Mohamed Hijri: A simple solution to the coming phosphorus crisis

Mohamed Hijri: La mycorhize : une symbiose végétale au service de la décontamination

Translator: Jane Roffe Reviewer: Els De Keyser

Traducteur: Caroline Gagné Relecteur: Serge Brosseau

I'm going to start by asking you a question:

Je vais commencer par une question au public :

Is anyone familiar with the blue algae problem?

qui connaît le problème des algues bleues ?

La majorité d'entre vous.

Okay, so most of you are.

I think we can all agree it's a serious issue.

Bien, alors on est tous d'accord que c'est un problème sérieux.

Nobody wants to drink blue algae-contaminated water,

Il n'y a personne qui a envie de boire de l'eau contaminée par les algues bleues.

or swim in a blue algae-infested lake.

Personne non plus n'a envie de nager dans un lac contaminé par les algues bleues.

Right?

N'est-ce pas ?

I hope you won't be disappointed,

Alors ne soyez pas déçus,

but today, I won't be talking about blue algae.

aujourd'hui, je ne veux pas que parler des algues bleues,

Instead, I'll be talking about the main cause

mais au contraire, je vais vous parler des causes,

at the root of this issue,

et la cause principale qui nous induit à ce problème-là.

which I will be referring to as the phosphorus crisis.

Et cette cause, c'est que je vais appeler la crise du phosphore.

Why have I chosen to talk to you about the phosphorus crisis today?

Pourquoi est-ce qu'aujourd'hui,

j'ai choisi de vous parler de cette crise du phosphore ?

For the simple reason that nobody else is talking about it.

Tout simplement parce qu'il n'y a personne qui en parle.

And by the end of my presentation, I hope that the general public

Et j'aimerais qu'à la fin de ma présentation,

que les citoyens, que le public,

will be more aware of this crisis and this issue.

soient conscients de cette crise-là et de ce problème-là.

Now, the problem is that if I ask,

Alors le problème, malheureusement si je pose la question :

why do we find ourselves in this situation with blue algae?

pourquoi est-ce qu'on est rendu ici avec les algues bleues ?

The answer is that it comes from how we farm.

Le problème vient de notre agriculture.

De notre agriculture, qui utilise des engrais,

We use fertilizers in our farming, chemical fertilizers.

des fertilisants chimiques.

Why do we use chemical fertilizers in agriculture?

Pourquoi est-ce qu'elle utilise des fertilisants chimiques ?

Basically, to help plants grow and to produce a better yield.

Tout simplement pour aider les plantes à croître

et pour avoir un meilleur rendement.

The issue is that this is set to engender

Le problème, malheureusement, est que ceci va engendrer

an environmental problem that is without precedent.

un problème environnemental sans précédent.

Before going further, let me give you a crash course in plant biology.

Alors on va faire un petit cours de biologie végétale, avant de commencer.

So, what does a plant need in order to grow?

Une plante, qu'est-ce qu'elle a besoin pour pousser ?

A plant, quite simply, needs light, it needs CO2,

Une plante, tout simplement, a besoin de la lumière, elle a besoin de CO2,

but even more importantly, it needs nutrients,

mais plus important que ça, elle a besoin de nutriments

which it draws from the soil.

qu'elle va aller puiser à l'intérieur du sol.

Ces nutriments, il y a plusieurs des éléments chimiques essentiels :

Several of these nutrients are essential chemical elements:

phosphorus, nitrogen and calcium.

le phosphore, l'azote et le calcium.

So, the plant’s roots will extract these resources.

Alors ses racines vont aller puiser ces ressources-là.

Today I'll be focusing on a major problem that is linked to phosphorus.

Aujourd'hui je vais plus me focaliser sur un problème majeur,

qui est lié au phosphore.

Why phosphorus in particular?

Pourquoi le phosphore exactement ? Parce que c'est l'élément

Because it is the most problematic chemical element.

qui est le plus problématique.

By the end of my presentation, you will have seen

Vous allez voir qu'à la fin de ma présentation,

what these problems are, and where we are today.

quels sont ces problèmes-là et où est-ce qu'on est rendu présentement.

Phosphorus is a chemical element

Alors le phosphore, c'est un élément chimique,

that is essential to life. This is a very important point.

un élément qui est essentiel à la vie. Et ça, c'est très important.

I’d like everyone to understand precisely what the phosphorus issue is.

J'aimerais que tout le monde comprenne l'enjeu du phosphore.

Phosphorus is a key component in several molecules,

Le phosphore est un constituant principal de plusieurs molécules,

in many of our molecules of life.

de nos molécules, des molécules de la vie.

Experts in the field will know

Pour les connaisseurs,

that cellular communication is phosphorus-based --

la communication cellulaire se fait à base de phosphore :

phosphorylation, dephosphorylation.

phosphorélation, déphosphorélation.

Cell membranes are phosphorus-based: These are called phospholipids.

Nos structures, les membranes des cellules

sont à base de phosphore, donc on parle des phospholipides.

The energy in all living things, ATP, is phosphorus-based.

L'énergie de notre corps, de tout ce qui est vivant est à base de phosphore.

And more importantly still, phosphorus is a key component of DNA,

Encore plus important, le phosphore est un constituant principal de l'ADN,

something everyone is familiar with, and which is shown in this image.

que tout le monde connaît,

comme vous pouvez le voir ici dans cette image.

DNA is our genetic heritage.

Alors quand on parle de l'ADN, c'est notre patrimoine génétique.

It is extremely important, and once again, phosphorus is a key player.

C'est extrêmement important.

Et le phosphore, là encore, est un joueur principal.

Alors maintenant,

Now, where do we find this phosphorus?

où est-ce qu'on va aller chercher ce phosphore ?

As humans, where do we find it?

Le phosphore, pour nous les humains où est-ce qu'on va le chercher ?

As I explained earlier,

Comme je vous l'ai expliqué tantôt,

plants extract phosphorus from the soil, through water.

les plantes, vont aller le puiser à l'intérieur du sol,

par le biais de l'eau.

So, we humans get it from the things we eat:

Après, ça nous est transmis via ce qu'on mange :

plants, vegetables, fruits,

des plantes, des végétaux, des fruits, des légumes,

and also from eggs, meat and milk.

mais aussi des oeufs, de la viande et du lait.

It’s true that some humans eat better than others.

Effectivement, dans les humains y'en a qui mangent mieux que d'autres.

Some are happier than others.

Y'en a qui sont plus heureux que d'autres.

And now, looking at this picture, which speaks for itself,

Quand on regarde cette image qui parle d'elle-même,

we see modern agriculture,

donc l'agriculture moderne,

which I also refer to as intensive agriculture.

ou bien ce que j'appelle aussi l'agriculture intensive.

L'agriculture intensive est basée sur les fertilisants chimiques,

Intensive agriculture is based on the use of chemical fertilizers.

Without them, we would not manage to produce enough

ce sont des engrais.

Sans les engrais, on arriverait pas à une production

to feed the world's population.

suffisante pour nourrir tous les humains.

Speaking of humans, there are currently 7 billion of us on Earth.

Et en parlant des humains, présentement, on est 7 milliards d'humains sur la Terre.

In less than 40 years, there will be 9 billion of us.

Dans moins de 40 ans, on sera 9 milliards.

And the question is a simple one: Do we have enough phosphorus

Et la question est simple :

a-t-on suffisamment de phosphore pour nourrir nos générations futures ?

to feed our future generations?

Pour comprendre ces enjeux-là,

So, in order to understand these issues, where do we find our phosphorus?

où est-ce qu'on va aller chercher le phosphore ?

Let me explain.

Alors je vous explique.

But first, let’s just suppose

Avant d'arriver là, supposons maintenant

that we are using 100 percent of a given dose of phosphorus.

qu'on utilise une dose de phosphore à 100 %,

Only 15 percent of this 100 percent goes to the plant. Eighty-five percent is lost.

sur ce 100 % de phosphore-là, 15 % s'en va à la plante

et 85 % est perdu.

It goes into the soil, ending its journey in the lakes,

Il s'en va dans le sol, il va finir son parcours dans les lacs,

resulting in lakes with extra phosphorus, which leads to the blue algae problem.

des lacs avec plus de phosphore, problème des algues bleues.

So, you’ll see there’s a problem here, something that is illogical.

Vous vous allez me dire : y'a quelque chose qui cloche,

quelque chose qui n'est pas logique.

A hundred percent of the phosphorus is used, but only 15 percent goes to the plant.

On met 100 % de phosphore et 15 % s'en va à la plante.

You’re going to tell me it’s wasteful.

Vous allez me dire : c'est du gaspillage.

Yes, it is. What is worse is that it is very expensive.

Oui, c'est du gaspillage. Encore pire que ça,

ça coûte très cher.

Nobody wants to throw their money out the window,

Y'a personne qui a envie de jeter son argent par les fenêtres.

but unfortunately that's what is happening here.

Malheureusement, c'est ce qui arrive présentement.

Eighty percent of each dose of phosphorus is lost.

Sur une dose de phosphore, 80 % sont perdus.

Modern agriculture depends on phosphorus.

Alors maintenant, notre agriculture moderne

est basée sur l'apport de phosphore. Il faut en mettre,

And because in order to get 15 percent of it to the plant, all the rest is lost,

parce que pour atteindre les 15 % qui s'en vont à la plante,

tout le reste est perdu, il faut en mettre de plus en plus.

we have to add more and more.

Now, where will we get this phosphorus from?

Alors maintenant, où est-ce qu'on va aller chercher ce phosphore ?

Basically, we get it out of mines.

Le phosphore, tout simplement, on va le chercher à partir des mines.

This is the cover of an extraordinary article

Voici un article extraordinaire qui a été publié dans Nature en 2009,

published in Nature in 2009,

which really launched the discussion about the phosphorus crisis.

qui a commencé à vraiment parler de la crise du phosphore,

Phosphorus, a nutrient essential to life, which is becoming increasingly scarce,

le problème du phosphore, sur un nutriment essentiel à la vie,

qui est en train de disparaître et personne n'en parle.

yet nobody is talking about it.

And everyone agrees: Politicians and scientists are in agreement

Et tout le monde est d'accord, des politiciens, des scientifiques,

qui sont d'accord qu'on se dirige vers une crise du phosphore.

that we are headed for a phosphorus crisis.

What you are seeing here is an open-pit mine in the U.S.,

Ce que vous voyez ici, c'est une mine à ciel ouvert, aux États-Unis.

and to give you an idea of the dimensions of this mine,

Pour vous donner une idée de grandeur et de la taille de cette mine-là,

if you look in the top right-hand corner, the little crane you can see,

regardez en haut, à droite, la petite grue que vous voyez

that is a giant crane.

c'est une grue qui est géante.

So that really puts it into perspective.

Ça vous donne vraiment la taille de cette mine.

Donc on va aller chercher le phosphore à partir des mines.

So, we get phosphorus from mines.

And if I make a comparison with oil,

Et si je fais une comparaison avec du pétrole,

there’s an oil crisis, we talk about it, we talk about global warming,

le pétrole donc, il y a une crise, on parle du réchauffement climatique,

mais on ne parle pas de la crise du phosphore.

yet we never mention the phosphorus crisis.

To come back to the oil problem, oil is something we can replace.

Alors si je prends encore le problème du pétrole,

le pétrole on peut le remplacer.

We can use biofuels, or solar power,

On peut utiliser les biocarburants, on peut utiliser l'énergie solaire,

or hydropower, but phosphorus is an essential element,

on peut utiliser l'hydroénergie,

mais le phosphore, c'est un élément essentiel,

indispensable to life, and we can’t replace it.

indispensable à la vie, on ne peut pas le remplacer.

Où est-ce qu'on est rendu avec les réserves mondiales de phosphore ?

What is the current state of the world's phosphorus reserves?

This graph gives you a rough idea of where we are today.

Cette courbe vous montre un petit peu où est-ce qu'on est rendu présentement.

The black line represents predictions for phosphorus reserves.

La courbe en noir nous montre les prédictions,

où est-ce qu'on est rendu. En 2030, on va atteindre le pic.

In 2030, we’ll reach the peak.

By the end of this century, it will all be gone.

À la fin du siècle, il n'y en aura plus.

The dotted line shows where we are today.

La courbe en pointillé nous montre où on est rendu présentement.

As you can see, they meet in 2030, I’ll be retired by then.

Effectivement, ça coïncide avec 2030, je vais être à la retraite à ce moment-là.

But we are indeed heading for a major crisis,

Mais on se dirige effectivement vers un problème vraiment qui est majeur,

and I’d like people to become aware of this problem.

et j'aimerais que les gens prennent conscience de ce problème.

Do we have a solution?

A-t-on une solution ?

What are we to do? We are faced with a paradox.

Comment est-ce qu'on va faire ? On se retrouve dans un paradoxe.

Less and less phosphorus will be available.

On va en avoir de moins en moins.

By 2050 there will be 9 billion of us,

En 2050, on sera 9 milliards,

et selon l'Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture,

and according to the U.N. Food and Agriculture Organization,

en 2050, il faudra doubler la production agricole qu'on a aujourd'hui.

we will need to produce twice as much food in 2050 than we do today.

So, we will have less phosphorus, but we'll need to produce more food.

Alors d'un côté : moins de phosphore, il faut produire plus.

What should we do?

Qu'est-ce qu'on fait ?

It truly is a paradoxical situation.

On se retrouve vraiment devant un paradoxe.

A-t-on une solution ou bien une alternative

Do we have a solution, or an alternative

which will allow us to optimize phosphorus use?

qui va permettre d'optimiser l'utilisation du phosphore ?

Remember that 80 percent is destined to be lost.

Rappelez-vous que 80 % qu'on va mettre, il sera perdu.

The solution I'm offering today is one that has existed for a very long time,

Alors la solution

que je propose aujourd'hui

est tout simplement une solution qui existe depuis très longtemps,

even before plants existed on Earth,

bien avant que les plantes existent sur Terre,

and it's a microscopic mushroom that is very mysterious,

qui est un petit champignon microscopique,

very simple, and yet also extremely complex.

très mystérieux, très simple et extrêmement complexe.

I've been fascinated by this little mushroom for over 16 years now.

Et depuis plus de 16 ans, ce petit champignon m'a impressionné.

Il m'a amené à approfondir mes recherches

It has led me to further my research

et c'est un modèle que j'utilise pour nos recherches

and to use it as a model for my laboratory research.

et pour l'étudier au laboratoire.

This mushroom exists in symbiosis with the roots.

Alors ce champignon-là va vivre en symbiose avec les racines.

By symbiosis, I mean a bidirectional and mutually beneficial association

Quand on parle de symbiose,

c'est une association bidirectionnelle ; les deux partenaires en profitent

which is also called mycorrhiza.

et on appelle cette association-là, une mycorhize.

This slide illustrates the elements of a mycorrhiza.

Alors une mycorhize, je vais vous l'expliquer ici.

Vous voyez une racine de blé,

You’re looking at the root of wheat,

one of the world’s most important plants.

l'une des plantes les plus importantes au monde.

Normally, a root will find phosphorus all by itself.

La racine, toute seule, va aller chercher du phosphore.

It will go in search of phosphorus,

Elle va aller chercher du phosphore,

but only within the one millimeter which surrounds it.

mais, à peine sur 1 millimètre qui va entourer cette racine.

Au-delà de 1 millimètre, la racine est inefficace ;

Beyond one millimeter, the root is ineffective.

elle ne peut pas aller chercher du phosphore.

It cannot go further in its search for phosphorus.

Now, imagine this tiny, microscopic mushroom.

Imaginez maintenant le champignon, il est minuscule, microscopique.

It grows much faster,

Il a une croissance beaucoup plus rapide,

and is much better designed to seek out phosphorus.

il a une habilité plus efficace pour aller chercher le phosphore.

It can go beyond the root’s one-millimeter scope

Il va s'étendre au-delà de la zone exploitée par la racine,

to seek out phosphorus.

pour aller chercher du phosphore.

I haven’t invented anything at all;

Je n'ai absolument rien inventé,

it's a biotechnology that has existed for 450 million years.

c'est une biotechnologie qui existe depuis 450 millions d'années,

And over time, this mushroom has evolved and adapted to seek out

et ce champignon-là il a tout simplement évolué et s'est adapté pour aller chercher

even the tiniest trace of phosphorus, and to put it to use,

le moindre coin de phosphore, pour l'exploiter, pour le rendre disponible à la plante.

to make it available to the plant.

What you’re seeing here, in the real world, is a carrot root,

Sur cette racine-là, dans le monde réel, vous voyez une racine de la carotte,

and the mushroom with its very fine filaments.

vous voyez le champignon, très très fin avec ses filaments.

Looking closer, we can see that this mushroom

Quand on le regarde de près, ce champignon va pénétrer

is very gentle in its penetration.

de façon gentille.

It will proliferate between the root's cells,

Il va proliférer entre les cellules à l'intérieur de la racine,

eventually penetrating a cell

et au bout d'un certain moment, il va pénétrer à l'intérieur d'une cellule.

and starting to form a typical arbuscular structure,

Il va commencer à former une structure typique,

qu'on appelle arbuscule.

which will considerably increase the exchange interface

Cette structure va permettre d'augmenter considérablement l'interface d'échange

between the plant and the mushroom.

entre le champignon et la plante.

And it is through this structure that mutual exchanges will occur.

Et c'est par cette structure-là qu'il va y avoir des échanges.

It’s a win-win trade:

C'est un échange qui est donnant-donnant :

I give you phosphorus, and you feed me.

je te donne le phosphore et tu me nourris.

True symbiosis.

Donc c'est vraiment une véritable symbiose.

Now let's add a mycorrhiza plant

Maintenant, si je reprends le même graphique,

into the diagram I used earlier.

on va utiliser une plante avec une mycorhize.

And instead of using a 100 percent dose, I’m going to reduce it to 25 percent.

Et au lieu d'utiliser une dose de 100 %, je vais la réduire à 25 %.

You’ll see that of this 25 percent, most will benefit the plant,

Sur ces 25 %, vous allez voir, la grande partie va profiter à la plante,

more than 90 percent.

soit plus de 90 %.

A very small amount of phosphorus will remain in the soil.

Très peu va se fixer au niveau du sol de façon naturelle,

That's completely natural.

parce qu'ils vont se fixer sur des aliments

et, encore plus, dans certain cas, on n'a même pas besoin de mettre le phosphore.

What's more is that in certain cases, we don't even need to add phosphorus.

If you recall the graphs I showed you earlier,

Si vous vous rappelez du graphique,

que je vous ai montré tantôt, 85 % vont se perdre dans le sol.

85 percent of phosphorus is lost in the soil,

Ils vont s'y fixer, mais les plantes, elles ne peuvent pas y avoir accès.

and the plants are unable to access it.

Even though it is present in the soil, it is in insoluble form.

Même s'il est présent dans le sol, il est sous forme insoluble.

The plant is only able to seek out soluble forms.

Ce que la plante peut aller chercher, c'est uniquement les formes solubles.

The mushroom is capable of dissolving this insoluble form

Le champignon, lui, il est capable de solubiliser cette forme insoluble

and making it available for the plant to use.

et de la rendre ainsi disponible à la plante.

To further support my argument, here is a picture that speaks for itself.

Alors pour vous convaincre, c'est une image qui parle d'elle-même,

These are trials in a field of sorghum.

ce sont des essais en champ, dans une production de sorgho.

On the left side, you see the yield produced using conventional agriculture,

Vous avez d'un côté, à droite, on a utilisé l'agriculture conventionnelle,

with a 100 percent phosphorus dose.

avec une dose de phosphore à 100 %,

On the other side, the dose was reduced to 50 percent,

de l'autre côté, on a réduit une dose à 50 %

and just look at the yield.

et regardez le rendement.

With only a half-dose, we achieved a better yield.

Avec une dose qui est faible de 50 %, on a un meilleur rendement.

This is to show you that this method works.

C'est pour vous montrer que c'est quelque chose

qui fonctionne et qui marche

And in some cases, in Cuba, Mexico and India,

et dans certains cas, notamment à Cuba, au Mexique, en Inde,

the dose can be reduced to 25 percent, and in several other cases,

on peut réduire à 25 % et dans plusieurs cas,

there's no need to add any phosphorus at all,

on n'a même pas besoin d'en mettre,

because the mushrooms are so well adapted

parce qu'ils se sont adaptés à aller chercher et puiser le phosphore

to finding phosphorus and drawing it from the soil.

à partir du sol.

This is an example of soy production in Canada.

Alors là encore, c'est un autre exemple de production d'ici, au Canada, de soya.

Mycorrhiza was used in one field but not in the other.

Vous voyez dans un champ, dans un champ on a utilisé mycorhize

et un champ où on n'a pas utilisé mycorhize, et dans ce cas-là,

And here, where blue indicates a better yield, and yellow a weaker yield.

il y a vraiment un meilleur rendement, visible sur l'index de couleur, du bleu,

du jaune, on a moins de rendement.

The black rectangle is the plot

Et le carré, le rectangle, en noir, c'est la parcelle à partir de laquelle

from which the mycorrhiza was added.

on a ajouté la mycorhize.

In other words, as I already said, I have invented nothing.

Autrement dit, la mycorhize, comme je l'ai dit, je n'ai rien inventé,

Mycorrhiza has existed for 450 million years,

ça existe dans la nature depuis 450 millions d'années,

and it has even helped modern-day plant species to diversify.

et elle a même aidé les plantes à se diversifier de nos jours.

So, this it isn't something that is still undergoing lab tests.

Donc ce n'est pas quelque chose qu'on est en train de tester au laboratoire,

Mycorrhiza exists, it works,

la mycorhize existe, elle fonctionne,

it's produced at an industrial scale and commercialized worldwide.

elle est produite à l'échelle industrielle,

elle est commercialisée à travers le monde.

The problem is that people are not aware of it.

Le problème qui se pose est que les gens ne sont pas conscients de ça,

People like food producers and farmers are still not aware of this problem.

les producteurs et les agriculteurs ne connaissent pas ce problème.

We have a technology that works,

Alors on a vraiment une technologie qui fonctionne,

and one that, if used correctly, will alleviate some of the pressure

et c'est une technologie, si on l'utilise et l'exploite correctement,

on va permettre tout simplement de libérer la pression qu'on exerce présentement

we are putting on the world's phosphorus reserves.

sur les réserves mondiales du phosphore.

In conclusion, I am a scientist and a dreamer.

Pour finir, je suis un scientifique, un rêveur,

I'm passionate about this topic.

je suis passionné.

Si vous me posez la question : quel serait mon rêve

So if you were to ask me what my retirement dream is,

quand je vais prendre ma retraite ?

which will be at the moment we reach that phosphorus peak,

Quand on va arriver au pic du phosphore,

mon rêve ce serait qu'on utilise un « label » – avec mycorhize –

it would be that we use one label, "Made with mycorrhiza,"

and that my children and grandchildren

quand mes enfants ou mes petits-enfants vont acheter au marché

buy products bearing that label too.

ce sera marqué « produit par la mycorhize ».

Thank you for your attention.

Je vous remercie de votre attention.

(Applause)

(Applaudissements)