Restitution projet thématique

Agriculture et Climat

Février 2008

- Présentation des étudiants:

• Rôle ambivalent de l’Agriculture dans le phénomène de réchauffement climatique

• Les biocarburants en Europe : analyse de l’efficacité d’une politique publique

• Réflexion sur la mise en œuvre d’une politique agricole de réduction de gaz à effet de serre : application à la production laitière en région Bretagne

• Analyse des propositions du Grenelle de l’environnement au regard des enjeux relatifs au thème Agriculture & climat

- Débat et bilan de cette restitution

Déroulement de la restitution

Rôle ambivalent de l’Agriculture dans le phénomène de réchauffement climatique

Synthèse du travail réalisé pendant la première phase du projet :Agriculture et Climat

Émilie, Tatiana, Jérémie, Thomas, Fabien

L’agriculture saura-t-elle concilier accroissement de

production et limitation des émissions de GES ?

- Défis de l’agriculture :

- Nourrir 9 milliards d’individus d’ici à 2050

- S’adapter aux changements climatiques.

- Agriculture et Gaz à Effet de Serre (GES)

- A l’origine d’émissions de GES

- Potentiel de réduction des émissions de GES.

Rôle ambivalent de l’Agriculture dans le phénomène de réchauffement climatique

• Accroissement de la demande en produits agricoles: – Evolution de la démographie. – Changement des régimes alimentaires. – Usage non alimentaire des productions agricoles

• Offre malgré tout suffisante à l'horizon 2017:

Source : OCDE, FAO, 2006

Une offre suffisante mais inégale face à une demande toujours en évolution

90

95

100

105

110

115indice production

céréales consommationcéréalesproductionviande bovineconsommationviande bovineproductionsecteur laitierconsommationsecteur laitier

Répartition géographique des risques dus au réchauffement climatique

Asie- Risque accru d’inondations, d’avalanches, de glissements de terrain, et de perturbation des ressources en eau- Augmentation du risque de pénurie alimentaire par le déclin de la productivité agricole (-30% en 2050)

Amérique latine- Chute de la biodiversité, assèchement des sols- Salinisation et désertification des zones agricoles

Afrique- Pénurie d’eau - Réduction des zones disponibles pour l’agriculture - insécurité alimentaire - Augmentation du niveau de la mer: populations des grands deltas

Australie/Nouvelle-Zélande- Problèmes d’approvisionnement en eau. - Communautés côtières: Augmentation du niveau de la mer- Attente de certains bénéfices : augmentation de la période de végétation, diminution des gelées, baisse de demande énergétique en hiver

Amérique du Nord- Perturbation du système forestier: parasites, maladies et incendies.- Croissance des rendements agricoles de 5 à 10%

Europe- Retrait des glaciers, saisons de croissance plus longue, déplacements des espèces et risques sanitaires dus aux vagues de chaleur- Productions agricoles et croissance des forêts accrues mais risques d’inondations en hivers

Source: IPCC, 2006.

• Dioxyde de Carbone (CO2) ; PRG de 1 par définition.• Méthane (CH4)  ; PRG = 23 • Protoxyde d'Azote (N2O), PRG=296.

Rôle de l'Agriculture dans les émissions de GES

Industrie14%

Emissions fugitives

4%

Autres combustions

fossiles9%

Electricité et chaleur

23%

N2O7%

Agriculture15%

CO21%

CH47%

Transport13%

Changement d'utilisation des sols et sylviculture

18%Déchets

4%

Source: Auteurs à partir données EPA, 2004

• Changement d’utilisation des sols : résultat des pratiques agricoles (déforestation, élevage) à hauteur de 60 % (FAO).

• Agriculture alors responsable de près d'un quart des émissions mondiales.

Emissions mondiales: 220 000 Teq CO2 par an.

Rôle de l'Agriculture dans les émissions de GES

Energie (CO2)9%

Autres (CH4,N2O)

6%

Riziculture (CH4)10%

Gestion des déjections

(CH4)7%

Fermentation Entérique

(CH4)27%

Sols (N2O)41%

• Emissions en aval et amont de l’agriculture: pas prises en compte.

• Cultures destinées à l’alimentation animale: 70% (FAO)

• Elevage: l’activité agricole principale émettrice de GES.

Source: Auteurs à partir données EPA, 2004

Rôle de l'Agriculture dans les émissions de GES

Atelier Propositions de réduction d’émission des GES

Elevage

Diminution du cheptel Augmentation de la productivité

Modification de l’alimentation bovineGestion des déjections

(méthanisation)

Culture

Développer les légumineuses et les protéagineux Séquestration du carbone dans le sol (augmenter la matière organique du sol)

Promouvoir les techniques de non-labourGestion de l’épandage

(limiter l’émission de N2O)

Utilisation de l’énergie sur l’exploitation

Gestion du carburant (réglage et entretien du matériel agricole)

Gestion du chauffage des bâtiments agricoles (en électricité, amélioration du

rendement des chaudières…)

Source: Solagro (2004).

L’agriculture et la sylviculture, sources mais aussi puits de GES

• Déforestation: « puits de carbone » et « sources de carbone »

• Les bioressources : seules matières renouvelables permettant de substituer pratiquement la plupart des produits issus du pétrole.

• Exemple : agro-carburants de deuxième génération :

– Produits à partir de déchets végétaux et à base de cellulose– Meilleur rendement que les agrocarburants de première génération.– Evite une compétition entre les productions alimentaires et non-

alimentaires.

L’agriculture et la sylviculture, sources mais aussi puits de GES

• Augmentation de la demande mondiale• Une offre suffisante mais un réchauffement

climatique qui va creuser les inégalités entre les régions du monde.

• L’agriculture, secteur contributeur du réchauffement.

• L’agriculture, secteur à haut potentiel de réduction des émissions.

Conclusion

Discussion• Engagement de l’ Union européenne à baisser ses émissions de GES de

20 % d'ici à 2020

• Attribution à chaque Etat d’un plafond d'émissions de CO2 pour les secteurs non couverts par des quotas

• Diminution du secteur agricole de ses propres émissions et ouvertures vers de nouvelles perspectives permettant de réduire les émissions d'autres secteurs

• Protocole de Kyoto: 2012 nouvelles négociations

L'Europe saura t-elle montrer l'exemple aux autres pays et

promouvoir les mécanismes de flexibilité du protocole grâce à sa

politique environnementale ?

Les biocarburants en Europe : analyse de l’efficacité d’une

politique publique

Hélène COULON, Michaël DESPEGHEL, Gwenolé DESPRES, Lénora JAN

Politique de développement des biocarburants

• Objectifs d'incorporation : 10% dans les transports en 2020

• Substituts aux énergies fossiles + Bilan GES plus avantageux

• Kyoto : outil de lutte contre le réchauffement climatique

Les biocarburants : un vaste champ de recherche

• Evaluation de l’efficacité écologique– Bilan énergétique

– Bilan émission gaz à effet de serre

• Evaluation de l’efficacité économique– Impact sur les marchés agricoles

– Impact sur la balance commerciale

Analyse de l’efficacité budgétaire de la politique de développement des

biocarburants

La politique en faveur des biocarburants

• Niveau UE : aide à la production (45 €/ha)

– Blé Ethanol ETBE (47% éthanol + 53% Isobutène)

– Colza Huile végétale EMHV ( 91% HV + 9% Méthanol)

• Niveau français : défiscalisation (TGAP)– ETBE 37€/hl en 2005

– EMHV 60€/hl en 2005

Analyse de l’efficacité budgétaire

• Indicateur : coût budgétaire de la tonne de gaz à effet

de serre non émise

• Point de comparaison : prix du droit d’émission (MAT européen échéance décembre 2008)

• Hypothèse : la lutte contre les émissions de gaz à effet

de serre est le seul objectif de cette politique

Calcul de l’indicateur (I)

Aide à la production (€/ha)

Coût budgétaire par unité d’énergie (€/kj)

Rendement agronomique (kg/ha)

Concentration énergétique (kj/kg)

Proportion de bioénergie

Calcul de l’indicateur (II)

Aide à la production (€/ha)

Coût budgétaire par unité d’énergie (€/kj)

Défiscalisation (€/hl)

Masse volumique (kg/l)

Concentration énergétique (kj/kg)

Calcul de l’indicateur (III)Aide à la production (€/ha)

Coût budgétaire par unité d’énergie (€/kj)

Défiscalisation (€/hl)

Hypothèse : Productivité énergétique des biocarburants = celle de leurs substituts fossiles

Quantité de GES non émise (g eqCO2 /kj) = IESfossile - IESbiocarburant

Coût budgétaire de la tonne de gaz à effet de serre non émise(€/tonne eqCO2)

Résultats (I) :Coût budgétaire de la tonne eqCO2 non émise via la politique d'aide à la production (€/t)

0123456789

10

ETBE EMHV

ADEME

CONCAWE (hypbasse)CONCAWE (hyphaute)

Résultats (II) :Coût budgétaire de la tonne d'eqCO2 non émise via la politique de défiscalisation (€/t)

0

20

40

60

80

100

120

ETBE EMHV

ADEME

CONCAWE (hypbasse)CONCAWE (hyphaute)

Résultats (III) :Comparaison du coût budgétaire* de la tonne d'eqCO2 non émise et du prix du droit

d'émission (€/t)

0

10

20

30

40

50

60

70

ETBE EMHV

Aide a la productionDefiscalisationPrix de marche

*ADEME

Discussion (I) : Indices effet de serre : comparaison des données

choisies• Différences entre les IES des

biocarburants :

Source Essence ETBE (blé) Diesel EMHV

ADEME 86 34 81 24

CONCAWE (hyp basse)

86 58 88 45

CONCAWE (hyp haute)

86 30 88 41

Discussion (I) : Indices effet de serre : comparaison des données

choisies• Différences entre les IES des

biocarburants

• Allocation des GES émis au co-produits

– ADEME : allocation massique

– CONCAWE : allocation énergétique

Discussion (II) : Comparaison des différents types de biocarburants

• EMHV moins coûteux

• IES de l’EMHV est plus faible :

– Processus de production plus économe en

GES

– Proportion de biocarburant plus élevée

Discussion (III) : Comparaison du coût des politiques au prix de la tonne de CO2 sur le marché des droits à émettre

• Politique européenne apparaît plus efficace / défiscalisation / marché

• Objectifs associés différents :– Soutiens aux revenus agricoles

– Développement d’une nouvelle filière

Conclusion

• Choix des filières : EMHV plus efficace

• Défiscalisation : remise en question ?

Réflexion sur la mise en œuvre d’une politique agricole de réduction

de gaz à effet de serre :

application à la production laitière en région Bretagne

Coraline CHARBONNEAU, Pierre DEFRANCE, Mathieu DUFOUR, Louise FERNANDES, Alan KLOAREG, Guillaume VIVANT

Questions initiales

• Sources principales de GES en agriculture ?• Sur quoi doit agir une politique de réduction ?• Comment inciter à moins émettre ?

Intérêt de l’étude ? Lier prix des produits et émission

Cadre de l’étude

• Étude du cas breton

• À la production laitière– Il y a différents systèmes de production– Quelles sont leurs émissions respectives?– Quel critère pour différencier les systèmes de

production :• Critère relatif au degré d’intensification : différentes

typologies

• Données utilisées : RICA 2000, OTEX 41 (lait)

Méthodologie

• 1 : Relation économique

• 2 : Relation agronomique

• 3 : Relation entre émission et prix du lait

Émission GES = g (Qproduite)

Qproduite= f (Plait)

Émission GES = h (Plait)

Intérêt : Emissions = f (Prix)prix

Quantité

Emission

Emission

Global

Type 2

Type 1

Type 1

Type 2

Global

Offre

Px donné

Q1 Q2 Q tot

E1

E2

E tot

E2 E1E tot

Emission = h (prix) Type 1

Type 2

Global

Méthodologie : 1. Qproduite= f (Plait)

• Quotas donc pas de relation directe entre P et Q

• Coût marginal assimilé à une fonction d’offre

• Cm = f (Q produite )

y = 0,0067x2 + 260,89x + 441789R2 = 0,794

y = 0,0017x2 + 306,84x + 237548R2 = 0,8496

0

5000000

10000000

15000000

20000000

25000000

30000000

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000

extensifs

intensifs

Polynomial (intensifs)

Polynomial (extensifs)

Charges d’exploitation = f (Qlait)

Coûts marginaux = f (Qlait)

Simulation des coûts marginaux de production en fonction de la quantité de lait produite

y = 0,0134x + 260,94

y = 0,0034x + 306,84

0

200

400

600

800

1000

1200

0 20000 40000 60000Quantité produite (en milliers L)

coût

mar

gina

l du

lait extensifs

intensifsLinéaire (intensifs)Linéaire (extensifs)

• Sources d’émissions par poste :– Carburant – Aliments concentrés– Fermentation entérique (CH4)– Engrais En équivalent CO2

• Travaux de recherche(J.F. Ruas, P. Dupraz, H. Van der Werf)

Méthodologie : 2. Émissions GES = g (Qproduite)

• Pas de différence entre intensifs et extensifs

Résultats : 2. Émission GES = g (Qproduite)

émission de GES

y = 545,55x + 299318

y = 429,63x

y = 68,53x + 281380

y = 7,6415x + 17938y = 39,749x

0

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

7000000

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

quantité de lait (en milliers de litres)

émis

sion

(en

kg e

q C

O2)

Linéaire (total) Linéaire (rumen) Linéaire (engrais)Linéaire (carb) Linéaire (AC)

fonction d'émission de GES en fonction du prix

y = 158000x - 5E+07

y = 40090x - 1E+07

-50000000

0

50000000

100000000

150000000

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

prix (pour 1000 L.)

émis

sion

s de

GES

(kg.

d'éq

CO

2)

intensifs extensifs

Résultats : 3. Émission GES = g (Plait)

Politique : taxe au carbone

P lait

Emission

taxe

prix

Δ E int

Intensifs

Extensifs

Global

Δ E ext Δ E global

• Émissions non directement liées à l’intensification

• Politiques :– Directe : sur les émissions de GES– Indirecte : sur la production de lait

Conclusions

• Fonction d’offre individuelle Reste à faire l’extrapolation au niveau de la filière

• Non prise en compte du foncierCourt Terme

• Typologie A mieux adapter pour bien différencier les

systèmes en termes d’émission de GES• Prise en compte des GES seulement

Non prise en compte des autres pollutions (sol, eau, paysage…)

• Émissions / produit vs. émissions / surface ?

Limites de l’étude

Merci pour votre attention!!!

Remerciements :

J-F. Ruas

P. Dupraz

H. Van der Werf

Cathie, Carole et Maryline

Quelle prise en compte des relations agriculture-climat ?

Pourquoi cette question ?

• L’agriculture représente près de 15% des émissions de G.E.S. mondiaux

• Au niveau mondial l’élevage représente 9% des émissions totales de G.E.S. (dont 40% des émissions de CH4 et 65% des émissions de NO2)

Répartition des émissions des G.E.S. en France par secteurs d’activités

Les objectifs du Grenelle

• Réunir pour la première fois l’Etat et les représentants de la société civile afin de définir une feuille de route en faveur de l’écologie, du développement et de l’aménagement durables.

• Aboutir à la fin du mois d’octobre 2007 à un plan d’action de mesures concrètes et quantifiables recueillant un accord le plus large possible des participants.

L’organisation du Grenelle

Groupes de travail

Réunionsinterrégionales

Chats et forums internet grand

public

Tables rondes Les comitésopérationnels

Début juillet- fin septembre

2007

Fin septembre- Début octobre

Fin octobre Janvier – février 2008

Etape 1Elaboration de

Propositions d’actions

Etape 2Consultation du public

et des interrégions

Etape 3Décision

Etape 4La phase opérationnelle

Les propositions du Grenelle

• Maîtrise énergétique des exploitations agricoles– Objectif = 30% d’exploitations agricoles à faible dépendance

énergétique en 2013

Développement des biocarburants de deuxième génération et des

biogaz

• Agriculture durable et productive – Réduction des intrants et approfondissement de la recherche

agronomique – Certification 50% des exploitations en 2012, en HVE (Haute Valeur

Environnementale) ou en Biologique – 6% de la SAU en Biologique d’ici 2010, et de 20% d’ici 2020

Les limites du Grenelle

• Élevage et climat : le rendez-vous manqué du Grenelle– Élevage = 80% des émissions de GES de l’agriculture française – Aucune mesure directe

• Controverses autours des agrocarburants de première génération – Opposition sur la rentabilité économique et environnementale des

agrocarburants de première génération

Impasse des discussions étude de l’ADEME

Conclusions

• Le Grenelle a permis une remise à plat globale des problèmes écologiques avec de nombreuses avancées

• De nombreuses améliorations sont à envisager sur :– les pratiques agricoles– les modes de consommations– la question de l’élevage – les produits agricoles non alimentaire

• Quid de la loi d’orientation de 2008 ?

• Le Grenelle, un exemple à suivre ?

Pour en savoir plus

• Grenelle de l'environnement : Quelle prise en compte des relations agriculture-climat ? Bodénan J.C, Lesurf L, Czerwinski X, Chantret F, Villacampa M. (2008)

• Le site du Grenelle de l’Environnement : www.legrenelle-environnement.gouv.fr/