Analyse de cycle de vie (ACV) des aliments piscicoles

Analyse de cycle de vie (ACV) des aliments piscicoles En fonction des matières premières Joël AUBIN JOURNEES NUTRITION DES POISSONS Saint Pée sur Nivelle 15 &16 Avril 2013

Cadre général - Celui d un développement durable où l on recherche des solutions techniques pour produire en combinant des performances économiques, le développement humain, en diminuant l impact sur l environnement. - pour cela, il faut des méthodes de mesure, des outils, des indicateurs, pour évaluer et comparer les pratiques - parmi les méthodes, celle qui fait référence, c est l Analyse du Cycle de Vie (ACV) - elle est en plein développement en aquaculture (et produits de la mer) - elle porte aussi des enjeux de communication.02

Evolution des publications en ACV des produits aquatiques Cumulative number of LCA studies in the scientific literature 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Fisheries Fish farming Seafood methodology.03

L Analyse du Cycle de Vie Le but d une Analyse de Cycle de Vie est de lister et d évaluer les conséquences environnementales de différentes options permettant de remplir une certaine fonction. L ACV quantifie les impacts environnementaux d un produit ou d un service tout au long de son cycle de vie Les impacts sont exprimés selon une unité fonctionnelle : par kg de produit, ha, km parcouru L ACV considère les ressources utilisés et les polluants émis L ACV produit des indicateurs de durabilité environnementale.04

Les étapes d une ACV Cadre de l ACV Définition des objectifs et du champ Analyse de l inventaire Interprétation Applications directes : - Développement et amélioration de produit - Elaboration de politiques publiques - Autres... Evaluation d impact (ISO, 1997).05

Définition du système Fabrication de l aliment Construction des infrastructures Production du poisson Extraction des matières premières Fabrication des équipements Gestion des déchets.06

Fabrication machines Soja Analyse d inventaire Un inventaire mondialisé... T T Blé T Maïs T Engrais Aliments T Fabrication machines Pétrole Extraction matériaux Farine /huile poissons Ressources utilisées et émissions.07

Impacts environnementaux calculés pour 1 tonne de poisson.08

Importance de l aliment dans la performance environnementale: - Au travers du niveau de l indice de conversion alimentaire - directement via les rejets de l élevage (eutrophisation) - indirectement via l épargne en ressources - Au travers de la performance environnementale des ingrédients qui composent l aliment - Les deux ne sont pas indépendants!.09

Diagramme de flux production d aliment Seeds Chemicals Fertilizer water Energy Machines Land Transport Transport Transport Transport Transport Waste emissions Cultivation Energy Water Transport Transport Rubbish Energy Water Transport Straw Crop Transport Processing Transport Transport Disposal Transport Retailer Waste emissions Rubbish By-product By-product Product Transport Processing Transport Disposal Waste emissions Rubbish Transport Disposal Feed.010

Performances de différents ingrédients Calculées pour 1 tonne de produit Demande en énergie (MJ) Changement Climatique (kg CO2-eq) 45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 Fish Meal Peru Soy bean meal Brazil dehulled protein pea Wheat gluten Fish Oil Rapeseed Denmark Oil Palm oil Malaysia 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Fish Meal Peru Soy bean meal Brazil dehulled protein pea Wheat gluten Fish Oil Denmark Rapeseed Oil Palm oil Malaysia Eutrophisation (kg PO4-eq) Acidification (kg SO2-eq) 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Fish Meal Peru Soy bean meal Brazil dehulled protein pea Wheat gluten Fish Oil Denmark Rapeseed Oil Palm oil Malaysia 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Fish Meal Peru Soy bean meal Brazil dehulled protein pea Wheat gluten Fish Oil Denmark Rapeseed Oil Palm oil Malaysia.011

Impacts environnementaux relatifs d une tonne de blé de France, Hongrie, Etats-Unis. 350 300 250 200 150 100 50 0 Acidification (kg SO2 eq) Eutrophication (kg PO4 eq) Global warming (kg CO2 eq) Terrestrial ecotoxicity (1,4 DB eq) Land occupation (m2a) Energy demand (MJ) Pesticides use kg AI Wheat France average Wheat Hungary Wheat US Rendements: France: 7,08 t/ha Hungary: 4 t/ha U.S.A: 2,25 t/ha.012

Conséquences environnementales de la substitution des produits marins dans l alimentation des poissons évaluées par Analyse du Cycle de Vie. Sustainable Aquafeeds to Maximise the Health Benefits of Farmed Fish for Consumers.013

Utilisation des farines et huiles de poisson en 2009 Farines de poisson Autres 4% Porcs 25% Conso. humaine 13% Huiles de poisson Autres 6% Volailles 8% Aquaculture 63% Aquaculture 81% Cyprinidés 4% anguilles 5% Tilapia 6% Autres 6% Saumons et truites 27% Crustacés 26% Poissons marins 26% anguilles 1% Cyprinidé s 0% Tilapia 3% Saumons et truites 68% Autres 3% Crustacés 6% Poissons marins 19% Source IFFO, 2011.014

Stabilité de la ressource mais accroissement de la production aquacole Production de farine et huile de poisson Source: IFFO,2011.015

Protocole simplifié Elaboration des rations Iso protéiques Iso énergétiques Fabrication des aliments Analyses chimiques, physiologiques et génomiques Réalisation de tests en pisciculture Analyses environnementales par ACV - Ingrédients - Aliments - Poissons Substitution des farines de poisson Substitution des huiles de poisson.016

Comparaison des aliments Témoin Témoin FP Substitué Ingredients Ratio % Ratio % Fish meal 73 24.4 5 Soybean meal 17 3.3 Wheat 17 8.1 Rapeseed oil 7.1 14.6 Rapeseed meal 6 10 Fish oil 5.6 5 Soya concentrate 5.6 20 Palm oil 5 4.9 Extruded soybean 5 2 Maize gluten 60 16 Wheat gluten 7.8 Dehulled protein pea 1 Brewer's yeast 1 Monocalium phosphate 0.15 2 Amino acids byproducts 4.4 Lysine 0.41 DL methionine 0.05 Premix 0.84 0.84 Moisture 7 7 Protein 40 39 Fat 23 27 Phosphorus 0.9 0.94 FP Substitué.017

ACV comparative pour une tonne d aliment truite Utilisation Eau Util. Product. Primaire Acidification 150% 100% 50% 0% Eutrophisation Changt Climatique Demande Energie Occup. Surface Ecotoxicité terrestre Témoin FP subst..018

Analyse de contribution Utilisation d énergie (MJ) Pour une tonne d aliment 20000 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 Low Fish FP substitué Standard Témoin FP substitué Témoin Low Fish Meal Standard Wheat gluten 17,1% Fish meal Norway 47,2% Feed processing 14,9% Feed processing 14,7% Corn gluten 14,5% Soybean meal 10,0% Soya concentrate 12,3% Palm oil 4,9% Fish meal Norway 9,8% Rapeseed oil 9,2% Palm oil 4,9%.019

ACV comparative pour une tonne de truite Utilisation Eau Util. Product. Primaire Acidification 150% 100% 50% 0% Eutrophisation Changt Climatique Demande Energie Occup. Surface Ecotoxicité terrestre Témoin FP subst..020

ACV comparative pour une tonne de saumon Atlantique Composition de l aliment Témoin: FP 25%, HP 30% HP Substitué: FP 25%, HP 0% Utilisation Eau Util. Product. Primaire Acidification 200% 150% 100% 50% 0% Eutrophisation Changt Climatique Demande Energie Occup. Surface Ecotoxicité terrestre Témoin HP subst..021

ACV comparative pour une tonne de carpes indiennes (Polyculture) Composition de l aliment Témoin: FP 5%, HP 0% HP Substitué: FP 0%, HP 0% Utilisation Eau Util. Product. Primaire Acidification 200% 150% 100% 50% 0% Eutrophisation Changt Climatique Demande Energie Occup. Surface Ecotoxicité terrestre Témoin FP subst..022

Conclusion La substitution des farines et huiles de poisson dans l alimentation des espèces aquacoles est possible, et n induit pas de forte amplification des impacts environnementaux. Il faut néanmoins rester vigilant sur: La compétition dans l occupation des terres Le choix des ingrédients qui influe sur le profil environnemental (cas des huiles) Ce type d étude montre la faisabilité d approches couplées nutrition/environnement pour la formulation et la gestion des aliments.023

Tuyet Hanh T. NGUYEN, Hayo M.G. van der WERF, Paul PONCHANT, Isabelle BOUVAREL 8 6 4 2 0-2 -4-6 -8-10 -12 % Utiliser des contraintes environnementales pour formuler des aliments volailles à faible impact (I) (II) (III) (IV) (V) (I) (II) (III) (IV) (V) (I) (II) (III) (IV) (V) Effet sur EU Effet sur CC Effet sur coût Formulation à moindre coût avec programmation linéaire Potentiel de réduction de l impact EU et CC et augmentation du coût des aliments volailles (I,II : poulet standard croissance et finition; III, IV : poulet label croissance et finition; V: poule pondeuse).024

Objectifs de l affichage environnemental Sensibilisation et prise de conscience du consommateur Outils de connaissance Développement de la recherche Agir sur les comportements du consommateur : Choix alimentaires et façons de produire Agir sur les entreprises: Modifier les façons de produire Objectifs d Agibalyse Contribuer à l alimentation de la base de données ADEME-AFNOR pour l affichage environnemental Aider les professionnels du monde agricole et de l industrie agro-alimentaire, par la création de références harmonisées d ACV agricoles Françaises, dans l analyse et la réflexion des filières pour réduire leur impact environnemental.025

Agri-BALYSE : Partenaires - ADEME : Animation ART co-direction INRA co-direction Filières végétales ACTA Produits tropicaux Filières animales ACTA 14 partenaires ARVALIS UNIP CETIOM CTIFL IFV ITB Terre d innovation CIRAD IDELE IFIP ITAVI.026

Agri-BALYSE : Résultats attendus 28 «groupes de produits» végétaux avec 71 déclinaisons Total 49 groupes de produits agricoles 122 déclinaisons de produits 18 «groupes de produits» animaux avec 48 déclinaisons 3 produits tropicaux Pour chaque produit : calcul des indicateurs d impact environnementaux.027

Projet CASDAR Eco-Alim Améliorer les bilans environnementaux des élevages en optimisant leurs ressources alimentaires Objectifs: - D établir une base de données des impacts environnementaux des matières premières alimentaires qui soit la plus pertinente et complète possible pour la formulation, et qui soit diffusable, - D identifier, sous différents niveaux de contraintes environnementales, nutritionnelles, géographiques et économiques, les voies d optimisation des aliments des animaux (éco-aliments) - D évaluer l efficacité environnementale des éco-aliments à l échelle des produits obtenus en sortie d élevages (le kg de porc, de volaille, ) et d un bassin de production, et d en évaluer les conséquences socio-économiques, - De formaliser des outils de conseil et de les diffuser auprès des acteurs de l alimentation animale, de manière à leur permettre la prise en compte de l environnement dans le raisonnement de l alimentation animale..028

Feeding farmed salmon: Is organic better? N. Pelletier, P. Tyedmers; 2007 Conséquences de l allocation basée sur le contenu énergétique Ingredient(kg) Fish meal (Peru) 260 By-product fish meal (BC) 25 Fish oil (Peru) 60 Menhaden oil (US) 30 By-product poultry meal (BC) 110 Wheat (Alberta) 160 Corn gluten meal (Ontario) 110 Canola seed (Alberta) 70 Canola meal (Alberta) 40 Canola oil (Alberta) 70 Soy meal (Ontario) 45 Premixes 20 Total 1000 Utilisation d énergie pour la fabrication des aliments conventionnels pour saumon (British Columbia).029

Règles d allocation des impacts entre co-produits 1000 kg Allocation massique Canola seed Allocation économique 27,60% 430 kg 570 kg 72,40% Canola cake Canola oil Canola cake Canola oil.030

Impact comparatif des sous produits de volaille 100 90 80 70 60 50 40 30 20 Fish Meal Peru Soy bean meal Brazil dehulled protein pea Wheat gluten Sous produits volailles 10 0 Acidification (kg SO2-eq) Eutrophisation (kg PO4-eq) Changement Climatique (kg CO2- eq) Demande en énergie (MJ).031

Conclusion Un réel potentiel pour la formulation d aliments piscicoles à moindre impact environnemental. Une demande de la part de la société avec une traduction potentielle en affichage environnemental. Des bases de données encore à construire. Des informations manquantes sur certains ingrédients ayant un potentiel intéressant. Des consensus internationaux pas encore atteints sur la méthodologie, mais une communauté en cours de constitution. Des travaux de recherche développement à poursuivre en partenariat recherche profession..032