Emissions liées au secteur de l’agriculture

1. Emissions liées au secteur de l’agriculture Sophie MOUKHTAR Rencontre DRIAAF DDT 30/11/2012

2. L’agriculture en Ile-de-France • La superficieagricolereprésenteprès de 50 % du territoired’Ile-de-France. • Agriculture en Ile-de-France : Grandes cultures, maraîchage et horticulture. • La culture des céréalesprédominedans les grandes cultures. • Peud’élevage en comparaison du reste de la France

3. L’inventaire des émissions : un outil de diagnostic Inventaire annuel réalisé sur l’IDF Années de référence : 2000, 2005, 2007, 2008, 2010 en cours Polluants : NOX, CO, COVNM, SO2, particules (PM 10 et PM2,5), CO2, CH4, N2O, NH3. (HAP, dioxines furannes et métaux lourds en cours) Secteurs d’activités : trafic routier, plateformes aéroportuaires, trafic ferroviaire et fluvial, résidentiel et tertiaire, industrie manufacturière, production d’énergie, traitement des déchets, agriculture, émissions naturelles Méthodologies de calculs harmonisées au niveau national : Pôle de Coordination national sur les Inventaires d'émission Territoriaux (PCIT) → qualification et quantification des sources d’émissions → données d’entrée pour la modélisation de la qualité de l’air

4. Inventaire : somme de tous les types d’émissions Émissions du trafic Émissions biogéniques Emissions globales Émissions fixes surfaciquesou diffuses Émissions des grandes sources ponctuelles Par polluant

5. Méthodologie des inventaires d’émissions Pour chaque source d’émissions envisagée il y a deux cas possibles : - 1er cas : les émissions sont disponibles directement (les industries qui déclarent leurs émissions) - 2ème cas : les émissions ne sont pas disponibles directement: nous les estimons E = A *FE E = Emission de polluant • FE = Facteur d’Emissions • Masse de polluant par kilomètres parcourus • Masse de polluant par quantité d’énergie • A = Activité • Nombre de véhicules.km pour le trafic routier • Consommation d énergie pour le secteur résidentiel • Quantité d’acier pour les aciéries • Quantité de fertilisants pour l’agriculture …

6. Principauxpolluantsémis par l’agriculture NOx NH3 PM10

7. NH3 et particules Issu de la plaquette  : Les émissions agricoles de particules dans l’air - Etat des lieux et leviers d’action (ADEME-MEDDE)

8. Composition des PM mesurées en différents sites d’IDF

9. Composition des PM mesurées en différents sites d’IDF

10. Emission de NOx liés au secteur de l’agriculture - Bilan 2008

11. Les émissions de NO par les sols dépendent principalement de la quantité de NO présente dans les sols et des facteurs météorologiques (humidité, température) → Quantité de NO dans les sols : dépend en partie de la quantité d’engrais minéral ou organique qui a été déposé (Méthode INRA) et du type de culture (couplage entre l’occupation des sols-données Corine Land Cover et les données AGRESTE). → Facteurs météorologiques : Temporalisation des émissions sur toute la région IDF. Méthodologie - NOx

12. Données par poste CLC au km2 sur grille inventaire pour 2005 et calé sur AGRESTE SUPERFICIE CULTURES AVEC ENGRAIS SUPERFICIE PRAIRIES Potentiel d'émission suivant la vitesse de nitrification pour les cultures avec engrais (A : 0.0901 /jour) Facteur d'emission de NO Prairies (A : 0.7 ng.N.m-2.s-1) Potentiel d'émission pour les prairies (gN/s) Potentiel surfacique d'émission pour les cultures avec engrais T sol AF quantité d'azote ammoniacale présente dans le sol (kgN/ha) Méthode INRA T sol Humidité sol Emissions de NO en µg/h pour les cultures avec engrais Emissions de NO en µg/h pour les prairies Somme sur l'année des émissions de NO pour les prairies Somme sur l'année des émissions de NO pour les cultures avec engrais Flux de NO (cultures sans engrais) : NO (ngN.m-2.s-1)=0.7*exp(0.071*T) Flux de NO (émission du sol avec usage d’engrais minéraux) : NO (gN.ha-1.j-1)=0.0901*AF*(0.8166Wc-6.6868)*exp((Ln2.1*T)/10)

13. Méthode INRA de détermination de la quantité de N ammoniacal dans les sols • Quantité de N ammoniacal dans les sols dépend : → Du nombre d’apports d’engrais / type de culture → De la quantité d’engrais / apports Répartition temporelle de l’azote sur les surfaces cultivées de blé tendre, de maïs et d’orge en Ile-de-France.

14. Emissions de NH3 liées au secteur de l’agriculture - Bilan 2010

15. Méthodologie – NH3 Emissions de NH3 : → Emissions par les cultures avec engrais - Engrais minéraux : données de livraison d’engrais UNIFA - Méthode EMEP / CORINAIR - A venir : Nouvelle méthode prenant en compte la temporalisation des émissions en cours de validation → Emissions dues aux déjection animales en bâtiments et au stockage des déjections → Emissions dues aux herbivores en pâturage Méthode EMEP / CORINAIR

16. Emissions de NH3 Culture avec Engrais Engrais minéraux = N livré (UNIFA) Facteur de volatilisation Emission totale par hectare soumis à engrais = 4300 g/ha données EMEP / CORINAIR Engrais Organique = N excrété – N perdu pendant stockage – N perdu par lessivage Herbivores en pâturage Facteur de volatilisation Emission totale par hectare = 2500 g/ha Nombre d’animaux

17. Méthode en cours d’élaboration : Emission de NH3 par les sols Méthode actuelle : → Les quantités d’engrais livrées (UNIFA) ne correspondent pas forcément aux quantités d’engrais épandues. → Pas de temporalisation des émissions Le NH3 est un précurseur important de PM secondaires d’où l’importance de temporaliser les émissions. Méthode en cours d’élaboration : méthode INRA Prise en compte des principaux facteurs responsables des émissions de NH3 par les sols : → La quantité de N ammoniacal disponible dans le sol (dépend de la quantité d’engrais épandu, du nombre de passages et du type de culture), → La température des sols, → Le pH des sols. Cette méthode nécessite l’incrémentation dans une chaîne de calcul.

18. Emission de PM liées au secteur de l’agriculture - Bilan 2008

19. Emission de PM liés au secteur de l’agriculture - Bilan 2008 Emissions de PM : Opérations sur les cultures (uniquement estimées pour des terres arables) Elles sont fonction : → Du type de sol → Du type de culture → Des opérations Méthode utilisée : Développée par AIRNORMAND et basée sur l’étude de Bogman et al. 2007 pour la Belgique qui s’appuie sur 2 approches américaines : US-NEI (NEI – National Emission Inventory ; US-EPA 2001) et CARB (California Air Ressources Board ; CARB 2003). Cette méthodologie a été confirmée par le récent rapport de l’ADEME : Synthèse bibliographique sur la contribution de l’agriculture à l’émission de particules vers l’atmosphère : identification de facteurs d’émission – Janvier 2011.

20. Méthode de calcul des émission de PM par les terres arables Calcul des émissions : E (t.an-1) = ∑i [ FEi . Pi . K . B. A ] FEi : Facteurs d’émission dépendant du type d’opération et de culture (t.an-1) – Données EMEP/CORINAIR. Pi : Nombre de passages pour une opération donnée sur une culture donnée (nombre.an-1). Ces données sont renseignées pour l’Eure et sont extrapolées pour l’IDF. K : Facteur de conversion de TSP en PM10 et PM2.5. Les valeurs données par Hnilicova et al. (2007) sont utilisées : KPM10 = 0.21 et KPM2.5 = 0.042 B : Facteur caractérisant le type de sol. Les données utilisées, et en particulier le pourcentage de limon dans les sols, sont renseignées par canton (données AFES). A : Surface de la culture (ha). Le calcul est réalisé pour 86 % des terres arables franciliennes. Les cultures suivantes sont prises en compte : Blé tendre, Avoine, Orge et Escourgeon, Bettrave industrielle, Maïs grain et Maïs semence, Pommes de terre, Colza grain et Navette, Légumes secs et protéagineux, Lin textile et Maïs fourrage.

21. Exemple du type et du nombre d’opérations réalisées sur les culture de blé et d’orge Données spécifique du département de l’Eure Evolution : Nombre moyen de passages pour l’application de produits sanitaires spécifique de l’IDF (données AGRESTE)

22. Merci de votre attention! Plus d’informations sur le site www.airparif.asso.fr Titre de la présentation