Impacts environnementaux et services écosystémiques, quelles

Impacts environnementaux et services écosystémiques, quelles méthodes d’évaluation pour l’élevage bovin viande en France ?
Jean‐Baptiste Dollé – Institut de l’Elevage
Jean‐[email protected]
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1
Plan de la présentation
Le lien Elevage et Environnement
L’ACV
L’évaluation des services rendus
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Plan de la présentation
Le lien Elevage et Environnement
L’ACV
L’évaluation des services rendus
Troupeau
Bâtiments ‐ stockage
Système de cultures/prairies
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3
80 % d’herbe dans la ration des bovins viande
Source Institut de l’Elevage 2012
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4
L’élevage bovin viande au cœur des cycles naturels du carbone et de l’azote
CH4
CO2
CH4 CO2
NH3
Herbivore
CO2
Fumier / Lisier
Végétation
Atmosphère
CH4
CO2
NH3
N2 O
Sol
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NO3
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5
Quels liens entre Elevage et Environnement ?
Fonction productive
Les productions
Fourrages et concentrés
Viande et lait
Production d’énergie
Elevage bovin
Changement climatique
Qualité de l’air
Qualité de l’eau
Consommation d’énergie
Mobilisation des terres
….
Services rendus
Quels indicateurs ?
quelles méthodologies ?
Source : Le Roux et al., 2008 d’après Zang et al., 2007
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Impacts environnementaux
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Régulation climatique
Ressource en eau
Biodiversité
Paysage
Régulation des incendies
….
6
Quels liens entre Elevage et Environnement ?
Revenus de l’élevage
Les productions
Fourrages et concentrés
Viande et lait
Production d’énergie
Contribution à la capacité productive
Fertilité des sols
Disponibilité en eau
Espèces
Pollinisation
Régulation des crues
…..
Elevage bovin
Changement climatique
Qualité de l’air
Qualité de l’eau
Consommation d’énergie
Mobilisation des terres
….
Services rendus
Source : Le Roux et al., 2008 d’après Zang et al., 2007
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Impacts environnementaux
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Régulation climatique
Ressource en eau
Biodiversité
Paysage
Régulation des incendies
….
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Quelles approches pour évaluer la contribution des systèmes de production à la préservation de l’environnement ?
Analyse du Cycle de Vie (ACV)
Quantifier les impacts de l’activité sur l’environnement  perception négative
Réduire les impacts environnementaux
Analyse des services rendus en lien avec l’environnement
Evaluer la contribution aux services  perception positive
 Biodiversité
 Services Ecosystémiques
Améliorer la contribution de l’élevage
Améliorer la capacité productive
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Plan de la présentation
Le lien Elevage et environnement
L’ACV
L’évaluation des services rendus
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L’Analyse du Cycle de Vie
L’ACV est :
Transformation
Une méthode globale sur l'ensemble du cycle de vie d'un produit
Consommation
Transport
• « du berceau à la tombe »,
Distribution
Une analyse multicritères 
éviter les transferts de pollution
• GES
• Consommation d’énergies
• …
Fin de vie
Exploitation agricole
Normalisée ISO 14040 Guides FAO
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1010
Les indicateurs d’impacts de l’ACV
Dommages
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La méthodologie ACV quantifie bien les impacts négatifs…
Changement climatique
Gaz à effet de serre (méthane, protoxyde d'azote et gaz carbonique)
Acidification atmosphérique
Ammoniac et particules (risque pour la santé)
Eau
Eutrophisation des milieux aquatiques
Utilisation de ressources
Énergie, (terres, eau)
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L’ACV appliquée aux systèmes bovins viande
Empreinte carbone
Empreinte acidification
Source : INOSYS Réseau d’élevage
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Les limites de l’ACV sur l’indicateur
changement climatique
C cycle long > 1 000 ans
C cycle court < 100 ans
CO2
Décomposition
respiration du sol
respiration
Extraction
des
énergies
fossiles
fossilisation
17%
Litière
matière
organique
63%
Lithosphère
Stock fossile
tourbe/charbon/pétrole & gaz
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20%
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Méthane
Protoxyde d'azote
Gaz carbonique
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L’ACV, des choix d’allocation à partager
Comment répartir les impacts entre les
différents produits et sous produits animaux?
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L’ACV, la limite de certains indicateurs
Utilisation des terres
Des liens nécessaires avec d’autres indicateurs pour bien traduire…
La réelle pression environnementale exercée sur les terres (pertes azotées, biodiversité,…)
La réelle compétition des matières premières pour l’alimentation animale et l’alimentation humaine
Protéinecomestibleparleshumains Human Edible Protein www.idele.fr
é
é
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L’ACV pour l’écoconception des systèmes
Données technico‐économiques et indicateurs de pratiques (ha, UGB,…)
En lien avec les pratiques
1
Indicateurs de pression : Bilan N, P, consommation d’énergies
Perte vers eau, sol, air
Passage des émissions aux effets sur le milieu
2
Indicateurs d’émission eau, air, sol : GES, NH3, NO3, PO4, …
Facteurs de caractérisation
3
Indicateurs d’impacts = ACV
Consommation d’énergie fossile
Eutrophisation
Acidification
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Facteurs d’émissions Empreinte carbone
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Ce qu’il faut retenir de l’ACV
L’ACV une approche solide sous réserve d’une
mutualisation préalable de la méthodologie
L’approche multicritère est essentielle
La recherche doit encore affinée certains volets
de l’ACV (unité fonctionnelle, indicateurs globaux vs locaux,
utilisation des terres,…)
Une méthodologie aujourd’hui appliquée sur nos
systèmes de production
Une approche mobilisée dans des programmes
filières (LIFE BEEF CARBON)
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Plan de la présentation
Le lien Elevage et environnement L’ACV
L’évaluation des services rendus
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© G. Castagnon
Le stock de carbone pour l’évaluation de la fertilité des sols
Sol et carbone, 2014
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Les flux de carbone pour l’évaluation de la fertilité des sols
40
Stockage de carbone (tC/ha)
30
20
Flux associés à un changement d’utilisation des terres
culture -> forêt
10
culture -> prairie
forêt -> culture
prairie -> culture
0
-10
-20
-30
Source : Arrouays et al 2012
-40
0
20 40 60 80 100 120
Durée d'application (années)
Flux associés à un changement de pratiques
Source : Dollé et al 2013
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Les activités biologiques pour l’évaluation de la fertilité des sols
105
100
1200
78
69
1000
80
800
60
600
40
400
mg C g‐1 sol sec
mg CO2 kg‐1 sol sec
1400
20
200
0
0
Prairie permanente
Prairie temporaire (en
rotation avec les cultures)
Abondance bactéries
Culture annuelle
Activité biologique
Source : VAN EEKEREN et al., 2008. Adaptée PETITJEAN ; PIUTTI.
Les composantes SOL ≈ 4,5 t de fraction vivante par ha dont 20% de vers de terre = 1 tonne par ha de prairie
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Quels indicateurs pour évaluer la biodiversité ?
Biodiversité ordinaire vs remarquable
Quelle échelle ? Parcelle/exploitation/territoire ?
Quels indicateurs ? Basés sur la richesse  comptages (lourds et fastidieux)
Basés sur les composantes du milieu
Basés sur les pratiques des éleveurs
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La diversité taxonomique appréciée
au travers des habitats
Les prairies et les systèmes
complexes représentent les plus
grandes richesses d'espèces (>
80 espèces/m²) (Vandewalle et al,
2010 )
50
%
des
espèces
d'oiseaux sont liés aux
habitats (haies, bosquets,…)
(Pain and Pienkowski, 1997)
Nombre d’espèces
200
160
120
vegetation
80
grains
40
0
Prairies
Forêts
Source : Bakker & Berendse in INRA, 2011
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Production
Source : Muriel Tichit – INRA, 2011
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Une combinaison des approches territoriale et parcellaire de la biodiversité
Hétérogénéité ou
fragmentation du
paysages (EAE)
Diversité des EAE
bordures
Mode d’utilisation de la
Prairie Permanente (PA)
Diversité et répartition des
couverts de la zone étudiée (PA)
Biodiversité ordinaire
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Biodiversité ordinaire
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Surface de biodiversité développée en ha par ha de SAU
Une complexité paysagère variable selon les régions agricoles 1,50
1,25
1,00
0,75
0,50
0,25
0,00
Pays Bretons
Haies
linéaire Lisières de bois
Pays de l'Est
Arbre
Mares et lavognes
Pays de Loire
Pays du Massif
central
Vergers
Fossés et cours d’eau Pays du Nord
Prairies permanentes ha
Ripisylves
(Source : Etude SODIAAL/IDELE Contribution de l'élevage laitier à la biodiversité et au maintien des services écosystémiques 2013)
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Ce qu’il faut retenir des services rendus
De nombreux indicateurs à consolider
Des premiers indicateurs évalués en exploitations :
flux de carbone, densité d’IAE
Un besoin d’approche harmonisée
Les services rendus
Sont à intégrer dans l’analyse des systèmes de production
Doivent être considérés comme une production de l’élevage : rémunération ?
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Une diversité d’indicateurs pour évaluer la biodiversité et les services écosystémiques
Interventions
Intrants de la chimie (fertilisants)
Impact direct
Fertilité des sols
Drainage/Irrigation
Compaction
Utilisation
des terres
Production de biomasse
Changement climatique
Filtration et eau
Qualité de l’eau
Infiltration
Ressources en eau
Régulation eau
Stabilité
Stabilité des sols
Erosion
Fonctions
Santé humaine
Services écosystémiques
Qualité écosystème
Habitats
Diversité taxonomique
Paysages
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Critères
Production
Stockage carbone
Propriété chimique et physique
Couvert végétal
Fragmentation
Indicateurs
Valeur esthétique
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Biodiversité
Environnement
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Introduction de facteurs de caractérisation pour évaluer les services
Qualité de l’écosystème
Situation à l’utilisation
FC = Q Situation de référence
Deux types de Facteurs de Caractérisation FC de transformation
FC d’utilisation
Impact de l’utilisation du sol = FC * ha * temps
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Facteurs de caractérisation selon les pratiques et le temps de régénération
Qualité
écosystème (Q)
QLU1
II
I
Qref
III
V
IV
VI
QLU2
QLU3
tLU1, reg
T1
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T2
T3
tLU2, reg
T’
T4
T5
tLU3, reg
T6
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T7
Temps
30
Les conditions à l’évaluation des services
Des indicateurs pertinents (flux de carbone, richesse faunistique et/ou floristique, fertilité des sols,…) selon la zone et les pratiques mises en oeuvre
Une localisation spatiale des indicateurs
Stock de carbone
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Mètres de haies
Effectifs bovins viande
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Qualité de l’eau
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Les conditions à l’évaluation des services
Une définition et une évaluation de la situation de référence
Une évaluation de la réversibilité des impacts et du temps de régénération
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Conclusion
Un besoin urgent d’intégrer les services environnementaux dans l’évaluation des systèmes
Pour l’évaluation environnementale
Pour la mise en évidence des services rendus par la production bovine
Pour accroître la capacité productive dans un contexte donné
L’ACV et l’évaluation des services écosystémiques sont complémentaires
Des propositions méthodologiques à éprouver
L’intégration ou non des services dans l’ACV La conjugaison de deux types d’indicateurs
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Merci de votre attention.
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