L'un des défis majeurs de l'agriculture moderne est de transformer les systèmes agricoles pour soutenir la sécurité alimentaire dans un contexte de changements globaux.  L’agriculture doit à la fois s’adapter au changement climatique et réduire ses émissions de gaz à effet de serre. La réduction de l’empreinte carbone agricole nécessite le développement de pratiques agroécologiques et de procédés respectueux de l’environnement pour la transformation de la biomasse, la valorisation des co-produits et le traitement des déchets. 

Comprendre les synergies entre l'agroécologie et la bioéconomie en se concentrant sur les sujets suivants :

• L’adaptation des espèces cultivées au changement climatique : plasticité phénotypique face aux changements rapides de l’environnement, rôle des interactions génotypes x environnement, des propriétés physiques du sol, des communautés microbiennes du sol, des pratiques et de l’holobionte dans la stabilité des rendements.
• Le rôle écologique de la diversification des cultures, et les nouvelles avancées scientifiques sur la biodiversité du sol, les interactions entre plantes, entre celles-ci et le sol et les services écosystémiques associés.
• Les principales écotechnologies du recyclage des déchets et de la transformation de la biomasse favorables au développement de l'agroécologie et de nouvelles filières (bio-intrants et agents de biocontrôle, protéines végétales, bioénergie, biomolécules, agri indoor…).
• Agro-machinisme et nouvelles technologies pour une agriculture économe et faible émission de gaz à effet de serre.
• L'approche holistique combinant l’agroécologie et la bioéconomie pour des systèmes agricoles et filières agricoles résilients (modèle ESR : Efficacité – Substitution – Reconception) basé sur le recyclage et l’autonomie pour la fertilisation des cultures et la production d’énergie renouvelable).

Cette combinaison repose sur l'association d'innovations fonctionnelles low et high tech qui nécessitent une évaluation multicritère des systèmes de culture et d'élevage pour diminuer leur consommation d'énergie et leurs émissions de gaz à effet de serre, et améliorer la santé des écosystèmes. La combinaison de l'agroécologie et de la bioéconomie circulaire constitue un levier important à mobiliser pour améliorer les services écosystémiques à l'interface sol-plante-atmosphère et la durabilité agricole à l'échelle territoriale.