Contribution de l'agriculture à la réduction de l'émission de gaz à effet de serre

1. Contribution de l'agriculture à la réduction de l'émission de gaz à effet de serre Coraline Charbonneau Hélène Coulon Lénora Jan Emilie Pignard Marion Villacampa

2. Atmosphère Respiration Consommation de combustibles fossiles Fermentation, décomposition Photosynthèse Déboisement Carbone fossile Carbone organique Carbone minéral Sols, déchets végétaux, tourbes

3. Etat des lieux en 2003 [1] Les marchés du carbone: quelle place pour l’agriculture française ? SAF – agriculteurs de France, ADEME, CDC – Février 2006 107,9 MteqCO2 émis par le secteur agricole français[1] soit 20% des émissions françaises de GES

4. Plan I- Modification des pratiques dans l'élevage II- Amélioration des pratiques culturales III- Stockage du carbone et sylviculture IV- Diminution des émissions des GES par une optimisation du parc agricole V- L’agriculture et la réduction des émissions de gaz à effet de serre dans les autres secteurs de l’économie VI- Prise de conscience et orientations à l’échelle mondiale, européenne et nationale.

5. 1ère partie Modification des pratiques dans l'élevage

6. [2] Calculée pour une augmentation de 2% de productivité du cheptel [1] Les marchés du carbone: quelle place pour l’agriculture française ? Amélioration de la productivité du cheptel bovin • diminution du cheptel Réduction d’émission de GES envisagée[2]: 700 000 teqCO2[1]

7. [3] Calculée pour une diminution de 5% des émissions liées à la fermentation [1] Les marchés du carbone: quelle place pour l’agriculture française ? Modification de l’alimentation bovine • diminution de l’émission de GES liée à la fermentation entérique et aux déjections - digestion plus facile des aliments - part de concentrés - ajout d’additifs (ex: acides gras) - diminution de la quantité de protéines ingérées Réduction d’émission de GES envisagée[3]: 710 000 teqCO2[1]

8. [1] Les marchés du carbone: quelle place pour l’agriculture française ? Modification de la gestion des déjections bovines et porcines Méthanisation - - 80% d’émission de CH4 lors de la phase de stockage - valorisation énergétique du biogaz produit Réduction d’émission de GES envisagée: 3,4 MteqCO2[1]

9. [4] Calculée pour 1 million d’hectares de prairies (8% des surfaces fourragères actuelles) [1] Les marchés du carbone: quelle place pour l’agriculture française ? (émissions liées à l’épandage ainsi qu’à la production industrielle d’engrais) Modification de la gestion des prairies • utiliser le semis de trèfles pour éviter l’utilisation d’engrais azoté Réduction d’émission de GES envisagée[4]: 1 MteqCO2[1]

10. [1] Les marchés du carbone: quelle place pour l’agriculture française ? Bilan Réduction d’émission de GES envisagée: 5,11 MteqCO2[1] soit 4,7% des émissions de GES du secteur agricole français

11. Atouts/Contraintes Atouts - Coûts de mise en œuvre faibles (sauf méthanisation) - Bénéfices environnementaux - Créations d’emploi Contraintes - Projets suivis par le plus grand nombre - Economiquement pas forcément rentable - Coût d’investissement du méthanisateur

12. 2ème partie Amélioration des pratiques culturales

13. Séquestrer le carbone dans le sol • Augmenter la MO du sol (engrais vert, rotation culturale, enfouissement de résidus de culture, cultures intercalaires) ex: engrais vert réduction de 350 000 teq CO2 • Réduire l’érosion du sol (couverture végétale en hivers, faible travail du sol, semis direct..)

14. Cycle de l’azote et fixation biologique Norg NH4++OH- Source: Laval-Martin (1995)

15. Limiter l’émission de N2O • Gérer l’épandage d’engrais en fonction des cultures, des sols diminution surfertilisation réduction de 900 000 teqCO2 • Limiter le travail du sol (éviter le tassement des sols) • Utiliser des cultures intermédiaires ou intercalaires (minimiser les quantités de NO3 libres dans le sol)

16. Atouts des BPA • Peu de contraintes techniques • Économie financière • moins de passage au champs • meilleur rendement pour certaine culture (+ 10 à 50% de profit pour une culture de noyer la somme de la production de bois et de la production agricole d'une parcelle agroforestière est supérieure à la production séparée obtenue par un assolement agriculture-forêt sur la même surface ) • Économie d’engrais/pesticides… • Effets sur l’environnement

17. 3ème partie Stockage du carbone et sylviculture

18. L’utilisation de l’énergie bois Pourquoi ? Énergie renouvelable Stockage de Carbone

19. Rôle du bois dans la séquestration des GES(exemple des haies) • Séquestration directe de Carbone • Absorption des éléments excédentaires • Recyclage des éléments minéraux dans la biomasse • Érosion : protection des premiers horizons • Zone refuge pour la biomasse animale et végétale • Ressource énergétique valorisable (combustible, carburant, chauffage)(ADEME) Exemples d’augmentation de séquestration Source: La séquestration de carbone en forêt, INRA, http://www.inra.fr/la_science_et_vous/dossiers_scientifiques/chimie_verte/questions_a_la_recherche/la_sequestration_de_carbone_en_foret

20. 4ème partie Diminution des émissions des GES par une optimisation du parc agricole

21. 175 000 T éq CO2 390 000 T éq CO2 L’utilisation de l’énergie sur l’exploitation: les économies d’énergie - Carburants : • Réglage • Entretien, BEM - Mesures sur les bâtiments agricoles: • Amélioration rendement chaudière • Demande en électricité • Construction Source: Plan Climat 2003, groupe agriculture-forêt-produits dérivés, 12 propositions pour lutter contre le changement climatique dans le secteur de l'agriculture, SOLAGRO, http://www.solagro.org/site/im_user/124pc2003v7.pdf

22. 5ème partie Comment l’agriculture peut-elle participer à la réduction des émissions de gaz à effet de serre dans les autres secteurs de l’économie?

23. La chimie verte versus la pétrochimie • Le végétal va devenir une matière première de base: - pour l’industrie - comme source d’énergie. Substitution progressive de la chimie du carbone fossile par celle du carbone renouvelable Utilisation nécessaire de cultures dédiées (blés pauvres en protéines, oléagineux aux profils d’huile contrôlés, cultures à forts rendements en matière sèche, …) Source: http://lca.ensiacet.fr/

24. Pourquoi l’utilisation du biogaz peut-elle permettre la limitation des émissions des GES?

25. L’intérêt de la méthanisation • A l’intersection entre les domaines: « le biogaz à la ferme »: économie d’énergie pour les agriculteurs et opportunité de diversification en créant une nouvelle source de revenu par revalorisation des tarifs d’achat de l’électricité produite Environnemental: solution de dépollution par traitement des déchets de matières organiques BIOGAZ Energétique: production d’électricité, de chaleur, de carburant… par substitution aux autres énergies (fossile et nucléaire) Agricole (retour à la terre des produits traités)

26. Quel avenir pour la valorisation des productions agricoles non-alimentaires?

27. Emission de GES pour la filière essence Emission de GES pour la filière gazole Dangers de la production et de la valorisation de la biomasse d’origine agricole • Le faible rendement énergétique des biocarburants • Ethanol à base de maïs = 1,25 à 1,35 • Biodiesel de soja = 1, 93 à 3, 21 Etapes où se réalisent les émissions de GES Source: Les marchés du carbone : quelle place pour l’agriculture française ?

28. Les dangers de la production et de la valorisation de la biomasse d’origine agricole • Une solution: les biocarburants de deuxième génération = produits à partir de déchets végétaux et à base de cellulose. Ex: L'éthanol produit à partir de cellulose (déchets de bois, herbes, autres végétaux): - ratio énergétique de 5 à 6 - diffusion de 82 à 85% de gaz à effet de serre de moins que l'essence - culture nécessitant moins d'intrants fossiles, elle serait donc moins polluante

29. 6ème partie Prise de conscience et orientations à l’échelle mondiale, européenne et nationale

30. Décisions au niveau international • 1992 : Convention de Rio  Stabilisation des émissions de GES • 1997 : Protocole de Kyoto  Réduction des émissions de GES • Mécanismes du marché • Permis d’émission • Mise en œuvre conjointe • Mécanisme de développement propre

31. La politique Climat de l’Union Européenne • Protocole de Kyoto  Engagement à réduire de 8 % le niveau des émissions de GES par rapport à 1990  Efforts répartis entre les Pays membres • 2000 : Programme Européen sur le Changement Climatique

32. La politique Climat de la France • 2000 : Programme National de Lutte contre le Changement Climatique (PNLCC)  Adopté suite au Protocole de Kyoto • 2004 : Plan Climat 2004 • Objectif : atteindre voire dépasser l’engagement souscrit à Kyoto • Regroupe des mesures dans tous les secteurs de l’économie

33. La politique Climat de la France • 2004 : Plan Climat 2004 • Prolonger la réduction des émissions de GES du secteur agricole • Valoriser et dynamiser la production de biomasse sous forme d’énergie et de matières premières • Plan ambitieux : réduction de 5,6 Mtéq CO2 d’ici 2010

34. La politique Climat de la France • 2005 : Loi de Programme sur l’Energie • 4 objectifs dont celui de préserver la santé humaine et l’environnement, en particulier en luttant contre l’aggravation de l’effet de serre • Objectifs chiffrés • Division par 2 des émissions de GES d’ici 2050 • Production de 10 % des besoins énergétiques français à partir de sources d’énergie renouvelables • Plan mobilisateurs – Plan « Terre Energie » • Grenelle de l’Environnement

35. Conclusion • Economie potentielle de 10,5 Mteq CO2 soit 9,7% des émissions de GES du secteur agricole français (sous-estimé) • Résultat dépendant de l’implication du milieu agricole et de l’industrie • Compatibilité de ces mesures avec la sécurité alimentaire future?

36. ANNEXES • Minéralisation et organisation de l’azote • Les flux de carbone dans les forêts françaises • Les haies et l’amélioration des rendements • Les contraintes liées à l’utilisation du biogaz • Les bioproduits issus de la valorisation non-alimentaire de l’agriculture

37. Minéralisation et organisation de l’azote Norg Nmin • Ammonification • NorgNH4++OH- 2) Nitrification NH4++2O2NO3-+H2O+2H+ Nitriation NH4+ NO2- Nitratation NO2- NO3-

38. ATMOSPHERE biomasse forestière bois énergie produits bois sol carbone fossile décharges Source : INRA (2004) : Les flux de carbone dans les forêts françaises : l'approche par inventaire : www.avignon.inra.fr/stcavignon/centre/unites/agroclimatologie/journees_MICCES/MICCES_2004_JLD.doc

39. Source: Mission bocage, Les rôles de la haie brise-vent, juillet 2006 Les haies et l’amélioration des rendements

40. Contexte • Loi POPE 2005 • Grenelle de l’environnement : réduire les consommations d’énergie d’environ 20 % dans les bâtiments tertiaires et 12% dans les bâtiments résidentiels en 5 ans, et de plus d’un tiers à l’horizon 2020. • Objectifs communs: • Économie d’énergie par choix des systèmes de production • Autonomie énergétique • Utilisation rationnelle des équipements • Utilisation « énergie renouvelables « en intra-consommation(solaire, éolien, hydrolique) Sources: bois, biogaz, paille, solaire, éolien,…

41. Les contraintes liées à l’utilisation du biogaz • Barrières liées au projet de méthanisation Pratiques dominantes : - technologie peu connue des investisseurs, - absence de projet similaire dans la zone géographique considérée. Investissement : innovation présentant un risque trop élevé pour - attirer les investisseurs en capital - obtenir un prêt bancaire • Technologie: • présence de déchets organiques méthanisables à proximité en quantité et qualité suffisante • présence de débouchés chaleur importants à proximité • Administratifs : • - réglementation et usages pas encore figés • l’agriculteur doit s’attendre à voir évoluer leurs installations et à effectuer des démarches réglementaires correctives après la mise en service. Source: Association d’initiatives locales pour l’energie. (2006) la méthanisation à la ferme.

42. Les bioproduits issus de la valorisation non-alimentaire de l’agriculture Sources: Intervention de PRONOVIAL, Colloque biomasse, avril 2006, ministère de l’agriculture Desmarescaux

43. ! Les contraintes liées à l’utilisation du biogaz • Barrières liées au projet de méthanisation: la nécessaire maitrise environnementale Composition du biogaz issu de la digestion déchets organiques agricoles Fuites dans les installations Source: Vedrenne,F. (2007) Etude des processus de dégradation anaérobies et de production de méthane au cours du stockage des lisiers. 232p. Thèse, sciences de l’environnement. ENSA Rennes.