GAV2023 - L’albédo (α) des prairies : un levier d'atténuation du changement climatique

10e édition
Mercredi 29 novembre 2023
Conférence
Grand Angle Viande
©
S.
De
Magalhaes
-
Institut
de
l'Elevage
En collaboration avec :
#GAViande

2
Conférence Grand Angle Viande
10e édition
Yurii
Zushchyk
-
StockAdobe
Didier
Bastien
-
Idele
Edson
Saldaña
-
Unsplash
L’albédo (α) des prairies:
un levier d’atténuation du changement climatique
Pierre Mischler, Institut de l’élevage

L’albédo des prairies : un levier d’atténuation du changement climatique
Conférence Grand Angle Viande – Mercredi 29 novembre 2023
Avant de démarrer…
• Levez la main si votre réponse est « oui » aux questions suivantes:
• Qui a entendu parler d’albedo ?
• Qui sait ce qu’est l’albedo ?
• Qui saurait l’expliquer à son voisin ?
3

2
7 nouveaux sites de
mesure de l’albédo à
équiper : fermes
expérimentales
partenaires du projet
ALBEDO Prairies
Climat de montagne
Semi-continental et marges
montagnardes
Océaniquedégradé des plaines
du centre et du nord
Océaniquealtéré
Océaniquefranc
Méditerranéen altéré
« bassin du Sud-Ouest »
Méditerranéen Franc
3 sites de mesure de
l’albédo sur prairies déjà
opérationnels, dans le
cadre du réseau ICOS :
Lusignan, Laqueuille, col
du Lautaret
Les 10 sites permettront de
couvrir une large gamme de
contextes pédo-climatiques
Trevarez
Thorigné d’Anjou
INRA
Derval
CIIRPO
Jalogny
Le Pradel
Le projet Casdar Albédo-Prairies : objectifs
Dans un contexte de changement climatique : nécessité de réduire les émissions de
gaz à effet de serre (GES), de séquestrer du carbone dans le sol… l’effet albédo est
un autre levier d’atténuation.
• Mieux caractériser la variabilité spatio-temporelle de l’albédo des
prairies en France, pour différentes modalités de gestion et de
situations pédoclimatiques.
• Identifier et quantifier des leviers d’augmentation de l’α dans un
but d’atténuation du changement climatique, de la parcelle aux
territoires.
• Analyse des effets de l’α, comparés aux autres piliers de
l’atténuation du changement climatique : le stockage de C et la
réduction de GES.
• Potentiellement, renforcer les arguments en faveur d’un élevage
herbivore durable qui repose sur une utilisation optimale des prairies.
4
• Un réseau de mesures d’albédo dédié à la prairie
• Un partenariat recherche – développement -
formation

L’albédo (α)… un levier d’atténuation plutôt mal connu
• Mis en avant suite aux récentes canicules,
• Des reportages à ce sujet dans les médias
5

L’albédo (α), c’est quoi ?
• C’est le % de lumière solaire réfléchi par une surface, quelle qu’elle soit
(valeur entre 0 et 1)
• L’albédo a un rôle important sur le climat, il a déjà joué un rôle majeur par
le passé (la terre « boule de neige » : Cryogénien, Huronien, Sturtien,
Marinoen)
6
Quand l’albédo de surface augmente, cela
réduit la quantité d’énergie (en Watt/m²) qui
permet de réchauffer l’atmosphère

Leçon (très, très) rapide de climatologie
• L’effet de serre généré par les Gaz à Effet de Serre,
induit un forçage radiatif (FR) qui permet à la
terre d’avoir une température moyenne de 15°C
au lieu de -18°C.
• La chaleur (Infra Rouges à grande longueur d’onde) est retenue
par les GES
• La lumière visible + proche infra-rouge, n’est pas/peu retenue
• Les GES ajoutés par les activités humaines
augmentent la quantité d’Infra-Rouges retenue
dans l’atmosphère qui sont émis par la surface, ils
ont un FR positif (effet réchauffant)
• Augmenter l’albédo réduit la quantité d’énergie
qui atteint la surface, qui restitue moins d’énergie.
Cela induit un FR négatif (effet refroidissant)
• Quelle est l’importance du FR lié à l’α d’une prairie?
7
D’après https://www.qcm-svt.fr/QCM/public-affichage.php?niveau=Tale-Ens-Sc&id=1324
Les GES empêchent
la chaleur de partir
=
Ça chauffe!
Un albédo + élevé
réduit la quantité
d’énergie reçue à la
surface
=
Effet refroidissant

L’albédo, ça peut servir à quoi ?
• En complément du stockage de carbone dans le sol, l’albédo peut servir à
atténuer le changement climatique en réduisant la quantité d’énergie qui
chauffe la planète.
• Un sol nu est généralement sombre, il a un α faible, il est « réchauffant »
• Un végétal a un α plus élevé, il a un effet « refroidissant »
• La prairie a un α élevé ➔ quantifié par le projet Albédo-prairies
8

Comment mesure-t-on l’albédo ?
9
Gamme de mesure de l’albédo
L’œil est un très mauvais instrument
pour mesurer l’albédo

Comment quantifier les variations d’albédo ? (ex: site du Mourier)
10
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
10/07/…
20/07/…
30/07/…
09/08/…
19/08/…
29/08/…
08/09/…
18/09/…
28/09/…
08/10/…
18/10/…
28/10/…
07/11/…
17/11/…
27/11/…
07/12/…
17/12/…
27/12/…
06/01/…
16/01/…
26/01/…
05/02/…
15/02/…
25/02/…
07/03/…
17/03/…
27/03/…
06/04/…
16/04/…
26/04/…
06/05/…
16/05/…
26/05/…
05/06/…
15/06/…
25/06/…
05/07/…
15/07/…
25/07/…
Albédo,
humidité
du
sol
(0
à
1
=
0
à
100%)
Précipitations
(mm)
Somme de
Rain_mm_Tot
Moyenne de
Albedo_Avg
Moyenne de moy
WWC
Sol sec visible ➔
pluie, sol devient
sombre
➔α diminue
pâturage pâturage
Variabilité en hiver : forte rosée,
givre, neige

La prairie a-t-elle un effet
refroidissant sur le climat ?
• Le forçage radiatif = énergie
(W/m²)
• se calcule à partir du rayonnement
solaire, de la transmittance de l’air
(nébulosité), de l’α (αprairie-αréférence)
11
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
2/9 2/10 2/11 2/12 2/1 2/2 2/3 2/4 2/5 2/6 2/7 2/8 2/9
Rayonnement solaire au sommet de l’atmosphère (RTOAi)
et au niveau du sol (SWINi), Trévarez
RTOA W/m² (24h) SWINi W/m² (24h)
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
1/8 1/10 1/12 1/2 1/4 1/6 1/8
Forçage radiatif d'une prairie et albédo, Trévarez
RF
Moyenne de Albedo_Avg
10 Moy. mobile sur pér. (RF)
fauche
P
Pâturage
(P)
P P
P
fauche
HIVER
ETE
Forçage
radiatif
W/m²
albédo
refroidit
rechauffe
quantité d’énergie renvoyée
par rapport à un sol nu :
-8.5 Watt/m²
• La prairie a un effet refroidissant
• d’autant plus important en jours longs
• Légèrement limité par : fauche et
pâture, si chargement élevé

-8.5 Watt/m², ça représente quoi en énergie?
(petit calcul d’ordre de grandeur, imagé )
• Limiter le réchauffement climatique à +2°C = +4.5W/m² d’énergie dans
l’atmosphère
• 4.5W/m² = 45000 Watt / hectare
• Pour imager, prenons l’exemple
d’un grille-pain de 1000 Watt
• Ramené à la surface de la Terre = 510 millions km² = 2295 milliards de grille-pain
12
hectare
45
La prairie a un effet inverse, là où elle est présente

- 8.5 W/m², de manière imagée c’est…
13
Référence α
Sol nu
α à convertir en
FR et eqCO2
• Que représente l’effet α par rapport au stockage du carbone d’une prairie ?
• Nécessité pour comparer, de convertir les W/m² en équivalents CO2.

Une 1ère estimation en kg éqCO2, de l’effet albédo d’une prairie
14
Référence
blé α=0.167, moy annuelle
Prairie / ref blé pdl
FR (W/m²)
Kg
eqCO2/ha/an
Trévarez -6.4 -1358
Méjusseaume -5.5 -1167
Derval -7.9 -1676
Thorigné -6.1 -1295
Mourier -9.1 -1931
Jalogny -5.6 -1188
Pradel -6.6 -1401
• -1400 kg éqCO2/ha/an, par
rapport à un blé d’hiver (α=0.167)
• -1800 kg éqCO2/ha/an, par rapport à un
sol nu (α=0.150)
NB: en France, l’albédo des sols se situe généralement entre 0.10 et 0.15, sauf sols calcaires

prairie bon état / prairie dégradée
15
Derval
18/07/22 19/07/22
-1676 kg eqCO2/ha/an -1295 kg eqCO2/ha/an
+381 kg eqCO2/ha/an
Thorigné
d’Anjou
Sécheresse 2022

Effet de quelques pratiques & conclusion
16
Pratique simulée (Sim’α) Pays de la Loire Occitanie référence
ajouter + 10% d’herbe / SAU - 144 kg eqCO2/ha/an -107 kg eqCO2/ha/an Système 0% herbe
culture intermédiaire partout -49 kg eqCO2/ha/an -50 kg eqCO2/ha/an Système 0% herbe
2 pâturages (≈30-40 ugb/ha/j) + 1 fauche +157 kgeqCO2/ha/an +146 kg eqCO2/ha/an Système 100% herbe
• La prairie a un effet refroidissant : ≈ -1400 kg équivalent CO2/ha/an, comparable
en termes de forçage radiatif, à la séquestration du CO2 dans le sol
• En conclusion pour bénéficier au mieux de l’effet albédo :
• couvrir un maximum le sol, de préférence avec de l’herbe…
• y éviter un surpâturage qui laisse le sol longtemps visible
• L’herbe dans un assolement : un atout pour atténuer le CC,
• grâce au stockage de carbone dans le sol (ça, on le savait)
• et l’effet albédo (maintenant, on le sait).
NB: pour un assolement avec 50% herbe : +146 x 50% = +73 kg eqCO2/ha/an
Réfléchir à terme, à une monétisation? (cf carbon agri)

Une suite, Casdar ALBAATRE-Systèmes : objectifs
17
• Partenaires : Idele, fermes
expé Trévarez, Mauron, Derval, Thorigné,
Ciirpo, Jalogny, Pradel, [inrae, cnrs,
UPS Toulouse = cesbio],
inrae Saclay, LSCE
•Financement : casdar + cofinancement thèse
•Contact Idele : P. Mischler
7 nouveaux sites de
mesure de l’albédo à
équiper : fermes
expérimentales
partenaires du projet
ALBEDO Prairies
Climat de montagne
Semi-continental et marges
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Océaniquedégradé des plaines
du centre et du nord
Océaniquealtéré
Océaniquefranc
Méditerranéen altéré
« bassin du Sud-Ouest »
Méditerranéen Franc
3 sites de mesure de
l’albédo sur prairies déjà
opérationnels, dans le
cadre du réseau ICOS :
Lusignan, Laqueuille, col
du Lautaret
Les 10 sites permettront de
couvrir une large gamme de
contextes pédo-climatiques
Trevarez
Thorigné d’Anjou
INRA
Derval
CIIRPO
Jalogny
Le Pradel
• Acquérir des connaissances nouvelles sur
• les dynamiques des processus biogéophysiques, dont l’α, de systèmes
fourragers pour estimer leur impact sur le FR ;
• de reconstituer l’albédo de prairies diversifiées à partir des
réflectances de chaque espèce pour quantifier ces effets
individuels en équivalents CO2.
• Co-construire des systèmes fourragers intégrant les enjeux
d'adaptation au changement climatique et d'atténuation
• Evaluer l’impact climatique territorial des changements
d’usage des sols liés aux systèmes co-construits.
• Produire un outil de calcul rapide d’albédo (Sim’α) à des fins
de conseil
• Communiquer activement : « tour de France » de l'albédo

Merci pour votre attention !
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Conférence Grand Angle Lait
5e édition
Mercredi 4 avril 2018
#GAViande
Conférence Grand Angle Viande
10e édition
Yurii
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StockAdobe
Didier
Bastien
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Idele
Edson
Saldaña
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Unsplash
Ce projet a été financé par le CASDAR
Merci aux partenaires du projet: Cesbio (Inrae, CNRS,
UPS-Toulouse, IRD, CNES), aux fermes expérimentales
partenaires et à l’AFPF

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