Développer une méthode d évaluation environnementale pour identifier et mettre au point des systèmes laitiers innovants

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Nadine Duval
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Développer une méthode d évaluation environnementale pour identifier et mettre au point des systèmes laitiers innovants Colas Sintive / Armelle Gac

1 Développer une méthode d évaluation environnementale pour identifier et mettre au point des systèmes laitiers innovants Colas Sintive / Armelle Gac Institut de l Elevage Plan de l intervention Cadre et objectifs de l étude Matériel et méthodes Résultats et discussion 2 Colas SINTIVE (Institut de l Elevage) 1

2 CADRE ET OBJECTIFS Le cadre de l étude AAP CASDAR Mise au point de systèmes laitiers innovants, productifs et respectueux de l environnement (eau, air, sol) Action 1: Repérage et analyse de systèmes laitiers performants sur le plan environnemental et économique Action 2: Mise en oeuvre de projets globaux d amélioration environnementale dans des groupes de fermes pilotes Action 3: Evaluation des flux d azote, phosphore et carbone sur des systèmes laitiers expérimentaux innovants Action 4: Test de systèmes laitiers innovants à l aide de la modélisation (Mélodie) 4 Colas SINTIVE (Institut de l Elevage) 2

3 Les objectifs de l étude Obtenir des références françaises pour les différents systèmes laitiers sur les émissions et les impacts environnementaux à partir de la méthodologie de l Analyse du Cycle de Vie (ACV) Identifier les exploitations les plus performantes au niveau de l efficience environnementale et économique par l analyse multicritères Remonter aux pratiques réalisées sur les exploitations pour déterminer des systèmes innovants ou plus performants sur le plan environnemental, sans toutefois négliger l impact économique Enquête sur site pour identifier les pratiques, analyser leur trajectoire et cerner les leviers d action 5 MATERIEL ET METHODES 6 Colas SINTIVE (Institut de l Elevage) 3

Le support : la base de données DIAPASON Approche globale du système d exploitation Données de structure, techniques et économiques Une typologie nationale qui regroupe les exploitations de mêmes

ACV est une méthode : -Cycle de vie -Multicritères -Fonction d un produit ou d un service Recyclage Extraction des matières premières Traitement des déchets Ressources naturelles NPK Soja Engrais

4 Le support : la base de données DIAPASON Approche globale du système d exploitation Données de structure, techniques et économiques Une typologie nationale qui regroupe les exploitations de mêmes caractéristiques Polyculteurs Plaine Montagne >30% maïs <30% maïs >30% maïs 10-30% maïs <30% maïs >10% maïs <10% maïs 1800 exploitations multi-espèces, dont 400 bovins lait 7 L ACV en agriculture L ACV est une méthode : -Cycle de vie -Multicritères -Fonction d un produit ou d un service Recyclage Extraction des matières premières Traitement des déchets Ressources naturelles NPK Soja Engrais Concentrés Fabrication des intrants Exploitation agricole En agriculture, Evaluation globale des systèmes agricoles Evaluation des produits Déchets Transport Transport Abattoir/Laiterie Utilisation Transport Transport Emballage 8 Colas SINTIVE (Institut de l Elevage) 4

CO2 NPK Engrais PO4 Fabrication et transport des Intrants Consommation d énergie directes Soja Concentrés Ressources naturelles Stockage de C sous praires Restitution des déjections au pâturage

5 Définition du système & Inventaire des flux CH4 ent. Fermentation entérique et activité du rumen NH3 NO CH4 N2O NH3 NO CH4 N2O Déjection en bâtiment NH3 NO NH3 NO CH4 N2O Stockage des déjections Fertilisation azotée N2O Fumier Lisier PO4 CO2 SO2 SO2 CO2 NPK Engrais PO4 Fabrication et transport des Intrants Consommation d énergie directes Soja Concentrés Ressources naturelles Stockage de C sous praires Restitution des déjections au pâturage Phosphore ruisselé Lessivage d azote N2O Milieu Redéposition de NH3 Epandage des déjections et fertilisation minérale Lessivage d azote Phosphore ruisselé Fertilisation azotée NH3 NO N2O Epandage sur les surfaces en cultures Du berceau aux portes de la ferme 9 Six impacts pour la production laitière Réchauffement climatique en kg eq CO 2 /1000L Brut : émissions de GES Net : émissions de GES Stockage de C Eutrophisationen kg eq PO 4 /1000L Acidificationen kg eq SO 2 /1000L Consommation de ressources fossiles en MJ/1000L Occupation des surfaces en m²/1000l + Biodiversité en ares de biodiversité/1000l 10 Colas SINTIVE (Institut de l Elevage) 5

Contribution à la biodiversité Les étapes de calcul Données techniques primaires (descriptives) Nb VL, ration Données techniques secondaires (calculées) N excrété BDD Diapason et hypothèses retenues

6 Contribution à la biodiversité Les étapes de calcul Données techniques primaires (descriptives) Nb VL, ration Données techniques secondaires (calculées) N excrété BDD Diapason et hypothèses retenues Données d activités x FE Flux environnementaux CH 4, N 2 O, CO 2 Inventaire des flux x FC Impacts Réchauffement climatique en eq. CO 2 Répartition des flux en impacts 12 Colas SINTIVE (Institut de l Elevage) 6

7 RESULTATS 13 Types de résultats Statistique simple: moyenne, écart-type, box-plots Impact environnemental / unité fonctionnelle Variabilité inter et intra-systèmes Statistique multivariée : classification ascendante hiérarchique, corrélation Degré de corrélation entre impacts Variabilité intra-systèmes Identification des leviers d action 14 Colas SINTIVE (Institut de l Elevage) 7

8 Impact réchauffement climatique «brut» et «net» 1,25 kg eq. CO 2 «brut» / litre de lait 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 62% 18% 20% CH 4 N 2 O CO 2 Intrants Comb. énergies fossiles N2O indirect Epandage Minéral Epandage Organique Pâturage Stockage Bâtiment Fermentation Entérique 0% Résultats obtenus sur 250 exploitations laitières spécialisées Stockage de carbone : 0,25 kg eq. CO 2 / litre 0,99 kg eq. CO 2 «net» / litre de lait 20% de compensation 15 Variabilité inter et intra systèmes 1800 Réchauffement climatique «Brut» Réchauffement climatique «Net» kg eqco 2 /1000L Kg eqco 2 /1000L % -30% +30% 10-30% -10% +10% -10% Polyculteurs Plaine Montagne % -30% +30% 10-30% -10% +10% -10% Polyculteurs Plaine Montagne Peu de différences entre systèmes De 1200 à 1300 kg eq CO 2 /1000L Variabilité intra-systèmes importante Différences plus marquées De850 à 1200 kg eq CO 2 /1000L Pourcentage de compensation de 5 à 35% par le stockage de carbone Variabilité intra-systèmes importante 16 Colas SINTIVE (Institut de l Elevage) 8

Résultats obtenus pour les autres impacts Acidification 85% des émissions dues au NH3(bâtiment et épandage) Peu de différences selon les systèmes Eutrophisation 50% de l impact dû au NH3 et 50% à l

9 Résultats obtenus pour les autres impacts Acidification 85% des émissions dues au NH3(bâtiment et épandage) Peu de différences selon les systèmes Eutrophisation 50% de l impact dû au NH3 et 50% à l azote lessivé Impact plus faible pour les systèmes herbagers Consommation de ressources énergétiques fossiles Combustion d énergies fossiles (48%) et fabrication des concentrés (35%) Impact plus faible pour les systèmes davantage autonomes Biodiversité Haies (70%) et prairies (30%) Contribution plus élevée pour les systèmes herbagers Occupation des surfaces La STH représente 67% de l impact Les systèmes herbagers occupent plus d espace 17 Corrélations entre impacts 18 Colas SINTIVE (Institut de l Elevage) 9

10 Corrélations entre impacts Ares de biodiversité/1000l 000L Individus les plus performants Moyenne R²= Emissions nettes de CO 2 /1000L Individus les moins performants Exemple : classe typologique plaine >30% maïs dans la SFP Les +: «optimisation de la production et de la fertilisation» -Assolement favorable (% prairies dans la SAU) =>faible temps en bâtiment etnminéral =>fraction d azote lessivé est faible. -Bonne gestion du troupeau: Quantité de concentrés distribués faible et production de lait par VL élevée, taux de renouvellement optimisé. Les -: «surconsommation d intrants» -Quantité de concentrés distribués importante et production de lait par VL plus faible, le temps en bâtiment élevé. -Quantité d N minéral apportée élevée, avec une fraction d azote lessivé augmentée. 19 Identification de leviers d action Exemple de traitement Impact eutrophisation (kg eq. PO4/1000 litres) Excédent du bilan (avec fixation symbiotique) (en kg de N/ha) 20 Colas SINTIVE (Institut de l Elevage) 10

11 Identification de leviers d action Exemple de traitement Impact eutrophisation (kg eq. PO4/ha SAU) Pourcentage de prairies dans la SAU 21 Identification de leviers d action Corréler les impacts et les indicateurs techniques Exemple de traitement Réchauffement climatique Acidification Eutrophisation Energie fossile Biodiversité Occupation des surfaces Concentrés distribués (g/l) 18% ** (+) 9%** (+) 31%** (+) Lait produit par VL 14% ** (-) 7% ** (-) Lait produit par ha de SFP 12% ** (-) 8% ** (+) 41%** (-) 59%** (-) Excédent du bilan 3% ** (+) 6% * (+) 37%** (+) 10% ** (+) ** valeur hautement significativepvalue < * valeur significativepvalue<0.05 (+)/(-) nature de l influencede la variable sur les impacts : positive ou négative 22 Colas SINTIVE (Institut de l Elevage) 11

Performance économique et environnementale 23 Conclusion Analyse environnementale multicritères basée sur l ACV Echantillon puissant Acquisition de références sur les impacts environnementaux des

12 Performance économique et environnementale 23 Conclusion Analyse environnementale multicritères basée sur l ACV Echantillon puissant Acquisition de références sur les impacts environnementaux des élevages laitiers français Etapes à poursuivre: Consolidation des résultats Repérage des individus les plus performants Analyse économique Identification des pratiques et des leviers d action en exploitation 24 Colas SINTIVE (Institut de l Elevage) 12

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