ACCROITRE LA PRODUCTION DES CULTURES ENERGETIQUES Quelles pressions supplémentaires sur l’environnement ? Pierre STENGEL

1. ACCROITRE LA PRODUCTION DES CULTURES ENERGETIQUES Quelles pressions supplémentaires sur l’environnement ? Pierre STENGEL INRA Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

2. INTRODUCTION • Une question qui s’obscurcit : nature et hiérarchie des enjeux, insuffisance des méthodes d’évaluation, couplages économiques alimentaire-énergétique • La recherche convoquée pour fournir outils et références (évaluation), améliorer les performances énergétiques et environnementales • Nécessité de considérer de manière intégrée l’évolution des systèmes de production (locale-globale, énergétique-alimentaire) et les bilans environnementaux • Hiérarchiser les questions relatives à l’efficacité (énergie-GES), au trade-off alimentaire, à la durabilité (impacts sur les ressources et les écosystèmes) Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

3. LES RESSOURCES DE 1ère Génération – G1 Besoins en oléagineux • Besoin 2010 • 2,5 Mt de biodiesel ex oléagineux produits en France, soit 6 Mt de graines, soit ~ 2 Mha • = 100% de la récolte totale actuelle en oléagineux. • = A usages alimentaires égaux, nécessité de libérer 1,2 Mha d'oléagineux supplémentaires • Besoin 2015 • Avec une situation stable depuis 2010 (agréments constants à 2,8 Mt de biodiesel produit en France) il sera nécessaire d'importer 1,4 Mt de biodiesel (imports en 2010 : 0,4 Mt) ou de libérer encore plus de surface Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

4. G1 - Objectifs US 4 % et UE 5,75 % en 2015 • Impact fort sur la demande, les échanges, les prix • Hausse des prix et baisse modérée des utilisations alimentaires (céréales, huiles végétales, graines oléagineuses) • Baisse des prix des coproduits, dont tourteaux protéiques • Compatible avec tendance des rendements si augmentation des surfaces en céréales et oléagineux entre 5 et 10% en moyenne • Augmentation contrastée selon les zones, particulièrement forte pour : • Amérique du Sud (céréales et soja : +26Mha en Argentine et Brésil) • Asie du sud-est (huile de palme) • Canada (colza) Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

5. G1- PRESSIONS SUR L’ENVIRONNEMENT - France - • Un changement significatif : mise en culture des jachères • Incertitude sur la surface concernée et les assolements, sur les itinéraires techniques • Accroissement prévisible de la consommation d’intrants : fertilisants, pesticides, énergie • Effets sur le sol : variables suivant les modalités de gestion des jachères mais sans doute limités • Eau : consommation plutôt réduite, risques de pollution accrus • Biodiversité : variable suivant ses composantes, l’occupation locale des terres, la gestion des jachères Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

6. G1 – PRESSIONS SUR L’ENVIRONNEMENT - France - • A court terme, évaluation limitée aux impacts des changements d’assolements et d’usage des terres • Impacts probablement faibles en termes de flux (masse, énergie) sauf en cas de mise en culture de prairies de longue durée • Des variations localement fortes ? • Attention prioritaire à la préservation des habitats Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

7. G1 – PRESSIONS SUR L’ENVIRONNEMENT - France - • Difficulté à identifier les impacts spécifiques des cultures énergétiques (cours mondiaux, PAC, politiques environnementales) • Neutralité sur les coûts de l’alimentation animale favorable à la préservation des prairies ? • Rappel sur la dynamique actuelle d’usage des terres : • Zones boisées : + 50 – 60 103 ha/an • Urbanisation : + 50 103 ha/an • Prairies - 60 103 ha/an Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

8. G1 – PRESSIONS SUR L’ENVIRONNEMENT - France - • Questions décisives vis-à-vis de la production nationale : • Bilans énergétiques et GES et coûts d’abattements • Alternatives production-importation • Questions décisives vis-à-vis des autres composantes du bilan de l’agriculture • Tension réduction d’intrants-productivité • Diversification des assolements et rotations, marchés, filières • Aménagements du paysage Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

9. G1 – L’ALTERNATIVE D’IMPORTATION • Une demande concentrée sur les oléagineux : palmiers à huile, colza, soja … • Inéluctable extension des surfaces aux dépens de la forêt, ou des prairies • Bilan de GES désastreux, impact sur la biodiversité de même ampleur • Comparer : extension des cultures énergétiques – extension des cultures alimentaires • En toute hypothèse, conclusion identique : accroître la productivité, maîtriser les impacts ! Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

10. Voie thermochimique : passage nécessaire par une raffinerie différents produits possibles à partir du gaz de synthèse Voie biochimique : moins de contraintes de taille d'installation possibilité d'une ligne dédiée au sein d'une éthanolerie G1 LA DEUXIEME GENERATION (G2) 1 t de M.S. ~ 0,2 tep Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

11. LA DEUXIEME GENERATION (G2) • Une approche au niveau du bassin de collecte (faible densité énergétique) • Taille de l’outil industriel (200 000t ou 5Mt si voie thermochimique ou des unités de préconcentration en local) • Outil industriel adossé à des structures existantes (intégration des flux de masse et d’énergie) • - Voie thermochimique (raffinerie de pétrole : source d’H2, carburants de synthèse) • - Voie biologique (unités éthanol de première génération, distillerie commune) • Voie thermochimique (pas de coproduits) et voie biologique (concept de bioraffinerie avec des coproduits à plus haute valeur ajoutée Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

12. G2 – QUELLES RESSOURCES ? • Fraction biologique des résidus urbains • Co-produits industriels lignocellulosiques : pulpes • Sous produits agricoles : pailles • Cultures dédiées : C4 pérennes (Miscanthus, Switchgras, canne, …) TCR, TTCR (peuplier, eucalyptus, robinier, ..) Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

13. QUELLES RESSOURCES ? • Les pailles • Pailles de céréales mobilisables pour un approvisionnement d'unité industrielle : ~500 000 t pour l'exemple de Grandpuits • Les bois non valorisés actuellement disponibles • Cas du massif Landais (étude FCBA) : ~160 000 t de bois sec • Cas Lorrain (étude ONF et coop. de l'Est) : ~220 000 t de bois sec • Cas de la région Rhône-Alpes : 265 000 t de bois sec • Les potentiels à plus long terme • Intensification des récoltes forestières (forêt privée, rémanents, coupes d'amélioration, taillis sous futaies...) = un potentiel supplémentaire d'environ 350 000 t en Rhône-Alpes • Récolte des souches (300 000 t MB en Aquitaine) • Cultures dédiées.ex: 300 000 t de bois sec sur une culture de TCR sur gel PAC dans 4 dpt de Rhône-Alpes 1 t de M.S. ~ 0,2 tep L'approvisionnement des futures unités industrielles mobilisera probablement différents types de ressources lignocellulosiques et nécessitera d'exploiter ces potentiels supplémentaires Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

14. G2 – DES IMPACTS REDUITS ? Les cultures dédiées • Productivité accrue, surface mobilisée plus faibles ? • Concentration des bassins de production : • Impacts sur les paysages et la biodiversité • Modification du bilan hydrique, éventuel recours à l’irrigation Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

15. G2 – DES IMPACTS REDUITS ? Les cultures dédiées • Besoins en intrants : • Fertilisants : N réduit, perspective d’association avec les légumineuses • Pesticides : problèmes phytosanitaires variables suivant les espèces, rôle des résistances génétiques, maîtrise des adventices • Énergie : réduction des techniques culturales • Des consommations intermédiaires réduites par apport à G1 Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

16. EXEMPLE D’EFFET SUR LA POLLUTION NITRIQUE Source : U.Jorgensen (DIAS) Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

17. G2 – DES IMPACTS REDUITS ? Les cultures dédiées • Le sol : • Bilan organique : effet positif de la réduction du travail du sol, restitutions des différentes espèces ? • Biodiversité : effets des réductions de travail du sol et d’usage des pesticides • Tassements : rôle des conditions et techniques de récolte • Un problème important en fin de culture (ex : Miscanthus) Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

18. G2 – DES IMPACTS REDUITS ? Valorisation des rémanents forestiers • Modification du bilan organique des sols • Impacts sur la biodiversité • Entretien de la fertilité • Intensification des récoltes et tassements Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

19. CONCLUSIONS • G1 Marge et vitesse d’amélioration possibles de la productivité et de l’efficience? • G2 Question centrale des bassins de production, taille des unités de transformation Insertion dans les assolements agricoles, quel changement d’usage des terres ? Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008