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3.3. Enjeux de l’adaptation et exemples en agriculture pour notre région

Vidéo Vimeo agriadapt, quels leviers d’adaptations face au changement climatique :


Changement climatique: quels leviers d'adaptation en agriculture ; Agriadapt ; https://player.vimeo.com/video/314831792

Les 4 thématiques centrales pour l’adaptation de l’agriculture

image Quatres_pistes_adaptation_agriculture_UE_source_Agradapt.png (0.1MB)
Quatre thématiques centrales pour l'adaptation de l'agriculture durable en Europe
Source : Agriadapt


➱ Diversification :
Une plus grande diversification de manière générale, est régulièrement synonyme d’une adaptation durable des systèmes agricoles : diversification des variétés cultivés, des ressources fourragères, …

➱ Conservation des sols :
La recherche d’une amélioration du fonctionnement des sols agricoles est au cœur de la résilience des différents systèmes végétaux et animaux. La capacité des sols à mieux « absorber des à-coups climatiques » est alors mise en avant, que ce soit face aux excès d’eau ou bien à l’inverse face à un épisode de sécheresse. De nombreux co-bénéfices environnementaux sont associés aux pratiques de conservation des sols, dont le maintien voire la séquestration additionnelle de carbone dans les sols agricoles.

➱ Extensification :
L’extensification des pratiques agricoles a pour objectif de réduire la variabilité interannuelle liée aux impacts sur la production. Un système agricole dont la rentabilité économique est basée sur l’obtention d’un objectif de rendement très élevé sera d’autant plus vulnérable dans la période à venir sous dérèglements climatiques. Ainsi, cette extensification des pratiques agricoles (élevage et productions végétales) s’accompagne d’un travail parallèle sur la recherche d’une plus grande valeur ajoutée sur sa production. De nombreux co-bénéfices environnementaux sont associés à l’extensification, comme par exemple la réduction des intrants de type engrais de synthèse et produits phytosanitaires.

➱ Bâtiments d’élevage :
Des enjeux d’amélioration du bien-être des animaux d’élevage en période de vague de chaleur plus fréquentes et intenses dans la période à venir concernent toutes les filières d’élevage, et particulièrement les gros ruminants (bovin lait et bovin viande).

Exemples de mesures d’adaptation en viticulture sur les 4 grandes régions européennes :

image Mesures_adaptation_cultures_perennes_europe.png (0.2MB)
Mesures d'adaptation en cultures permanentes pour chacune des quatre zone climatiques d'Europe
Source : Agriadapt


Quelques exemples de pratiques favorables (non exhaustifs)


  • Développer l’agroforesterie qui présente de nombreux atouts face aux défis environnementaux actuels : limitation de la fuite des nitrates et de l’azote dans les nappes phréatiques, amélioration de la recharge des nappes phréatiques, protection des sols et amélioration de la fertilité, développement de la biodiversité, …
  • Favoriser les productions intégrées et la lutte biologique : avec des rotations longues, des assolements comprenant des légumineuses (engrais verts), une agriculture sans labour (travail très simplifié du sol et semis direct quand c'est possible) pour restaurer les capacités de puits de carbone du sol et restaurer une fertilité plus naturelle…
  • Augmenter les rotations et généraliser les associations culturales permettant de produire sur une même parcelle (et à la même saison) deux cultures (une céréale et une légumineuse en général), avec moins d'intrants et plus de biodiversité, pour une meilleure résilience agro-écologique.
  • Eviter les sols nus : enherbement des inter-rangs, mise en place de cultures intercalaires pour assurer un couvert permanent du sol
  • Restaurer à large échelle des infrastructures agro-écologiques que sont les haies (de type bocagères), bandes enherbées, ripisylves, arbres épars, mares, fossés enherbés et autres zones humides, connectées à la Trame verte et bleue nationale pour bénéficier au mieux des auxiliaires de l'agriculture.

Pour aller plus loin : ex adaptation ferme d’élevage dans le Tarn (Bellegarde) :
Lien de la vidéo : https://player.vimeo.com/video/357364780

3.2. Enjeux de l’atténuation et exemples de moyens d’action locaux en agriculture


Si en ce qui concerne les émissions de gaz à effet de serre l’agriculture joue un rôle significatif (soit environ 20%, comme vu dans la Partie 2 de ce module), en terme de consommation d’énergie l’agriculture, n’est pas un secteur le plus énergivore ;

image Que_consomme_le_secteur_agricole.png (0.2MB)
Que consomme le secteur agricole ? (1970-2009)
Cependant, la forte dépendance de l'agriculture aux énergies fossiles, la rend fragile économiquement. Les initiatives d'atténuation du changement climatique poursuivent finalement le double objectif de:
  • Limiter les émission de GES et donc lutter contre le réchauffement climatique.
  • Tendre vers une autonomie énergétique et donc économique.
Ainsi, la lutte contre le réchauffement climatique n'est pas qu'une simple histoire de carbone et d'écologie, mais aussi un pas vers la résilience économique.

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Consommation d'énergie finale par l'agriculture française (1970-2009)
Les dépenses d'énergies fossile se décompose globalement en deux parties :
Le fioul en énergie directe et les fertilisants en énergie indirecte.
=> Pour réduire la dépendance au pétrole, il est nécessaire d’agir en priorité sur la réduction de la fertilisation minérale et donc sa compensation par d’autres sources organiques d’où la pertinence de l’Agriculture Biologique. Il est également nécessaire d’innover pour réduire les consommations des tracteurs, mais aussi de trouver d’autres sources d’énergies durable, avec un impact minime sur le climat et sur l'environnement ! Ainsi certaines énergies renouvelables semblent pertinentes à installer localement, sur les fermes par exemple.

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Production d'énergies renouvelables en France


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Dépense d'énergie pour la ferme France



Quelles sont les moyens d’actions système par système (propositions non exhaustives) ?


Maraîchage

Adaptation des cycles de culture
  • Protéger les cultures du soleil (Agroforesterie, blanchiment de serre, ombrière photovoltaïque, serre solaire…)
  • S’adapter aux calages des cycles (anticiper en fonction des projections climatiques locales et la météo, construire une serre bioclimatique, engrais verts…)
  • Gérer l’eau (système d’irrigation économe, stockage de l’eau de pluie, planter des arbres…)

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Production maraichère sous noyer


Grandes cultures

Eviter les sols nus
  • Réduire le travail du sol (TCS ou agriculture de conservation en AB, allonger les rotations avec implantation de légumineuses …)
  • Stockage carbone et amélioration de la fertilité des sols (agroforesterie ou simplement plantation de haies, cultures intermédiaires ou associées, mise en place de bandes enherbées ou de bandes fleuries, apport de MO exogène…)
  • Choix des variétés résistantes sécheresse (anticiper en fonction des projections climatiques locales et si irrigation disponible ou pas…)

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Semis dans un couvert végétale


Arboriculture / oléiculture

Des solutions basées sur la nature
  • Réduire le nombre de passages pour la gestion de l’herbe inter rang et sous le rang (introduction d’animaux, tonte de l’herbe par les moutons, utilisation de matériel combiné, choix du couvert ex inule visqueuse en oléiculture…)
  • Réduire le nombre de traitements grâce à des solutions basées sur la nature (implantation, gestion et entretien des haies, introduction de poules contre le carpocapse ou la mouche de l’olivier, de cochon contre les campagnols, implantation de nichoirs…)
  • Choix des variétés résistantes maladies/parasites (anticiper en fonction des projections climatiques locales et avancés des nouveaux ravageurs…)
  • Protéger les fruits du soleil (ombrière photovoltaïque amovible sur le rang…)
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Prè vergé pâturé par les ovins


Viticulture

Isoler les bâtiments
  • Réduire le nombre de passages pour la gestion de l’herbe inter rang et sous le rang (introduction d’animaux, tonte de l’herbe par les moutons, utilisation de matériel combiné…)
  • Choix des cépages (indice héliothermique de Huglin,
  • Protéger le sol (Enherbement inter rang, ombrière photovoltaïque amovible sur le rang…)
  • Isolation de la cave de vinification, thermorégulation des cuves et isolation, sur ventilation nocturne, puits canadiens…)

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Enherbement entre les rangs de vigne


Elevages ruminants

Autonomie alimentaire
  • Réduire les consommations d’énergie et les émissions (Isolation des ateliers de transformation laitière, récupération de chaleur sur le tank à lait, entretien des tracteurs, couverture des fosses à lisier…)
  • Produire de l’ENR (Méthanisation, eau chaude solaire, PV…)
  • Autonomie alimentaire du troupeau (passage à l’herbe, gestion des prairies et des parcours, arbres fourragers, séchage en grange, utilisation de graines germées, implantation de sorgho fourrager en dérobé…)
  • Bien être animal (réchauffer l’eau des abreuvoirs avec la chaleur du lait, planter des arbres d’ombrages…)

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Unité de méthanisation à proximité de l'exploitation bovine


Elevages monogastriques

Autonomie alimentaire
  • Isolation des locaux d’élevage et traitement de l’air (lavage de l’air pour réduire ammoniac, ENR pour le chauffage des locaux, matériaux de construction écologique…)
  • Arborer les parcours et développer le plein air
  • Produire et fabriquer ses aliments concentrés

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Parcours agroforestier volaille (DRAFF Occitanie)


3.1. Notions d’atténuation et d’adaptation


Atténuer le changement climatique et s’y adapter sont deux voies indispensables pour réduire les risques liés à cette menace globale.

Selon l’ADEME, une activité contribue à l’atténuation du changement climatique si elle contribue à la stabilisation des concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère à un niveau qui empêche toute perturbation anthropique dangereuse du système climatique. Concrètement il s’agit d'actions permettant de réduire l’émission de gaz à effet de serre ou de favoriser les puits de carbone. Les leviers principaux d'atténuations sont:
  • La réduction de la consommation d’énergies fossiles globale.
  • La substitution des énergies fossiles par des énergies renouvelables ou nucléaires.
  • La mutation des principaux secteurs émetteurs de gaz à effets de serre (moins d’élevage de masse, plus de bois dans le bâtiment, favoriser les moyens de transports collectifs et électriques etc...).
  • Le développement de la reforestation à grande échelle et généraliser l’agriculture de conservation des sols et l’agroforesterie.

L'adaptation est tout autre chose. Celle-ci désigne les stratégies, initiatives et mesures visant à réduire la vulnérabilité des systèmes naturels et humains contre les effets du réchauffement climatique (IPPC 2010). On parle, pour l'homme, de se préparer aux conditions extrêmes et aux catastrophes des décennies à venir. Par exemple, anticiper la montée des océans, la raréfaction de la ressource en eau, les incendies plus fréquents ou même la migration d’espèces invasives et/ou pathologiques. Concernant l’environnement et l'agriculture, l'objectif est de favoriser la résilience des systèmes écologiques et agronomiques.

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Deux approches complémentaires pour faire face au réchauffement climatique

Voyons maintenant plus en détail les mesures d'attenuation et d'apation en agriculture.

1.2 Les GES et l'enjeu de la séquestration carbone


L’augmentation des Gaz à Effet de Serre (GES) dans l’atmosphère est cause du réchauffement climatique et donc du changement climatique. Limiter la production de ces gaz est un enjeu majeur de la lutte contre le changement climatique.
Il existe 3 principaux GES d’origine anthropique :
  • Protoxyde d’azote : N2O (provenant des engrais azotés, déjections animales et des combustions industrielles)
  • Méthane : CH4 (provenant de la fermentation entérique des ruminants, des rizières et des centres d’enfouissement)
  • Dioxyde de Carbone : CO2 (provenant des combustions d’énergie fossile pour les transports, industries et chauffage)

Pour quantifier les GES on utilise la notion d’équivalent CO2. Le dioxyde de carbone communément appelé gaz carbonique sert d’étalon de mesure, on parle alors de tonne équivalent CO2 (teqCO2).

Par convention 1kg de CO2 a un Pouvoir de Réchauffement Global (PRG) de 1. Le PRG du Protoxyde d’azote (N2O) est de 265 !! Ce qui veut dire que 1 kg de N2O émis dans l’atmosphère produira le même effet sur 1 siècle, que l’émission de 265 kg de CO2…

1 kg de N2O = 265 kgeqCO2 ou 0,265 teqCO2


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Répartition des gaz à effet de serre issus des secteurs de l’agriculture et de la sylviculture en 2019 (CITEPA, rapport Secten 2020)
En France, l'agriculture et la sylviculture émettent environ 83 M-teqCO2 en 1 an (CITEPA 2021), ce qui représente 19% des émissions françaises principalement due aux engrais minéraux azotés et à l'éructation des bovins !
“Les émissions de GES de l’agriculture sont d’abord du CH4 (38 Mt CO2e soit 45 % des émissions de GES de l’agriculture). 68 % du CH4 de l’inventaire national de GES est issu de l’élevage. Par ailleurs, 36 Mt CO2e, soit 42 % des émissions de l’agriculture, sont du N2O lié aux cultures. L’agriculture (effluents d’élevage et fertilisation des sols) contribue à 89 % aux émissions nationales de N2O ” (notre-environnement, 2021)


Zoom sur les engrais azoté

Les engrais azotés sont polluants de part leur production et leur utilisation. L’épandage de ces engrais est source d’émissions d'ammoniac et de protoxyde d’azote ayant un pouvoir réchauffant 300 fois plus important que le gaz carbonique. De plus l'azote de ces engrais n'est pas forcément entièrement consommé par les plantes et se retrouve emporté par les pluies vers les nappes phréatiques et cours d'eau entraînant des dégradations sévères de la qualité des eaux et des écosystèmes aquatiques.“La fabrication de ces engrais, que nous importons à 60 %, est une bombe climatique : il faut l’équivalent en gaz d’un kilogramme de pétrole pour produire un kilogramme d’azote.” (Le Monde, 2021). Les engrais azotés sont produit avec de l’azote de l’air et du gaz naturel chauffés et sous pression en résultant de l’ammoniac (NH3), de l’acide nitrique (HNO3), du nitrate d’ammonium (AN) ou encore de l’urée (UAN). Ce procédé utilise donc des énergies fossiles pour produire des engrais qui seront eux aussi source d’émissions de GES et de pollutions des eaux.

Le secteur agricole et sylvicole dispose d’un atout particulièrement intéressant : la capacité de stocker du carbone dans les sols ou les végétaux. Les sols contiennent trois fois plus de carbone que l’atmosphère (5ième rapport du GIEC – 2014) ou la végétation (appelée aussi biomasse et composée de matière organique) terrestre. Les sols, les forêts et les produits bois sont des réservoirs importants de carbone organique. La séquestration du carbone ou puits de carbone est l’augmentation des stocks de carbone dans ces réservoirs en prélevant le dioxyde de carbone de l'atmosphère. L’estimation de la séquestration carbone est devenue obligatoire dans le cadre de l’élaboration d’un Plan Climat-Air-Énergie Territorial* (décret n° 2016-849).

image EvolutionsStocksCarbone_Stockagedestocage_C_des_sols_agricoles_vignette_780_544_20201207131238_20201208102821.png (0.1MB)
Les stocks de carbone dans les sols évoluent en fonction de leurs utilisations, il est plus rapide de déstocker plutôt que de le stocker. En prenant la courbe verte claire dans le graphe ci-dessous, correspondant au passage d'une culture à une prairie, on remarque que pour augmenter le stock de carbone de 20t de Carbone /ha (cercle rouge du haut sur le graphe), il faut 60 ans. A l'inverse, le passage d'une prairie à une culture (courbe bleu clair) déstocke la même quantité de carbone en seulement 20 ans (cercle rouge du bas sur le graphe).

Le 4 pour mille (4‰)



L’initiative lancée par la France à la COP21, propose d’augmenter chaque année à l’échelle mondiale de 4‰ le stock de carbone présent dans les sols (0-30 cm de profondeur), en vue d’atténuer les GES (Dioxyde de Carbone, Méthane, Protoxyde d’azote).

En France, un stockage de carbone additionnel de 3,3 ‰ (1,9 ‰ sans les surfaces forestières) permettrait de compenser 12 % des émissions nationales annuelles.
Tous les systèmes de production peuvent stocker du carbone supplémentaire dans les sols mais avec l'appauvrissement conséquent des sols de grandes cultures c’est avec ce système de production que réside le plus grand potentiel soit +5,2 ‰ , grâce à 5 pratiques.

Conversions à retenir :
1 tonne de carbone équivaut à 3,66 tonnes de CO2
1 tonne de carbone organique du sol équivaut à 1,72 tonne de Matière Organique (MO)

Stockage additionnel de carbone sur 30 cm en kg C/ha/an:
  • Introduction couverts végétaux ➱ 126 Kg
  • Allongement des prairies temporaires ➱ 114 kg
  • Agroforesterie intra-parcellaire ➱ 207 kg
  • La plantation de haies ➱ 17 kg
  • L’apport de compost ➱ varie selon la quantité apportée

Stockage additionnel des autres cultures :
  • Vignoble : enherbement ➱ 182 kg/ha/an
  • Prairies permanentes remplacement fauche – pâture ➱ 265 kg/ha/an
  • Prairies permanentes intensification modérée ➱ 176 kg/ha/an

L’agriculture dispose donc de 2 leviers sur les GES :

  • La réduction des émissions
Pour réduire les émissions en agriculture on peut substituer les fertilisants minéraux par des matières organiques et composts, réduire la taille de son troupeau ainsi que réduire l’utilisation de carburants et d’énergies fossiles.
  • Le stockage du carbone dans les sols
Afin d’améliorer le stockage du carbone dans les sols on peut augmenter les apports de matière organique ou en limiter les pertes. Produire en agroforesterie, apporter du compost au sol ou encore laisser les résidus de cultures en champ permet d’augmenter le stockage du carbone atmosphérique dans les sols. Limiter le travail du sol, l’érosion ou le ruissellement permet de réduire les pertes de carbone.

1.3. Impacts du changement climatique pour l’agriculture en France et en Occitanie


Il n'y a plus de doutes, l'impact du réchauffement global va modifier les zonages climatiques. Le climat méditerranéen est entrain de remonter en latitude (voir l'augmentation de la tâche rouge sur la figure ci-dessous), et les zones de climat montagnard se réduisent (voir la diminution de la tâche bleu sur la figure ci-dessous), ne pouvant monter plus en altitude. Ces mouvements climatiques se traduisent par une modification de la végétation spontanée. Les forestiers ont déjà commencé à réfléchir aux mesures d'adaptations pour sauver nos forêts. Dans le Morvan par exemple, le réchauffement climatique tue plusieurs dizaines d'hectares d'épicéas. En Amérique du Nord on peut même apercevoir le recul de la forêt par satellite, tellement les dégâts sont immense.

image Limpact_du_rchauffement.png (1.1MB)
L'impact du réchauffement
Source: INRA Nancy, UMR Ecologie et écophysiologie forestières


Les effets sur les dates de vendanges sont déjà bien connus :

image Evolution_des_dates_de_vendanges.png (0.5MB)
Evolution des dates de vendanges

Les vendanges sont de plus en plus précoce. En moins d'un demi-siècle, les vendanges ont été avancées d'une vingtaine de jours en moyenne ! Dans la figure ci-dessus, prenez la courbe verte, correspondant à un vin Tavel,en 1970 les vendanges étaient effectuées aux alentours du 18 septembre alors qu'en 2010 elles sont faites aux alentours du 3 septembre. Ce constat nous amène à réfléchir sur la pérennité de la vigne avec un réchauffement exponentiel dans les décennies à venir...


Les prévision des rendements en blé sont plus inquiétantes encore : le graphe ci-dessous présente l'évolution des rendements de blé (axe vertical) en fonction des années (axe horizontal) en France. Il a été observé une stagnation des rendements en blé à partir de 1996 (la courbe devient horizontale). Le tableau à droite du graphe montre que cette année de stagnation des rendements a été également observée dans les autres pays européens.
image Evolution_des_rendements_du_bl_tendre.png (0.8MB)
Evolution des rendements du blé tendre

Tout comme l’expansion des ravageurs, la modification du cycle de la pousse de l’herbe ou encore le stress thermique des élevages bovin notamment.

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Stress thermique des bovins et réchauffement climatique

A l'échelle nationale, les impacts sont très important !

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Quelques effets du réchauffement climatique

Évolution déjà constatée du climat en Languedoc-Roussillon et Midi-Pyrénées

  • Hausse des températures moyennes de 0.3°C par décennie sur la période 1959-2009
  • Accentuation du réchauffement depuis les années 1980
  • Réchauffement plus marqué au printemps et en été
  • Diminution des précipitations sur la période 1959-2009 en Languedoc-Roussillon, mais peu d’évolution en Midi-Pyrénées
  • Des sécheresses en progression
  • Diminution de la durée d’enneigement en moyenne montagne

L’évolution des températures moyennes annuelles en Occitanie montre un net réchauffement depuis 1959. Sur la période 1959-2009, la tendance observée sur les températures moyennes annuelles est de +0,3 °C par décennie. Les trois années les plus chaudes depuis 1959, 2014, 2015 et 2018, ont été observées au XXIème siècle.

En Occitanie, les précipitations annuelles présentent une légère baisse des cumuls depuis 1959. Elles sont caractérisées par une grande variabilité d’une année sur l’autre.
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Carcasonne
Les vagues de chaleur recensées depuis 1947 en Occitanie ont été sensiblement plus nombreuses au cours des dernières décennies. Cette évolution se matérialise aussi par l’occurrence d’événements plus longs et plus sévères (taille des bulles) ces dernières années.
La canicule observée du 2 au 16 août 2003 est de loin la plus sévère survenue sur la région. C’est aussi durant cet épisode qu’a été observée la journée la plus chaude depuis 1947.

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Languedoc-Rousillon
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Midi-Pyrénées
Source : http://www.meteofrance.fr/climat-passe-et-futur/climathd



Vidéo le blob, l’extra média: 3 questions sur le changement climatique du bassin méditerranéen:


3 questions sur... le changement climatique du bassin méditerranéen | Interview ; Le blob, l’extra-média ; https://www.youtube.com/embed/YYFFnJyMjpY

Les impacts du changement climatique sur l'agriculture

1.1. Evolution des émissions des Gaz à Effet de Serre (GES)


Définition et quantification des GES d’origine anthropique


Les 3 principaux GES d’origine anthropique :

Protoxyde d’azote : N2O

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Protoxyde d’azote : N2O

Méthane : CH4

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Méthane

Dioxyde de Carbone : CO2

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Dioxyde de Carbone

Pour quantifier les GES on utilise la notion d’équivalent CO2. Le Dioxyde de carbone communément appelé gaz carbonique sert d’étalon de mesure, on parle alors de tonne équivalent CO2 (teqCO2).

Par convention 1kg de CO2 a un Pouvoir de Réchauffement Global (PRG) de 1. Le PRG du Protoxyde d’azote (N2O) est de 265 !! Ce qui veut dire que 1 kg de N2O émis dans l’atmosphère produira le même effet sur 1 siècle, que l’émission de 265 kg de CO2

➱ 1 kg de N22 = 265 kgeqCO22ou 0,265 teqCO22



  • N2O : Protoxyde d’azote

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N2O: Emissions atmosphériques par secteur en France Métropolitaine et Outre-Mer (source: CITEPA-Rapport secten 2021)

Pouvoir réchauffant à 100 ans (PRG): 265
Durée de vie: 120 ans (GIEC, 2019)

Ce gaz représente environ 9% des émissions de GES en France tous secteurs confondus, soit environ 39 000 teqCO2 en 2019. Le secteur agricole est le principal émetteur de N2O. 83% des émissions de N2O sont issues du secteur agricole en 2019.

Emissions naturelles

Microorganismes du sol: nitrification (faible émission) et dénitrification (forte émission) de l'azote

Emissions antropiques

Engrais azotés + Déjections animales
Combustions industrielles

Puits de stockage

Aucun



  • CH4 : Méthane

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CH4: Emissions atmosphériques par secteur en France Métropolitaine et Outre-mer (source: CITEPA-Rapport secten 2021)
Pouvoir réchauffant à 100 ans (PRG): 28
Durée de vie: 12 ans (GIEC, 2019)

Ce gaz représente environ 13% des GES en France tous secteurs confondus, soit environ 54 000 teqCO2 en 2019. Le secteur agricole est le principal émetteur de CH4. 67% des émissions de CH4 sont issues du secteur agricole en 2019.

Emissions naturelles

Marécages

Emissions antropiques

Fermentation entérique (ruminants) + Rizière
Centre d’enfouissement

Puits de stockage

Aucun



  • CO2 : Dioxyde de carbone

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CO2: Emissions atmosphériques par secteur en France Métropolitaine et Outre-Mer (source: CITEPA-Rapport secten 2021)
Pouvoir réchauffant à 100 ans (PRG): 1
Durée de vie: 100 ans (GIEC, 2019)

Ce gaz représente environ 75% des GES en France tous secteurs confondus, soit environ 326 M-teqCO2. L'agriculture émet peu de CO2, seulement 3% des émissions en 2019.

Emissions naturelles

Volcans
Dégradation microbienne de la matière organique des plantes
Gaz expirés (plantes & animaux)

Emissions antropiques

Combustion d’énergie fossile (Transport, Industrie, chauffage)

Puits de stockage

Océans, Biomasse végétale, Rôle de la forêt


En France l’agriculture et la sylviculture émettent 83,1 M-teqCO2 (CITEPA 2021), ce qui représente environ 19% des émissions françaises principalement due aux engrais minéraux azotés et à l'éructation des bovin !
Le secteur agricole et sylvicole peut, bien sûr, trouver des solutions pour réduire ses émissions, mais ce secteur dispose d’un atout particulièrement intéressant ; la capacité de stocker du carbone dans les sols ou les végétaux.

1.2. Evolution des stocks de Carbone et enjeu de conservation du Carbone dans les sols français


Introduction

Les plantes sont autotrophes, c'est-à-dire qu'elles produisent leur matière organique (feuille, tige, ...) à partir de matière minérale. Cela se fait en prélevant le dioxyde de carbone de l'atmosphère et en utilisant l'énergie lumineuse pour créer de la matière organique et du dioxygène (libéré dans l'atmosphère): c'est la photosynthèse. La plante stocke donc du carbone (CO2 de l'atmosphère transformé en matière organique). De plus, en mourrant et se décomposant sur le sol, la plante assure un stockage du carbone dans le sol.

image Les_plantes_capteur_de_CO2.png (37.2kB)
Les plantes : capteur de CO2



1.2.1 Evolution des stocks de Carbone

Les sols contiennent trois fois plus de carbone que l’atmosphère (5ième rapport du GIEC – 2014) ou la végétation (appelée aussi biomasse et composée de matière organique) terrestre. Les sols, les forêts et les produits bois sont des réservoirs importants de carbone organique.

La séquestration du carbone ou puits de carbone est l’augmentation des stocks de carbone dans ces réservoirs en prélevant le dioxyde de carbone de l'atmosphère. L’estimation de la séquestration carbone est devenue obligatoire dans le cadre de l’élaboration d’un Plan Climat-Air-Énergie Territorial* (décret n° 2016-849).

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Stock de carbone dans les sols agricoles de France ?

Les stocks de carbone dans les sols évoluent en fonction de leurs utilisations, il est plus rapide de déstocker plutôt que de le stocker. En prenant la courbe verte claire dans le graphe ci-dessous, correspondant au passage d'une culture à une prairie, on remarque que pour augmenter le stock de carbone de 20t de Carbone /ha (cercle rouge du haut sur le graphe), il faut 60 ans. A l'inverse, le passage d'une prairie à une culture (courbe bleu clair) déstocke la même quantité de carbone en seulement 20 ans (cercle rouge du bas sur le graphe).

image Stockagedestocage_C_des_sols_agricoles.png (45.1kB)
Stockage / Déstockage du C des sols agricoles


1.2.2 Enjeu de la conservation du Carbone dans les sols français

En France métropolitaine la variation géographique des stocks de carbone résulte à la fois de l’occupation des sols, du type de sol et du climat. Les stocks les plus élevés (>100 tC/ha) sont observés dans les zones d’altitude (Alpes, Pyrénées, Massif Central, Jura, Vosges) ou dans les zones de prairie (Bretagne). Les stocks élevés en zone montagneuse s’expliquent par l’effet combiné du climat (températures faibles et pluviométrie élevée avec périodes d’anoxie peu favorables à la minéralisation du carbone du sol) et du mode d’occupation du sol (dominance de la prairie permanente et de la forêt).

Des stocks de carbone moyennement élevés (75 à 100 tC/ha) sont caractéristiques des grandes régions forestières ou fourragères (Est, Massif Central, Normandie). Les stocks de carbone faibles à moyens (25 à 50 tC/ha) se rencontrent essentiellement dans les sols des grandes plaines de culture intensive, comme par exemple dans le grand Bassin parisien, une partie du Bassin aquitain, le Toulousain et le sillon rhodanien. Les stocks les plus faibles sont observés en Languedoc-Roussillon. Ils s’expliquent par l’importance des surfaces en vigne, culture restituant très peu de carbone au sol dans la majorité des conditions de culture.

image CartestocksCorganique.png (0.5MB)
Carte des stocks de C organique des sols français (en tC/ha) sur les 30 premiers centimètres de sol (données GIS Sol)


Le 4 pour mille (4‰)

L’initiative lancée par la France à la COP21, propose d’augmenter chaque année à l’échelle mondiale de 4‰ le stock de carbone présent dans les sols (0-30 cm de profondeur), en vue d’atténuer les GES (Dioxyde de Carbone, Méthane, Protoxyde d’azote).

En France en mettant en œuvre l’ensemble des pratiques au niveau agricole, le 4p 1000 permettrait de compenser 12 % des émissions nationales annuelles, avec un stockage additionnel de 3,3 ‰ (1,9 ‰ sans les surfaces forestières)

Conversions à retenir :
1 tonne de carbone équivaut à 3,66 tonnes de CO2
1 tonne de carbone organique du sol équivaut à 1,72 tonne de Matière Organique (MO)

Le 4 pour mille en grandes cultures

La synthèse de l’étude de l’INRA de juillet 2019, montre que c’est en grandes cultures que réside le plus grand potentiel de stockage additionnel +5,2 ‰ , grâce à 5 pratiques.

Stockage additionnel de carbone sur 30 cm en kg C/ha/an:
  • Introduction couverts végétaux ➱ 126 Kg
  • Allongement des prairies temporaires ➱ 114 kg
  • Agroforesterie intra-parcellaire ➱ 207 kg
  • la plantation de haies ➱ 17 kg
  • l’apport de compost ➱ varie selon la quantité apportée


Stockage additionnel des autres cultures :
  • Vignoble : enherbement ➱ 182 kg/ha/an
  • Prairies permanentes remplacement fauche – pâture ➱ 265 kg/ha/an
  • Prairies permanentes intensification modérée ➱ 176 kg/ha/an



L'agriculture est un des principaux leviers pour atténuer le changement climatique, notamment par le stockage du carbone dans les sols agricoles. Mais le secteur agricole est aussi le premier à subir les effets du réchauffement global.




2.2. Impacts attendus du changement climatique


Impacts globaux du changement climatique




Le changement (climatique) s'est maintenant-#DATAGUEULE 48 ; https://www.youtube.com/watch?v=OQBcrKqyHJI

Si vous le souhaitez vous pouvez consulter la vidéo suivante qui approfondit et détaille les impacts du changement climatique.
L’augmentation de la température moyenne de la planète, même modérée, va avoir de nombreux impacts :

image Schma_impacts_changement_clim.png (0.2MB)
Les changements climatiques en 2100

➱ Impacts observés sur la production alimentaire dans le monde

Les principales cultures actuellement exploitées (blé, riz, maïs) devraient voir leur production baisser notamment dans les régions tropicales et tempérées.
Les changements climatiques risquent d'accroître progressivement la variabilité interannuelle des rendements des cultures. Cela risque de faire croître les prix des denrées, alors même que les besoins annuels de produits agricoles sont en hausse.
Tous les aspects de la sécurité alimentaire sont donc potentiellement concernés par les changements climatiques : l’accès à la nourriture, la possibilité de vivre des activités agricoles, ou encore la stabilité des prix.
Les éventuels effets positifs (au début et dans quelques rares régions seulement) des changements climatiques sur l’agriculture seront donc largement contrebalancés par les effets négatifs.

Les changements climatiques vont réduire les rendements agricoles mondiaux de 2% par décennie au cours du 21ème siècle alors même que la demande mondiale va augmenter pendant cette même période de 14% par décennie jusqu’en 2050

➱ Carte de notre territoire pour une augmentation du niveau des mers d’1m

image Carte_simulation_elevation_mer_1m.png (0.2MB)
Simulation de l'élévation du niveau de la mer de 1 mètre
Source : http://flood.firetree.net/?ll=46.6554,2.5658


Impacts attendus en agriculture

D’un point de vue physiologique, une culture a besoin pour son développement et sa croissance de :
  • Rayonnement solaire
  • CO2
  • Une accumulation de températures élevées
  • Une accumulation de températures basses (pour certaines plantes)
  • Eau

image Schema_facteurs_climatiques_culture_Solagro.png (0.1MB)
Les facteurs climatiques des cultures - Solagro
Source : Solagro


Le changement climatique (augmentation des T°C, baisse des précipitations, …) va donc affecter les rendements des productions végétales, les dates de récoltes mais également les types de ravageurs et l’occurrence des maladies. Pour les productions animales, le changement climatique aura également un effet important (disponibilité du fourrage, baisse de la production laitière liée au stress climatique, …).

✔ Assèchement des sols marqué au cours du XXIe siècle en toute saison.

image Evolution_humidit_sol_LR_Meteo_France_3.png (98.0kB)
Cycle annuel d'humidité du sol
Si nous ne changeons pas nos pratiques, la comparaison du cycle annuel d'humidité du sol sur le Languedoc-Roussillon entre la période de référence climatique 1961-1990 et les horizons temporels proches (2021-2050) ou lointains (2071-2100) le XXIe siècle (selon un scénario SRES A2*) montre un assèchement important en toute saison.

En termes d'impact potentiel pour la végétation et les cultures non irriguées, cette évolution se traduit par un allongement moyen de la période de sol sec de l'ordre de 2 à 4 mois tandis que la période humide se réduit dans les mêmes proportions.

  • Indicateurs généraux :
  • Indicateurs fourragers :
  • Indicateurs céréales hiver :
  • Indicateurs cultures estivales :
  • Indicateurs colza :
  • Indicateurs vigne et arbo :
  • Indicateurs animaux : Indice température-humidité, etc. Voici quelques exemples de projection d’évolution de quelques indicateurs agro-climatiques pour la station de Nîmes (source : https://awa.agriadapt.eu/fr/) dans le cas où nous n’adoptons pas une politique climatique stricte : {{attach file="IAC_stress_thermique_estival.png" desc="image IAC_stress_thermique_estival.png (61.9kB)" size="big" class="center" caption="Stress thermique estival"}} Entre 1988 et 2016, le nombre de jours supérieur à 32°C en été a varié de 5 à 25 à Nîmes. Selon les prévisions climatiques, on devrait passer à 15 à 45 jours en été sur la période 2018/2046 {{attach file="IAC_deficit_hydrique.png" desc="image IAC_deficit_hydrique.png (67.1kB)" size="big" class="center" caption="Déficit hydrique"}} De la même manière, le déficit hydrique en été devrait s'accentuer avec des étés de plus en plus fréquents (près d’1 sur 2) où ce déficit passera en dessous de la barre des 600 mm (soit la sécheresse de l’été 2007) ! {{attach file="IAC_indice_heliothermique_Huglin.png" desc="image IAC_indice_heliothermique_Huglin.png (54.5kB)" size="big" class="center" caption="Indice héliothermique de Huglin (IH)"}} Le cumul des températures (par ex ici pour la vigne à partir de la reprise de végétation entre avril et sept) devrait également augmenter. Ce changement aura pour conséquence par ex, une avancée des dates de début de vendanges, une hausse du taux de sucre dans les baies de raisin et donc une hausse du degré d'alcool, … Vidéo Agriadapt = Changements observés des principales productions agricoles en France*


Changement climatique: quels impacts pour l'agricultures? ; Solagro ; https://player.vimeo.com/video/287671262

2.1. Modèles d’évolution des GES, températures, précipitations, etc... : différents scénarios



2.1.1. Projections d’évolution des GES


Grâce à des modèles scientifiques plus précis, le 5ème rapport du GIEC a ainsi renforcé ses certitudes, et n’a jamais été aussi sûr de la responsabilité des activités humaines. Cette responsabilité est estimée comme « extrêmement probable » (95% de chances).

Dans ce rapport de 2014, le GIEC propose quatre trajectoires dites RCP (« Profils représentatifs d'évolution de concentration des GES»), qui indiquent quatre directions très différentes de projections climatiques de long terme. Ces quatre trajectoires correspondent chacune à une concentration atmosphérique en CO2, qui aura un impact sur l’effet de serre, et donc sur le climat.

Les 4 scénarios sont les suivants : Traduction en terme d’émissions et de concentration en GES :
  • RCP 2.6 : Réduction des gaz à effet de serre pour atteindre la neutralité carbone avant 2100 – Objectif des accords de Paris
  • RCP 4.5 et 6.0 : Stabilisation des émissions selon 2 scénarios intermédiaires
  • RCP 8.5 : Croissance des émissions : scénario du « laisser faire » actuel.

image Projection_emission_GES_GIEC_2014.png (0.2MB)

L’adaptation au changement climatique est déjà une réalité : même si nous mettons en place dès aujourd’hui des mesures radicales de baisse des émissions de GES (scénario RCP 2.6), nous n’observerons les effets de ces efforts qu’aux alentours de 2040

En août 2021, le GIEC a publié la première partie de son 6ème rapport. Etant uniquement en anglais et aucun contenu plus pédagogique n'ayant été produit, nous ne vous en avons pas présenté le contenu. Vous pouvez, si vous le souhaitez, le consulter ici !

2.1.2. Impacts et évolution attendus du climat

  • Modification des températures et des précipitations au niveau mondial
A court et moyen terme, des températures en hausse
Entre 2021 et 2040, il est probable que les températures moyennes de l’air augmentent 1,5°C par rapport à 1850.
  • Il est très probable que le nombre de jours chauds et de nuits chaudes augmente.
  • Il est très probable que les vagues de chaleurs soient plus fréquentes et plus fortes.
  • Il est probable que dans les régions sèches (zones subtropicales), les pluies diminueront.
  • Il est probable que la fréquence et l’intensité des fortes pluies augmentent, notamment dans les hautes latitudes.

D’ici 2100
Trois des quatre trajectoires analysées par le GIEC conduisent en 2100 à une hausse des températures de plus de 2 degrés par rapport à l’ère préindustrielle (1850).
Selon la trajectoire la plus optimiste proposée par le GIEC, il nous reste une chance de maintenir la hausse des températures sous le seuil de 2°C en 2100, par rapport au niveau de 1850.
Dans la trajectoire la plus pessimiste (celle qui se produira si on n’agit pas en faveur du climat en limitant nos émissions de gaz à effet de serre), les températures pourraient augmenter jusqu’à 4,4°C. Dans ce scénario du pire, les vagues de chaleur qui arrivent aujourd’hui une fois tous les 50 ans vont arriver 39 fois par tranche de 50 ans.
Il y aura ainsi plus de vagues de températures extrêmes (chaudes et froides) au fur et à mesure de la hausse des températures.
Les événements extrêmes comme les fortes pluies dans les hautes latitudes (en Europe par exemple) ou dans les régions tropicales deviendront plus intenses, et se produiront plus fréquemment d'ici la fin du siècle, au fur et à mesure que les températures augmenteront. A l'inverse, les zones sèches verront une baisse des précipitations au fur et à mesure que les températures augmenteront.

image changement_temp.png (0.2MB)
Evolution des températures à l'échelle du globe en fonction des différents scénario du GIEC

image changement_pluie.png (0.2MB)
Evolution de la pluviométrie à l'échelle du globe en fonction des différents scénarios du GIEC

Les données présentées ci-dessus sont issues du 6ème rapport du GIEC.

  • Projections climatiques pour notre région
En Languedoc Roussillon, les différents scénarios prévoient une poursuite du réchauffement au cours du XXIe siècle.

✔ Selon le scénario sans politique climatique, le réchauffement pourrait atteindre 4°C à l'horizon 2071-2100 par rapport à la période 1976-2005.


image Projection_temp_LR_Meteo_France.png (21.6kB)
Températures moyennes annuelles en Languedoc-Rousillon

Ce graphique montre les simulations de variation de la température moyenne annuelle en Languedoc Roussillon. Si on laisse faire comme actuellement (en violet sur le graphique), les températures moyennes de notre région seront d’environ +4°C en 2100 !


✔ Peu d’évolution des précipitations annuelles au XXIe siècle, mais des contrastes saisonniers plus forts.


image Projection_precipitation_t_LR_Meteo_France.png (20.8kB)
Cumul estival de précipitations en Languedoc-Rousillon
Comme le montre le graphique, en été en Languedoc-Roussillon, quel que soit le scénario considéré, les projections climatiques indiquent peu d'évolution des précipitations estivales jusqu'aux années 2050.
Sur la seconde moitié du XXIe siècle, selon le scénario RCP8.5 (sans politique climatique), les projections indiquent une diminution des précipitations estivales.

✔ Poursuite de la diminution du nombre de jours de gel et de l’augmentation du nombre de journées chaudes*, quel que soit le scénario.


image Evolution_Nb_j_gel_LR_Meteo_France.png (16.0kB)
Nombre de journées chaudes en Languedoc-Rousillon
En Languedoc-Roussillon, les projections climatiques montrent une augmentation du nombre de journées chaudes en lien avec la poursuite du réchauffement.
Sur la première partie du XXIe siècle, cette augmentation est similaire d'un scénario à l'autre.
À l'horizon 2071-2100, cette augmentation serait de l'ordre de 25 jours par rapport à la période 1976-2005 selon le scénario RCP4.5 (scénario avec une politique climatique visant à stabiliser les concentrations en CO2), et de 51 jours selon le RCP8.5 (scénario sans politique climatique).
Journée chaude : journée au cours de laquelle la température maximale quotidienne dépasse 25 °C {{attach file="Evolution_Nb_j_gel_LR_Meteo_France.png" desc="image Evolution_Nb_j_gel_LR_Meteo_France.png (16.0kB)" size="big" class="center" caption="Nombre de jour de gel en Languedoc-Rousillon"}} En parallèle, les projections climatiques montrent une diminution du nombre de gelées* en lien avec la poursuite du réchauffement.
À l'horizon 2071-2100, cette diminution serait de l'ordre de 9 jours en plaine par rapport à la période 1976-2005 selon le scénario RCP4.5 (scénario avec une politique climatique visant à stabiliser les concentrations en CO2), et de 14 jours selon le RCP8.5 (scénario sans politique climatique).

✔ Le site Internet Climat HD / Météo France

Les résultats d’évolution de notre climat (présentés ici et bien d’autres encore) sont disponibles sur le site Internet Climat HD de Météo France : http://www.meteofrance.fr/climat-passe-et-futur/climathd
Ce site propose une version intégrée de l’évolution du climat passé et futur au plan national et régional. Il synthétise les derniers travaux des climatologues sous forme de schémas et graphiques pour mieux comprendre le changement climatique et ses impacts.

Nous en sommes sûr à 95%, l'homme influence le climat. Les températures vont augmenter, les pluies diminuer en zone sèche et augmenter en montagne. Mais concrètement quelles sont les conséquences de cette évolution du climat ?

1. Changement climatique et agriculture : Indicateurs clés permettant d’objectiver et de comparer les impacts du changement climatique à différentes échelles (mondiale, nationale, locale, exploitation agricole)



Trois parties :




1.3 L'enjeu des énergies renouvelables


Les énergies renouvelables (EnR) sont alimentées par le soleil, le vent, la chaleur de la terre, les chutes d’eau, les marées… Elles permettent de produire de l’électricité, de la chaleur, du froid, du gaz, du carburant, du combustible. Ces sources d’énergie, considérées comme inépuisables à l’échelle du temps humain, n’engendrent pas ou peu de déchets ou d’émissions polluantes. Elles se distinguent des énergies fossiles, polluantes et dont les stocks diminuent. Enfin, les EnR sont plus résilientes et représentent alors un enjeu majeur pour la lutte contre le changement climatique.

Il existe 5 grandes familles d’énergies renouvelables l'éolien, le solaire, la biomasse, l'hydraulique et la géothermie.

Énergie éolienne pour la production d'électricité


Eolienne terrestre :
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L’éolien, une énergie au cœur de la transition (WWF)
  • Selon l'Ademe, les éoliennes convertissent l’énergie du vent en énergie électrique qui est, en ce sens, totalement renouvelable et constitue par définition une source d’énergie intermittente et non pilotable, c’est-à-dire non prévisible, puisque conditionnée au niveau de vent (en général, une éolienne commence à produire à 15 km/h de vent et tourne à plein régime vers 40-50 km/h de vent).

Éolienne en mer :
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Eolien en mer (La revue des transitions, 2020)
  • Elles fonctionnent sur le même principe que les éoliennes terrestres. Ce sont donc des sources d’énergie renouvelable, intermittente, produisant de l’électricité à partir du vent. Elles peuvent être installées sur les fonds marins (éolien posé) ou sur une base flottante, elle-même ancrée aux fonds marins (éolien flottant). Le vent en mer étant plus fort et plus constant que sur terre, les éoliennes offshore possèdent un rendement plus élevé que leurs équivalentes terrestres.


Énergie solaire pour la production d'électricité et de chaleur


Photovoltaïque :
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Photovoltaïque au sol (Cerema, 2017)

  • Les cellules photovoltaïques récupèrent la lumière du soleil et la convertissent en électricité. Tout comme l’éolien, il s’agit d’une source d’énergie entièrement renouvelable. En revanche, elle ne peut produire qu’en journée, ce qui pose des problèmes pour répondre au pic de consommation d’énergie, particulièrement aux alentours de 20 h.

Thermique :
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Solaire thermique (Hélios' R, 2018)
  • Selon l'Ademe, l’énergie solaire thermique a pour but la production d’eau chaude sanitaire, le chauffage et le rafraîchissement de bâtiments d’habitation et tertiaires, ainsi que la production de chaleur pour l’industrie et les réseaux de chaleur.

Thermodynamique :
image centrale_solaire_concentration1536x1071.jpg (0.3MB)
Thermodynamique (Révolution énergétique, 2021)
  • Selon l'Ademe, le solaire thermodynamique ou CSP (Concentrated Solar Power) désigne l’ensemble des techniques visant à transformer l’énergie du rayonnement solaire en chaleur pour la convertir en énergie électrique. Le solaire thermodynamique est principalement destiné aux pays à fort ensoleillement et permet, contrairement aux centrales photovoltaïques, de lisser plus facilement la production grâce à un stockage thermique tampon moins onéreux que les systèmes de batterie.


Energie de la Biomasse pour la production de chauffage (bois-énergie), chaleur et électricité (déchets)


Bois énergie :
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Le granulé de bois (Développement durable Air)
  • Le bois énergie désigne l’utilisation du bois et de ses dérivés comme source d’énergie. Il est possible de produire de l’électricité via la combustion de la biomasse, comme dans une centrale thermique classique. Il s’agit d’une source d’énergie considérée comme renouvelable, dans la mesure où la forêt est gérée de façon durable.

Biogaz :
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Biogaz
  • Il existe deux types de gaz : le gaz naturel qui, comme le pétrole, est une source d’énergie fossile et le biogaz, qui est renouvelable. Ces gaz diffèrent par leur mode de formation, mais sont chimiquement équivalents et peuvent donc rendre les mêmes services : source de chaleur, production d’électricité, voire carburant alternatif.
  • Les trois principaux modes de production du biogaz sont :
  • - La méthanisation correspond à la dégradation de la matière organique, notamment les déchets agricoles, agroalimentaires, bio-déchets, etc. ;
  • - La pyrogazéification est un autre processus permettant de produire du méthane à partir de matières organiques ;
  • - Le power-to-gas permet de transformer l’électricité issue d’énergies renouvelables en gaz (méthane), offrant ainsi une solution pour le stockage de l’électricité.

Biocarburants :
image energiebiocarburant.jpg (47.5kB)
Les biocarburants (GEO, 2012)
  • Ce sont des carburants produits à partir de biomasse venant en complément ou en substitution des carburants fossiles. Certains, dits conventionnels, sont produits à partir de ressources agricoles et d’autres, dits avancés, sont produits à partir de matières premières sans entrer en concurrence avec l’usage alimentaire.

Énergie hydraulique pour la production d’électricité

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L'énergie hydraulique (RTS Découverte)
L’énergie mécanique de l’eau est utilisée pour actionner des turbines qui la convertissent en énergie électrique. Il s’agit d’une énergie renouvelable puisque le cycle de l’eau garantit le renouvellement annuel de la ressource. Le volume de production brute varie en fonction du niveau de pluviométrie. D’une manière générale, l’hydroélectricité permet, grâce aux retenues d’eau, de stocker de grands volumes d’eau et de produire de l’électricité à la demande, notamment lors des pics de consommation. En outre, l’hydroélectricité est à ce jour la seule solution de stockage de l’électricité à grande échelle et sur longue période, avec les réserves des grands barrages.

Géothermie pour la production de chaleur

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Géothermie (NuEnergy, 2019)
Ce terme recouvre diverses technologies radicalement différentes, mais qui exploitent toutes la chaleur de la croûte terrestre. La géothermie peu profonde (entre 5 et 10 mètres) utilise le concept de pompe à chaleur pour produire du chauffage, le sol restant à température constante toute l’année. La deuxième technologie, dite géothermie profonde, va chercher la chaleur beaucoup plus loin. La température moyenne de la croûte terrestre augmentant avec la profondeur, en moyenne de 3 °C tous les 100m, cette ressource permet d’alimenter des réseaux de chaleur.


Certaines énergies renouvelables sont dites intermittentes, c'est-à- dire qui sont dépendantes des conditions météorologiques pour la production d’énergies. Par exemple, les panneaux solaires ne peuvent pas produire d’électricité la nuit. L’énergie hydraulique, elle, n'est pas intermittente car de grands volumes d’eau sont stockés par des barrages qui produisent de l’électricité via des turbines une fois les vannes ouvertes. Cette énergie est donc produite à la demande et pourrait notamment couvrir les pics de consommation.
Il s’agit ici, et comme pour toutes les solutions envisageables pour lutter contre le changement climatique, de combiner des solutions de réduction des émissions et de productions d’énergies renouvelables. “La meilleure énergie c’est celle que l’on ne produit pas”.

Bien que les énergies renouvelables intermittentes dépendent de la météo, si elles sont installées de manière stratégique sur le territoire, elles pourraient couvrir une fourniture satisfaisante d'électricité au réseau. La mise en place d’un réseau électrique intelligent permettrait la réussite de la transition énergétique.
Selon l’Ademe, un réseau électrique intelligent est “un ensemble de technologies (composants, équipements électriques, logiciels et moyens de communication) intégrées au sein du système électrique et aux stratégies de gestion de ce système complexe. Ces nouvelles technologies doivent leur permettre d’intégrer efficacement les actions des différents utilisateurs, consommateurs et/ou producteurs afin de maintenir une fourniture d’électricité efficace, durable, économique et sécurisée.”
Ce type de réseau couvrirait, selon l'Ademe, les enjeux suivant :
  • la maîtrise de la demande avec des consommateurs plus actifs dans la gestion de leur consommation ;
  • l’insertion massive et décentralisée de moyens de production renouvelable sur les réseaux tout en limitant les coûts de raccordement et le déploiement de nouvelles lignes ;
  • l’optimisation des réseaux de distribution et de transport ;
  • l’insertion de nouveaux besoins vertueux pour l’environnement mais fortement consommateurs en puissance, tels que les véhicules électriques.

image Comparaison_nergies_v2.png (0.1MB)
Comparaison des énergies électriques (Colomer, 2023)

Les énergies renouvelables induisent des émissions de Gaz à Effet de Serre (GES) mais en quantité bien inférieure que les énergies fossiles (entre 8 et 150 fois moins).


1.4 L'enjeu de la gestion de l'eau


La France est à l’heure actuelle pourvu d’une grande ressource en eau douce avec 3 008 m3 par habitant et par an contre 2 400 m3 en Espagne ou 1 321 m3 en Allemagne. Le volume d’eau prélevé en France pour les cultures irriguées est de 1700 m3 par habitant et par an contre 4800 m3 en Espagne ou 4000 m3 en moyenne en Europe. Les prélèvements pour l’agriculture sont cependant concentrés en été ou ils représentent 70% du total prélevé (CGAAER, 2017).
Bien que la France soit aujourd'hui pourvu d'eau, les scénarios d’évolution du changement climatique nous montrent que cette ressource aurait tendance à diminuer et que chaque pays doit s’adapter.
“Le changement climatique est, selon le GIEC, généralisé, rapide et d’intensité croissante. Son impact potentiel sur la ressource en eau en France (avec une tendance à la baisse des précipitations en été, une diminution des débits d’étiage des cours d’eau, une baisse du niveau moyen mensuel des nappes…) est tel que le sujet de la gestion de l’eau agricole est devenu central. L’agriculture doit donc s’adapter pour économiser l’eau. Sa mutation ne passe pas par une réponse unique mais par la mobilisation simultanée de plusieurs leviers d’adaptation ou « panier de solutions », dont il convient de rechercher pour chaque territoire la combinaison la mieux adaptée.” Parangonnage sur les techniques et pratiques innovantes de gestion de l'eau en agriculture (vie publique, 2022)


En région méditerranéenne, 2 principaux effets du changement climatique impacteront et impactent déjà son cycle :


  • - La sécheresse
La sécheresse sera due à la diminution des précipitations en été et à l’augmentation de la température. Le niveau moyen mensuel des nappes d’eau du sol diminuera ainsi que le niveau des cours d’eau. La sécheresse sera principalement présente en été.

  • - Les événement climatiques extrêmes
Les fortes pluies seront récurrentes en dehors de l'été. L’eau de ces pluies n’est pas ou peu absorbée par le sol due à leur intensité ce qui entraîne des ruissellements en plus d’une non disponibilité pour les cultures lorsqu’elles ne sont pas détruites.


On dispose donc de 2 leviers sur la gestion de l’eau :


  • - Réduire la consommation d’eau
En agriculture, la réduction de la consommation d’eau peut passer par des technologies innovantes comme les Outils d’Aide à la Décision (OAD) ou l’agriculture de précision avec l’installation de station météo et de capteurs ou sondes connectées, l’utilisation de GPS pour cartographier les systèmes d’irrigation et détecter les zones ou les plantes sont en manque d’eau ou encore l’utilisation de drones et de Système d’Information Géographique (SIG). De plus les cultures demandeuses en eau peuvent être remplacées par des cultures moins exigeantes et supportant mieux la sécheresse.


  • - Renforcer la ressource en eau
“Quant au renforcement de la ressource en eau, celui-ci passe par un inventaire exhaustif de l’existant et de sa disponibilité, avant de songer à augmenter le stockage et à mobiliser des ressources alternatives, telles que la réutilisation des eaux usées traitées (REUT) ou le dessalement de l’eau de mer, souvent plus onéreuses.” Parangonnage sur les techniques et pratiques innovantes de gestion de l'eau en agriculture (vie publique, 2022)

En agriculture, renforcer la ressource en eau peut consister à améliorer la capacité des sols à retenir l’eau. La matière organique des sols permet d’augmenter sa capacité de rétention en eau, eau qui pourra être disponible pour les plantes ce qui réduira le ruissellement et l’érosion. Couvrir son sol via des couverts végétaux ou paillage permet de limiter l’évaporation de l’eau du sol et donc réduire les pertes ou améliorer la ressource. On peut également stocker de l’eau lors de pluies excessives pour l’utiliser en période de sécheresse ou même réutiliser des eaux usées.

Attention certaines pratiques de stockage de l’eau ont des effets néfastes sur sa qualité et sur la biodiversité, comme les méga bassines. Les méga bassines sont des ouvrages artificiels destinés à stocker l'eau prélevée l'hiver pour irriguer les cultures en période de sécheresse. L’eau de ces bassins est puisée dans les nappes phréatiques ou les cours d'eau entre novembre et mars pour remplacer les prélèvements l'été. Le stockage de ces eaux entraîne souvent une dégradation de sa qualité, avec notamment le développement d’algues, et renforce les problématiques d'assèchement des cours d’eau, de perturbation des écosystèmes aquatiques et de dégradation de la qualité et quantité d’eau des nappes phréatiques.
L’adaptation au changement climatique ne peut pas se faire au détriment des écosystèmes, ce qui est contre productif. Récolter de l’eau de pluie pour les cultures peut cependant être un option envisageable pour répondre à la problématique de la sécheresse mais, de manière générale, l’adaptation au changement climatique doit se faire par une combinaison de solutions. Dans ce cas-ci il est nécessaire de combiner des stratégies de réduction de consommation de l’eau avec des stratégies de renforcement de la ressource en eau.


Testez vos connaissances sur les impacts du changement climatique et les principaux enjeux







2. Les stratégies face au changement climatique et leurs moyens d’action


2.1 Les notions d’atténuation et d’adaptation au changement climatique


Il existe deux stratégies de lutte contre le changement climatique, indispensables pour réduire les risques liés à cette menace globale :
  • L’atténuation
  • L’adaptation


L’atténuation

Selon l’ADEME, une activité contribue à l’atténuation du changement climatique si elle contribue à la stabilisation des concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère à un niveau qui empêche toute perturbation anthropique dangereuse du système climatique. Concrètement il s’agit d'actions permettant de réduire l’émission de gaz à effet de serre ou de favoriser les puits de carbone.

Les leviers principaux d'atténuations sont :
  • La réduction de la consommation d’énergies fossiles globale.
  • La substitution des énergies fossiles par des énergies renouvelables.
  • La substitution des engrais minéraux par des engrais organiques
  • La mutation des principaux secteurs émetteurs de gaz à effets de serre (moins d’élevage de masse, plus de bois dans le bâtiment, favoriser les moyens de transports collectifs et électriques etc...).
  • Le développement de la reforestation à grande échelle et généraliser l’agriculture de conservation des sols et l’agroforesterie.

La forte dépendance de l'agriculture aux énergies fossiles, la rend fragile économiquement. Les initiatives d'atténuation du changement climatique poursuivent finalement le double objectif de:
  • Limiter les émissions de GES et donc lutter contre le réchauffement climatique.
  • Tendre vers une autonomie énergétique et donc économique.

Ainsi, la lutte contre le réchauffement climatique n'est pas qu'une simple histoire de carbone et d'écologie, mais aussi un pas vers la résilience économique.

L’adaptation

L'adaptation est tout autre chose. Celle-ci désigne les stratégies, initiatives et mesures visant à réduire la vulnérabilité des systèmes naturels et humains contre les effets du réchauffement climatique (IPPC 2010). On parle, pour l'homme, de se préparer aux conditions extrêmes et aux catastrophes des décennies à venir. Par exemple, anticiper la montée des océans, la raréfaction de la ressource en eau, les incendies plus fréquents ou même la migration d’espèces invasives et/ou pathologiques. Concernant l’environnement et l'agriculture, l'objectif est de favoriser la résilience des systèmes écologiques et agronomiques.


Les 4 thématiques centrales pour l’adaptation de l’agriculture
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4 thématiques centrales pour l'adaptation durable de l'agriculture en Europe (Agriadapt)

➱ Diversification :

Une plus grande diversification de manière générale, est régulièrement synonyme d’une adaptation durable des systèmes agricoles : diversification des variétés cultivées, des ressources fourragères, …

➱ Conservation des sols :

La recherche d’une amélioration du fonctionnement des sols agricoles est au cœur de la résilience des différents systèmes végétaux et animaux. La capacité des sols à mieux « absorber des à-coups climatiques » est alors mise en avant, que ce soit face aux excès d’eau ou bien à l’inverse face à un épisode de sécheresse. De nombreux co-bénéfices environnementaux sont associés aux pratiques de conservation des sols, dont le maintien voire la séquestration additionnelle de carbone dans les sols agricoles.

➱ Extensification :

L’extensification des pratiques agricoles a pour objectif de réduire la variabilité interannuelle liée aux impacts sur la production. Un système agricole dont la rentabilité économique est basée sur l’obtention d’un objectif de rendement très élevé sera d’autant plus vulnérable dans la période à venir sous dérèglements climatiques. Ainsi, cette extensification des pratiques agricoles (élevage et productions végétales) s’accompagne d’un travail parallèle sur la recherche d’une plus grande valeur ajoutée sur sa production. De nombreux co-bénéfices environnementaux sont associés à l’extensification, comme par exemple la réduction des intrants de type engrais de synthèse et produits phytosanitaires.

➱ Bâtiments d’élevage :

Des enjeux d’amélioration du bien-être des animaux d’élevage en période de vague de chaleur plus fréquentes et intenses dans la période à venir concernent toutes les filières d’élevage, et particulièrement les gros ruminants (bovin lait et bovin viande).



2.2 Atténuation et adaptation selon les pratiques agricoles



Quelles sont les moyens d’actions de l’agriculture pour atténuer ou s’adapter au changement climatique ? (liste non exhaustive)



Pratiques communes aux différents types d’agriculture


image Schema_attnuation_adaptation.png (0.2MB)
Schéma des pratiques agricoles selon leur stratégie (Colomer, 2023)

Les infrastructures agroécologiques
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Les infrastructures agroécologiques (Chambre d'agriculture de l'Aude)
Une infrastructure agroécologique (IAE), ou Surface d’Intérêt Écologique (SIE), correspond à tout habitat d’un agroécosystème dans ou autour duquel se développe une végétation spontanée ou semée, intentionnellement non récoltée. Cela correspond aux haies, bandes enherbées, fossés, mares,...Elles permettent d’augmenter le niveau de biodiversité en offrant un refuge aux auxiliaires de cultures et pollinisateurs et contribuent au bien-être animal. Elles peuvent, dans le cas des haies ou bandes enherbées en bordures de parcelles, lutter contre l’érosion des sols et faire effet tampon entre la parcelle et un cours d’eau limitant ainsi sa pollution.
Les IAE entrent dans une stratégie d’atténuation et d’adaptation au changement climatique car elles favorisent la biodiversité.

La perte de biodiversité sur terre est notamment une cause et une conséquence du changement climatique et a ainsi provoqué l’augmentation de la pression des ravageurs et maladies sur les cultures. Restaurer cette biodiversité permet de réduire la pression des ravageurs et d’améliorer la résilience des écosystèmes. Un écosystème plus résilient se remet plus vite des intempéries et perturbations, les cultures agricoles souffriront donc moins des effets du changement climatique. De plus les IAE permettent le stockage de carbone et comme nous l’avons vu dans ce module stocker du carbone dans les sols permet de réduire la quantité de GES dans l’atmosphère.



Les couverts végétaux

Les couvertures végétales, sous toutes les formes, s’inscrivent dans une démarche agroécologique car elles présentent de nombreux intérêts écologiques : protection de la vie du sol et de la biodiversité, prévention du lessivage des éléments nutritifs (C,N,P,K,etc.), amélioration du stockage du carbone, réduction de l’érosion et décompactage des sols (Justes and Richard, 2017). En plus de cela, les engrais végétaux (ou engrais verts) permettent de capturer et de remonter les éléments nutritifs du sol, d’enrichir le sol en azote pour les légumineuses et de les redistribuer à la culture suivante.
L’implantation de cultures intermédiaires peut également permettre d’enrayer le cycle de vie de certains ravageurs, maladies et adventices. (Pour en savoir plus voir la fiche Couverts végétaux du wiki) Cette pratique entre dans une stratégie d’atténuation et d'adaptation au changement climatique car elle favorise elle aussi la biodiversité et le stockage du carbone.



L'agrivoltaïsme
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L'agrivoltaïsme (Le monde de l'énergie, 2019)
L’agrivoltaisme est l’association de production d’énergie solaire photovoltaïque et de production agricole en dessous. Ce mode de culture permet de produire des énergies renouvelables tout en conservant l’espace de production. Les panneaux apportent de l’ombrage aux cultures, le choix des cultures est donc primordial.
Cette pratique entre dans une stratégie d’atténuation et d’adaptation au changement climatique car elle permet de produire des énergies renouvelables et donc de limiter les émissions de GES dues à la production d’électricité issues d’énergies fossiles et apportent de l’ombrage aux cultures ce qui permet de réduire les effets de la sécheresse.
Les panneaux photovoltaïques doivent, selon l’Ademe « apporter directement (sans intermédiaire) des services, et ce, sans induire une dégradation importante de la production agricole, ni diminution des revenus issus de cette production ». Pour certaines parcelles, des panneaux solaires ont pu être implantés sans interactions profondes avec le mode de production. L’agrivoltaïsme est une des solutions à envisager pour la lutte contre le changement climatique mais doit être pensée et réfléchie pour profiter pleinement des avantages de ce nouveau mode de production et limiter la mobilisation de terres agricoles abusive.

Pour aller plus loin sur les enjeux et dérives de l'agrivoltaïsme, vous pouvez lire cet article de Reporterre !
Les matières organiques et compost

L’apport de matière organique améliore la fertilité, la structure et la vie biologique d’un sol mais permet également de réduire la teneur en CO2 de l’atmosphère par la séquestration du carbone. Cette pratique entre dans une stratégie d’atténuation et d’adaptation au changement climatique car elle stocke du carbone atmosphérique, favorise la biodiversité et permet au sol de garder plus d’eau.



L’agroforesterie
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L'agroforesterie (Conso Globe, 2019)
L’agroforesterie recouvre l’ensemble des pratiques agricoles qui associent, sur une même parcelle, des arbres à une culture agricole et/ou de l’élevage. Bien menée, l’agroforesterie permet d’améliorer la fertilité du sol, sa texture et structure. La biomasse des arbres, riche en lignine, contribue à former un humus stable et fertile - litière aérienne et souterraine- et ses racines profondes permettent d’aller chercher loin les nutriments afin de les remonter à la surface. Elle permet également une meilleure utilisation des ressources du milieu et notamment de l’eau. L’arbre est un amortisseur climatique. En puisant et transpirant de l’eau depuis les couches profondes, il rafraîchit l’atmosphère en été, tandis que sa présence limite l’effet du vent et du sol, responsables d’importantes pertes d’eau par évaporation. Le renouvellement de l’air favorise l'évaporation de l’eau car l’humidité diminue (cet air n’est pas saturé en eau), cette eau évaporée provient de la surface du sol.

La pérennité des arbres permet de stocker du carbone, de favoriser la vie : les racines offrent une niche de choix pour héberger la vie du sol et limitent le gel hivernal et de lutter contre l’érosion.

Cette pratique permet de diversifier les activités économiques et de créer de nouvelles ressources : fruits, fourrage, litières, paillage, bois-énergie,… (pour en savoir plus voir la fiche agroforesterie du wiki) Cette pratique entre elle aussi dans une stratégie d’atténuation et d’adaptation au changement climatique pour le stockage du carbone, la biodiversité et l’adaptation au climat.

Pour plus de ressources rendez-vous sur le site d'Agroof SCOP


L’agriculture de conservation

L’agriculture de conservation est, selon la FAO, un système cultural qui permet de prévenir les pertes de terres arables tout en régénérant les terres dégradées. Elle favorise le maintien d'une couverture permanente du sol, une perturbation minimale du sol et la diversification des espèces végétales. Elle renforce la biodiversité et les processus biologiques naturels au-dessus et au-dessous de la surface du sol, ce qui contribue à accroître l'efficacité de l'utilisation de l'eau et des nutriments et à améliorer durablement la production végétale. Les principes de l’agriculture de conservation sont universellement applicables à tous les paysages agricoles et à toutes les utilisations des terres, avec des pratiques adaptées localement. Les interventions sur le sol, telles que la perturbation mécanique du sol, sont réduites au strict minimum ou évitées, et l'utilisation d'intrants externes, tels que les produits agrochimiques et les éléments nutritifs pour les plantes d'origine minérale ou organique, est limitée.


Atténuation


Le non labour

Le non-labour avec couvert végétal permet de se préserver contre le stress hydrique de même que l’optimisation des potentialités de développement racinaire améliore l’alimentation hydrique de la plante. Pour atténuer les adventices favorisées par le non-labour, il faudra allonger les rotations et prévoir un enherbement permanent. Outre la maîtrise des mauvaises herbes, il permet une limitation efficace de l’évaporation (beaucoup plus forte sur sol nu).
Le travail du sol peut dans une certaine mesure déstocker du carbone du sol et surtout limiter la vie biologique du sol responsable notamment de la décomposition des matières organiques fraîches en humus.
Les recherches menées par ARVALIS - Institut du végétal à Boigneville montrent qu'à moyen terme (40 ans) le travail du sol a peu d’impact sur le déstockage du carbone. Le stockage supplémentaire de carbone n’est pas irréversible et les parcelles menées en semis direct ont peu de différence au niveau des stock de carbone que les parcelles labourées. Le non travail du sol (ou limité) offre cependant de plus grand stock de carbone (que le labour) lorsqu'un couvert végétal est implanté. Au-delà du stockage du carbone, le non labour est bénéfique pour la vie biologique du sol et donc pour la structure du sol, la matière organique, la rétention en eau et globalement pour la résilience de l’agroécosystème.



Réduire sa consommation en énergies fossiles

Réduire sa consommation en énergies fossiles permet la réduction des émissions de gaz à effet de serre mais permet également de faire des économies et d’être plus autonome. Substituer les engrais minéraux par des engrais organiques permet de réduire grandement la consommation agricole en énergies fossiles sachant que 1 kg d’engrais azoté nécessite l’équivalent d’1kg de pétrole.



Adaptation


L’agriculture de précision
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Agriculture de précision (AgriFac)
Elle consiste à mettre la "bonne dose (insecticides, eau,...) au bon moment" et au bon endroit pour intervenir sur les différentes cultures de l’exploitation agricole via de nouvelles technologies. L’utilisation de ces outils permettent de limiter l’utilisation d’intrants. Cette pratique permet l’adaptation au changement climatique car elle permet de réduire l’utilisation d’intrants et d’eau. L'utilisation de produits chimiques de synthèse est dangereuse pour la biodiversité, la pollution des eaux (souterraines et de surfaces) et la santé humaine, même à petite dose. Il est préférable de les substituer par des produits de biocontrôle et des pratiques prophylactiques (prévenir l'apparition des ravageurs et maladies).



Les variétés résistantes, précoces et peu sensibles à la sécheresse

Ces variétés permettent de s’adapter au changement climatique.
Les variétés résistantes sont le fruit de recherches génétiques visant à réduire l’impact des maladies, ravageurs ou de la sécheresse sur les cultures et donc limiter les pertes de rendements.
Les variétés précoces sont des variétés pouvant être implantées plus tôt dans la saison qu’une variété classique. Cela permet d’éviter les périodes de sécheresse, de forte pression de ravageurs ou de fortes pluies. Pour les cultures automnales cela peut permettre d’augmenter la quantité de lumière jour en début de plantation.
Les variétés ou cultures peu sensibles à la sécheresse sont moins demandeuses en eau. Elles permettent de diminuer sa quantité d'eau utilisée et sont plus résilientes.



Le biocontrôle
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© Christian Musat
Le biocontrôle est l’utilisation d’organismes ou de leurs produits dans le but de lutter contre les ravageurs et pathogène des cultures. C’est une alternative à l’utilisation de produits phytosanitaires conventionnels. Cette pratique permet de favoriser la biodiversité et comme nous l’avons vu précédemment elle permet la résilience des écosystèmes et donc de s’adapter au changement climatique.
Le biocontrôle comprend : favoriser les auxiliaires ou repousser les ravageurs. Parmi les solutions de biocontrôle on peut trouver l’implantation de haies, de plantes compagnes, l’utilisation d’auxiliaires, de bactéries ou encore de phéromones.



Les associations de cultures
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Association de cultures (BioPotager, 2020)
Une association de cultures consiste à associer des espèces ou des variétés cultivées sur la même surface. "Les espèces ou variétés ne sont pas nécessairement semées et récoltées en même temps, mais doivent cohabiter pendant une période significative de leur croissance. Les plantes peuvent être mélangées dans la parcelle (semis d’un mélange de graines ou semis/ plantation en plusieurs fois) ou cultivées en rangs ou bandes alternés. Le choix des espèces ou des variétés est fonction des débouchés, des caractéristiques physiologiques afin de récolter le mélange dans de bonnes conditions, et des objectifs recherchés (éviter un bio-agresseur, limiter le salissement de la parcelle…)."
Source : ECOPHYTO – Guide pratique pour la conception de systèmes de culture légumiers économes en produits phytopharmaceutiques.
Cette pratique permet de favoriser la biodiversité et peut permettre la réduction de la pression des ravageurs et maladies.



Protéger les cultures du soleil

De manière générale, protéger les cultures du soleil (agroforesterie, blanchiment de serre, ombrière photovoltaïque, serre solaire…) permet de s’adapter aux effets du changement climatique dû aux sécheresse et rayonnement importants.



La gestion de l’eau

Nous avons vu précédemment des pistes d’adaptation pour la gestion de l’eau, mettre en place ce type de stratégie (système d’irrigation économe, stockage de l’eau de pluie, planter des arbres…) permet de limiter les effets du changement climatique et donc de s’y adapter.



Pratiques spécifiques


Elevage
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L’agroécologie au service de l’autonomie alimentaire des élevages laitiers de brebis (INRAE, 2019)

  • Moderniser les bâtiments d’élevage : limite les émissions de GES en procédant à une isolation thermique efficace, en réduisant la consommation électrique et en récupérant la chaleur, chauffe-eaux solaires ou même en en produisant de l’électricité par le biais de panneaux photovoltaïques sur les toits
  • Préserver et diversifier les prairies permanentes ou temporaires : favorise la biodiversité et stockage du carbone
  • La méthanisation : processus de décomposition de matières pourrissables (putrescibles) par des bactéries qui agissent en l’absence d’air. Ce procédé permet de générer une énergie renouvelable, du biogaz qui peut être transformé en chaleur, en électricité et en carburant pour véhicules.
  • L’origine et la qualité de l’alimentation animale : Produire l'alimentation de son cheptel ou l'acheter localement permet de réduire les émissions de GES. En effet les concentrés protéiques proviennent souvent du Brésil où la foret amazonienne est déforestée pour pouvoir produire du soja pour l'alimentation d'animaux d'élevage.
  • Pratiques d’élevage et sélection génétique : diminuer la taille des élevages en allongeant la durée de vie des reproductrices et réduisant le cheptel de renouvellement (réduit les émissions de GES)
  • Production et gestion des effluents : diminution en volume et en émissions par une alimentation adaptée, couverture des fosses à lisier… (réduit les émissions de GES et pollution des eaux)
  • Autonomie alimentaire du troupeau : passage à l’herbe, gestion des prairies et des parcours, arbres fourragers, séchage en grange, utilisation de graines germées, implantation de sorgho fourrager en dérobé… (réduit les émissions de GES et favorise le stockage de carbone)
  • Bien être animal: réchauffer l’eau des abreuvoirs avec la chaleur du lait, planter des arbres d’ombrages… (permet de limiter les effets du changement climatique, notamment les sécheresses)



Viticulture
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Couvert en vigne (Agriculture de Conservation)
  • Les couverts végétaux : favorise la biodiversité, le stockage du carbone et la capacité des sols à retenir l’eau
  • Réduire le nombre de passages pour la gestion de l’herbe inter rang et sous le rang : introduction d’animaux, tonte de l’herbe par les moutons, utilisation de matériel combiné… (favorise la biodiversité des sols, favorise le stockage du carbone)
  • Choix des cépages : peut réduire les effets du changement climatique et la pression des ravageurs et maladies
  • Protéger le sol : enherbement inter rang, ombrière photovoltaïque amovible sur le rang… (favorise la biodiversité, le stockage du carbone, limite les rayonnements)
  • Isolation de la cave de vinification, thermorégulation des cuves et isolation, sur ventilation nocturne, puits canadiens… (réduit les émissions de GES)



Testez vos connaissances sur les stratégies face au changement climatique et leurs moyens d'action







Changement climatique et impact en agriculture


Bienvenu ! Au cours de ce module nous allons approcher la question du changement climatique et plus précisément dans le contexte agricole. Avant de rentrer dans le vif du sujet nous vous invitons à répondre au questionnaire ci-dessous:

Expliquez vos représentations sur les changements climatiques grâce à ce quiz !




Introduction



Le changement climatique expliqué par Jamy ; https://www.youtube.com/watch?v=dnhMJ3inEks


Le climat est en train de changer, avec des conséquences inédites sur l'accès à l’énergie, à l'eau, sur les équilibres géostratégiques, les mouvements de population, les écosystèmes...Réduire les émissions de gaz à effet de serre est primordial, car ces émissions sont le moteur du changement climatique. Or, plus le changement climatique sera important, plus l’équilibre des enjeux environnementaux, économiques, éthiques et sociaux sera difficile à réaliser. C’est pourquoi lors de l’accord de Paris, en décembre 2015, 192 pays se sont engagés à limiter leurs émissions pour contenir le réchauffement moyen, d’ici la fin du siècle, en dessous de +2 °C. Mais la réduction des émissions de gaz à effet de serre ne suffit pas pour stopper le changement climatique : les gaz déjà émis s’accumulent dans l’atmosphère et le phénomène se poursuivra longtemps, après 2100 selon le GIEC*. L’évolution des conditions climatiques impose donc une nouvelle donne : les infrastructures, les investissements actuels et les activités humaines doivent prendre en compte l’évolution à venir du climat et permettre de s’y adapter progressivement.
Le GIEC est le Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat. Ses rapports synthétisent les travaux publiés de milliers de chercheurs analysant les tendances et prévisions mondiales en matière de changements climatiques. Il a été créé en 1988 par l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM) et le Programme pour l’Environnement des Nations Unies (PNUE).

  • 1. Qu'est ce que le changement climatique ?

  • Météo et climat
Les prévisions météorologiques n’ont de validité que localement et pour une période courte, de quelques jours. C’est pourquoi une période de froid prononcée localement, ne remet pas en cause la réalité du réchauffement planétaire. De même, une tempête inhabituellement violente n’est pas forcément une preuve de modification du climat. Pour l’affirmer, il faut pouvoir constater que la fréquence d’un événement climatique augmente de façon significative dans une région donnée et sur une longue période.

Le climat désigne les valeurs moyennes des paramètres météorologiques (précipitations, températures, nébulosité...) mesurées sur de longues périodes et sur des secteurs géographiques vastes et bien définis, appelés zones climatiques. 30 ans d’observations sont nécessaires pour définir des caractéristiques d’ordre climatique. L’observation d’un phénomène météorologique, pris isolément, ne renseigne pas sur l’évolution du climat. Il est ainsi plus facile de percevoir les changements de météo, sur du court terme, que l’évolution du climat sur le long terme
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Anomalies observées des températures moyennes annuelles

  • L'effet de serre
L'effet de serre est un processus naturel de réchauffement de l'atmosphère qui intervient dans le bilan radiatif de la Terre. Il est dû aux Gaz à Effet de Serre contenus dans l'atmosphère, à savoir principalement la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone CO2 et le méthane CH4. Ils maintiennent ainsi la température sur Terre à une moyenne d’environ 15 °C. Sans eux, cette moyenne descendrait à -18 °C, interdisant le développement de la vie.

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L'effet de serre, essentiel à la vie sur Terre

La vapeur d'eau est le gaz à effet de serre le plus abondant et occupe de 0,4 à 4 % du volume atmosphérique. Tous les autres gaz à effet de serre occupent moins de 0,1 % de ce volume. Les gaz à effet de serre ne captent pas tous les rayons infrarouges de la même façon, de plus leur durée de vie dans l’atmosphère peut varier de quelques heures à plusieurs milliers d’années. Leur pouvoir de réchauffement global, c’est-à-dire leur influence sur l’effet de serre, peut ainsi varier largement

Les émissions de gaz à effet de serre dues aux activités humaines se sont intensifiées depuis 1850, et la planète n’est pas capable de les équilibrer dans le cycle du carbone : les gaz à effet de serre s’accumulent donc dans l’atmosphère.

L’effet de serre est un phénomène très sensible aux variations de la composition de l’atmosphère. La hausse des émissions de gaz à effet de serre modifie cette composition, provoquant une augmentation de l’effet de serre. La chaleur est piégée à la surface de la Terre. Ce déséquilibre entraîne un réchauffement planétaire. Depuis le début du XXe siècle, la température de la planète a augmenté de 1,1 °C.


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La hausse des gaz à effet de serre, source de déséquilibre
Cette augmentation brutale est sans précédent. Même si certains gaz à effet de serre sont maintenant interdits ou réglementés, leur longue durée de vie dans l’atmosphère rend leurs impacts sensibles pendant encore de nombreuses années.

  • 2. Notions technique pour aborder le module de formation
    • Notion de base : qualifier l'énergie
La calorie est une ancienne unité d'énergie. C'est la quantité d'énergie nécessaire pour élever la température d’un gramme d'eau liquide de 14,5 à 15,5 °C. Elle vaut environ 4,185 5 joules. C'est une unité hors du système international qui n'est tout au plus utilisée qu'en diététique aujourd'hui pour exprimer la valeur énergétique des aliments.

Le Joule est une unité du Système international qui quantifie l'énergie, le travail et la quantité de chaleur. Le joule étant une très petite quantité d'énergie par rapport à celles mises en jeu dans certains domaines, on utilise plutôt les kilo joules (kJ), Méga joules (MJ) ou Giga joules (GJ).
  • L’effet joule se matérialise par la chaleur qui se dégage lors du passage du courant électrique au sein de matériaux conducteurs comme les câbles en cuivre. Cette chaleur est due à la résistance opposée par les conducteurs et leurs atomes au courant électrique.

Conversion :
Une calorie = 4,186 8 joules
Un kiloWatt-heure = 0,0036 GJ <=> 1GJ = 278 kWh
Pour visualiser les quantités on peut passer :
  • Par des équivalents litre de fioul (EQF) : 1 GJ = 24 EQF (environ) ou 0,024 TEP
  • Par des tonnes équivalent pétrole (TEP) énergie produite par la combustion d'une tonne de pétrole brut : 1 TEP = 11 630 kWh soit environ 42 GJ

image tableau_quivalences__PPT_Didier_James_.png (93.7kB)

  • Comparer les énergies
Avec les GJ, on peut ainsi comparer les énergies entre elles :

GPL : l’énergie dégagée par la combustion d'une tonne de ce combustible est de 46 GJ ; 1 tonne de ce combustible vaut 1,095 TEP.
Essence : l’énergie dégagée par la combustion d'une tonne de ce combustible est de 44 GJ ; 1 tonne de ce combustible vaut 1,048 TEP
Houille (charbon à 85% de carbone) : l’énergie dégagée par la combustion d'une tonne de ce combustible est de 26 Gj ; 1 tonne de ce combustible vaut 0,619 TEP.


Pétrole brut, gazole : l’énergie dégagée par la combustion d'une tonne de ce combustible est d’environ 42 Gj ; 1 tonne de ce combustible = 1 TEP.


1. Les impacts du changement climatique sur l'agriculture et les principaux enjeux


1.1 Les impacts du changement climatique sur l'agriculture

On peut déjà constater les effets du changement climatique sur l’agriculture de part :
  • L’accélération du rythme des phases de végétation (rythmes phénologiques) et avancement probable des dates de récolte
  • La variation des rendements
  • Le risque de sécheresse
  • La modification de la pression des ravageurs et pathogènes
  • La modification du calendrier de travail
  • Les difficultés de stockage des récoltes

L’agriculture doit ainsi relever plusieurs défis face au changement climatique et ses impacts sur l’activité, en particulier :
  • La gestion de l’eau (irrigation, gestion des ressources en lien les autres secteurs…) ;
  • La gestion des sols (qualité et résistance aux sécheresses…) ;
  • Pour certaines cultures, une possible remontée des zones de production vers le nord et des difficultés potentielles de production dans le sud ;
  • Une variabilité des revenus plus forte et une fragilisation de certains systèmes ;
  • La nécessité de développer du conseil à long terme pour anticiper les phénomènes climatiques à l’échelle des régions et orienter les systèmes de production et les filières.




Les impacts en Occitanie

Comme pour les autres régions du monde, le changement climatique impacte la biodiversité, le cycle de l’eau et la santé humaine en Occitanie.

La hausse des températures impacte déjà l’agriculture d’Occitanie avec des sécheresses et avancement de dates de récoltes. Les chercheurs peuvent à présent déterminer si un événement climatique est dû au changement climatique (Sebastián Escalón, 2022) avec l’attribution des phénomènes extrêmes. Le gel de 2021 a été attribué au changement climatique et ce type d'événement deviendrait récurrent. En effet avec la hausse des températures en hiver le débourrement survient plus tôt dans la saison mais le risque de gel lui est toujours présent, la période de risque de gel se rallonge.

La tropicalisation du sud de la France a été évoqué dans certains articles ou ouvrages pour décrire la hausse d'événements climatiques extrêmes, notamment les pluies et inondations en hiver ou encore la prolifération d’espèces exotiques comme le moustique tigre.



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Simulations climatiques pour la métropole (Drias, 2023)

Comme le montre la figure ci-dessus, sans mise en place de politique climatique consistante, la température annuelle moyenne des côtes méditerranéennes françaises pourrait atteindre les 18°C d’ici 2041 soit la température annuelle moyenne de Casablanca depuis les 20 dernières années.

L’augmentation de la température estivale moyenne ainsi que la baisse des précipitations en été impactera particulièrement la région Occitanie ce qui posera des problèmes d’accès à l’eau. La diminution de la quantité d’eau douce présente en France nécessitera que l’agriculture adapte ses pratiques d’irrigation et change de production. L’enjeu de la gestion de l’eau sera abordé plus loin dans ce module.

Le tourisme, activité de diversification pour certains agriculteurs avec l'accueil à la ferme ou l’agritourisme, sera impacté en Occitanie notamment avec des risques d’incendies accrus, des canicules prolongées ou encore la hausse du niveau de la mer. De plus, dans la perspective d’un scénario d’adaptation au changement climatique, ce secteur d'activité pourrait se modifier.





Il est important de retenir que, pour lutter contre le changement climatique, un ensemble de solutions doivent être combinées afin de mettre en place une transition durable et adaptée. Les solutions d’adaptation doivent accompagner les stratégies de réduction des émissions et non les remplacer. Réduire les émissions de Gaz à Effet de Serre ne signifie pas abandonner nos modes de vies actuels mais transformer nos industries est indispensable pour cette transition. Les gouvernements doivent initier et accompagner les changements nécessaires, d’abord car ils sont responsables de services émetteurs de GES (réseaux de transports, réseau électrique, administrations publiques,...) et car sans réglementations peu d’entreprises privés mettront en place des solutions d'atténuation et d’adaptation au changement climatique.

Selon l'Insee, “L'empreinte carbone de la France représente la quantité de gaz à effet de serre (GES) induite par la demande finale intérieure d'un pays (consommation des ménages, des administrations publiques et des organismes à but non lucratif et les investissements), que les biens ou services consommés soient produits sur le territoire national ou importés.” Il est possible de calculer son empreinte carbone individuelle avec notamment Nos Gestes Climat, outil créé par l’Ademe. Pour calculer son empreinte carbone allez faire le test sur Nos Gestes Climat. Ce test rapide permet d'avoir une idée de notre empreinte carbone "individuelle" et propose des solutions pour la diminuer.

Impacts, enjeux et stratégies face au changement climatique


Bienvenue !

Au cours de ce module nous allons approcher la question du changement climatique et plus précisément dans le contexte agricole. Nous essayerons ici de mieux comprendre les enjeux du changement climatique (énergies renouvelables, émissions de GES, ressource en eau), ainsi que les impacts actuels sur les activités agricoles de notre région. Nous verrons ensuite les stratégies et pratiques pouvant être mises en place comme moyen de lutte.


Introduction

Le changement climatique est principalement dû aux gaz à effet de serre (GES). Déjà présent dans l’atmosphère, leur concentrations a augmenté due à l’activité humaine ce qui crée un déséquilibre et provoque le réchauffement de la Terre. La planète se réchauffant, l’évaporation de l’eau des mers et océans augmente et provoque des aléas climatiques extrêmes plus fréquents (pluies, orages, vents...). Le changement des climats sur la terre entraîne la disparition de certaines espèces (plantes, animaux, insectes) et la prolifération d’autres. Nous verrons dans ce module que deux stratégies peuvent être mise en place pour lutter contre le changement climatique : limiter nos émissions et adapter nos modes de vies et pratiques à ces changements.



4 minutes pour comprendre le changement climatique ; https://www.youtube.com/watch?v=t9f39nukKBY

Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) a publié début 2023 de nouveaux rapports sur les aspects scientifiques du changement climatique, les impacts et vulnérabilités des systèmes socio-économiques et naturels, et sur les solutions envisageables. L’origine du changement climatique est à présent indiscutable, il est causé par l’activité humaine. La réponse politique au changement climatique est insuffisante, les gouvernements doivent mettre en place des politiques de lutte rapidement et de manière consistante pour le limiter. Les pays du Nord (occident) sont les pays émettant le plus de Gaz à Effet de Serres et sont donc majoritairement responsables du changement climatique et donc des conséquences que subissent les pays du Sud.

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Source : Publication du 6e rapport de synthèse du GIEC (Ministère de l'Ecologie Energie Territoires, 2023)

Comme la publication ci dessus le montre, le problème ici est la hausse de la température de la planète qui est causé par l’augmentation des émissions des gaz à effet de serre ce qui entraîne des risques d’aléas climatiques plus élevés. Ce problème impact :
  • La biodiversité avec le déplacement et l’extinction d’espèces et l’apparition d’espèces exotiques envahissantes à de nouveaux endroits sur la planète
  • La santé humaine avec la diminution de la quantité et de la qualité de l’eau potable, des risques de déshydratation et d’hyperthermie et l’augmentation des risques de maladies et d’allergies des populations. Les rendements agricoles sont impactés ce qui provoque la hausse des prix et l’insécurité alimentaire.

Plusieurs solutions globales pour limiter ces impacts existent :
  • Diminuer notre consommation et l’utilisation d' énergies fossiles et augmenter la production d’énergies renouvelables
  • Rénover les bâtiments pour plus d’autonomie énergétique
  • Réduire les déchets et déplacements polluants
  • Augmenter la plantation d’arbres et produire de manière agroécologique




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