3. Les avancées de la recherche sur l'atténuation des émissions de gaz à effet de serre

Vers la triple performance
en élevage laitier
en Normandie en 2020
Caen – 31 Mars 2015
Luc Delaby
avec l’aide de M. Doreau, N. Edouard, Ph. Faverdin, P. Carrère, JC. Emile et L. Puillet
Les avancées de la recherche
sur l’atténuation des émissions
de gaz à effet de serre
INRA - UMR 1348 / Pegase - Equipe SysLait - 35590 Saint Gilles - France
Vers la triple performance en élevage laitier en Normandie en 2020 – Caen - 31 Mars 2015 L. Delaby, 2015
L’agriculture, une activité
qui contribue aux émissions
de gaz à effet de serre
7.0
9.0
11.0
13.0
15.0
1972 1982 1992 2002 2012
Le Pin-au-Haras
N2O
NH3
CO2 CO2
CH4
+ de 1,0 °C
en 25 ans

A l’INRA, des travaux de recherches
autour de 3 axes
Développer des méthodes
d’évaluation
Quantifier les origines, les
émissions et les impacts
Evaluer les effets et intérêts
de possibles atténuations
Deux démarches scientifiques
complémentaires
Expérimentation Modélisation

Des méthodologies compliquées
Des données et des incertitudes
Influence de l’alimentation
sur les émissions de CH4 et N
Des salles closes en
conditions contrôlées
EM.S EM.L EH.S EH.L
CH4 (g/j) 310 307 366 332
CH4 (g/kg MSi) 18 17 20 19
CH4 (g/kg Lait) 12 12 14 14
Sur CH4, des effets souvent ténus,
associés au rapport fibres / amidon
de la ration
(Doreau et al, 2011)
0
200
400
600
Ingéré Lait Urine Fèces
Bas N
Haut N
Partition de l’N (g/j)
Sur N (N20 - NH3), des effets nets
associés aux qtés d’N ingéré et à
la teneur en MAT du régime
(Faverdin et al, 2010)

Influence de l’alimentation
sur les émissions de CH4 et N
Rga pur Rga + Tb Rga + Ch
CH4 (g/jour) 459 465 389
CH4 (g/kg MSi) 31,3 26,7 24,6
Lait (kg/jour) 20,8 25,0 22,5
CH4 (g/kg lait) 22,8 18,6 17,3
RGA + 30%
Trèfle Blanc
RGA + 30%
Chicorée
Influence du logement
sur les émissions de CH4 et N20
Entrée
air
Sortie air
Salle
Echantillonnage
Auge
Sortie des vaches
Sortie des vaches
(Edouard et al, 2012)

Impact des rotations et assolements
sur les émissions de GES
Les prairies de longue durée
Des puits à carbone
Les capacités de stockage sont influencées par les pratiques et le climat
Echange Net de l’Ecosystème (NEE, g m-2)
Intensif
1 UGB ha-1
210 kg N
ha-1
Extensif
0.5 UGB ha-1
pas de fertilisant
Bilan de carbone des prairies permanentes du SOERE-ACBB
2003 2004 2005 2006 2007 20082002
PUITS
SOURCE
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
(Klummp et al, 2010)

Les Observatoires de Recherches
en Environnement
Des sites expérimentaux en
vraie grandeur pour une
évaluation à long terme
De l’équation aux modèles
CH4 (g /kg MOD) = 45,42 – 6,66 x MSi (%PV) + 0,75 x MSi2 (%PV) +
19,65 x %Co – 35,0 x %Co2 – 2,69 x MSi (%PV) x %Co
NitroScape (Drouet et al, 2012)
(Sauvant et al, 2011)

Quantifier les émissions de
méthane à l’échelle de l’élevage
Effectifs de vaches primipares et
multipares par périodes
bimensuelles.
Quelques informations sur
la quantité et la qualité du lait.
Répartition des quantités ingérées
selon les mois de l’année
et les mois de vêlage
Prise en compte de chaque aliment
de la ration et de ses propres
valeurs alimentaires.
300
350
400
450
500
550
600
650
700
10.0 15.0 20.0 25.0 30.0
CH4 (g/j)
Ingestion (kg MS/j) 10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
15.0 20.0 25.0 30.0 35.0
Une variabilité importante du CH4 exprimé en g par kg de lait
CH4 (g/kg lait)
Lait (kg/j)
Des résultats cohérents entre
les expériences et les enquêtes
Emission de CH4 selon les rations observées en élevage en mai-juin (30% primipares – 70% multipares)

0
10
20
30
40
50
60
70
0 100 200 300 400 500
Une tendance lourde …
les effectifs du troupeau
Un UGB en plus,
c’est environ 130 kg
de CH4 en plus par an
UGB du troupeau
CH4 émis (tonnes / an)
Des différences entre races
De 143 à 210 kg de CH4 émis par vache et par an (172 kg en moyenne)
Pour une même race,
des différences
entre systèmes
qui persistent
Holstein : 188 kg
Normande : 161 kg

161 kg/VL/an
188 kg/VL/an
L’influence de la production laitière
Les vaches à haut potentiel émettent plus de méthane par an
(plus d’aliments ingérés, plus de concentrés)
Entre + 8 et + 9 kg
de CH4 pour 1000
kg de lait en plus
Exprimé par kg de lait,
les tendances s’inversent
Les vaches à haut potentiel émettent moins de méthane par kg de lait
24,2 kg/t de lait
20,4 kg/t de lait

Les quantités totales ingérées
1er facteur d’influence
1000 kg de MS ingérés
en plus, c’est 22 kg de
CH4 en plus
Groupe 1 Groupe 2 Groupe 3
Ensilage de maïs > 60% 40 - 60% < 40%
Effectif (n = 24) 9 7 8
Répartition Ho/No/Mixte 8 / 0 / 1 3 / 3 / 1 0 / 6 / 2
Production laitière
(kg/vache/an)
9000 8300 6700
Quantités ingérées
(kg MS/vache/an)
7750 7000 6725
Proportion de fourrages
dans la ration (%)
82 84 90
dont herbe (%) 32 50 77
Trois groupes selon le système
d’alimentation des vaches laitières

23,424,024,1
Quantité de méthane
(kg/t de MS ingérée)
Groupe 1 Groupe 2 Groupe 3
Ensilage de maïs > 60% 40 - 60% < 40%
(kg/vache/an)
187 168 158
corrigée des quantités ingérées
(kg/vache/an)
176 172 167
(kg/t de lait)
20,9 20,7 23,9
Au-delà des quantités ingérées
la composition de la ration
Pour conclure sur CH4
Si la variabilité entre élevages laisse présager des progrès possibles …
… les marges de manœuvre intra système ne sont pas spectaculaires
La sélection génétique semble possible
- Variabilité importante entre individus
- Amélioration de l’efficience alimentaire
La réduction des effectifs est une voie efficace
- Avancer l’âge au vêlage
- Augmenter le lait par vache … attention aux effets
pervers (augmentation des intrants, production de viande)
Valoriser des fourrages très digestibles, notamment au pâturage
Pensez plus globalement à l’ensemble des impacts (N2O NO3 NH3)
et réfléchir sur l’ensemble du système : du local au global

Du local au global…
un changement d’échelle qui
réserve parfois des surprises
Une méthode globale : l’Analyse du Cycle de Vie qui évalue les impacts
Chgt climatique / Eutrophisation / Demande énergie
Acidification / Occupation du sol (Nguyen et al, 2013)
Un modèle démographique
du cheptel bovin français
(lait, viande) tempère
l’euphorie des effets
associés à l’augmentation
de la productivité des vaches
laitières (Puillet et al, 2012)
Du local au global…
un changement d’échelle qui
réserve parfois des surprises
De l’importance du lien entre cheptel laitier & allaitant
(Puillet et al, 2013)

Une étude scientifique collective de l’INRA
Potentiels d’atténuation des
émissions de GES et coûts
comparés des actions
1- Diminuer les fertilisants azotés
minéraux (N2O)
2- Augmenter le stockage de
carbone dans les sols
3- Modifier la ration des animaux
4- Mieux valoriser les effluents
d’élevage - Production d’énergie
Pour en savoir plus …
CH4 Ruminants
M. Doreau - C. Martin - M. Eugène (URH Theix)
N20 / CO2 Agronomie - Grandes Cultures
P. Cellier - B. Loubet (UMR EGC Versailles / Grignon)
A. Chabbi - X. Charrier (ORE Lusigan)
CO2 Prairies
K. Klumpp - P. Carrère (UREP Clermont Fd)
NH3 / N20 Alimentation - Logement
N. Edouard - Ph. Faverdin (UMR Pégase Rennes)
M. Hassounna - P. Robin (UMR SAS Rennes)

Merci pour votre attention …

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