Agriculture Biologique Agroécologie et changement climatique

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Adrien Richard
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Marc Tchamitchian, INRA Unité Ecodéveloppement Avignon

Didier Andrivon, INRA UMR IGEPP Rennes Séminaire

1 Agriculture Biologique Agroécologie et changement climatique Marc Benoit, INRA UMRH Clermont-Ferrand Marc Tchamitchian, INRA Unité Ecodéveloppement Avignon Servane Penvern, INRA Unité Ecodéveloppement Avignon Didier Andrivon, INRA UMR IGEPP Rennes Séminaire «Recherche et adaptation au changement 10 et 11 climatique mars 2016»

2 Agriculture biologique : cadrage AB : 4 principes (IFOAM) : health, ecology, fairness, care Ecolgy bouclage des cycles, complémentarité PV-PA (lien au sol) AB : un cahier des charges dont : absence de produits chimiques de synthèse AB : des inputs à prix élevé (fertilisants, aliments bétail ) limitant leur utilisation Forte réduction de l utilisation d intrants Mise en œuvre des principes de l agroécologie

3 Quelques chiffres sur l AB (Monde et Europe) Chiffre d affaire de l AB en Europe

4 2-Essai de repositionnement des concepts De quels types d agriculture parle-t-on? 1. Agriculture actuelle (pas toujours optimisée) 2. Agriculture avec «du bon sens agronomique» 3. Agriculture prenant largement en compte l agroécologie 4. Agriculture biologique Quelles conséquences en termes D inputs et d outputs D impacts environnementaux (GES et énergie, pesticides) D efficience de production (économique) Liens ACCAF Sensibilité aux aléas (techn, éco., climat) Adaptation aux changements climatiques

5 Indice Performances comparées entre agricultures 1/2 Schématique Eclairer les principaux enjeux (ex : système polyculture-élevage) Flux économiques : inputs et outputs Production/ha % Inputs/ha 0 Efficience économique Indice GES et énergie non renouv. GES/kg produit Energie/kg produit

6 120 Performances comparées entres agricultures 2/2 Présentation schématique Eclairer les principaux enjeux (ex : système polyculture-élevage) Pollution milieu (pest.) 120 Aléas Aléas économiques Aléas Techniques Aléas climatiques

Performances environnementales : globalement favorables Synthèse Fleury et al 2011 d après Mondelaers 2009, François 2005, Lötter 2003, Stolze

7 Performances environnementales : globalement favorables Synthèse Fleury et al 2011 d après Mondelaers 2009, François 2005, Lötter 2003, Stolze 2000 De quelle unité fonctionnelle parle-t-on? Indicateurs par ha toujours favorables Plus mitigé par kg de denrée produite (ex : GES et énergie)

8 Etude des bilans GES : Bio vs conventionnels Illustration des facteurs majeurs du bilan et des effets de compensation Ex 1: Elevages ovins viande Base : 1180 années-élevages n = 49 par an en moyenne ( ) en plaine et en montagne Grande diversité de systèmes Conventionnels et AB, montagne et plaine Séminaire «Recherche et adaptation au changement climatique 8»

9 Emission de GES (ACV) : niveau moyen et composantes Emissions brutes (toutes fermes) : CO 2 21% N 2 O 18% CH 4 61% Plus de plein air (alimentation herbe) Fumier 23% CH4 Incidences pour AB : Entérique 77% Productivité animale en retrait Séminaire «Recherche et adaptation au changement climatique 9»

10 Emission de GES (ACV) (suite) Autres 9% Divers élevage 18% Peu/pas d engrais Engrais 20% CO 2 Aliments ach 33% Prod pétrol. Recherche d autonomie N 2 O Peu/pas d engrais Engrais N 17% Lessivage Déjections 61% Plus de plein air (alimentation herbe) 10

11 GES: Conventionel vs AB Kg EqCO 2 / kg carcasse % Emissions brutes +33% Séquestration (p=0.004) -7% Emissions nettes Conventional (n=1089) Effet majeur du CH 4, +/- compensé par tous les autres postes Séminaire «Recherche et adaptation au changement climatique 11»

12 Variabilité des émissions de GES Premier facteur explicatif : niveau de productivité numérique Kg CO 2 Eq /kg carcasse AB (1180 fermes, 24 ans) Effet de seuil : Productivité numérique% Séminaire «Recherche et adaptation au changement climatique 12»

13 Relation entre productivité animale et émissions GES/kg produit : Elevage bovin laitier

14 Variabilité de la consommation d énergie Avant tout : lien avec l autonomie fourragère (% de viande produite restante après avoir payé les aliments non fourragers, en constants ) MJ/kg carcasse AB (1180 fermes, 24 ans) Autonomie fourragère % Séminaire «Recherche et adaptation au changement climatique 14»

15 40 20 Prairies et séquestration du Carbone % Eq CO 2 séquestré / EqCO 2 émis 100% prairies permanentes Niveau de chargement (& CH 4 /ha) X % de Prairies Perm. et cultures 0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2 2,25 AB Céréales achetées en conventionnel : déstockage externalisé -20 Chargement UGB/ha SFP P.Tempor.+céréales Séminaire «Recherche et adaptation au changement climatique 15»

16 Emissions de GES : Exemple : Céréales en fermes de polyculture élevage bovin Moyenne 5 années ( ) (n=54+12) - Centre France - Réseau INRA Clermont-Fd Conv AB % AB/Conv Nombre total d ha céréales Rendement Qx/ha % Produits pétroliers EqCO 2 /T % Engrais (dont Azote) EqCO 2 /T % Traitement EqCO 2 /T % Autres EqCO 2 /T % Total EqCO 2 /T % EqCO 2 / ha : -70 %

17 Synthèse : Elevage (herbivores) Quelques facteurs déterminants Niveau de productivité animale dans un premier temps favorable (CH 4 /kg) puis nul (coûts induits) Systèmes valorisant l herbe (AB ) : en position favorable Séquestration carbone Intérêt des légumineuses (pas d engrais azoté) Limitation achats concentrés (CO 2 indirect) Moins de déjections et CH 4 & N 2 O liés aux déjections si plus de pâturage Cultures Conventionnel dilution des coûts de mécanisation ( CO 2 direct et indirect) Coût «GES» de la fertilisation azotée majeur et très élevé AB Intérêt de l association Elevage-Cultures (cycles minéraux, maladies ) Complexité de conception et adaptation à chaque contexte Effets utilisation des pesticides : peu d incidence directe sur GES? des effets via les microorganismes et faune du sol (plusieurs études sur herbicides/ vie microbienne sol) séquestration? Minéralisation?

18 Rencontre cellule ACCAF Principaux éléments discutés Atténuation Relocalisation des productions : effet sur émissions de GES discutable Aspect majeur de la fertilisation azotée Séquestration C dans les sols plus de MO. Infrastructures paysagères (C) Aspects indirects de la prod/conso en AB Ressource en eau sauvegardée nombreux effets induits (conso eau en bouteille, transport ) Si moins de MJ/kg denrée moins de cult énergétiques? évaluer les effets globaux Moins de produits carnés consommés en AB moins de CH 4, question LUC NB : Cf étude évaluations économiques des externalités de l AB et appel offre à venir (aut 2016?) Adaptation Diversification moindre sensibilité évènements extrêmes et meilleure adaptation changement Infrastructures paysagères (haie) (efficience de l eau, évènements extrêmes, ressources ) Nouveaux ravageurs/maladies un temps d adaptation plus important? ou la richesse (complexité) écologique du milieu vue comme atout? Utilisation de populations plutôt que lignées Séquestration C dans les sols plus de MO ; résistance sécheresse.

19 Discussion - Conclusion AB et agroécologie : problématiques proches vis-à-vis du changt climat. La diversification (productions, ressources) : un élément fondamental de l adaptation AB : prototype poussé de l AE mais pas forcément plus performant (vis-à-vis de la mitigation voire de l adaptation au CC) que des systèmes AE Contribution des projets AgriBio à la question du changement climatique (systèmes «situés»)

20 Programmes Inra - AgriBio et changement climatique Projets abordant la question du changement climatique (atténuation, adaptation)

21 AgriBio 3 et changement climatique : aléas et adaptations systémiques PERMISSYON (Gestion des périodes de mises bas pour sécuriser des systèmes herbagers productifs et autonomes). Effet d aléas climatiques sur systèmes herbagers VERPAT Biodégradabilité de la MO meilleure en compost % vermicompost (à préférer en sols tropicaux déjà pauvres, encore plus avec changement climatique) EPAB Diversifications (agronomique, économique) source de résilience aux aléas. Adapter les indicateurs de performance aux système de valeur (rdt -> rdt+autonomie, impact env -> impact + ressources ) Quelle évolution des systèmes de valeurs?

22 AgriBio 4 et changement climatique : aléas et caractérisation ALECAPAB Variabilité des rendements AB, spatiale et temporelle, face aux aléas climatiques (+ AB/AC et N/S) VIBRATO ACV de systèmes viticoles : dynamiques d évolution lors de la conversion et dépendance aux conditions climatiques.

23 AgriBio 4 et changement climatique : adaptation et diversité systémique SALAMIX : Mixité meilleure productivité animale et moins de ressources (conc) moins de CH4 et de CO2 / kg viande produite. Sequestration C?? UGEBIO (Utilisation et gestion de la biodiversité cultivée en agriculture biologique): sélection décentralisée et participative d'idéotypes adaptés aux conduites de l AB aux conditions agro-pédo-climatiques locales et à une certaine adaptabilité (variété-population).

24 AgriBio 4 et changement climatique : des idées réserve : caractérisation, adaptation et conception Legursud (UMR IATE, UE DIASCOPE, Montpellier) Reconcevoir les systèmes de culture pour répondre aux évolutions du climat (réduction pluvio et augmentation des T estivales). Les aspects agronomiques (vitesse de minéralisation de l azote), génétique (lignées adaptées aux précédents), socio-économiques (filières) et technique (qualité et valorisation des blés) seraient abordés dans le projet. QUAMBIO Evaluation des performances agri-environnementales (ratio production/ émissions de composés carbonés et azotés) de systèmes de culture biologiques PERSYST-AB Evaluer la capacité de l outil à rendre compte de la forte variabilité des résultats en AB (le milieu étant moins «contrôlé» par des moyens artificiels), entre autres d origines climatiques. CAPABLE Evaluation ACV des performances environnementales des régimes alimentaires bio => Avec la question des données manquantes

25 1. Les aléas Les opportunités d études en AB Caractériser des systèmes Adapter des systèmes 2. Les adaptations Diversification des systèmes (production, économique, agri-alimentaire) Reconception systémique Des indicateurs et des systèmes de valeur

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