restitution projet thématique agriculture et climat février 2008
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Restitution projet thématique
Agriculture et Climat
Février 2008
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- 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
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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
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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
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• 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
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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
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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
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Industrie14%
Emissions fugitives
4%
Autres combustions
fossiles9%
Electricité et chaleur
23%
N2O7%
Agriculture15%
CO21%
CH47%
Transport13%
Changement d'utilisation des sols et sylviculture
18%
Déchets4%
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
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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
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Atelier Propositions de réduction d’émission des GES
Elevage
Diminution du cheptel Augmentation de la productivité
Modification de l’alimentation bovine
Gestion 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-labour
Gestion 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
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• 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
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• 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
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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 ?
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Les biocarburants en Europe : analyse de l’efficacité d’une
politique publique
Hélène COULON, Michaël DESPEGHEL, Gwenolé DESPRES, Lénora JAN
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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
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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
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Analyse de l’efficacité budgétaire de la politique de développement des
biocarburants
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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
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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
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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
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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)
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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)
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Résultats (I) :Coût budgétaire de la tonne eqCO2 non émise via la politique d'aide à la production (€/t)
012345678
910
ETBE EMHV
ADEME
CONCAWE (hypbasse)
CONCAWE (hyphaute)
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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)
![Page 25: Restitution projet thématique Agriculture et Climat Février 2008](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081518/551d9d9f497959293b8cd682/html5/thumbnails/25.jpg)
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 production
Defiscalisation
Prix de marche
*ADEME
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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
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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
![Page 28: Restitution projet thématique Agriculture et Climat Février 2008](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081518/551d9d9f497959293b8cd682/html5/thumbnails/28.jpg)
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
![Page 29: Restitution projet thématique Agriculture et Climat Février 2008](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081518/551d9d9f497959293b8cd682/html5/thumbnails/29.jpg)
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
![Page 30: Restitution projet thématique Agriculture et Climat Février 2008](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081518/551d9d9f497959293b8cd682/html5/thumbnails/30.jpg)
Conclusion
• Choix des filières : EMHV plus efficace
• Défiscalisation : remise en question ?
![Page 31: Restitution projet thématique Agriculture et Climat Février 2008](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081518/551d9d9f497959293b8cd682/html5/thumbnails/31.jpg)
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
![Page 32: Restitution projet thématique Agriculture et Climat Février 2008](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081518/551d9d9f497959293b8cd682/html5/thumbnails/32.jpg)
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
![Page 33: Restitution projet thématique Agriculture et Climat Février 2008](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081518/551d9d9f497959293b8cd682/html5/thumbnails/33.jpg)
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)
![Page 34: Restitution projet thématique Agriculture et Climat Février 2008](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081518/551d9d9f497959293b8cd682/html5/thumbnails/34.jpg)
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)
![Page 35: Restitution projet thématique Agriculture et Climat Février 2008](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081518/551d9d9f497959293b8cd682/html5/thumbnails/35.jpg)
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
![Page 36: Restitution projet thématique Agriculture et Climat Février 2008](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081518/551d9d9f497959293b8cd682/html5/thumbnails/36.jpg)
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 )
![Page 37: Restitution projet thématique Agriculture et Climat Février 2008](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081518/551d9d9f497959293b8cd682/html5/thumbnails/37.jpg)
y = 0,0067x2 + 260,89x + 441789
R2 = 0,794
y = 0,0017x2 + 306,84x + 237548
R2 = 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)
![Page 38: Restitution projet thématique Agriculture et Climat Février 2008](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081518/551d9d9f497959293b8cd682/html5/thumbnails/38.jpg)
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 60000
Quantité produite (en milliers L)
co
ût
ma
rgin
al d
u la
it
extensifs
intensifs
Linéaire (intensifs)
Linéaire (extensifs)
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• 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)
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• 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 + 17938
y = 39,749x0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
7000000
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
quantité de lait (en milliers de litres)
émis
sio
n (
en k
g e
q C
O2
)
Linéaire (total) Linéaire (rumen) Linéaire (engrais)
Linéaire (carb) Linéaire (AC)
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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
GE
S (k
g. d
'éq
CO
2)
intensifs extensifs
Résultats : 3. Émission GES = g (Plait)
![Page 42: Restitution projet thématique Agriculture et Climat Février 2008](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081518/551d9d9f497959293b8cd682/html5/thumbnails/42.jpg)
Politique : taxe au carbone
P lait
Emission
taxe
prix
Δ E int
Intensifs
Extensifs
Global
Δ E ext Δ E global
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• Émissions non directement liées à l’intensification
• Politiques :– Directe : sur les émissions de GES– Indirecte : sur la production de lait
Conclusions
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• 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
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Merci pour votre attention!!!
Remerciements :
J-F. Ruas
P. Dupraz
H. Van der Werf
Cathie, Carole et Maryline
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Quelle prise en compte des relations agriculture-climat ?
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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
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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.
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L’organisation du Grenelle
Groupes de travail
Réunionsinterrégionales
Chats et forums internet grand
public
Tables rondesLes comités
opérationnels
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
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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
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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
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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 ?
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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/