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Quelles nouvelles pistes pour limiter les émissions de GES en agriculture
Katja Klumpp, Bruno Mary
To cite this version:
Katja Klumpp, Bruno Mary. Quelles nouvelles pistes pour limiter les émissions de GES en agriculture.
Salon International de l’Agriculture, Feb 2011, Paris, France. 26 p. �hal-02802230�
S to c k e r d u c a r b o n e d a n s l e s s o ls ? K a tj a K lu m p p , IN R A C le rm o n t- Fe rr a n d B ru n o M a ry , IN R A A g ro -I m p a c t
• S to c k s d e c a rb o n e d e 3 m il li a rd s d e t o n n e s d a n s l e s s o ls f ra n ç a is ( 0 -3 0 c m ) • E m is s io n s f ra n ç a is e s d e C ( e q . C O
2) e s ti m é e s à p lu s d e 1 0 0 m il li o n s d e t o n n e s p a r a n = > = > S o it e n v ir o n 5 % d e s s to c k s d a n s l e s s o ls S o it e n v ir o n 5 % d e s s to c k s d a n s l e s s o ls
Expertise collective INRA, 2002F R A N C E : L ’e n je u d e s s to c k s d e c a rb o n e
Introduction : Potentiel de stockage
Séquestrationdu C dansles sols agricoles: 89 % Mitigation des émissionsCH 4: 9 % Mitigation des émissionsN 2O : 2 %
Introduction : potentiel de stockage Potentield’atténuationmondialesur20 ans(GIEC, 2007) En France, une augmentation des stocks dans les sols de 0.2 % par an (6 Mt) compenserait 4% des émissions nationales de GES (INRA, 2002)
Schéma d’échantillonnage : grille systématique (ex. 200 échantillons par hectare)
L e s é v a lu a ti o n s d e c h a n g e m e n ts d e s to c k s d u s o l : In v e n ta ir e d u s to c k d e c a rb o n e o rg a n iq u e
Méthodes : flux ou échantillonnage du sol Variabilitéspatialeéchantillonnage lourd
D é te rm in a ti o n d e s s to c k s d e C d u s o l
1414141414 14141414141414141414
1414141414
1414141414 2323232323
2323232323
2323232323
2323232323
2323232323 Profil cultural Sondage
Surface d’échantillonnage
N 5 m 3 m
2 m
2 m
20 m
Méthodes : flux ou échantillonnage du sol •Profil de densitéapparente et teneur en C. •Variabilitétypique sur stock C, 0- 50cm àl’hectare ~20% •Détection de variations inférieures à5% pratiquement impossible
[C O
2] = C ’ V e rt ic a l v e n t = w ’ C O
2fl u x = w ’ c ’ T o u r à fl u x : E c h e lle s p a ti a le ≈ 1 h a - 1 k m
2L a m é th o d e d e s f lu c tu a ti o n s t u rb u le n te s p o u r m e s u re r le s f lu x d e C O
2, d e v a p e u r d ’e a u e t d ’é n e rg ie .
Méthodes : flux ou échantillonnage du sol
Les cultures/prairie: stocks de carbone organique
S to c k s d e c a rb o n e o rg a n iq u e ( 0 -3 0 c m ) s e lo n l e s m o d e s d ’o c c u p a ti o n e t le s t y p e s d e s o ls ( t/ h a )
C h a n g e m e n t d ’u s a g e d e s s o ls e t s to c k d e c a rb o n e d u s o l
La perte de carbone est plus rapide que le gain Expertise collective INRA, 2002Les cultures/prairie: Usage des sols
P ra ti q u e s a g ri c o le s e t s to c k a g e d e c a rb o n e
Expertise collective INRA, 2002Les cultures/praire: Usage des sols
L e s c u lt u re s
E v o lu ti o n d u s to c k d e c a rb o n e e n t o n n e s /h a a u c o u rs d u t e m p s s e lo n l e m o d e d e t ra v a il d u s o l
Masse de terre constante de 3900 t ha-1 (ADEME –ARVALIS Institut du végétal –INRA –APCA –AREAS –ITB –CETIOM –IFVV, 2007)….Stock de carbone Evolution du stock en cultures: Travail du sol Gain de C permispar les techniques culturales sans labour(TCSL)
R é d u ir e l ’i n te n s it é d e t ra v a il d u s o l
(Metayet al, 2010)Gain de C permispar les TCSL (techniques culturalessans labour)
Evolution du stock en cultures: Travail du sol
R é d u ir e l ’i n te n s it é d e t ra v a il d u s o l O U I m a is
(Virtoet Chenu, soumis)La séquestrationde C liéeau travail du sol s’expliqueen partiepar l’accroissementdes entrées de C
Ecartrelatifd’entréesde C (NT vsCT)
Ecart relatif de stocks de C
Evolution du stock en cultures: Travail du sol
(Luoet al, 2010)
La séquestrationpeutêtrenullesil’onconsidèretout le profildu sol
R é d u ir e l ’i n te n s it é d e t ra v a il d u s o l O U I m a is
Evolution du stock en cultures: Travail du sol
010
20
30
40
50
60
ltu U (S na de uè )
sk A 2 ov (D em an
k) ar nc ra (F un ud so Is
e) e) nc ra (F n no rig G
oi B ev gn ille ra (F
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)
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ho K Ka n (T en ila ha e) nd
Sto ck C ( t/h a)
Pailles exportées Pailles restituées Gain de carbonepermispar des restitutions systématiquesde pailleaprès 12 à35 ans.
A c c ro ît re l e s r e s ti tu ti o n s d e m a ti è re o rg a n iq u e : re s ti tu e r le s p a il le s
(Saffih& Mary, 2008)Evolution du stock en cultures: Restitution
(Houotet al, 2011)
Compost Compost CompostFumier Témoin DVB OMR BIO
R e c y c le r le s P R O ( P ro d u it s R é s id u a ir e s O rg a n iq u e s ) d a n s l e s s o ls a g ri c o le s
Evolution du stock en cultures: Recycler les PRO Stockagede carbonedûaux apportsrépétésde PRO après 2 à11 ans.
30
35
40
45
50
55
60
65 Boigneville CTBoigneville NT Kerlavic (-40 t/ha)Thibie N 2003Thibie N- 2003
Sto ck C ( t/h a)
Sans CI Avec CI
M e tt re e n p la c e d e s c u lt u re s i n te rm é d ia ir e s o u d e s p la n te s d e c o u v e rt u re
(Constantin et al, 2010)Gain de C permispar des CI systématiques après 13 à16 ans.
Evolution du stock en cultures: Cultures intermédiaires
L e s p ra ir ie s
Herbage utilisation by grazing and cutting (gC m-2 an-1 )
0100200300400500600700800
Ca rb on b ala nc e
(g CC
-2 m y
-1 r )
-600 -400 -200 0 200 400
BG
BG BS
BS CA CA
Lai
Lai Lae LaeLE
MA MA Oei
Oei Oee
OEe - - Soussana et al. Agriculture, Ecosys. Environment, 2007
Puits Source Carboneutilisépar fauche oupâturage
Stockage du carbone en prairie: Intensitédes practices agricole •Moins le carbone est exporté, plus il est restituéau sol, ce qui accroit la séquestration du carbone •L’apport d’azote favorise la séquestration du carbone
S é q u e s tr a ti o n n e tt e d u c a rb o n e s e lo n l e s p ra ti q u e s a g ri c o le s
Soussana, Tallec& Blanfort2009
F
CH4F
CO2F
lessivageSéquestration nette Carbone
= 1 2 9 0
F
animalproduction1 4 5 0 4 0 1 0 0
2 0
B il a n d e c a rb o n e : p â tu ra g e
(Kg C/ha/an)Stockage du carbone en prairie: fauche ou pâturage ?
F CO2 F leaching
Séquestration nette Carbone =710
3700 100
SNC l’étable =270
A l’étable F CO 2 F CH 4
F animal production F losslabile C F effluents F Organic Fertiliser
F harvest 3230 340
1910 130
60 510 1130
10 Séquestration nette Carbone TOTAL =980
F CH 4-effluents
(Kg C/ha/an) Soussana, Tallec& Blanfort2009
B il a n d e c a rb o n e : f a u c h e e t é ta b le
Stockage du carbone en prairie: fauche ou pâturage ?
Séquestrationnette carbone, NCSEmission CH4 (eqCO2)Emission N2O (eqCO2)ΣEmission (CH 4, N 2O) (eqCO2)
Bilan GES ParcelleEtableΣSNCParcelleEtableParcelleEtableParcelle +EtableParcelle +Etable Pâturage47100471014500220016703040 Fauche26009003590044703002305000-1410 source
sink
B il a n d e G E S e n p ra ir ie s – p a r u n it é d e s u rf a c e
GWP 25GWP 298 Soussana, Tallec& Blanfort2009•Une différence notable entre bilans GES et Carbone •Le type de gestion a un impact sur le bilan de GES •Le pâturage semble le meilleur moyen de gestion pour améliorer le bilan GES en stockant plus de carbone (mais attention faible nombre desites !) •Ces hypothèses sont àconfirmer sur d’autres sites
sink sink (kg eq. CO2 ha-1 an-1)
Stockage du carbone en prairie: Les interactions avec le N 2O (et le CH 4)
C o m p e n s a ti o n e n tr e l e m é th a n e r e je té p a r le s h e rb iv o re s e t le c a rb o n e s to c k é
Stockage du carbone en prairie: Les interactions avec le N 2O (et le CH 4)
(GES’TIM, Institut de l'Élevage, Dolléet al. 2009)
Emission brute= GES sans séquestration du C Emission nette= GES avec séquestration du C (prairies, haies)
Emission bruteEmission nette Compensation 5-30% des GES en kg éq. CO 2/L de lait
Stockage du carbone : La compensation avec les autres GES
E m p re in te s c a rb o n e d e s y s tè m e s l a it ie rs s p é c ia li s é s e n Fr a n c e
Accroîtreles restitutions de matièreorganique, restituerles paillesde céréales, Recycler les PRO (produitsrésiduairesorganiques) Insérerdes plantesàenracinementprofond/ pluri-annuelles Installer des cultures intermédiaires(CI) ouunecouverture végétalepermanente(SCV) Diminuerles pertesde carbone/réduirel’intensitéde travail du sol Séquestration accrue de carbone dans les sols prairiaux. •Conversion des prairies temporaires en prairies permanentes àniveau d’intensification égal ou croissant •Conversion des prairies permanentes pauvres en prairies temporaires à niveau d’intensification croissant/égal MAIS instabilitédu stock de carbone (extrêmes climatiques)
C o m m e n t a c c ro ît re l e s to c k a g e d e c a rb o n e d a n s le s s o ls a g ri c o le s ?
Conclusion
