A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T ACCROITRE LA PRODUCTION DES CULTURES ENERGETIQUES Quelles pressions supplémentaires sur l’environnement ? Pierre STENGEL INRA Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T INTRODUCTION  Une question qui s’obscurcit : nature et hiérarchie des enjeux, insuffisance des méthodes d’évaluation, couplages économiques alimentaire-énergétique  La recherche convoquée pour fournir outils et références (évaluation), améliorer les performances énergétiques et environnementales  Nécessité de considérer de manière intégrée l’évolution des systèmes de production (locale-globale, énergétique-alimentaire) et les bilans environnementaux  Hiérarchiser les questions relatives à l’efficacité (énergie-GES), au trade-off alimentaire, à la durabilité (impacts sur les ressources et les écosystèmes) Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T LES RESSOURCES DE 1 ère Génération – G1 Besoins en oléagineux Besoin ,5 Mt de biodiesel ex oléagineux produits en France, soit 6 Mt de graines, soit ~ 2 Mha = 100% de la récolte totale actuelle en oléagineux. = A usages alimentaires égaux, nécessité de libérer 1,2 Mha d'oléagineux supplémentaires Besoin 2015 Avec une situation stable depuis 2010 (agréments constants à 2,8 Mt de biodiesel produit en France) il sera nécessaire d'importer 1,4 Mt de biodiesel (imports en 2010 : 0,4 Mt) ou de libérer encore plus de surface Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T G1 - Objectifs US 4 % et UE 5,75 % en 2015  Impact fort sur la demande, les échanges, les prix Hausse des prix et baisse modérée des utilisations alimentaires (céréales, huiles végétales, graines oléagineuses) Baisse des prix des coproduits, dont tourteaux protéiques  Compatible avec tendance des rendements si augmentation des surfaces en céréales et oléagineux entre 5 et 10% en moyenne Augmentation contrastée selon les zones, particulièrement forte pour : Amérique du Sud (céréales et soja : +26Mha en Argentine et Brésil) Asie du sud-est (huile de palme) Canada (colza) Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008 Besoin suppl. bio-carburants Besoin suppl. alimentaires Production mondiale 2005 Échanges mondiaux 2005 céréales99 Mt247 Mt2005 Mt126 Mt huiles végétales 11 Mt9 Mt112 Mt48 Mt

A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T G1- PRESSIONS SUR L’ENVIRONNEMENT - France -  Un changement significatif : mise en culture des jachères Incertitude sur la surface concernée et les assolements, sur les itinéraires techniques Accroissement prévisible de la consommation d’intrants : fertilisants, pesticides, énergie Effets sur le sol : variables suivant les modalités de gestion des jachères mais sans doute limités Eau : consommation plutôt réduite, risques de pollution accrus Biodiversité : variable suivant ses composantes, l’occupation locale des terres, la gestion des jachères Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T G1 – PRESSIONS SUR L’ENVIRONNEMENT - France -  A court terme, évaluation limitée aux impacts des changements d’assolements et d’usage des terres  Impacts probablement faibles en termes de flux (masse, énergie) sauf en cas de mise en culture de prairies de longue durée  Des variations localement fortes ?  Attention prioritaire à la préservation des habitats Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T G1 – PRESSIONS SUR L’ENVIRONNEMENT - France -  Difficulté à identifier les impacts spécifiques des cultures énergétiques (cours mondiaux, PAC, politiques environnementales)  Neutralité sur les coûts de l’alimentation animale favorable à la préservation des prairies ?  Rappel sur la dynamique actuelle d’usage des terres : Zones boisées :+ 50 – ha/an Urbanisation : ha/an Prairies ha/an Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T G1 – PRESSIONS SUR L’ENVIRONNEMENT - France -  Questions décisives vis-à-vis de la production nationale : Bilans énergétiques et GES et coûts d’abattements Alternatives production-importation  Questions décisives vis-à-vis des autres composantes du bilan de l’agriculture Tension réduction d’intrants-productivité Diversification des assolements et rotations, marchés, filières Aménagements du paysage Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T G1 – L’ALTERNATIVE D’IMPORTATION  Une demande concentrée sur les oléagineux : palmiers à huile, colza, soja …  Inéluctable extension des surfaces aux dépens de la forêt, ou des prairies  Bilan de GES désastreux, impact sur la biodiversité de même ampleur  Comparer : extension des cultures énergétiques – extension des cultures alimentaires  En toute hypothèse, conclusion identique : accroître la productivité, maîtriser les impacts ! Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T Voie thermochimique : –passage nécessaire par une raffinerie –différents produits possibles à partir du gaz de synthèse Voie biochimique : –moins de contraintes de taille d'installation –possibilité d'une ligne dédiée au sein d'une éthanolerie G1 1 t de M.S. ~ 0,2 tep LA DEUXIEME GENERATION (G2) Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T LA DEUXIEME GENERATION (G2) Une approche au niveau du bassin de collecte (faible densité énergétique) Taille de l’outil industriel ( t ou 5Mt si voie thermochimique ou des unités de préconcentration en local) Outil industriel adossé à des structures existantes (intégration des flux de masse et d’énergie) - Voie thermochimique (raffinerie de pétrole : source d’H2, carburants de synthèse) - Voie biologique (unités éthanol de première génération, distillerie commune) Voie thermochimique (pas de coproduits) et voie biologique (concept de bioraffinerie avec des coproduits à plus haute valeur ajoutée Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T G2 – QUELLES RESSOURCES ?  Fraction biologique des résidus urbains  Co-produits industriels lignocellulosiques : pulpes  Sous produits agricoles : pailles  Cultures dédiées : C4 pérennes (Miscanthus, Switchgras, canne, …) TCR, TTCR (peuplier, eucalyptus, robinier,..) Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T QUELLES RESSOURCES ? –Les pailles Pailles de céréales mobilisables pour un approvisionnement d'unité industrielle : ~ t pour l'exemple de GrandpuitsGrandpuits –Les bois non valorisés actuellement disponibles Cas du massif Landais (étude FCBA) : ~ t de bois sec Cas Lorrain (étude ONF et coop. de l'Est) : ~ t de bois sec Cas de la région Rhône-Alpes : t de bois sec –Les potentiels à plus long terme Intensification des récoltes forestières (forêt privée, rémanents, coupes d'amélioration, taillis sous futaies...) = un potentiel supplémentaire d'environ t en Rhône-Alpes Récolte des souches ( t MB en Aquitaine) Cultures dédiées. ex: t de bois sec sur une culture de TCR sur gel PAC dans 4 dpt de Rhône-Alpes L'approvisionnement des futures unités industrielles mobilisera probablement différents types de ressources lignocellulosiques et nécessitera d'exploiter ces potentiels supplémentaires 1 t de M.S. ~ 0,2 tep Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T G2 – DES IMPACTS REDUITS ? Les cultures dédiées  Productivité accrue, surface mobilisée plus faibles ?  Concentration des bassins de production : Impacts sur les paysages et la biodiversité Modification du bilan hydrique, éventuel recours à l’irrigation Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T G2 – DES IMPACTS REDUITS ? Les cultures dédiées  Besoins en intrants : Fertilisants : N réduit, perspective d’association avec les légumineuses Pesticides : problèmes phytosanitaires variables suivant les espèces, rôle des résistances génétiques, maîtrise des adventices Énergie : réduction des techniques culturales  Des consommations intermédiaires réduites par apport à G1 Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T EXEMPLE D’EFFET SUR LA POLLUTION NITRIQUE Source : U.Jorgensen (DIAS) Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T G2 – DES IMPACTS REDUITS ? Les cultures dédiées  Le sol : Bilan organique : effet positif de la réduction du travail du sol, restitutions des différentes espèces ? Biodiversité : effets des réductions de travail du sol et d’usage des pesticides Tassements : rôle des conditions et techniques de récolte  Un problème important en fin de culture (ex : Miscanthus) Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T G2 – DES IMPACTS REDUITS ? Valorisation des rémanents forestiers  Modification du bilan organique des sols  Impacts sur la biodiversité  Entretien de la fertilité  Intensification des récoltes et tassements Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008

A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T CONCLUSIONS  G1 Marge et vitesse d’amélioration possibles de la productivité et de l’efficience?  G2Question centrale des bassins de production, taille des unités de transformation Insertion dans les assolements agricoles, quel changement d’usage des terres ? Séminaire Agrocarburants et Développement Durable, GRENOBLE 28-29/01/2008