Agriculture et climat : un domaine qui reste à déchiffrer !

Alors que le Sommet International de Copenhague pour le climat vient de se terminer, les Etats ont proposé des objectifs de réduction chiffrés de leurs émissions de gaz à effet de serre. Des mécanismes efficaces de régulation devraient rapidement voir le jour pour répondre à ces objectifs. En tant que contributeur non négligeable aux émissions nationales (environ 20%), le secteur agricole français sera vraisemblablement appelé à intégrer ce genre de mécanismes. Pourtant, et comme le montrent les résultats présentés ci-dessous, la question de la « performance gaz à effet de serre (GES) » de l’activité agricole n’est pas évidente.

L’un des gaz les plus impactants du secteur est le protoxyde d’azote (N2O), dont les émissions sont principalement générées par des communautés microbiennes du sol notamment à la suite d’apports azotés. Ces émissions présentent la particularité d’être sensibles à des facteurs de sol et de climat peu ou pas maîtrisables et éminemment variables. En effet, la plage de variation proposée par le GIEC pour ce coefficient d’émissions de N2O est comprise entre 0,3 et 3 %. Cela correspond à une variation de 1 à 10 des émissions de ce gaz. Il en résulte des niveaux d’incertitude très élevés concernant l’impact de la production végétale sur l’effet de serre, face auxquels d’importants efforts de recherche sont encore nécessaires avant d’envisager la mise en place de mécanismes efficaces de lutte.

Depuis plus de deux ans, l’équipe du programme Grignon Énergie Positive a mis en place une plateforme de mesure des émissions de N2O sur un ensemble de huit parcelles de la ferme expérimentale d’AgroParisTech à Grignon (Yvelines). Ce dispositif original et ambitieux s’inscrit dans la durée et couvre les principales cultures de ventes et cultures fourragères de la sole nationale, conduites selon des pratiques courantes en France. Les émissions de quatorze cycles culturaux ont ainsi déjà été suivies.

Les résultats obtenus lors des années culturales 2008 et 2009 sont présentés ci-dessous. Chaque point représente les émissions de N2O pour une culture sur une parcelle donnée lors d’une année. Pour faciliter la comparaison avec la méthode d’évaluation utilisée lors des inventaires nationaux (GIEC 2006), les émissions de N2O sont confrontées aux quantités totales d’azote apportées sur la parcelle.

On observe en premier lieu et pour les deux années une corrélation positive entre les émissions de N2O et la dose d’azote apportée. Ce résultat est cohérent avec la méthodologie du GIEC, qui considère que 1 % de l’azote apporté est perdu sous forme de N2O émis dans l’atmosphère. Il confirme par ailleurs que l’azote apporté ou fixé reste le principal levier de diminution des émissions.

En 2008, la part d’azote perdue sur le site de Grignon est très proche du coefficient de 1 % proposé par le GIEC. On observe cependant une réduction marquée des émissions entre 2008 et 2009, puisque la part d’azote perdue sous forme de N2O passe de 0,96 % en 2008 à 0,43 % en 2009. Cette diminution s’explique vraisemblablement par le facteur climat. En utilisant le coefficient de 0,43 %, nous avons calculé que les émissions de l’atelier culture totalisent 524 kg.éq.CO2 en 2009, soit environ 30% de moins qu’un bilan utilisant le coefficient GIEC de 1%. Cette modification du bilan GES des cultures par l’utilisation du coefficient de 0,43 % induit une diminution de 10% du bilan de la ferme dans son ensemble (ferme polyculture élevage), qui totalise 1 835 t.éq.CO2 en 2009.

Les résultats obtenus sur le dispositif de mesure Grignon Énergie Positive illustrent donc bien l’enjeu que représentent les variations interannuelles et spatiales des coefficients d’émission sur l’évaluation des performances GES des agroécosystèmes.

La perspective d’un mécanisme de régulation de type taxe sur les émissions de l’ensemble des GES agricoles semble difficilement applicable au vu de ces résultats. De gros efforts de recherche sont en effet encore nécessaires pour préciser l’impact de la contribution de l’agriculture au réchauffement climatique du fait des émissions de N2O. Pour être pertinents, ces efforts doivent intégrer des échelles de temps plus longues que l’année culturale (pour la prise en compte de l’effet climat) et des échelles d’espaces plus vastes que la parcelle (pour la prise en compte de l’hétérogénéité des sols). Le dispositif de mesure mis en place à Grignon participe d’ores-et-déjà à ces efforts par la création de références locales mais également à travers la participation à plusieurs dynamiques collectives à l’échelle nationale (projet Casdar NO GAS piloté par le Cetiom et l’Inra) et Européenne (projet IMAGINE (Inra & CEA/CNRS)).

Yves Python, avec la collaboration de Sophie Carton, Dominique Tristant, Olivier Lapierre et Thierry Doré