucle, nous devrions renvoyer le fumier à l’endroit d’où provient le fourrage. La FAO écrit (pdf):

« Même si les animaux d’élevage sont élevés sur le même continent que celui où les aliments sont cultivés, l’ampleur et la concentration géographique de la production de matières premières industrielles entraînent des déséquilibres flagrants qui entravent les options de recyclage du lisier. Les coûts élevés de main-d’œuvre et de transport limitent souvent l’utilisation de fumier en tant qu’engrais organique à proximité immédiate des installations de production. ”

Si nous recyclons nos propres déchets, nous devons les renvoyer du lieu de consommation alimentaire au lieu de production alimentaire.

Bien sûr, on peut en dire autant du fumier humain. Tout comme les stocks, les humains sont géographiquement concentrés dans les grandes villes sans terres agricoles en vue. Tout comme le bétail, nous mangeons des aliments souvent produits loin de chez nous. Cela signifie que si nous choisissons de collecter du fumain, nous devons le renvoyer du lieu de consommation alimentaire au lieu de production alimentaire. En conséquence, le recyclage des éléments nutritifs entraînerait un vaste système logistique composé de camions, de trains et de navires transportant des excréments (ou des canalisations transportant des eaux usées) dans le monde entier.

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Nous ne disons pas que chaque once de fumier devrait être renvoyée à l’endroit où la nourriture a été cultivée – c’est impossible et ridicule. Ce qui compte, c’est qu’il existe un équilibre entre l’importation et l’exportation d’éléments nutritifs. Les pays exportateurs de produits alimentaires devraient également choisir d’importer d’autres produits alimentaires au lieu du fumier, ce qui donnerait le même résultat et augmenterait la variété des aliments. Tout ce dont nous aurions besoin, c’est d’un système sophistiqué de comptabilité des nutriments.

Décentralisation de la population humaine

La solution fondamentale consiste bien entendu à produire des aliments plus localement. Cela éliminerait non seulement l’expédition de fumier, mais également l’expédition de nourriture. Si la production animale était géographiquement plus diversifiée et mélangée aux terres cultivées, tout le fumier animal pourrait être utilisé et les engrais artificiels ne seraient pas nécessaires.

Si les villes étaient plus petites et plus uniformément réparties dans les régions agricoles, la logistique de restitution du fumier humain sur les terres agricoles serait grandement simplifiée. Bien entendu, cette «décentralisation» de la population humaine va à l’encontre de l’idée que les villes densément peuplées sont plus durables que les populations plus uniformément réparties. Le défi ne consiste peut-être pas à abandonner Suburbia, mais à le rendre plus autosuffisant.

© Kris De Decker (édité par Shameez Joubert)

© Illustrations (originales en rouge et noir) : Diego Marmolejo pour le magazine low-tech.

Un grand merci à Sietz Leeflang, inventeur du Nonolet (plans de construction de toilettes à compost urbaines), qui a passé deux ans à me convaincre d’écrire cet article sur la merde et à me référer à la plupart des documents énumérés ci-dessous. Sietz m’a aussi inspiré pour écrire sur les fours cuisinières (qui demandaient beaucoup moins d’effort).

Sources

Mer 15 septembre 2010 par Kris De Decker

Merci à Kris De Decker pour m’avoir autorisé à traduire son excellent article si riche.

Merci à Google traduction qui m’a permis de traduire plus rapidement à partir de la moitié (c’était long!), il m’a fallu réécrire ensuite la traduction littérale.

Enjoy the dung !

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