1 lagriculture mondiale face aux défis de la transition énergétique et du changement climatique...
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L’agriculture mondiale face aux défis de la
transition énergétique et du changement
climatique
Patrice Dumas CIRED/CIRAD
Séminaire ATHENS AgroParistech, novembre 2010
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PLAN
I. L'agriculture : un secteur impliqué de façon multiple dans le changement climatique
II. Cycle du carbone et changements d'usage des sols
III. Agriculture et émissions de gaz à effet de serre
IV. Production d'énergie à partir de la biomasse
V. Changement climatique et rendements agricoles
VI. L'adaptation au changement climatique dans l'agriculture : quelles barrières ?
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I. L'agriculture : un secteur impliqué de façon multiple dans le changement climatique
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Un secteur émetteur de gaz à effet de serre
• Changement d'usage des sols et changement du stock de carbone
• Utilisation de combustibles fossiles, directe ou indirect
• Emissions d'autres gaz, en particulier CH4 et N2O
• Un secteur essentiel, un émetteur non négligeable
> 20%
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Emissions en France
Boissieu (2006)
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Effets indirects
Rétroactions
Climat-carbone
Effets
indirects
Land cover
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Pouvant être mobilisé dans la lutte contre le changement climatique
• Séquestration de carbone
• Production d'énergie
– Agro-carburants
– Agro-électricité
• Quelle compétition avec l'alimentation ?
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Impacté par le changement climatique
• Un secteur très dépendant du climat
• Des impacts positifs et négatifs
• Quelles possibilités d'adaptation, quelles barrières ?
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II. Cycle du carbone et changements d'usage des sols (Vincent Gitz)
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Le cycle du carbone
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Emissions liées au changement d'usage des sols
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Changements d’affectation
des terres→ Flux nets de carbone
vers l’atmosphère
Dynamique du cycle du carbone
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Séquestration définitive du carbone et effet indirect
Rétroactions
Climat-carbone
Effets
indirects
Land cover
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• La séquestration biologique est incluse dans le protocole de Kyoto
• Cependant garder le carbone stocké jusqu'à la fin des temps est-il faisable ?
• Si non, le stockage temporaire pourrait ne pas être intéressant du tout
Séquestration temporaire du carbone biologique. Une bonne idée ?
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[1] 2000-2040: avant de savoir:
Séquestration modérée pour éviter les coûts d'opportunités
permanents de la terre
[2] après 2040, lorsqu’on connaît
la réalité des dommages:
Séquestration si besoin
«soupape de sécurité»
[1] [2]
Trajectoires optimales de plantation
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III. Agriculture et émissions de gaz à effet de serre
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• Deux sources principales– Intrants (gaz pour les intrants azotés)– Carburant pour l'agriculture mécanisée
• Faible part des émissions
• Très différent suivant les types d'agriculture, par hectare et par unité de production
• … et encore plus par actif agricole
Combustibles fossiles
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• CH4 : 43% des émissions– Élevage, riziculture
• N2O : 82% des émissions– Engrais azotés, élevage
• Importance des pratiques
• Encore mal connu
Autres gaz
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• CH4– Pouvoir radiatif 64 fois plus que le CO2– Durée de vie 14 ans
• N2O– Pouvoir radiatif 275 fois plus que le CO2– Durée de vie 114 ans
• Introduit des effets dynamiques
Pouvoir radiatif et devenir
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IV. Production d'énergie à partir de la biomasse
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• A partir de l'éthanol– Maïs, blé– Canne à sucre
• Biodiésel– Colza, soja, huile de palme
• Utilisation actuelle
Agro-carburants première génération
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• A partir de cellulose– Déchets– Cultures dédiées– Fermentation/méthanisation– prototypes
• A partir de lignine– Arbres– Encore plus loin d'un stade opérationel
Agro-carburants deuxième génération
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• Remboursement de la dette carbone
• Analyses de cycle de vie– Pessimiste → seule la canne a sucre est
rentable mais aires très importantes– Optimiste → les temps de remboursement du
maïs raccourcissent
• Mais effets indirects subsistent
Une controverse sur l'efficacité des agro-carburants
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• Le système alimentaire mondial
• Quelles réserves de rendement ?
• Les changements de régime alimentaire
• Un système déjà très contraint
• Quelle place pour les agro-carburants de première génération ?
Compétition avec l'alimentation
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• Combine séquestration biologique et production d'électricité → émissions nulles
• Potentiel important
• Très cher aujourd'hui
• Le problème du transport ?
Bio-électricité
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IV. Changement climatique et rendements agricoles
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• Changement de phénologie• Modification des conditions de la photosynthèse
– Fertilisation carbonée– Eau– Température
• Evénements extrêmes et stades de développement
• Variabilité climatique• Pathogènes
Les effets du changement climatique sur les plantes
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• Exemples en France, étude mécaniste (CLIMATOR)– Variétés d'hiver/d'été– Échaudage et esquive– Besoins en eau– difficultés et opportunités
• Etudes statistiques– Durée de la saison ?– … ou événements climatiques ?
• Pathogènes
Les conséquences sur les rendements
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Vulnérabilité aux baisses de précipitation : le cas de l'Afrique
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Au niveau mondial
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Avec adaptation, des gains potentiels dans les pays riches
De lourdes pertes dans les pays pauvres
Un effet total faible: c’est un problème de distribution, pas de production
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90)
Evaluation des impacts du Changement Climatique (2060,+2°C)
AfricaAsiaLatin AmericaEuropeNorth AmericaOceania
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V. L'adaptation au changement climatique dans l'agriculture : quelles barrières ?
Conséquences sur l’agriculture: des effets de seuil et un besoin d’adaptation
Secteur agricole
fait vivre 90% des 22 millions d’hb,
assure 80% emplois,
représente 45% du PIB et 90% des exportations
Culture du café assure 65% des
apports de devises étrangères
Des opportunités
Mais une transition qui peut être difficile
Des changements dans la demande d'irrigation hétérogènes
Et dans l'apport en eau : une adaptation des infrastructure d'eau necessaire ?