1 Lagriculture mondiale face aux défis de la transition énergétique et du changement climatique Patrice Dumas CIRED/CIRAD Séminaire ATHENS AgroParistech,

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1 1 Lagriculture mondiale face aux défis de la transition énergétique et du changement climatique Patrice Dumas CIRED/CIRAD Séminaire ATHENS AgroParistech, novembre 2010

2 2 PLAN I.L'agriculture : un secteur impliqué de façon multiple dans le changement climatique II.Cycle du carbone et changements d'usage des sols III.Agriculture et émissions de gaz à effet de serre IV.Production d'énergie à partir de la biomasse V.Changement climatique et rendements agricoles VI.L'adaptation au changement climatique dans l'agriculture : quelles barrières ?

3 3 I. L'agriculture : un secteur impliqué de façon multiple dans le changement climatique

4 4 Un secteur émetteur de gaz à effet de serre Changement d'usage des sols et changement du stock de carbone Utilisation de combustibles fossiles, directe ou indirect Emissions d'autres gaz, en particulier CH4 et N2O Un secteur essentiel, un émetteur non négligeable > 20%

5 5 Emissions en France Boissieu (2006)

6 6 Effets indirects Rétroactions Climat-carbone Effets indirects Land cover

7 7 Pouvant être mobilisé dans la lutte contre le changement climatique Séquestration de carbone Production d'énergie –Agro-carburants –Agro-électricité Quelle compétition avec l'alimentation ?

8 8 Impacté par le changement climatique Un secteur très dépendant du climat Des impacts positifs et négatifs Quelles possibilités d'adaptation, quelles barrières ?

9 9 II. Cycle du carbone et changements d'usage des sols (Vincent Gitz)

10 10 Le cycle du carbone

11 11 Emissions liées au changement d'usage des sols

12 12 Changements daffectation des terres Flux nets de carbone vers latmosphère Dynamique du cycle du carbone

13 13 Séquestration définitive du carbone et effet indirect Rétroactions Climat-carbone Effets indirects Land cover

14 14 La séquestration biologique est incluse dans le protocole de Kyoto Cependant garder le carbone stocké jusqu'à la fin des temps est-il faisable ? Si non, le stockage temporaire pourrait ne pas être intéressant du tout Séquestration temporaire du carbone biologique. Une bonne idée ?

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17 [1] 2000-2040: avant de savoir: Séquestration modérée pour éviter les coûts d'opportunités permanents de la terre [2] après 2040, lorsquon connaît la réalité des dommages: Séquestration si besoin «soupape de sécurité» [1] [2] Trajectoires optimales de plantation

18 18 III. Agriculture et émissions de gaz à effet de serre

19 19 Deux sources principales –Intrants (gaz pour les intrants azotés) –Carburant pour l'agriculture mécanisée Faible part des émissions Très différent suivant les types d'agriculture, par hectare et par unité de production … et encore plus par actif agricole Combustibles fossiles

20 20 CH4 : 43% des émissions –Élevage, riziculture N2O : 82% des émissions –Engrais azotés, élevage Importance des pratiques Encore mal connu Autres gaz

21 21 CH4 –Pouvoir radiatif 64 fois plus que le CO2 –Durée de vie 14 ans N2O –Pouvoir radiatif 275 fois plus que le CO2 –Durée de vie 114 ans Introduit des effets dynamiques Pouvoir radiatif et devenir

22 22 IV. Production d'énergie à partir de la biomasse

23 23 A partir de l'éthanol –Maïs, blé –Canne à sucre Biodiésel –Colza, soja, huile de palme Utilisation actuelle Agro-carburants première génération

24 24 A partir de cellulose –Déchets –Cultures dédiées –Fermentation/méthanisation –prototypes A partir de lignine –Arbres –Encore plus loin d'un stade opérationel Agro-carburants deuxième génération

25 25 Remboursement de la dette carbone Analyses de cycle de vie –Pessimiste seule la canne a sucre est rentable mais aires très importantes –Optimiste les temps de remboursement du maïs raccourcissent Mais effets indirects subsistent Une controverse sur l'efficacité des agro- carburants

26 26 Le système alimentaire mondial Quelles réserves de rendement ? Les changements de régime alimentaire Un système déjà très contraint Quelle place pour les agro-carburants de première génération ? Compétition avec l'alimentation

27 27 Combine séquestration biologique et production d'électricité émissions nulles Potentiel important Très cher aujourd'hui Le problème du transport ? Bio-électricité

28 28 IV. Changement climatique et rendements agricoles

29 29 Changement de phénologie Modification des conditions de la photosynthèse –Fertilisation carbonée –Eau –Température Evénements extrêmes et stades de développement Variabilité climatique Pathogènes Les effets du changement climatique sur les plantes

30 30 Exemples en France, étude mécaniste (CLIMATOR) –Variétés d'hiver/d'été –Échaudage et esquive –Besoins en eau –difficultés et opportunités Etudes statistiques –Durée de la saison ? –… ou événements climatiques ? Pathogènes Les conséquences sur les rendements

31 31 Vulnérabilité aux baisses de précipitation : le cas de l'Afrique

32 32 Au niveau mondial

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34 Avec adaptation, des gains potentiels dans les pays riches

35 De lourdes pertes dans les pays pauvres

36 Un effet total faible: cest un problème de distribution, pas de production

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38 38 V. L'adaptation au changement climatique dans l'agriculture : quelles barrières ?

39 Conséquences sur lagriculture: des effets de seuil et un besoin dadaptation Secteur agricole fait vivre 90% des 22 millions dhb, assure 80% emplois, représente 45% du PIB et 90% des exportations Culture du café assure 65% des apports de devises étrangères

40 Des opportunités

41 Mais une transition qui peut être difficile

42 Des changements dans la demande d'irrigation hétérogènes

43 Et dans l'apport en eau : une adaptation des infrastructure d'eau necessaire ?