Comment réduire les émissions de méthane dans l’élevage ?

Selon la FAO, en 2010 l’élevage était res­pon­sable de l’émission de 8,1 mil­liards de tonnes (gT) équi­valent CO₂, prin­ci­pa­le­ment en rai­son de l’élevage des bovins (62 % des émis­sions du sec­teur) ¹. Bien sûr, la réduc­tion de ces émis­sions passe en pre­mier lieu par les choix ali­men­taires des consom­ma­teurs. Mais le sec­teur dis­pose aus­si de leviers pour dimi­nuer son empreinte cli­ma­tique : à pro­duc­tion constante, le poten­tiel d’atténuation est esti­mé à 2,5 gT équi­valent CO₂, soit 33 %. Ces leviers reposent sur les trois prin­ci­paux postes d’émissions du sec­teur : la fer­men­ta­tion enté­rique (44 % des émis­sions mon­diales de l’élevage), l’alimentation ani­male (41 %) et la ges­tion des effluents (10 %) selon la FAO. 

La fer­men­ta­tion enté­rique a lieu au sein du rumen des rumi­nants (bovins, ovins et caprins), lors de la trans­for­ma­tion des ali­ments en nutri­ments. Elle pro­duit du méthane (CH₄), éruc­té par les ani­maux (des rots et non des pets, comme le veut une légende tenace). Il est le prin­ci­pal GES émis par l’élevage, en étant res­pon­sable d’un tiers des émis­sions anthro­po­gé­niques de CH₄ ². Réduire les émis­sions de méthane (toutes ori­gines confon­dues) est l’une des prio­ri­tés de l’UE, qui a adop­té en octobre 2020 une stra­té­gie méthane s’intégrant dans les objec­tifs mon­diaux d’une réduc­tion de 50 % d’ici 2050. 

Les émis­sions de méthane issues de l’élevage sont rela­ti­ve­ment stables en Europe, et faibles en com­pa­rai­son à celles de l’Asie, l’Amérique du Sud et l’Afrique. Dans ces régions, elles aug­mentent en rai­son de la hausse démo­gra­phique et donc de la taille du chep­tel. La Chine et l’Inde sont les plus gros émetteurs.

Il faut com­prendre que les émis­sions sont direc­te­ment liées à notre consom­ma­tion ali­men­taire. Les bovins (lait ou viande) sont les plus émet­teurs : plus l’animal est gros, plus il ingère d’aliments et plus il pro­duit de méthane. Une vache émet envi­ron 600 L de CH₄ par jour, contre 60 L pour un mou­ton. Ces émis­sions sus­citent l’attention de la filière : leur réduc­tion pré­sente un inté­rêt nutri­tion­nel pour l’animal, et envi­ron­ne­men­tal pour l’Homme.

Pour réduire la pro­duc­tion de méthane des rumi­nants, il existe dif­fé­rents leviers, en pre­mier lieu celui de la ration ali­men­taire. Dans le rumen, cer­tains micro-orga­nismes dégradent les glu­cides (cel­lu­lose, ami­don, etc.). Cette réac­tion pro­voque une pro­duc­tion de gaz dont l’hydrogène, lui-même conver­ti en méthane par d’autres micro-orga­nismes. Pour réduire la pro­duc­tion de CH₄, on peut donc dimi­nuer la pro­duc­tion d’hydrogène, ou l’utiliser autre­ment que pour for­mer du CH₄.

Cer­tains leviers sont bien connus et uti­li­sés par les éle­veurs. En aug­men­tant la quan­ti­té d’amidon dans la ration (plus de céréales), sans dépas­ser un cer­tain seuil, on favo­rise cer­tains micro-orga­nismes qui pro­duisent peu d’hydrogène. À pro­duc­tion constante, les émis­sions de CH₄ peuvent être réduites de 10 à 20 %. L’augmentation des lipides dans la ration (grâce au tour­ne­sol, col­za, lin, etc.) aug­mente les per­for­mances ani­males et offre le même poten­tiel de réduc­tion du CH₄. Enfin, plus les four­rages sont diges­tibles, moins l’animal pro­duit de CH₄, même si ce poten­tiel de réduc­tion est plus faible. Cer­taines espèces riches en tan­nins, comme la chi­co­rée, le plan­tain ou le sain­foin, peuvent aus­si être intro­duites dans la prai­rie tem­po­raire : elles dimi­nuent les émis­sions de CH₄ mais aus­si les rejets azo­tés ³.

Ces leviers d’atténuation sont cepen­dant à consi­dé­rer à plus large échelle. Si la consom­ma­tion de céréales dimi­nue les émis­sions de CH₄ de l’animal, les sur­faces culti­vées per­mettent en revanche de sto­cker moins de car­bone que les prai­ries per­ma­nentes. Et ces cultures sont émet­trices de GES lors de l’acheminement. La com­pé­ti­tion entre ali­men­ta­tion humaine et ani­male est éga­le­ment à considérer.

Un pre­mier addi­tif ali­men­taire syn­thé­tique recon­nu comme anti-métha­no­gène est auto­ri­sé depuis février 2022 en Union euro­péenne, le 3‑NOP. Il agit sur l’une des enzymes res­pon­sables de la métha­no­ge­nèse dans le rumen : les études montrent qu’il offre un poten­tiel de réduc­tion de 20 à 40 % de la pro­duc­tion de CH₄. Son inno­cui­té sur l’animal et l’Homme a été démon­trée, et il ne modi­fie pas la pro­duc­ti­vi­té. Mais ce pro­duit a un coût, et n’offre aucun avan­tage direct pour l’éleveur : il est essen­tiel que les efforts des éle­veurs rédui­sant leurs émis­sions de GES soient récompensés.

Les nitrates, qui béné­fi­cient du sta­tut d’ingrédient ali­men­taire, dimi­nuent la pro­duc­tion de CH₄ en cap­tant l’hydrogène dans le rumen et en le trans­for­mant en nitrites. Ils sont effi­caces pour réduire le CH₄, mais com­pli­qués à uti­li­ser et leur impact envi­ron­ne­men­tal est non négli­geable. De nom­breux autres addi­tifs d’origine natu­rels sont à l’étude : nous tra­vaillons par exemple avec un pro­duc­teur de plantes sau­vages auver­gnates et tes­tons actuel­le­ment cer­taines d’entre elles in vivo.

La sélec­tion géné­tique des ani­maux est très déve­lop­pée pour la filière bovine (sur­tout lait) et com­mence pour les ovins. Pour un même régime ali­men­taire, cer­tains ani­maux émettent moins de CH₄ que d’autres. La dif­fé­rence est faible, moins de 10 %, mais cela est non négli­geable à l’échelle glo­bale. Il est désor­mais éta­bli que ce carac­tère est répé­table avec dif­fé­rents régimes ali­men­taires, et héri­table : cela per­met d’envisager des effets à long terme de la sélec­tion géné­tique. Mais il ne s’agit pas de consi­dé­rer uni­que­ment le poten­tiel métha­no­gène de l’animal : aujourd’hui, la recherche s’intéresse à un ensemble de carac­tères, comme la pro­duc­tion, la san­té… Il faut trou­ver le meilleur com­pro­mis pour sélec­tion­ner les lignées.

Concer­nant les bio­tech­no­lo­gies, plu­sieurs pistes sont à l’étude pour mani­pu­ler direc­te­ment l’écosystème micro­bien des bovins. La Nou­velle-Zélande est à la pointe concer­nant la créa­tion d’un vac­cin contre les micro-orga­nismes métha­no­gènes. Un pre­mier essai a mis en évi­dence un poten­tiel de dimi­nu­tion de la métha­no­ge­nèse, mais à ce jour il n’a pas été reproduit.

Une étude ⁴sug­gère éga­le­ment qu’il est pos­sible de mani­pu­ler le micro­biote à l’aide de l’additif ali­men­taire 3‑NOP : chez le jeune bovin sup­plé­men­té durant quelques semaines, un effet per­sis­tant a été mesu­ré jusqu’à un an après l’arrêt de la sup­plé­men­ta­tion. Ces résul­tats demandent eux aus­si à être repro­duits et sui­vis à plus long terme.

L’un des axes étu­diés est de com­bi­ner les outils : nous sup­po­sons que les effets sont addi­tifs. Nous l’avons démon­tré avec l’utilisation com­bi­née de lins et de nitrates, qui ren­force la dimi­nu­tion des émis­sions de CH₄ en jouant à la fois sur la pro­duc­tion et l’utilisation de l’hydrogène.

Il est aus­si très impor­tant d’améliorer la pro­duc­ti­vi­té, qui béné­fi­cie au cli­mat et aux éle­veurs. De nom­breux leviers existent au niveau de la conduite du trou­peau : dimi­nuer l’âge du pre­mier vêlage, amé­lio­rer la san­té et réduire le taux de renou­vel­le­ment des ani­maux pour dimi­nuer la période impro­duc­tive. Le chan­ge­ment de ration ali­men­taire, béné­fique pour les émis­sions de CH₄, aug­mente aus­si la pro­duc­ti­vi­té jusqu’à un cer­tain point. Amé­lio­rer la pro­duc­ti­vi­té est une stra­té­gie inté­res­sante pour les pays for­te­ment émet­teurs où les ani­maux sont sou­vent peu producteurs.