Le cannabis peut-il devenir vert?

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La culture de cannabis en intérieur peut tirer parti des diodes électroluminescentes écoénergétiques.Crédit: Canna Obscura / Shutterstock

Il y a environ quatre ans, une foule de titres ont déclaré que la culture du cannabis était «en train de sucer la Californie». Les reportages ont paru dans plusieurs grands médias, dont beaucoup ont affirmé qu'une seule plante de cannabis consomme environ 22 litres d'eau par jour.

«La lecture de ces histoires m'a fait me demander à quel point le problème était grave», déclare Van Butsic, scientifique en environnement à l'Université de Californie à Berkeley. Il a constaté que de nombreux scientifiques avaient également décrit la plante de cannabis comme étant exceptionnellement assoiffée – des dizaines de publications revues par des pairs avaient cité le même chiffre de 22 litres par plante. «Nous avons également utilisé ce numéro dans nos précédents journaux, car c’est le seul que nous ayons pu trouver», déclare Butsic. "Mais nous nous sommes toujours demandé d'où venait-il?"

Il s’est avéré que les chiffres sur lesquels les chercheurs se sont fondés ont été calculés à partir d’une estimation figurant dans un manuel de l’éleveur de cannabis de 1996. Et dans une pré-impression d’avrilButsic et Ted Grantham, également spécialiste de l’environnement à Berkeley, et leurs collègues ont présenté des données suggérant que le problème n’était pas la quantité d’eau utilisée par les plantes, mais plutôt la source de cette eau.

Bien qu’elle soit l’une des cultures les plus anciennes au monde, la production de cannabis reste quelque peu mystérieuse. Grâce en partie à des décennies d'interdiction, peu de choses ont été publiées sur les besoins en eau et en énergie de la culture du cannabis. La culture en laboratoire étant coûteuse en raison de la nécessité de disposer d'installations sécurisées, les chercheurs se tournent souvent vers les informations fournies par les producteurs, ainsi que par les responsables de l'application de la loi qui ciblent des entreprises de cannabis illégales.

Ces données brossent un tableau sombre. Une étude de 2012 sur la consommation d'énergie a estimé que la production d'un kilogramme de cannabis dans une ferme en intérieur était associée à 4 600 kilogrammes d'émissions de dioxyde de carbone, ce qui correspond à peu près aux émissions de 3 millions de voitures.. D’autres chercheurs ont montré que la consommation d’eau des plantes pouvait drainer les bassins versants. Et l'utilisation non réglementée de produits chimiques agricoles mettra probablement en danger la faune sauvage en Californie.

Bien que le cannabis soit interdit aux États-Unis par le gouvernement fédéral, dix États américains et Washington DC ont légalisé la vente de cannabis à usage récréatif, ou marijuana. Mais ce changement doit encore améliorer les données disponibles pour les scientifiques. «Lorsque nous avons commencé, nous avons passé deux ans à documenter le nombre d’agriculteurs et leur emplacement», explique Butsic. "Pour toute autre culture, vous pourriez trouver l'information en cinq minutes, en ligne."

Alors que les chercheurs rassemblent des données sur les permis gouvernementaux, l’imagerie satellite et les associations de producteurs, ils commencent à renverser les anciennes hypothèses sur l’empreinte environnementale du cannabis. Mais ils ont également constaté des lacunes dans leur connaissance de l’un des secteurs à la croissance la plus rapide aux États-Unis. Si elles sont comblées, elles devraient ouvrir la voie à des pratiques de croissance plus économes en ressources.

Récolte clandestine

Le cannabis est originaire des climats chauds et humides de l'Asie centrale et méridionale. En dépit de son interdiction en tant que drogue récréative dans la plupart des pays, sa culture s'est répandue dans le monde entier, à mesure que les gens trouvaient le moyen d'étendre la gamme croissante de cannabis. Certains producteurs du nord-ouest des États-Unis d'Amérique du Pacifique ont eu recours à la destruction de forêts sur des terres publiques pour dissimuler leurs cultures à l'époque précédant la légalisation, une pratique qui perdure.

Mourad Gabriel, écologiste des maladies de la faune, codirecteur du centre de recherche sur l'écologie intégrale de Blue Lake, en Californie, se joint aux autorités policières pour des raids visant à étudier ces sites de culture. Gabriel et ses collègues surveillent et échantillonnent l'eau, le sol et les plantes dans de telles zones après avoir été débarrassés de leurs cultures et de leurs armes.

Gabriel a commencé son travail en 2009, quand un pêcheur mort du Pacifique (Pekania Pennanti) attiré son attention. Il avait étudié le déclin de ce petit carnivore ressemblant à une belette dans les forêts de Californie, ce qui, selon les chercheurs, résultait en partie de la perte de son habitat. Mais cet animal en particulier était mort d'une hémorragie interne massive causée par la consommation d'un rodenticide interdit. La recherche de la source du produit chimique a conduit les chercheurs à intrusion dans les forêts des producteurs de cannabis, qui utilisaient le rodenticide et d’autres produits chimiques pour éliminer les parasites et les mauvaises herbes.. Outre le pêcheur désormais menacé, ce cocktail d’herbicides et de pesticides a porté préjudice à la chouette tachetée du Nord (Strix occidentalis caurina), parmi d’autres espèces. La légalisation du cannabis a peu de chances de changer la situation, explique Gabriel, car ces producteurs sont souvent soutenus par des cartels de la drogue ou d’autres réseaux criminels.

Les produits chimiques peuvent également avoir des effets synergiques qui durent longtemps après la fin de la culture du cannabis. Gabriel compare le problème à la contamination par les métaux lourds des régions minières qui a persisté après la ruée vers l'or en Californie du milieu du XIXe siècle. «Même si les politiques changent, il existe une menace à long terme pour le sol et l'eau», a-t-il déclaré. "Nous pouvons traiter avec cela pendant des décennies sur toute la ligne."

D'autres rapportent que le cannabis pourrait avoir un impact aussi intense sur les bassins versants. En 2015, des chercheurs du département californien des poissons et de la faune sauvage d'Eureka ont découvert que, dans quatre bassins versants du comté de Humboldt, dans le nord de l'État, la culture du cannabis pourrait potentiellement drainer des cours d'eau – notamment parce que la période de besoin hydrique de la culture coïncide avec celle de la Californie saison sèche. Irriguer le cannabis en utilisant l’eau de ces bassins versants pourrait mettre en danger la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss), saumon coho (Oncorhynchus kisutch) et certains amphibiens, ont également rapporté les chercheurs.

Butsic et ses collègues ont constaté qu'en 2012-2016, le nombre et la taille des sites de culture de cannabis dans le nord de la Californie ont augmenté. Beaucoup ont été installés sur des pentes abruptes, ce qui pourrait augmenter le risque d'érosion du sol, de sédimentation et de glissements de terrain. Auparavant, Butsic avait estimé que les sites contenaient environ 300 000 plantes, qui consommeraient près de 7 millions de litres d'eau chaque année..

Une plantation illégale de cannabis en plein air à Ensenada, au Mexique.Crédit: Jorge Duenes / Reuters

Mais ces études en Californie ne prenaient pas en compte les différences de pratiques de culture, que ce soit les fermes qui dépendaient des bassins versants ou la manière dont les besoins des plantes changeaient au fur et à mesure de leur croissance. Lorsque Butsic et Graham ont examiné les données rapportées par des producteurs légaux inscrits à un programme de l'État de Californie, dans le cadre de leur étude de pré-impression, ils ont constaté que la plupart des fermes utilisaient des puits et de l'eau stockée pour l'irrigation..

Les chercheurs ont également appris que, bien que le cannabis ait poussé de juin à octobre, les plantes n'avaient besoin de 22 litres d'eau par jour que pendant environ trois mois par an.. "Ce montant surestime probablement l'utilisation plus tôt et plus tard dans la saison de croissance", dit Grantham. Globalement, soutient-il, la culture du cannabis utilise une quantité d'eau similaire à celle des raisins, des tomates et d'autres légumes. Cependant, étant donné que la culture illégale de la culture a souvent lieu dans des endroits clandestins sur des pentes de montagne isolées – et non dans des vallées fertiles -, elle peut toujours avoir un impact problématique sur les plus petits bassins versants de ces endroits. Cela a moins à voir avec l’idée que le cannabis est une plante particulièrement assoiffée, et plus avec son lieu de culture, dit Grantham. "Ce ne sont pas des zones agricoles traditionnelles, alors même si la demande totale est faible, la demande par rapport à la disponibilité est un problème."

Déplacer la culture de cannabis à l’intérieur présente une menace différente pour la durabilité de la culture: la consommation d’énergie. Maintenir les plantes vivantes dans une pièce sans fenêtre nécessite une lumière intense. Les producteurs disposent donc des mêmes lampes au sodium à haute pression que celles utilisées dans les lampadaires. Pour lutter contre la chaleur générée par cet éclairage inefficace, les plantes sont trop arrosées et les salles de culture sont équipées de systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation et de déshumidificateurs. «Tous ces systèmes se combattent», a déclaré Derek Smith, directeur du Resource Innovation Institute à Portland, Oregon, une organisation à but non lucratif qui aide les producteurs de cannabis à améliorer leur efficacité énergétique. "Ce n'est pas seulement un modèle non durable sur le plan environnemental, il n'est pas non plus durable sur le plan économique."

Smith a déclaré que, lorsqu'il a cofondé l'institut, l'un des objectifs était de créer un système de certification permettant d'évaluer les installations en fonction de leur empreinte environnementale – mais aucune donnée de base n'était disponible. L’année dernière, la société d’analyse du cannabis New Frontier Data, basée à Washington, a interrogé 81 producteurs – représentant environ 1% du secteur juridique – et a révélé que les entreprises consommaient environ 1,1 million de mégawattheures d’électricité par an, une quantité suffisante pour puissance 92 500 foyers. Combinée à une approximation de la consommation énergétique des exploitations illicites, la société a estimé que la culture de cannabis consommait 4,1 millions de mégawattheures d'électricité en 2017, soit à peu près la même quantité d'énergie que celle produite chaque année par le barrage Hoover Dam au Nevada.

Verdure de l'herbe

Il y a peu de consensus au sein de l'industrie sur les meilleures pratiques de culture. Certains producteurs de plein air peuvent détourner les cours d'eau pour les cultures aquatiques, tandis que d'autres pratiquent l'agriculture sèche, sans irrigation. À l'intérieur, les producteurs choisissent parfois des lampes à diodes électroluminescentes (DEL) plus froides pour réduire considérablement la consommation d'eau. Dans le même temps, d’autres développent simplement de petites installations à forte intensité énergétique au profit d’opérations plus importantes. «Il existe une large gamme d’efficacité énergétique», déclare M. Smith. «Les cultures d'extérieur plantées à partir de semences pourraient avoir une empreinte zéro, alors que la culture à l'intérieur à l'ancienne peut être 500 fois plus énergivore.»

La légalisation devrait, en théorie, aider les autorités à contrôler l'utilisation de l'énergie. Toutefois, l'octroi de licences peut coûter cher aux producteurs, qui peuvent avoir besoin d'engager des consultants ou de modifier leurs pratiques de production. Bien qu'il n'y ait pas de données spécifiques disponibles, Butsic et Grantham et estiment que seulement 10 à 20% des producteurs de cannabis en Californie ont des permis.

Une ferme de cannabis sous licence à haut rendement énergétique est à un monde loin des sites de culture illégaux qui figurent dans les recherches de Gabriel. Yerba Buena à Hillsboro, dans l'Oregon, par exemple, est la première entreprise de culture de cannabis à se classer parmi les dix lieux de travail les plus verts de l'État, selon le magazine Oregon Business. «Dès le début, nous nous sommes efforcés de dissiper la tendance selon laquelle la culture de cannabis à l’intérieur avait un impact aussi écologique sur l’environnement», a déclaré Laura Day, directrice des opérations chez Yerba Buena.

La société est nichée entre d’autres fermes du comté de Washington, dans l’Oregon. Entouré de vignes, de noisetiers et de panneaux peints indiquant les fraises à emporter, les premiers produits du produit non conventionnel de Yerba Buena sont son bâtiment gris non marqué, sa clôture de trois mètres de haut et son odeur piquante. La récolte de cannabis est hébergée dans un entrepôt industriel qui traitait autrefois la lavande. Les pièces sans fenêtre sont généralement éclairées par des rangées de lampes à DEL blanches plutôt que par des lampes au sodium chaudes. Les plantes poussent dans un sol enrichi en vers et en guano, et sont protégées des attaques d'insectes prédateurs plutôt que de pesticides. L'installation utilise les eaux souterraines et utilise des compteurs électroniques pour surveiller en permanence l'humidité, l'utilisation de l'eau et la température. La consommation d'eau maximale est d'environ deux litres par jour pendant environ deux mois de la vie des plantes, explique le principal cultivateur de la société, Derek Rayhorn, un volume largement inférieur à la quantité couramment citée de 22 litres par jour et à l'estimation de Butsic et Grantham. des besoins en eau de pointe de l'usine.

Yerba Buena a travaillé avec le Energy Trust of Oregon et a bénéficié de la politique de remise de l’État pour les installations écoénergétiques. Bien qu’ils aient récupéré 150 000 dollars d’économies d’énergie, les efforts de la société se poursuivent. Certaines chambres ont encore des lampes au sodium qui flambent et des déshumidificateurs industriels qui s'accroupissent entre des rangées de plantes. Le projet de la société visant à remplacer ces projecteurs est ralenti par le coût élevé des ampoules à LED – 100 000 dollars US pour l’aménagement d’une seule pièce dans laquelle seules plusieurs centaines de plantes peuvent être cultivées, estime Rayhorn.

Il incombe également aux producteurs de déterminer comment une même variété de plantes pourrait pousser sous des lampes à LED plutôt que des lampes à sodium, ajoute-t-il. Cependant, les différences sont clairement visibles: les fleurs émergentes sur les plantes éclairées par des ampoules à LED sont plus robustes et leur parfum est moins piquant et ressemble davantage à une herbe.

Les efforts de Yerba Buena et d’autres producteurs démontrent que le cannabis peut être cultivé de manière à ne pas nuire à la planète. Mais l'industrie du cannabis ne fait que commencer à tracer la voie vers un avenir plus vert.

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