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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.

image Consommation_dnergue_finale_par_lagriculture_franaise.png (0.1MB)
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.

image Production_dnergie_renouvelable_en_France.png (30.5kB)
Production d'énergies renouvelables en France


image Dpense_dnergie_pour_la_ferme_France.png (74.3kB)
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

image volaille.jpg (12.3kB)
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.

image attenuation_adaptation_cc_oieau_1.png (0.1MB)
Deux approches complémentaires pour faire face au réchauffement climatique

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

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 :

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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.
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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

Changement climatique et impact en agriculture


Bienvenu ! Au cours de ce module de formation 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
image Tendances__la_hausse__ADEME__guide_changement_climatique_en_10_questions.png (34.2kB)
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.

image effet_de_serre__ADEME__guide_changement_climatique_en_10_questions.png (41.3kB)
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.


image effet_de_serre_2_ADEME__guide_changement_climatique_en_10_questions.png (22.9kB)
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.


1.1. 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

image mission_ch4.png (53.1kB)
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).

image Evolution_stock_carbone.png (0.3MB)
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.
* Dans son rapport précédent, le GIEC avait proposé des scénarios d’évolution nommés SRES. Le scénario SRES A2 est l’équivalent du RCP 8.5 (scénario extrême).

✔ Indicateurs agro-climatiques


En fonction des différents systèmes de production, on peut définir des indicateurs dit agro-climatiques qui vont être déterminants pour suivre l’impact du changement climatique sur les productions agricoles.

On peut, par exemple citer :
  • Indicateurs généraux : pluie, températures, etc.
  • Indicateurs fourragers : date démarrage pousse de l’herbe, date de fauche tardive, etc.
  • Indicateurs céréales hiver : stress hydrique et thermique de fin de cycle, etc.
  • Indicateurs cultures estivales : températures > 32°C, déficit hydrique estival, etc.
  • Indicateurs colza : sécheresse au semis, etc.
  • Indicateurs vigne et arbo : date du dernier gel, indice héliothermique de Huglin, etc.
  • 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 :

image IAC_stress_thermique_estival.png (61.9kB)
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

image IAC_deficit_hydrique.png (67.1kB)
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) !

image IAC_indice_heliothermique_Huglin.png (54.5kB)
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

image Evolution_Nb_j_gel_LR_Meteo_France.png (16.0kB)
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 :




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