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Les trois enjeux des protéines alimentaires

Élevage : d’où viennent les émissions de GES ?

Le 8 mars 2022 |
5 mins de lecture
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Élevage : d’où viennent les émissions de GES ?
Katja Klumpp
Katja Klumpp
ingénieur de recherche en agroécologie à l’INRAE
En bref
  • L’agriculture est le deuxième secteur le plus émetteur de GES en France, représentant près de 23 % du total national.
  • L’élevage, lui, est responsable de 68 % des émissions de méthane tandis que la culture des sols représente 80 % des émissions d’azote.
  • Les émissions sont cependant calculées avec plus ou moins de précision, variant selon la méthode adoptée.
  • Par exemple, le GIEC propose trois niveaux de précision en utilisant des coefficients multiplicateurs pour chaque catégorie de sources émettrices, type de GES et des données liées aux activités concernées.
  • Il est primordial d’ajuster nos modes de production afin de diminuer l’impact des élevages et des productions agricoles sur les GES tout en garantissant des bénéfices aux producteurs.

On entend sou­vent que l’élevage serait un grand émet­teur de gaz à effet de serre (GES). Et c’est vrai. En effet, l’agriculture est le deux­ième secteur en matière d’émissions de GES en France (23 % du total nation­al1). L’élevage, quant à lui, est respon­s­able de 68 % des émis­sions de méthane tan­dis que la cul­ture des sols est respon­s­able de 80 % des émis­sions de pro­toxyde d’azote. La résilience con­cer­nant ces émis­sions passe avant tout par une autonomie plus impor­tante des exploita­tions et une moin­dre con­som­ma­tion de pro­duits carnés dans la population.

Com­ment sont cal­culées les émis­sions totales des prin­ci­paux gaz à effet de serre (GES) émis par les éle­vages (méthane, pro­toxyde d’azote et dioxyde de car­bone) et les échanges au sein des écosys­tèmes prairiaux ?

Kat­ja Klumpp. En France, l’organisme respon­s­able de ces inven­taires est le Cen­tre tech­nique de référence en matière de pol­lu­tion atmo­sphérique et de change­ment cli­ma­tique (Citepa)2. Lui-même se base sur des méth­odes de cal­culs recom­mandés par le GIEC. Ain­si, il y a dif­férents niveaux de méth­ode définis­sant trois niveaux de pré­ci­sion. Nous avons à notre dis­po­si­tion des coef­fi­cients mul­ti­pli­ca­teurs (fac­teurs d’émissions) pour chaque caté­gorie de sources émet­tri­ces, type de GES et des don­nées liées aux activ­ités concernées.

Le pre­mier niveau est exces­sive­ment sim­ple. Par exem­ple, pour con­naître l’émission de l’élevage de méthane (CH4), on mul­ti­plie le nom­bre de vach­es en France par le coef­fi­cient mul­ti­pli­ca­teur asso­cié. Ou pour con­naître l’émission de l’élevage en pro­toxyde d’azote (N2O), on mul­ti­plie la quan­tité d’intrants azotés de syn­thèse épan­dus par le coef­fi­cient mul­ti­pli­ca­teur (fac­teurs d’émissions ; bovine 52 kg CH4 tête/an) asso­cié à ce gaz. Le cal­cul est sim­ple, mais avec les dif­férentes vari­a­tions présentes au sein des éle­vages, le résul­tat sera sujet à de grandes marges d’erreur.

Dans le deux­ième niveau de com­plex­ité, on va ajouter plus d’informations : don­nées métriques de la vache (inges­tion, besoin en énergie, poids), caté­gorie de la vache (laitière, veaux, tau­reau…), lieu d’élevage (con­ti­nent), etc. Enfin, le troisième niveau de com­plex­ité prend en compte des paramètres comme la qual­ité des ali­ments, fonc­tion­nement du rumen dans un mod­èle mécan­iste, etc. On voit donc que pour être pré­cis, nous avons besoin d’avoir beau­coup de don­nées sources issues des exploita­tions à notre dis­po­si­tion. Dans notre tra­vail de chercheurs, nous avons ensuite la pos­si­bil­ité de raf­fin­er et d’améliorer les mesures et les méth­odes de cal­culs aux exploita­tions locales. Nous les trans­met­tons ensuite aux organ­ismes nationaux ou inter­na­tionaux pour qu’ils les intè­grent dans leurs méth­odes de calculs.

L’effet albédo

L’effet Albé­do est très à la mode en ce moment. Pour l’expliquer briève­ment, l’albédo est la part des ray­on­nements solaires réfléchie par une sur­face vers l’atmosphère. Selon la « couleur » (et tex­ture) de la sur­face en ques­tion, le ray­on­nement est plus ou moins réfléchi. En gros, lorsque la lumière est réfléchie, elle n’est pas con­ver­tie en chaleur et donc cela par­ticipe à dimin­uer le réchauf­fe­ment cli­ma­tique. Max­imiser l’effet albé­do con­siste donc à favoris­er des sur­faces qui réfléchissent la lumière plutôt que des sur­faces qui vont l’absorber et la con­ver­tir en chaleur.

Le prob­lème est qu’il faut, ici aus­si, trou­ver les bons com­pro­mis locale­ment. Par exem­ple, une prairie per­ma­nente avec un cou­vert végé­tal plus riche en espèces est plus som­bre qu’une prairie tem­po­raire semée en ray-grass-trèfle (type de gazon). De même pour la couleur du sol, des sols clairs aug­mentent forte­ment l’albédo et con­tribuent à dimin­uer la tem­péra­ture ter­restre. À l’inverse, sur les sols som­bres, une intro­duc­tion de cul­tures inter­mé­di­aires aug­mente l’albédo. Néan­moins, on a vu que la capac­ité à stock­er le car­bone dans les sols prairi­aux était supérieure qu’en cul­ture. Ce qu’il faut retenir de tout ça, c’est qu’il n’y a pas de solu­tions uniques dans l’élevage face au réchauf­fe­ment cli­ma­tique et que dis­pos­er de plusieurs solu­tions sera tou­jours béné­fique afin de pou­voir être plus résilient.

Il existe énor­mé­ment de vari­ables pour les émis­sions nettes de GES d’une exploita­tion. Pou­vez-vous revenir sur ces dif­férents paramètres ?

En matière de com­plex­ité, c’est le cas typ­ique d’une esti­ma­tion de niveau 3. Nous allons pren­dre en compte toutes les vari­ables. Les prairies dites per­ma­nentes (sur­face tou­jours en herbe) peu­vent être âgées de plus de six ans comme être âgées de plus de cent ans. Cette durée de six ans délim­ite la fron­tière avec les prairies dites tem­po­raires (<5 ans) qui sont générale­ment en rota­tion avec des cul­tures. Ces prairies peu­vent être plus ou moins rich­es en com­po­si­tions végé­tales, avoir des modes d’utilisation dif­férents (fauchées, pâturées ou mixtes), plus ou moins fer­til­isées avec du fer­til­isant minéral ou organique. L’ensemble de ces paramètres vont jouer sur la capac­ité de la prairie à stock­er (proces­sus à long terme) et à séquestr­er du car­bone (plutôt à court terme, il dépend donc des flux de car­bone entrant) et donc sur son émis­sion glob­ale de GES.

Con­cer­nant l’animal, il est impor­tant de savoir sur quelle base repose son ali­men­ta­tion. Cela nous per­met de savoir si des ter­res arables (con­cen­tré, tourteaux, blé, maïs…) ou la prairie ont été util­isées pour une par­tie de sa ration et s’il par­ticipe à la fer­til­i­sa­tion du sol, soit par l’engrais, l’apport de fumi­er ou par la déjec­tion directe sur le lieu de pâturage. Ces trois paramètres cru­ci­aux jouent sur les émis­sions de GES. Et on peut aller encore plus loin et ajouter des paramètres comme la cou­ver­ture du sol (type de végé­ta­tion), le labour, le nom­bre et temps de vach­es en pâturage par hectare de prairies, etc. Nous par­lons tou­jours d’estimations, car il est très dif­fi­cile d’avoir des résul­tats très pré­cis. Néan­moins, d’un point de vue stricte­ment théorique, il serait pos­si­ble de com­penser les émis­sions de GES de l’élevage à l’aide du stock­age en car­bone des prairies et en rem­plaçant une par­tie de l’engrais minéral par la fix­a­tion en azote des légumineuses.

Com­ment con­cili­er les objec­tifs cli­ma­tiques avec d’autres enjeux tels que la réduc­tion des émis­sions de par­tic­ules fines ou d’ammoniac et la préser­va­tion de la qual­ité de l’eau et des sols ?

La recherche s’est longtemps focal­isée sur les seuls GES. En France, l’agriculture représente 53 % des émis­sions de par­tic­ules, con­tre 29 % pour l’industrie, 11 % pour le rési­den­tiel ter­ti­aire et 5 % pour le trans­port routi­er (Citepa, 2014). Selon le Citepa, le poste « cul­tures » serait respon­s­able de près de 80 % des émis­sions de par­tic­ules d’origine agri­cole, le restant étant lié à l’élevage. La con­tri­bu­tion de l’élevage aux par­tic­ules fines (de taille < à 10μm — PM10) serait de moins de 10 % de l’émission nationale prin­ci­pale­ment issue des bâti­ments d’élevage. Puis, ce sont des émis­sions d’ammoniac, qui con­tribuent à la for­ma­tion de par­tic­ules fines (PM2,5).

Pour y remédi­er, un ensem­ble de régle­men­ta­tions inter­na­tionales a été mis en place pour dimin­uer les émis­sions de NH3. On se rend compte, depuis quelques années main­tenant, qu’il devient urgent d’adopter des approches dites mul­ti­critères. Par exem­ple, le guide des bonnes pra­tiques pour amélior­er la qual­ité de l’air se base de ce fait sur une stratégie « gag­nant-gag­nant »3. Ici, il s’agit de don­ner les clés pour réduire les émis­sions d’ammoniac tout en four­nissant aux exploita­tions agri­coles d’autres béné­fices, et en évi­tant tout trans­fert de pollution.

En effet, cer­tains objec­tifs ne sont pas con­cil­i­ables. Comme c’est le cas pour les volailles qui émet­tent moins de GES, mais plus d’ammoniac et de par­tic­ules fines. Il faut alors trou­ver le meilleur com­pro­mis, ce qui est loin d’être aisé. Dans cette optique, des recherch­es sont en cours pour favoris­er l’autonomie des exploita­tions (cir­cu­lar­ité) et per­me­t­tre un équili­bre dans la ges­tion de ces dif­férents paramètres, notam­ment des intrants d’extérieurs.

Propos recueillis par Julien Hernandez
1IPCC, 2019: Sum­ma­ry for Pol­i­cy­mak­ers. In: Cli­mate Change and Land: an IPCC spe­cial report on cli­mate change, deser­ti­fi­ca­tion, land degra­da­tion, sus­tain­able land man­age­ment, food secu­ri­ty, and green­house gas flux­es in ter­res­tri­al ecosys­tems [P.R. Shuk­la, J. Skea, E. Cal­vo Buen­dia, V. Mas­son-Del­motte, H.- O. Pört­ner, D. C. Roberts, P. Zhai, R. Slade, S. Con­nors, R. van Diemen, M. Fer­rat, E. Haugh­ey, S. Luz, S. Neo­gi, M. Pathak, J. Pet­zold, J. Por­tu­gal Pereira, P. Vyas, E. Hunt­ley, K. Kissick, M. Belka­ce­mi, J. Mal­ley, (eds.)]. In press
2https://​www​.citepa​.org/fr/
3https://​agri​cul​ture​.gouv​.fr/​u​n​-​g​u​i​d​e​-​d​e​s​-​b​o​n​n​e​s​-​p​r​a​t​i​q​u​e​s​-​p​o​u​r​-​a​m​e​l​i​o​r​e​r​-​l​a​-​q​u​a​l​i​t​e​-​d​e​-lair