Taking into consideration Euro-Mediterranean rdi experience matured so far and simultaneously the

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PRIMA Pillar 2: Sustainable farming systems under Med environmental constraints - prioritisation of 
targets, objectives and activities 
 
Throughout past decades, Mediterranean ecosystems experienced the coexistence of  abandoned areas or 
areas  of  agricultural  decline  together  with  areas  of  overexploitation  of  natural  resources,  erosion  and 
pollution.  This  pillar  aims  to  develop  Mediterranean  sustainable  production  systems  in  agriculture, 
aquaculture and fisheries, through a better management of natural resources and the adoption of solutions 
that can simultaneously increase ecosystem productivity and resilience.  
 
The vulnerability of Mediterranean ecosystems has led to specific problems due to unsustainable farming, 
such as soil erosion and runoff, overexploitation of natural plant cover, loss of fertility of agricultural land, 
soil salinization and underground water contamination and pollution. Increase in food production is linked 
to the capacity of Mediterranean farming systems to better manage and valorise natural resources. Some of 
these aspects are mainly related to water management and will be covered in Pillar 1, however other issues 
should  be  addressed  to  improve  farming  systems  in  order  to  be  more  productive,  resilient  to  climatic 
variability  and  extreme  events,  resistant  to  increasing  pests  and  diseases,  and  able  to  cope  with  climate 
change.  It  is  well-established  that  climate  change  will  push  the  limits  of  climatic  zones  North  and  that 
solutions need to be found to adapt agricultural practices to increases in temperature, drought and extreme 
events.  This  is  clearly  a  challenge  that  requires  the  pooling  of  resources,  knowledge  and  capacities  into 
common programmes. 
1.
 
In the whole Mediterranean area, vulnerability of the ecosystems and increasing climatic stresses, in 
particular  climate  variability,  lead  to  the  need  to  develop  production  systems  able  to  cope  with 
climate risk and uncertainty. Rusticity and flexibility of the different components and the whole are 
major factors of resilience of the systems and are required to improve their competitiveness and 
sustainability. Therefore, we need to improve simultaneously the productivity of agricultural systems 
and  their  sustainability  and  resilience.  From  this  perspective,  research  is  needed  to  i)  better 
understand  how  plants  adapt  to  environmental  constraints  and  why  certain  Mediterranean  crop 
varieties are tolerant to abiotic and biotic single or multiple stresses, such as aridity, high evaporative 
demand and multiple summer stresses,  warm winters, salinity, etc.., with a primary  focus on the 
genotype-environment  interactions,  ii)  create  new  varieties  of  genotypes  and  cropping  systems 
suited to Mediterranean conditions in a changing environmental context iii) develop ecophysiological 
and agronomical approaches of farming operations at plot, farm and landscape levels to optimize 
water and other inputs (fertilizers, pesticides) in rainfed and irrigated agriculture; 
2.
 
Mediterranean biodiversity is recognized as one of the richest in the world, however a very small 
part is valorised in agriculture; production systems are often overspecialised and  do not take into 
account the diversity of breeds or varieties. The richness of  Mediterranean biodiversity is an asset 
that can be used to restore or develop new varieties and hybrids, crops and breeds, but that requires 
the development of a long-term programme to share resources and objectives. Such programmes 
should enable the spontaneous and domesticated biological diversity in Mediterranean crops and 
livestock  production  systems    to  be  taken  advantage  of.  Species  or  farming  practices  that  are 
currently used in the southern Mediterranean countries could be relevant for other locations, namely 
in the Northern shore, to adapt agriculture to the changing climatic conditions. Better integration of 
environmental natural regulation of biotic and abiotic stresses into farming systems, as promoted by 
the “agroecology” concept, could largely be developed in the Mediterranean but requires research 
and innovation to take into account specific Mediterranean ecosystem assets and vulnerabilities, and 
to develop solutions that are site-specific and could be adopted by different types of farmers; 
3.
 
The Mediterranean is a hotspot not just for biodiversity but also for the emergence of animal and 
plant pests and diseases. The fragile ecosystem, circulation and concentration of human and animal 
populations,  and  the  effects  of  climate  change  are  all  factors  that  promote  the  persistence  of 
diseases, the resurgence of epidemics and the emergence of new pathogens. Epidemics emerging in 
the  Mediterranean  Zone  and  moving  North  to  Europe  are  a  common  problem    that  transcends 
national frontiers (Examples Xylella fastidiosa, Bamisia Tabaci, Brucellosis, Nile Valley Fever, etc.). 

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When a new disease breaks out, it is already generally too late to find solutions. Scientific knowledge 
has to be obtained in order to understand these phenomena and to develop preventive solutions as 
well as Integrated Pest Management solutions. The emergence of certain diseases also drives the 
need  for  a  better  understanding  of  the  ecology  of  pathogens,  the  interactions  between  hosts 
andpathogens and the ways to prevent such interactions. Addressing these issues clearly requires 
work at the regional level, by promoting transnational research collaborations that can address the 
problem  globally.  Tackling  these  challenges  also  requires  trans-disciplinary  research  actions, 
involving plant/animal health specialists (biology, entomology, plant pathology, and epidemiology), 
plant  breeders,  agronomists  &  zoo  technicians,  technologists  (health  product  development  and 
application,  information scientists) and socio-economists (acceptability of systems, accompanying 
measures for innovation adoption).  This issue has also strong interconnections with thequality and 
safety of food products in terms of human health. Collaboration with other disciplines working in 
food sciences and nutrition, is therefore needed. The surveillance of plant and animal diseases, as 
well  as  mitigation  of  their  impact  on  food  safety  and/or  human  health,  should  involve  different 
stakeholders including the human and animal health sectors, taking into account the ecology and 
environment within a One Health paradigm. 
 
4.
 
Adoption of innovations and achieving changes in farming practices in not only a question of finding 
technical solutions. It is also a question of social and economic conditions for realising investments, 
ability  to  get  knowledge  and  experience,  and  learning  and  implementing  new  technologies  co-
developing solutions with the community of users. In several areas, public policies have a role to play, 
in providing economic incentives, information, training and advice. In agriculture, for instance, the 
AKIS concept (Agricultural Knowledge and Information Systems) that has been developed in the EU, 
helps to describe how the path from Research to Innovation is not a linear process. In the EU Member 
states, even if improvements are still needed (and are going on through programmes such as the 
EIPs) the experience of Extension Services, the involvement of farmers and end-users in the advisory 
systems  have  proven  their  efficiency.  This  is  not  the  case  in  most  of  the  southern  and  eastern 
Mediterranean  Countries.  Innovative  farming  systems  and  techniques  should  be  adapted  to  the 
diversity of Mediterranean environmental constraints, available resources, cultural habits of growers 
and  to  the  heterogeneity  of  farming  structures.  To  reach  this  objective,  the  following  should  be 
developed:  i)  Multidisciplinary  approaches,  including  biotechnology  and  social  sciences  for 
developing an integrated assessment and design of smart and sustainable agricultural systems and 
required public policies; ii) Tools (best practices, decision support system, models, discussion and co-
development  platforms  etc.)  that  can  assist  farmers  to  improve  their  day-to-day  or  year-to-year 
decision-making management in a risky and uncertain environment, iii) Participatory approaches for 
integrating farmers’ knowledge in the innovation process, iv) Territorial approaches that analyse the 
diversity and spatial organization of farming systems and their environmental and social conditions 
in  the  Mediterranean  in  order  to  be  able  to  develop  site-specific  solutions  needed  by  the 
heterogeneity prevailing within and between the Mediterranean countries. 
 
 
 
 
 

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