Duckweed-Integrated Bioenergy, Biofertiliser and Feed Production: A Site-Based Feasibility Assessment and Decision Framework for Smallholder Cattle Systems in Laikipia, Kenya

Dans les hautes terres arides du Kenya, les petits éleveurs de bétail sont confrontés à une crise discrète mais persistante : le coût de l'alimentation de leurs troupeaux augmente plus vite que leurs revenus. Les ingrédients riches en protéines nécessaires pour maintenir les vaches en bonne santé et productives sont largement importés, ce qui les rend vulnérables aux fluctuations des prix mondiaux et aux perturbations des chaînes d'approvisionnement. Pour un agriculteur possédant une poignée d'animaux, cela signifie souvent de réduire la ration alimentaire, ce qui entraîne une baisse de la production laitière et une activité de subsistance précaire. La recherche d'une solution s'est tournée vers la ferme elle-même, et plus précisément vers une plante minuscule et flottante : la lentille d'eau. Cette plante aquatique se développe avec une rapidité étonnante, absorbant les nutriments de l'eau pour construire un corps riche en protéines, à l'instar des tourteaux de soja ou de tournesol que les agriculteurs achètent actuellement. L'idée est de transformer les déchets d'une ferme — spécifiquement le fumier des bovins — en une soupe nutritive, de cultiver la lentille d'eau dans celle-ci, puis de nourrir les animaux avec la plante résultante. C'est un concept d'agriculture circulaire : prendre ce qui est rejeté, le transformer et le restituer sous forme de valeur.

Cependant, transformer cette idée en réalité n'est pas aussi simple que de verser du fumier dans un étang et d'attendre. La communauté scientifique a proposé plusieurs façons différentes d'intégrer cette plante, chacune ayant sa propre logique. Certains suggèrent de coupler la plante avec des poissons, d'autres avec des porcs ou des poulets, tandis qu'une quatrième option lie directement la plante aux bovins qui vivent déjà sur la ferme, en utilisant le fumier pour alimenter un digesteur de biogaz qui produit du combustible de cuisson avant que le liquide résiduel ne nourrisse l'étang. Le défi pour toute ferme spécifique est de savoir quel chemin emprunter. Un système qui fonctionne pour une ferme porcine pourrait échouer sur une ferme bovine ; une installation qui prospère dans un climat humide pourrait s'effondrer dans un climat sec. Sans un moyen clair de comparer ces options aux réalités spécifiques d'un lieu donné, les agriculteurs risquent d'investir dans un système qui ne pourra pas fonctionner pour eux.

C'est précisément la question à laquelle les chercheuses Celine Ilo et Olumide Ajani ont cherché à répondre pour un groupe de petits éleveurs de bétail à Ngobit, dans le comté de Laikipia. Elles n'ont pas construit une ferme ni mené d'essai d'alimentation ; elles ont plutôt agi en tant que planificatrices stratégiques, rassemblant tout ce qui est connu sur la biologie de la lentille d'eau, la gestion de l'eau et la nutrition animale pour créer un outil de prise de décision. Elles ont pris quatre conceptions de systèmes distinctes et les ont testées par rapport aux conditions spécifiques du site de Ngobit : le nombre de têtes de bétail, la disponibilité de l'eau, les compétences locales en main-d'œuvre et les besoins énergétiques. En pesant soigneusement ces facteurs, elles ont cherché à identifier quelle configuration offrait les meilleures chances de succès sans exiger des agriculteurs qu'ils lancent un type d'entreprise entièrement nouveau.

L'analyse a révélé un vainqueur clair, mais pas pour les raisons auxquelles on pourrait s'attendre initialement. Les chercheuses ont découvert que le système le plus prometteur était celui qui maintenait tout au sein de l'exploitation bovine existante. Cette approche, qu'elles appellent le modèle « lentille d'eau-bioénergie-biofertilisant-aliment », fait passer le fumier des bovins par un digesteur de biogaz pour produire du gaz de cuisson pour le ménage. Le résidu liquide de ce processus, appelé digestat, est ensuite dilué et utilisé pour nourrir un étang peu profond où pousse la lentille d'eau. La plante récoltée est séchée et mélangée à nouveau au régime alimentaire des bovins. Ce système a obtenu le score le plus élevé car il ne nécessitait aucune nouvelle espèce de bétail. Les trois autres options envisagées — cultiver la lentille d'eau avec des poissons, des porcs ou des poulets — auraient contraint les agriculteurs à gérer des entreprises entièrement nouvelles, apportant de nouveaux risques, de nouvelles compétences à acquérir et de nouveaux coûts. Pour une famille aux ressources limitées, ajouter un nouvel animal au mélange est un fardeau lourd ; s'en tenir à ce qu'ils savent déjà faire est un pari plus sûr.

L'étude a également mis en évidence une limite cruciale de ce que ce système peut accomplir, une conclusion qui permet d'éviter l'optimisme excessif. Lorsque les chercheuses ont calculé l'équilibre des nutriments et de l'eau pour un troupeau de cinquante vaches, elles ont découvert que le fumier produit par les animaux est suffisant pour saturer un étang d'environ 500 à 750 mètres carrés. Sur un étang de cette taille, la lentille d'eau produirait suffisamment de protéines pour fournir environ 8 à 12 grammes par vache et par jour. Bien qu'il s'agisse d'un complément précieux, cela représente moins de un pour cent de la protéine totale dont une vache en lactation a besoin. Le système ne peut pas remplacer entièrement le besoin d'aliments achetés, ni rendre la ferme autosuffisante en protéines. Sa véritable valeur réside dans la combinaison des extrants : il fournit du gaz de cuisson, récupère les nutriments qui seraient autrement perdus et offre un boost modeste mais fiable au régime des animaux. Le facteur limitant n'est pas l'eau, comme on pourrait le craindre dans une région sèche, mais la quantité d'azote que le troupeau peut fournir ; l'étang est assez petit pour que le fumier s'épuise avant l'eau.

La sécurité et la biologie jouent également un rôle central dans les recommandations des chercheuses. Elles ont souligné que toutes les lentilles d'eau ne se valent pas. La plante existe en de nombreuses variétés génétiques, et certaines croissent plus vite ou contiennent plus de protéines que d'autres. Comme le type spécifique de lentille d'eau poussant sur le site de Ngobit n'a pas encore été identifié par son code génétique, les chercheuses soutiennent que la toute première étape de tout déploiement doit être l'identification exacte de la plante. Sans cela, personne ne peut garantir sa vitesse de croissance ou sa valeur nutritionnelle. De plus, parce que la plante est cultivée dans un liquide dérivé du fumier, il existe un risque qu'elle puisse accumuler des bactéries ou des toxines nocives. Les chercheuses insistent sur le fait que l'eau, le fertilisant liquide et la plante finale séchée doivent tous être testés pour la sécurité avant que l'aliment ne soit jamais donné aux animaux.

La voie à suivre, selon l'étude, n'est pas de se précipiter vers une production à grande échelle, mais de suivre un processus rigoureux et par étapes. Les agriculteurs doivent d'abord confirmer l'identité de leur lentille d'eau locale, puis tester sa capacité de croissance dans leur digestat spécifique, et seulement ensuite passer aux essais de séchage et d'alimentation. Cette approche par étapes garantit que si quelque chose tourne mal, cela soit détecté tôt, avant que des sommes d'argent ou des efforts importants ne soient perdus. Les chercheuses concluent que, bien que la lentille d'eau offre une réelle opportunité d'alléger la pression sur les petits exploitants, son succès dépend entièrement de l'adéquation du système avec la réalité de la ferme. Pour les éleveurs de bétail de Ngobit, la réponse n'est pas de devenir pisciculteurs ou éleveurs de porcs, mais de perfectionner la gestion du bétail qu'ils possèdent déjà, transformant leurs déchets en une ressource qui nourrit leurs animaux et alimente leurs foyers.