Paris, France
October 2009
Effet de mode ou véritable révolution nutritionnelle, la quinoa connaît un succès commercial planétaire depuis une quinzaine d’années. Cette « pseudo-céréale » réputée pour ses qualités nutritives exceptionnelles est en effet devenue un produit phare du commerce équitable et de l’alimentation bio. Toutefois, elle reste emblématique de l’Altiplano bolivien, péruvien et équatorien, dont elle est originaire. Graine sacrée des Incas, elle est cultivée depuis des millénaires sur les hauts-plateaux andins. Sa diversité génétique et sa rusticité en font une culture particulièrement bien adaptée aux conditions extrêmes et aux aléas climatiques qui règnent en haute altitude.
Explorant les liens entre diversité et adaptation, les chercheurs de l’IRD et leurs partenaires boliviens de la Universidad Mayor de San Andrés à La Paz viennent de découvrir comment la quinoa acquiert, en partie, son étonnante résistance, en particulier au gel : les différences de taille des plants dans un même champ. Sacrifiées à la morsure du gel, les grandes tiges protègent les plus petites, limitant ainsi les dégâts pour assurer un minimum de rendement aux agriculteurs andins.
Riche en protéines, minéraux essentiels, lipides, antioxydants et vitamines, équilibrée en acides aminés et sans gluten… les remarquables qualités nutritionnelles de la quinoa ont fait son succès auprès des filières d’alimentation diététique et bio-équitable des pays du Nord. Mais cette graine, ou « pseudo-céréale » comme on la qualifie du fait de son mode de consommation sous forme de farine, flocons ou graines soufflées, est avant tout une culture traditionnelle de l’Altiplano andin. Domestiquée aux confins du Pérou et de la Bolivie il y a environ 7 000 ans, elle fait partie de l’alimentation de base des habitants des hauts plateaux andins. Adaptée aux milieux arides et aux sols pauvres, voire salins, elle est aussi très résistante au froid, au gel et au vent. D’où lui viennent ces facultés exceptionnelles ? Après avoir étudié ses réponses au gel en laboratoire, les chercheurs de l’IRD et leurs partenaires viennent de percer, sur le terrain, un autre secret de sa résistance au gel nocturne, un facteur très limitant pour l’agriculture sur les hauts-plateaux.
La loi du plus faible
C’est la grande hétérogénéité de taille des plants dans un même champ qui limite les dégâts du gel sur la quinoa : les plants les plus hauts, les plus exposés au gel, protègent les plus petits. Les chercheurs ont montré que cet effet protecteur dépend de la hauteur des tiges, de la surface des feuilles et de l’état nuageux du ciel, la température et l’humidité de l’air jouant un rôle mineur. La différence de taille entre plantes résulte à la fois de la diversité génétique entretenue par les méthodes de sélection paysannes, et de l’hétérogénéité du terrain lui-même, que les pratiques de travail du sol, bien que partiellement mécanisées aujourd’hui, ne parviennent pas à uniformiser tout-à-fait.
Le gel cause des dommages visibles dus à la congélation des parties aériennes de la plante. Il entraîne également une réduction de l’assimilation du carbone due à la photoinhibition au cours des jours suivants. Au champ, le bilan d’énergie foliaire montre que les plants les plus grands, en occultant une partie du ciel nocturne, limitent les pertes de chaleur des plants les plus petits. Ceux-ci bénéficient alors d’un gain thermique allant jusqu’à 2 °C, ce qui accroît significativement leur chance de survivre à un épisode de gel. Cependant les épis les plus prometteurs sont sacrifiés. Reste donc à savoir quelle part de la production finale représentent les petits plants sauvés. Ce qui éclairera leur rôle dans la stratégie de survie de l’espèce, et la stabilisation des rendements paysans face aux aléas du climat.
Le gel, facteur de diversité
Le gel nocturne est la source de stress majeure pour les plantes cultivées dans les Andes. Il est très fréquent en haute altitude au cours de la saison froide et sèche d’hiver austral, de mai à octobre, mais aussi pendant la période de culture, d’octobre à avril, plus tempérée et humide correspondant à l’été austral. Pour palier ce risque climatique, les agriculteurs des hauts-plateaux andins ont développé au fil des siècles des techniques agricoles originales ainsi que des dizaines de variétés locales, d’une grande diversité génétique. D’où la grande hétérogénéité de croissance et de développement des plants, au sein d’un même champ.
La quinoa, une plante très diversifiée
Cette espèce de la famille des Chénopodiacées, à laquelle appartiennent aussi les épinards ou les betteraves, montre une grande diversité génétique et donc morphologique d’une variété à l’autre, mais aussi à l’intérieur d’une même variété. Verte, orange, rose, rouge ou pourpre, tachetée ou non… les couleurs de la tige, des feuilles, des épis et des grains varient considérablement. Les plants mesurent de 50 cm à 1,50 m de haut en fonction de la variété, mais aussi des conditions de croissance. Les grains, principale partie comestible de la plante, peuvent être de trois formes différentes : conique, cylindrique ou ellipsoïde.
La plante résiste jusqu’à trois mois de sècheresse en début de cycle. Pour cela, elle stoppe sa croissance, sa tige devient fibreuse et ses racines se fortifient. Dès que l’alimentation en eau redevient normale, elle récupère rapidement et totalement son activité physiologique. Cette pseudo-céréale survit également à des gelées allant jusqu’à - 4°C, voire -6 °C dans sa phase juvénile. La faible teneur en eau des feuilles contribue à retarder leur congélation.
En Bolivie, 50 000 petits producteurs de l’Altiplano vivent de la culture de la quinoa. La production nationale s’élève à 23 000 tonnes par an (chiffres 2008), dont 20 % environ sont dédiés à l’exportation. Mais la graine d’or pourrait devenir victime de son succès. Perte de fertilité des sols, érosion de la diversité génétique, etc. : l’intensification de la production comporte des risques et bouscule les pratiques ancestrales. Relayant les travaux initiés par l’IRD et ses partenaires, le Ministère Bolivien du Développement Rural vient d’ouvrir un programme national de recherche sur la durabilité de la production de la quinoa. Ces travaux montrent l’importance d’entretenir une large diversité de plantes et de variétés pour une production durable de la culture de la quinoa.
Le saviez-vous ?
En français, le mot « quinoa » est masculin. Toutefois, le féminin est admis car il correspond au genre du mot en espagnol et en quechua, langues auxquelles il a été emprunté.
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