L‘agriculture biologique à l‘ère du changement climatique

1. Assemblée générale de Bio Neuchâtel, 12.03.2010 L‘agriculture biologique à l‘ère du changement climatique Andreas Fließbach Institut de recherche de l‘agriculture biologique (FiBL) Ackerstr. 5070 Frick Tél. 062 865 72 25 andreas.fliessbach@fibl.org

2. Contenu • Introduction au changement climatique • Conséquences pour la production végétale en Suisse et sur le plan mondial • Facteurs globaux aggravants • Capacité d‘adaptation: fertilité du sol et biodiversité • Comment l‘agriculture peut contribuer à atténuer le changement climatique ? • Conclusions

3. Emissions globales de CO2 Total Pétrole Charbon Gaz naturel Production de ciment Mio tonnes de Carbone/an 2006: 8.4 Gigatonnes (Gt) C = 30.8 Gt CO2 Emissions totales y c méthane et oxydes d‘azote:  50 Gt d‘équivalents CO2

4. Teneur en CO2 dans l‘atmosphère Mesures effectuées à Mauna Loa, Hawaii Concentration de CO2 (ppmv) Cycle annuel

5. Concentration dans l’atmosphère Potentiel de gaz à effet de serre Méthane (CH4): 21 * CO2 Oxyde d’azote (N2O): 300 * CO2 IPCC (2007) 4th assessment report

6. Emissions de gaz à effet de serre , par secteur Exploitation forestière, changement d’affectation de l’utilisation du sol Déchets et eaux usées Approvisionnement en énergie Agriculture Transports, déplacements Bâtiments IPCC (2007) 4th assessment report

7. Sources principales des gaz à effet de serre dans l‘agriculture Combustion de la biomasse (CH4 + N2O) Riziculture inondée (CH4) Engrais de ferme (CH4 + N2O) Fermentation chez les ruminants (CH4) Emissions du sol (CH4 et N2O)

8. Emissions de gaz à effet de serre provenant de la production et de l‘épandage d‘engrais azotés Production + Emissions ~1% N2O de l‘engrais N épandu Production 3.15 kg CO2 / kg N Production Gigatonnes N / an

9. Pouvons-nous renoncer à l’azote chimique industriel? % population mondialeapport moyenne des engrais [kg N ha-1 an-1]production de la viande [kg personne-1 an-1] Population mondiale (millions) Erisman et al. (2008)

10. Améliorer l‘utilisation des engrais de ferme et développer la production naturelle d‘azote Engrais de ferme de 18.3 milliards d‘animaux domestiques (FAO) fournissent env. 160 millions de tonnes de N (plus autres éléments nutritifs et humus) Avec les légumineuses, on pourrait produire 140 millions de tonnes de N pour les grandes cultures (cultures intercalaires, sous-semis, cultures associées…)(Badgley et al., 2007).

11. Production animale, quel bilan? • La consommation d‘aliments issus de la production animale utilise bien plus de ressources que la consommation de produits végétaux • Elle émet 9 % du CO2 • Elle est responsable de 65 % des émissions d‘oxydes d‘azote et de 37 % des émissions de méthane • 64 % de l‘ammoniac émis provient de la production animale

12. Répercussions du changement climatique sur la production végétale en Suisse La température moyenne augmente de 2 °C en hiver, de 3 °C en été. Les périodes de grande chaleur deviennent plus fréquentes. Les pluies diminuent de 25 % en été. La fréquence des événements météo extrêmes augmente La limite de la neige s‘élève de 400 m. Vision 2050 de la ” Société Suisse d'Agronomie ”, 2008

13. Le risque de sinistres sévères augmente considérablement

14. Les défis de l‘avenir pour l‘agriculture Population mondiale: elle va passer de 6.8 Mrd aujourd‘hui à 9 Mrd en 2025. 60 % des prestations de l‘écosystème n‘ont plus lieu à cause de la production de nourriture (Millennium Ecosystem Assessment , 2005). 30 % des sols fertiles ont été détruits de 1950 à 1990 par l‘érosion (Pimentel et al., 1995).Actuellement, pertes de terres de 10 million d‘hectares par an. L‘agriculture est dévoreuse d‘énergie, alors qu‘elle devrait en fait être autarcique! (Smith et al., 2007). La capacité d‘adaptation de l‘agriculture au changement climatique est insuffisante ; en Afrique australe et en Asie, elle est même très mauvaise! (Lobell et al., 2008).

15. 30 % des sols fertiles ont été érodés durant les 40 dernières années Et cette dégradation continue à raison de 10 million ha par an! Pimentel et al., 1995, Science

16. Il faut construire et utiliser la fertilité du sol a Arthropodes b Vers de terre c Rhizobium bacteria d Champignons e Actinomycètes f Bactéries Reganold et al., 1990

17. Un sol fertile a une grande capacité d’adaptation

18. Essai de longue durée DOK, Therwil, Suisse 8 procédés 3 cultures 4 répétitions 96 parcelles à 100m2 N M O1 O2 D1 D2 C1 C2 D1 D2 C1 C2 N M O1 O2 O1 O2 N M C1 C2 D1 D2 C1 C2 D1 D2 O1 O2 N M N: témoin sans fumure D: bio-dynamique O: organo-biologique C: conventionnel (depuis 1992 PER) M: minéral (depuis 1992 PER) 1: fumure réduite (0.7 UGBF/ha) 2: fumure normale (1.4 UGBF/ha) Mäder et al. 2002

19. Essai DOK – La fumure (Ø 1978-2005) Mäder et al., 2006, ISOFAR

20. Essai DOK: rendement du blé d‘automne Mäder et al., 2006, ISOFAR

21. Essai DOK: consommation d’énergie par ha et par kg de matière sèche GJ eq ha-1 yr-1 MJ eq kg-1 DM Semences Produits phytosanitaires Engrais Carburants Transport Récolte Soins aux cultures Traitements phytosanitaires Epandages d‘engrais Semis Travail du sol Par kg matière sèche 1 2 1 2 1 2 N D O C M Nemecek et al., 2005

22. Utilisation efficace des ressources Essai DOK à Therwil (CH) 1978 – 2005 (Ø de 4 rotations) Mäder et al. (2002), Science

23. Essai DOK: caractéristiques du sol au bout de 21 ans PI, sans bétail Bio-dynamique Mäder et al. (2002), Science

24. Essai DOK: battance Bio-dynamique PI, sans bétail Fotos: Fliessbach Nov. 2002

25. La connaissance est un réservoir pour s’adapter aux changements Grâce aux connaissances locales et aux observations, les agriculteurs se sont adaptés aux cours des siècles aux changements climatiques(Tengo and Belfrages, 2004). Pour pouvoir nous adapter, nous avons besoin d‘une diversité génétique immense, que ce soit pour les plantes cultivées ou les animaux domestiques Les connaissances relatives aux variétés locales sont dans la tête de millions de paysans (Johannes Kotschi, 2004).

26. Favoriser la biodiversité dans l’agriculture...

27. ...et dans le maraîchage Eric Wyss, 2006

28. ...et dans les serres www.oekolandbau.de, Thomas Stephan Eric Wyss, 2006

29. Diversité des espèces sur des surfaces cultivées bio et conventionnelles 1) Bactéries, champignons, nématodes Hole et al. 2005 (Données issues de 76 études)

30. Teneur en humus du sol R. Lal, Science (2004)

31. Essai DOK: teneur en matière organique Fließbach et al., 2007, AGEE

32. Essai DOK: teneur en humus à différentes profondeurs D: 114 t/ha C: 98 t/ha Fliessbach et al. (1999)

33. Fixation de CO2 dans le sol grâce à l‘agriculture biologique kg C par ha et année Bio, sans labour Essai de Rodale (USA) Essai SADP (USA) Essai de Frick (CH) Bio, avec fumier frais Bio, sans labour Bio, avec engrais verts Essai DOC (CH) Biodynamique, avec compost de fumier Conventionnel PI, fumier frais + engrais minéraux Conventionnel, sans labour Bio, labour Bio, avec fumier frais PI, engrais minéraux Pimentel et al., 2005, Teasdale et al., 2007, Fliessbach et al., 2007, Mäder et al., 2002, Berner et al., 2008

34. Essai de Frick: travail du sol et préparations biodynamiques

35. Essai de Frick: comparaison du travail réduit du sol et du labour

36. Essai de Frick: rendements (2003- 2008, t MS/ha) (*) = p < 0.1; * = p < 0.05; *** = p < 0.001 Berner et al. 2008

37. Sans préparations Avec préparations Charrue Travail réduit du sol Lisier complet Compost / Lisier Essai de Frick (début en 2002, sol lourd)Evolution de la teneur en matière organique de 2002 à 2008 Profondeur du sol 0-10cm Evolution de la matière organique en % Profondeur 10-20 cm: n.s.

38. Avoir un effet neutre sur le climat- cela fonctionne-t-il? • Augmenter le taux d‘humus dans le sol • Renoncer aux engrais azotés industriels • Stabiliser le sol • Utiliser de manière optimale les processus écologiques • Economiser l‘énergie • Produire du biogaz … Niggli et al. 2009

39. Conclusions • Les émissions de gaz à effet de serre (pas seulement celles venant de l‘agriculture) doivent considérablement diminuer • La production animale (en particulier les ruminants) et l‘azote minéral industriel sont les sources principales d‘émissions provoquées par l‘agriculture • En augmentant le taux d‘humus, on pourrait fixer de grandes quantités de CO2 de l‘atmosphère dans le sol • L‘agriculture biologique peut avoir un effet neutre sur le climat, particulièrement dans les pays du Sud, ce qui peut grandement contribuer à la sécurité alimentaire • Les mesures visant à réduire les émissions servent aussi à renforcer la résistance des systèmes agraires aux catastrophes (sécheresses, inondations…)

40. Merci! Le groupe « Sciences du sol » de FiBL