Vaches « écologiques »: réduire notre empreinte sur l’environnement Paul Boettcher1 Benjamin Henderson1 Mark Powell2 1 Division de production et de santé animales, Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture 2 Centre de recherche sur les fourrages laitiers, Département de l’Agriculture des États-Unis - Service de recherche agricole

L’importance du bétail Le bétail et les produits qu’il nous fournit rendent de grands services à l’humanité Sécurité alimentaire Création et maintien de l’aisance économique Développement rural Signification culturelle Services à l’environnement

Le bétail et l’environnement On prévoit un accroissement de l’élevage du bétail Population mondiale  33 % d’ici 2050 principalement dans les pays en développement Consommation du lait  62 % et de la viande  76 % Le bétail peut avoir une incidence négative sur l’environnement Parmi les 2 à 3 premières causes de dégradation environnementale

Incidence de la production du bétail Un tiers des terres arables sert à produire des aliments du bétail Un quart de la superficie terrestre non recouverte de glace sert au pâturage Le bétail représente le cinquième de la biomasse animale de la Terre Le bétail produit jusqu’à 18 % des GES La production laitière contribue de façon importante à ces impacts

Incidence de la production laitière Des impacts dans cinq grands secteurs Le paysage et le sol L’eau La biodiversité Les ressources non renouvelables Les gaz à effet de serre (GES) Le type et l’ampleur de l’incidence dépendent du système de production

Le paysage et le sol Les cultures alimentaires pour le bétail ont diverses conséquences négatives, directes et indirectes Compactage, érosion et inondation du sol Excès d’éléments fertilisants Déforestation Le pâturage s’accompagne parfois de piétinement et d’une dégradation L’intensification de la production peut diminuer l’esthétique du paysage rural

L’eau La majeure partie de l’eau sert aux cultures alimentaires pour le bétail Lessivage des nutriments et des produits agrochimiques À la ferme laitière, l’eau sert de maintes façons, du nettoyage sanitaire au rafraîchissement des bovins Les vaches en lactation en boivent de 40 à 70 litres/jour Les nutriments des fumiers mal gérés peuvent filtrer jusqu’à l’eau souterraine et de surface

La biodiversité La sélection pour l’amélioration génétique tend à diminuer la diversité au sein des races laitières et de l’une à l’autre Les plantes alimentaires pour le bétail se cultivent souvent en monoculture Cela réduit la biodiversité de la faune, de la flore et des microorganismes indigènes Le pâturage mal géré peut appauvrir la diversité des espèces vivant dans les prairies et leur fonction dans l’écosystème

Les ressources non renouvelables Les cultures alimentaires pour le bétail consomment des combustibles fossiles Pour le travail du sol et la récolte Fertilisants Le logement des animaux, la traite et la réfrigération du lait consomment de l’électricité De 800 à 1 200 kWh/vache/an (données des É.-U.)

Les gaz à effet de serre Les bovins émettent du méthane comme sous-produit de la rumination Le fumier peut libérer de l’oxyde d’azote et du méthane Les cultures alimentaires pour animaux dégagent du gaz carbonique Le secteur laitier mondial produit 4 % des émissions mondiales de GES anthropiques 2,4 kg de CO2 par kg de lait (calcul corrigé pour le gras et les protéines)

Réduire l’empreinte écologique à même les onglons de la vache Deux approches générales pour atténuer l’incidence environnementale de la production laitière Améliorer le système et le milieu de production Élever une vache Holstein « plus verte » Implique un usage plus raisonné des ressources Énergie Eau Nutriments Biodiversité Gaz à effet de serre (GES)

Le système de production des cultures En production laitière, la culture d’aliments du bétail a plusieurs incidences sur l’environnement Les « pratiques optimales » réduisent cette incidence La fertilisation judicieuse des sols en fonction de leur analyse Sol, eau, énergie L’application appropriée des herbicides et autres pesticides Eau et biodiversité Le contrôle de l ’irrigation Eau et sol Bonne rotation de l’usage des terres Gaz à effet de serre, paysage et biodiversité

Le système de production du lait Élaborer (et mettre à exécution) un plan de gestion de la fertilisation Se réserver les terres suffisantes pour y recevoir les engrais de ferme Entreposer et épandre correctement le fumier Pour réduire l’incidence sur le sol, l’eau, la biodiversité et les gaz à effet de serre Réduire l’utilisation de l’énergie électrique Installer un système efficace de refroidissement du lait Entretenir adéquatement le matériel électrique Contrôle automatique de l’éclairage et de la ventilation Recycler et réutiliser l’eau

Le système d’élevage des vaches Augmenter la production par vache Moins de ressources utilisées et de méthane produit pour l’entretien des vaches Équilibrer les rations On donne généralement trop d’azote Il faut l’équilibrer avec d’autres nutriments Améliorer la reproduction et la santé Des vaches improductives émettent plus de GES par unité de production Les génisses de remplacement émettent des GES pendant deux ans avant de produire du lait

Développer une Holstein plus « verte » La sélection et la génétique sont des outils puissants ayant un effet durable Option possible pour réduire l’incidence environnementale de chacune des vaches et de l’ensemble de la race Holstein Est-ce une option réaliste?

Possibilités de la sélection génétique Possibilités limitées de la sélection : C’est davantage l’ensemble du troupeau plutôt que chaque animal qui affecte directement le paysage et les ressources non renouvelables La consommation d’eau a une composante génétique, mais… on l’a peu étudiée elle est corrélée avec le rendement en lait la consommation par les bovins est relativement peu importante Il reste la biodiversité au sein des espèces, l’assimilation des nutriments et l’émission des GES comme cibles possibles dans les programmes d’amélioration génétique

Diversité au sein de la race Les Holstein ont bénéficié d’associations de races, de pedigrees, de registres de performance et d’un système d’insémination artificielle des plus efficaces

Diversité au sein de la race Ces outils ont permis la sélection d’une vache très productive...

Diversité au sein de la race ... et très uniforme

Diversité au sein de la race Mais il faut garder une certaine diversité pour poursuivre la sélection et pour optimiser la reproduction et la santé

Biodiversité au sein de la race Intervention possible dans la sélection et l’utilisation des taureaux pour diversifier la génétique au sein de la race usage plus équilibré des taureaux en visant une moins grande parenté génétique entre eux Cela exigera la coopération entre les pays et les entreprises de sélection génétique contraire aux objectifs économiques à court terme

Biodiversité au sein de l’espèce La grande capacité de production des Holstein en a fait la race la plus élevée dans le monde contribution de grande valeur à notre sécurité alimentaire la biodiversité a diminué au sein de la race Leur génétique supérieure n’est pas optimisée Souvent pas adaptées à leur environnement Le métissage est fait au hasard Besoin d’optimiser les programmes de sélection associations d’éleveurs et systèmes d’enregistrement et d’évaluation protection et utilisation durable des races locales la génomique pour identifier les meilleurs hybrides

Biodiversité au sein de l’espèce Pays où l’on rapporte la présence de bovins Holstein Holstein (noir et blanc) Présence Non rapporté Source : FAO, 2007

Biodiversité au sein de l’espèce La grande capacité de production des Holstein en a fait la race la plus élevée dans le monde contribution de grande valeur à notre sécurité alimentaire la biodiversité a diminué au sein de la race Leur génétique supérieure n’est pas optimisée Souvent pas adaptées à leur environnement Le métissage est fait au hasard Besoin d’optimiser les programmes de sélection associations d’éleveurs et systèmes d’enregistrement et d’évaluation protection et utilisation durable des races locales la génomique pour identifier les meilleurs hybrides

Sélection : nutriments / azote L’assimilation de l’azote est presque un caractère génétique « idéal » Mesurable l’azote uréique du lait est déjà enregistré couramment Variable de grandes différences existent entre les bovins Contrôlé génétiquement modérément héritable (h2 = 0,20 à 0,40) pas de corrélation génétique antagoniste Affecte significativement la rentabilité l’apport de protéines coûte cher l’azote uréique est considéré comme de l’azote gaspillé On peut aussi réduire l’émission d’oxyde d’azote

Sélection : l’émission du méthane La sélection directe serait possible situation moins favorable que pour l’azote uréique pas enregistré de façon régulière et économique Il y a plusieurs circonstances favorables résultats préliminaires révèlent une variation génétique diverses technologies permettent de la mesurer d’un grand intérêt politique soutien à la recherche la génomique pourrait rendre la sélection plus précise

Obstacles à la sélection directe Manque d’incitatifs économiques pas de pénalité ni de primes pour l’émission des GES la suralimentation en protéines est souvent économique Un indice de sélection diminuerait la réponse génétique pour les autres caractères Évaluer les différences dans la génétique de l’émission de GES peut être difficile d’une ferme à l’autre objectifs de sélection au sein de toute la race mesures incitatives à utiliser des taureaux supérieurs

Autres approches La sélection indirecte est peut-être la meilleure solution de rechange Au fil de l’histoire de la vache Holstein, on a réduit de beaucoup son empreinte environnementale grâce à la sélection en faveur de la production

Relation entre production de lait, conversion alimentaire et émission de CH4 Efficacité alimentaire (lb lait/lb d’aliments) Méthane (lb/lb de lait) Production de lait (lb/vache/jour) Efficacité alim. Méthane/lait Knapp et al., 2010

Production améliorée : incidence Ressources / déchets par milliard de kg de lait (données US) 1944 2007 Vaches, nombre 415 000 94 000 Méthane, kg × 106 62 27 Oxyde d’azote, kg × 103 412 230 Terres, ha × 103 1 705 162 Eau, L × 109 10,76 3,79 (Capper et al., 2009)

Sélection visant l’efficacité totale Mais l’augmentation de la production n’est pas une solution miracle L’aptitude à la reproduction a chuté avec le temps La longévité a diminué Ces deux facteurs sont associés à une hausse des GES à l’échelle du troupeau Heureusement, les indices de sélection actuels tiennent compte de ces facteurs

Conclusions et recommandations Agir maintenant pour atténuer l’impact actuel et futur de la production laitière sur l’environnement Intervenir au niveau de la gestion des troupeaux et du système de production laitière Les objectifs de sélection actuels ont des chances de continuer à réduire l’émission de GES par vache les objectifs peuvent changer avec les nouvelles politiques environnementales besoin de recherche pour faciliter la sélection et déterminer les valeurs de rentabilité

Conclusions et recommandations La génétique Holstein a le potentiel d’améliorer la sécurité alimentaire des pays en développement tout en réduisant les effets négatifs sur l’environnement TOUTEFOIS – la génétique doit s’adapter à l’environnement des Holstein pur sang dans les fermes bien gérées et en production intensive un métissage bien planifié dans les environnements moins favorables favoriser la gestion, l’enregistrement, la sélection et les associations de races protéger les ressources génétiques locales au besoin