L'augmentation de la population mondiale ainsi que des revenus par habitant impliquent une augmentation de la demande alimentaire et de la pression pour étendre les terres agricoles. L'expansion agricole est la principale cause de changements de l'utilisation des sols (conversion des écosystèmes naturels en terres agricoles). Malgré cela, la sous-alimentation touche encore environ 920 millions de personnes dans les régions à revenu faible. Dans cette étude, des scénarios basés sur des modèles d'utilisation globale des terres agricoles en 2030 ont été modélisés. Ils constituent une base pour étudier le potentiel de terres agricoles minimales nécessaires à l'approvisionnement alimentaire mondial à travers: (i) une croissance plus rapide de l'efficacité d'alimentation pour plus de rendement de la production animale; (ii) une diminution du gaspillage alimentaire et (iii) des changements alimentaires en faveur de nourriture végétale ainsi que moins de viande des terres exigeant (boeuf).

Pur mieux juger de la taille minimale de terres agricoles nécessaires en réponse à une constante augmentation de la demande alimentaire, la FAO a réalisé 4 scénarios différents (un scénario de référence, un scénario (I), un scénario (ii) et un scénario (iii)). Globalement, le calcul de la modélisation de ces scénarios prend en compte: la superficie des terres agricoles et des cultures/pâturages nécessaires pour répondre à un niveau de consommation alimentaire. Cette analyse ne prend en compte que certains pays: Europe, Amérique du Nord, Asie, Afrique du Nord et Sub-Saharienne, Caraïbes, Amérique latine et Océanie. De plus, les flux commerciaux (export/import) sont équilibrés et les cultures agricoles prisent en considération sont des agricultures pluviales/irriguées.

Selon la FAO, le scénario de référence préconise une augmantation de 280 millions d'hectares (Mha) avec une forte déforestation, perte de biodiversité et émission de CO2. Toutefois, un changement de ce scénario est possible si: (i) on augmente la production animale (diminution de 500 Mha par rapport à la référence), (ii) on diminue le gaspillage alimentaire (diminution de 1000 Mha par rapport à la référence), (iii) on change de régime alimentaire (diminution de 15% par rapport au (ii)). En définitif, le scénario de référence correspond à une superficie mondiale de terres agricoles équivalente à 5,1 - 5,4 milliards ha. Pour le scénario (i), on obtient une superficie mondiale de terres agricoles d'environ 4,8 milliards ha. Pour le scénario (ii), une superficie de 4,4 milliards ha et pour le scénario (iii), une diminution de 15% par rapport au précédent.

Cette article ne prend pas en compte de nombreux paramètres importants qui pourraient influencer l'issue de la modélisation (différents types de cultures autres qu'irriguées, des pays faiblement développés,etc.). De plus, cette modélisation ne laisse pas apparaitre le déséquilibre existant des flux commerciaux à travers le monde ni même le paramètre économique. En effet si le modèle économique avait été pris en considération, le ratio alimentaire ne serait probablement pas le même mais cela laisse entrevoir un autre biais: la faible fiabilité sur le long terme du modèle. De plus certaines données provenant notamment de régions pauvres ou peu développées diminueraient la robustesse du modèle. Toutefois l'apport en supplément de ces information permettrait malgré tout de construire des modèles prévisionnels plus précis.

L'augmentation du rendement de la production animale ainsi que le changement de régime alimentaire sont des actions favorables à la diminution de l'extension des terres agricoles en réponse à la consommation alimentaire (politiques environnementales, gestion et préférence alimentaire). Cela induit donc une concurrence pour l'utilisation des terres agricoles impliquant une demande croissante en nourriture. Toutefois, cette concurrence va entraîner l'augmentation des prix des terres ainsi que le prix des aliments favorisant la croissance rapide de la productivité des élevages. Les pâturages à faible rendements vont tendre vers un système en polyculture voire une amélioration des pâturages dans le but d'accroître ce rendement. Ainsi, plus les prix augmente et plus on va observer une modération de la consommation d'aliments d'origine animale en particulier la consommation de viande de ruminants.