Impacts, enjeux et stratégies face au changement climatique

Introduction et définitions
1. Les impacts du changement climatique sur l'agriculture et les principaux enjeux
Testez vos connaissances sur la partie 1 !

2. Les stratégies face au changement climatique et leurs moyens d'actions
Testez vos connaissances sur la partie 2 !

Conclusion et ressources

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).

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 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.

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