Cette thèse analyse à la fois théoriquement et empiriquement certaines des questions qui se posent lors de l'utilisation de politiques environnementales dans le secteur agricole, en situation de commerce. Dans une première partie, l'attention est portée sur la biodiversité des cultures, reconnue pour stabiliser la productivité agricole sous différentes conditions environnementales. Le chapitre II confirme empiriquement cet impact positif en utilisant une large base de données sur l'agriculture sud-africaine. Il montre aussi que la biodiversité peut réduire l'exposition des agriculteurs aux risques de production, en particulier ceux à la baisse. La biodiversité des cultures pourrait donc être partie intégrante de politiques agricoles durables. Néanmoins, les interactions entre les effets de cette biodiversité, les politiques environnementales et le commerce sont complexes. En effet, la spécialisation induite par le commerce s'oppose à la biodiversité en réduisant le nombre d'espèces cultivées. La biodiversité influe positivement sur les niveaux de production, entre autre, en améliorant la résistance aux ravageurs. Pour faire face à des attaques plus fréquentes, les agriculteurs utilisent des pesticides. Mais ces derniers ont des impacts négatifs sur l'environnement et la santé humaine et leur utilisation est donc réglementée. Une politique environnementale concernant les pesticides peut ainsi avoir un aspect stratégique: autoriser l'utilisation de plus de pesticides peut permettre de gagner en compétitivité. Le chapitre III représente ces interactions dans un modèle ricardien de commerce. Il montre que, parce que les effets NIMBY sont plus importants que les impacts stratégiques, la politique environnementale est plus stricte en situation de commerce qu'en autarcie. De ce fait, la volatilité de la production agricole est généralement plus élevée en commerce. Cela pourrait en partie expliquer la volatilité de fond observée sur les marchés agricoles, historiquement plus volatiles que ceux des produits manufacturés. Dans une deuxième partie de la thèse, le chapitre IV illustre les effets de fuite que peuvent engendres des politiques environnementales mises en oeuvre unilatéralement. Un modèle d'équilibre général calculable est utilisé pour quantifier les impacts indirects sur l'environnement à l'échelle mondiale d'un accroissement des surfaces dédiées à l'agriculture biologique en Europe. L'agriculture biologique est connue pour ses bénéfices locaux sur l'environnement mais ses rendements sont inférieurs de 25% en moyenne à ceux de l'agriculture conventionnelle. Nous calibrons les technologies de production de l'agriculture biologique avec des données micro-fondées et trouvons qu'utiliser ces techniques sur 20% des surfaces européennes consacrées au mais, colza, tournesol et blé conduit à un choc de productivité négatif. Ce choc a des conséquences sur les marchés mondiaux et induit des déplacements d'offre et de demande. Les changements d'utilisation des sols résultants sont évalués, ainsi que les changements en termes d'émissions de gaz à effet de serre, d'utilisation d'intrants et de biodiversité. Les effets indirects négatifs sur l'environnement semblent limités, sauf en ce qui concerne les émissions de gaz à effet de serre. En ce qui concerne l'utilisation d'intrants et la biodiversité, les résultats montrent que les effets indirects méritent d'être pris en compte dans les analyses de cycle de vie. Ces résultats ne doivent pas être utilisés pour pointer du doigt l'agriculture biologique, mais ils soulèvent quelques questions, en particulier sur la nécessité d'effectuer des analyses d'impact de façon plus systématique, y compris pour les politiques environnementales, et l'importance de la recherche et développement mais également des politiques publiques pour lever les obstacles techniques et économiques à l'augmentation des rendements en agriculture biologique. / This thesis analyses both theoretically and empirically some of the issues that emerge when applying environmental policies to the agricultural sector in a trade context. In a first part, focus is on crop biodiversity, which is known to maintain agricultural productivity under a large range of environmental conditions. Chapter II empirically confirms this positive impact using a large dataset on South African agriculture. It also shows that biodiversity can reduce the exposure of farmers to production risks and downside risks. At a first glance, crop biodiversity could therefore be integrated in sustainable agricultural policies. Nevertheless, interactions between crop biodiversity effects, environmental policies and trade are complex. Indeed, specialisation induced by trade plays against biodiversity: the composition effect of trade, following comparative advantages, tends to reduce the number of crops cultivated by a given country. One of the mechanisms through which crop biodiversity improves production stability is by participating in the resilience to pests. Then, to face higher pest attacks, farmers use pesticides. But since pesticides harm environment and human health, governments regulate their use. An environmental policy on pesticides can thus have a strategic aspect: allowing the use of more pesticides can lead to gain larger agricultural market shares. Chapter III represents these interactions in a ricardian trade model. It shows that, because not in my backyard effects are larger than strategic impacts, the optimal environmental policy is more stringent under trade than under autarky. Furthermore, because of this stringency, production volatility is generally higher under trade. This could explain part of the background volatility observed on agricultural markets, which have been historically more volatile than those of manufactured products. In a second part of the thesis, chapter IV illustrates the possible leakage effects of environmental policies implemented unilaterally. A computable general equilibrium model is used to quantify the indirect global environmental impacts of a greening of European agriculture through a large shift to organic farming. Organic farming is known for its local environmental benefits, especially on water and soil quality, biodiversity and greenhouse gas emissions. However, organic yields are on average 25% lower than those of conventional farming. We calibrate organic production technologies using micro-level data and find that using organic production techniques on 20% of the European area cultivated with maize, rapeseed, sunflower and wheat results in a large negative productivity shock. This shock affects global markets and induces production and demand displacements, unless the yield gap is reduced. The resulting land use changes are assessed, as well as the corresponding changes in greenhouse gas emissions, chemical inputs use and biodiversity. The negative indirect effects on the environment appear limited compared to the local benefits of adopting greener forms of agriculture in the EU. However, in the case of greenhouse gases, the indirect emissions more than offset the local benefits of organic agriculture. In the case of chemical pollution and biodiversity, results show that indirect effects deserve to be accounted for in life cycle analyses. These findings should not be used to point a finger on organic farming, a large variety of policies and consumption patterns have greater land use change impacts. Nevertheless, they rise some issues, especially on the need for more systematic sustainability assessments, even for environmental polices, the importance of research and development in organic farming to reduce yield gaps and of public policies to help to remove economic factors that could limit the increase of organic yields, such as the relative cost of production factors.

La crise alimentaire de 2008 a suscité un regain d'intérêt pour les questions agricoles et de sécurité alimentaire dans les pays en développement. Partant du constat que près de 27% de la population d'Afrique Sub-saharienne souffre de malnutrition, cette thèse a pour objectif de contribuer à une meilleure compréhension des causes complexes de l'insécurité alimentaire. Le premier chapitre étudie les mécanismes de transmission des variations du prix mondial du riz aux prix domestiques dans trois pays ouest-africain: le Sénégal, le Tchad et le Mali. Les résultats indiquent que le prix du riz importé à Dakar et le prix du riz local à Bamako répondent de façon asymétrique aux variations du prix mondial. Le chapitre 2 teste la présence d'obstacles aux échanges agricoles entre pays d'Afrique de l'Ouest et du Centre. Il ressort de l'analyse que le passage des frontières est coûteux. Toutefois, le coût associé au passage de la frontière est plus faible entre pays membre d'une même union économique et monétaire. Le chapitre 3 a pour objectif le renforcement des systèmes d'alertes précoces des crises alimentaires existants au Sahel. Il montre qu'il est possible d'anticiper les crises de prix avec six mois d'avance en analysant les mouvements passés des prix des céréales. Enfin, le chapitre 4 s'intéresse à la vulnérabilité des ménages face aux chocs pluviométriques. Il révèle que les ménages ruraux au Burkina Faso n'ont pas la capacité d'assurer ou d'absorber ces chocs climatiques.

Cette thèse est une contribution empirique à l’analyse du commerce des produits alimentaires entre le Cameroun et les pays voisins de la zone CEMAC et le Nigeria. La thèse utilise plusieurs outils économétriques permettant de mieux prendre en compte le niveau de désagrégation des données par produits et paires de marchés agricoles. Le premier chapitre, essentiellement descriptif, présente quelques faits stylisés sur le commerce intra-régional en zone CEMAC. Le deuxième chapitre analyse la contribution des chocs de rente pétrolière dans les pays limitrophes du Cameroun sur leur demande d’importations de produits alimentaires camerounais. En utilisant une variété d’estimateurs appropriés pour les modèles de gravité, les résultats indiquent que la croissance de la rente pétrolière dans la sous-région a favorisé de manière significative, l’expansion des exportationscamerounaises de produits alimentaires. Le troisième chapitre a pour objectif d’apprécier l’existence de ruptures structurelles et le degré d’asymétrie dans le niveau d’intégration des marchés agricoles au Cameroun. Les résultats des estimations des modèles à correction d’erreur avec rupture et asymétriques révèlent l’existence d’une instabilité temporelle récente dans l’intégration des marchés agricoles au Cameroun. De plus, les résultats indiquent que les chocs de prix de certains produits agricoles dans les marchés de consommation répondent de façon asymétrique aux variations des prix des marchés de production. Enfin, le quatrième chapitre utilise un modèle à deux pays pour quantifier le degré d’intégration entre les marchés camerounais et sous-régionaux (Gabon) au prisme d’une analyse de co-mouvement des prix des entre marchés. Les résultats économétriques obtenus à partir d’estimation de modèles vectoriels à correction d’erreur sur données de panel montrent qu’il existe une causalité bidirectionnelle et positive à court et long terme entre les marchés camerounais et gabonais. / This is an empirical contribution to the analysis of the regional integration of agricultural markets in central Africa. The thesis uses several econometric models aimed at taking advantage of the high disaggregation of the data by products and market dyads. The first chapter focuses on recent stylized facts on agricultural trade and food security in Cameroon and in the region. Chapter 2 examines the effect of oil discoveries in neighbor countries on Cameroonian exports of agricultural products within the region. Using a wide range of estimators designed for gravity data, econometric results uncover a positive and significant association between oil discoveries in neighbor regional countries on the demand for Cameroonian agricultural goods. The third chapter tests and discusses the existence of a temporal structural break and the asymmetry in agricultural markets within Cameroon. The econometric results obtained from error correction models allowing for structural break and the asymmetry of shocks show that Cameroonian agricultural markets have become less integrated recently, contributing to the asymmetry in the transmission of shocks from production to consumption markets. Chapter 4 uses a two-country model to provide an international evidence of the integration of agricultural markets in central Africa. The framework consists in estimating vector error correction models usingpanel data to test the causality between product prices between the two countries. The results highlight the existence of a bi-directional causality in both the short and long-run.

La crise alimentaire de 2008 a suscité un regain d’intérêt pour les questions agricoles et de sécurité alimentaire dans les pays en développement. Partant du constat que près de 27% de la population d’Afrique Sub-saharienne souffre de malnutrition, cette thèse a pour objectif de contribuer à une meilleure compréhension des causes complexes de l’insécurité alimentaire. Le premier chapitre étudie les mécanismes de transmission des variations du prix mondial du riz aux prix domestiques dans trois pays ouest-africain: le Sénégal, le Tchad et le Mali. Les résultats indiquent que le prix du riz importé à Dakar et le prix du riz local à Bamakorépondent de façon asymétrique aux variations du prix mondial. Le chapitre 2 teste la présence d’obstacles aux échanges agricoles entre pays d’Afrique de l’Ouest et du Centre. Il ressort de l’analyse que le passage des frontières est coûteux. Toutefois, le coût associé au passage de la frontière est plus faible entre pays membre d’une même union économique et monétaire. Le chapitre 3 a pour objectif le renforcement des systèmes d’alertes précoces des crises alimentaires existants au Sahel. Il montre qu’il est possible d’anticiper les crises de prix avec six mois d’avance en analysant les mouvements passés des prix des céréales. Enfin, le chapitre 4 s’intéresse à la vulnérabilité des ménages face aux chocs pluviométriques. Il révèle que les ménages ruraux au Burkina Faso n’ont pas la capacité d’assurer ou d’absorber ces chocs climatiques. / This doctoral thesis is in line with the renewed interest in research on agriculture and food security, following the 2008 global food crisis. The aim of this thesis is to contribute to a better understanding of the complex issues surrounding food security. The first chapter investigates whether the changes in the international price of rice are transmitted to the domestic prices of rice in Senegal, Mali and Chad. Results indicate that the domestic prices of imported rice in Dakar and of local rice in Bamako react differently to changes in the world price depending on whether the world price is rising or falling. Chapter 2 analyses by how much trade barriers at the border and transport costs impede the integration of agricultural markets in West and Central Africa. Results highlight the role played by borders in explaining price deviations between markets. Additionally, belonging to an economic union and sharingthe same currency appear as major determinants of market integration. The third chapter aims at providing new early warning indicators based on food prices in Mali, Niger and Burkina Faso. Our analysis reveals that price crisis can be predicted about 6 months in advance through the observation of past price movements. Chapter 4 focuses on the analysis of children’s vulnerability to climate shocks in Burkina Faso. By combining health data originating from a 2008 household survey with meteorological data, we show the importance of weather conditions in prenatal period and in the first year of life on the future nutritional status of the children.