Diaporama agriculture du carbone - contribution climat COP21 - agroforesterie et couverture des sols

1. Le Carbone, un problème ?
A nous de choisir !
L’Agriculture : solution de choix pour le climat
1
Travail de synthèse: L’agriculture, solution pour la COP21
Charles Buchmann (Association Française d’Agroforesterie)
En lien avec Alain Canet, Fabien Balaguer (Association Française
d’Agroforesterie)
et Konrad Schreiber (Institut d’Agriculture Durable)

2. De quelle couleur est le paysage fertile ?
2

3. De quelle couleur est le paysage fertile?
3
L’automne, Nicolas
Poussin, Musée du Louvre

4. De quelle couleur est
le paysage fertile ?
4

5. Le paysage fertile est vert…
5
… comme la chlorophylle…
… et la chlorophylle, c’est du Carbone Formule développée de
la chlorophylle a, selon
J. Carles

6. De quelle couleur est la terre fertile ?
6
Les sols les plus fertiles du monde :
la Terra Preta amazonienne
Références: International
biochar initiative

7. De quelle couleur est la terre fertile ?
7
Les sols les plus fertiles d’Europe :
les tchernozioms d’Ukraine

8. De quelle couleur est la terre fertile ?
8
Sol travaillé non
couvert
Labour
Sol non travaillé
couvert
Semis Direct sous
Couvert
Photo agriculteur du Gers ©
Agr’eau

9. La terre fertile est noire…
9
… le noir, c’est de l’humus…
… et l’humus, c’est du Carbone
Formule
d’une
molecule
d’acide
humique
selon F.J.

10. Qui travaille à la fertilité du sol ?
10
Références : Daniel
Cluzeau CNRS

11. 11
1 - 5 km d’hyphes fongiques
106 - 109 bactéries
10 000 – 60 000 protozoaires
50 - 100 nématodes
1collembole
1 insecte
1 cm³ de terre contient :
protozoaires
Qui travaille à la fertilité du sol ?
Références : Daniel
Cluzeau - CNRS

12. L’activité biologique du sol travaille à sa fertilité…
… en recyclant continuellement
la matière organique
12
Un cortège
vivant à la fois
- Nourri par
du carbone
- Constitué de
carbone
- Diffuseur de
carbone.
Références : Daniel
Cluzeau CNRS

13. Les grand enjeux de l’humanité
13
 Nourrir 10 Milliards d’humains… avec quoi ?
= du Carbone
Des sucres
Des graisses
Des protéines

14. Les grands enjeux de l’humanité
14
 Stopper le réchauffement climatique… comment?
Evolution des températures moyennes en été pour la
France
1860-2003 (rouge) & prévisions jusqu’à 2100 (noir)
En stockant du Carbone

15. Selon l’INRA :
15
 1/3 des terres arables françaises considérées comme :
déficitaires en matière organique (< 2% de MO)
 Près de 18% de la surface du territoire français sont concernés par l’érosion
 Les pertes de terre atteignent une tonne par hectare et par an en France…
Certaines zones culminent à 40 tonnes par hectare
 5 M ha de sols limoneux présentent des problèmes de croûte de battance
Références : Inra de Rennes (2002)
http://www.lafranceagricole.fr/archive/article/des-sols-deficitaires-en-matiere-
organique-FA29511010381.html

16. Du carbone pour structurer le sol
16
 La cohésion physique du sol lui est donnée par son taux de matière
organique et son activité biologique.

17. Sols agricoles en manque de matière organique
17
Sols agricoles cherchent Carbone désespérément
Références: Commission
Européenne

18. Atmosphère en excès de CO2
18
Atmosphère propose Carbone gratuitement
Références : Mauna Loa
Observatory

19. Deux problèmes :
- le manque de carbone = le sol
- l’excès de carbone = l’atmosphère
Une solution unique : le végétal…
19
… des plantes petites, moyennes et grandes…
les seules capables de transformer le CO2 polluant
en Humus intrant.
… des racines petites moyennes et profondes …

20. Le travail du sol « évapore » du carbone
20
 Dans le même sol, la minéralisation peut être multipliée par 2,5
selon les pratiques… Sur sol argilo limoneux :
Références : Attard et al. INRA
- En labour : K2 = 2,3% par an
- En techniques culturales
simplifiées : K2 = 1,81% par an
- En semis direct sous couvert :
K2 = 0,96% par an

21. Du carbone sortant de l’atmosphère…
21
… pour rentrer dans la biosphère

22. 22

23. 23

24. Une fertilité qui carbure au végétal
24
Stocker du
carbone pour
améliorer l’outil
de production
Références : Association Française d’Agroforesterie 2013
http://www.agroforesterie.fr/documents/Contribution-AFAF-transition-energetique-
agroforesterie.pdf

25. Du Carbone pour augmenter la réserve utile des sols
Capacité de rétention en eau du sol selon la teneur en Matière
Organique.
23
24
25
26
27
28
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
MO 2,8%
MO 2,4%
MO 2,2%
Arrêt des précipitations
Humiditédusol(%delaterresèche)
Jours
Les acides humiques
peuvent emmagasiner de
l’eau jusqu’à 20 fois leur
poids.
La matière organique
mêlée aux argiles
augmente leurs potentiels
de rétention d’eau.
25
Référence : Morel,
1996
Les sols cultivés

26. Du Carbone pour augmenter la réserve utile des sols
26
Référence : Khaleel R et al 1981
Chambre Syndicale des Améliorants
Organiques
Les acides humiques peuvent emmagasiner de l’eau jusqu’à 20 fois leur poids.
La matière organique mêlée aux argiles augmente leurs potentiels de rétention d’eau
par formation du complexe argilo-humique.

27. 27
Journée Agr’eau - 02/08/14 - Marciac - Intervention de Konrad SCHREIBER IAD
Corrélation positive entre le taux de MO
et la gestion de l’eau : MO x 2 ≈ RU x 2
Hypothèse sur la
gestion de l’eau
Quantité d’eau pour
l’irrigation
3000 m3
0 m3
2 % 4% MO
27
Du Carbone pour augmenter la réserve utile des sols
27

28. Du carbone pour améliorer la fertilité chimique des
sols
28
La Capacité d’Echange Cationique (CEC) du sol est directement proportionnelle à l’importance de son Complexe
Argilo-Humique (CAH).
 Augmenter le taux de matière organique  Améliorer la CEC
Références: INRA ; SADEF

29. Hum
us
Du carbone pour améliorer la fertilité chimique des
sols
29
La fourniture d’azote aux plantes varie
fortement selon le taux de matière
organique:
Toutes choses égales par ailleurs,
à coefficient de minéralisation K2 = 1% (K2 en semis
direct):
Sol taux de MO = 2%:
 La minéralisation secondaire fournit 45 Unités
d’azote par an
Sol taux de MO = 5%
 La minéralisation secondaire fournit 113 Unités
d’azote par an
Cet Azote provient de la fixation par
l’activité biologique du sol

30. Du carbone pour améliorer la porosité du sol
30
La fertilité du sol dépend de son
bon équilibre entre ses fractions:
solide (terre)
liquide (eau)
gazeuse (air)
La porosité (fractions liquides et solides) est
entretenue par l’action mécanique de l’activité
biologique du sol :
- Des plantes
- Des animaux
- Des champignons
Du
Carbone

31. Du carbone pour améliorer la fertilité biologique du
sol
31
Les rhizodépôts constituent 10% à 20% du carbone photosynthétisé
par la plante
Les plantes pilotent leur environnement racinaire grâce à ces
exsudats.
 90 % des taxons végétaux
sont concernés par des
mycorhizes
 Un rôle majeur dans la
nutrition minérale et hydrique
Référence : M.A. Selosse
CNRS MNHN
Référence : INRA

32. Du carbone pour améliorer la santé des cultures
32
Le végétal est entouré d’un cortège microbien et animal qui assure sa
protection phytosanitaire:
- Compétition vis-à-vis des pathogènes
- Prédation des pathogènes
- Stimulation des défenses de la plante
Agent microbien
non pathogène =
éliciteur
Référence: Agriculture de conservation
http://agriculture-de-conservation.com/Le-Stress-
des-plantes.html

33. Objectif: Remplir la France de Carbone
33

34. Prairies
1 000 MtC
Forêts
1 200 MtC
Cultures
720 MtC
Passer d’un modèle actuel…
34
- Sols perturbés
- SAU sous-exploitée
- Bilan énergétique négatif

35. …Vers un optimum écosystémique :
- Sols conservés
- SAU optimisée
- Bilan énergétique équilibré
Agro-écologie dans tous les
secteurs de l’agriculture
Prairies
1 500 MtC
Forêts
1 200 MtC
Cultures
1500 MtC
35

36. Du carbone intrant en maraîchage
36

37. Du carbone intrant en grandes cultures
37

38. Du carbone intrant en viticulture
38

39. Du carbone intrant en arboriculture fruitière
39

40. Du carbone intrant en élevage
40

41. Du carbone intrant en apiculture
41

42. 42
CARBONE
Bilan : -2Teq
CO2/ha
AZOTE
Bilan : -
120Unités/ha
EAU
Bilan : -
2000L/ha
Références :
IAD

43. 43
CARBONE
Bilan: +18Teq
CO2/ha
AZOTE
Bilan: +160Unités/ha
EAU
Bilan: +3000L/ha
Références : IAD

44. Créer de la valeur gratuitement
44
PHOTOSYNTHE
SE
RESPIRATIO
N
Matière
Organique
+ O2
CO2 + H2O
PHOTOSYNTHESE
RESPIRATIO
N
Matière
Organique
+ O2
CO2 + H2O
 Le CO2, matière première de la vie sur terre est gratuit
 Intégrer un maximum de végétal dans son système agricole  Créer de la MO pour pas cher  Créer de
le fertilité gratuitement
 Nous vivons dans un monde fini mais loin d’être complètement exploré
Une société riche et pérenne
est une société qui produit :
Seule la photosynthèse
produit gratuitement.

45. Du Carbone intrant pour des territoires riches et vivants
45
Références :
Arbre et
Paysage 32

46. DU CARBONE
DES RICHESSES
Maximiser le Capital
Carbone…
…Pour augmenter les
intérêts

47. Et à terme …
… Utiliser l’énergie du sol plutôt que celle du sous-sol…
L’agriculteur : Fournisseur officiel d’énergie de la société…

48. … En exploitant nos propres ressources renouvelables.
48
Le végétal est une
ressource inépuisable
pour notre
indépendance
énergétique
Viser l’autonomie
énergétique en
produisant de la
biomasse localement
sur l’ensemble du
globe…

49. Du Carbone ! Où ça ?
49
 L’air est composé à 0,04% de CO2
 1T de Carbone = 3,7T de CO2
 Le végétal est composé à 30 % de Carbone
L’humus est composé à 58% de Carbone
Références:
INRA

50. Du Carbone ! Où ça ?
50
… Une ressource finie qui se partage entre plusieurs
réservoirs en interaction les uns avec les autres :
 L'atmosphère
 La biomasse
 Le sol
 Le sous-sol
 Les océans
Avant l'ère industrielle :
« stabilité »
Aujourd'hui : déstabilisation...
et nombreuses conséquences...
atmosphère
 atmosphère  Effet de serre !
biomasse
 Biomasse  Déforestation
matrice sol  matrice sol 
Pratiques agricoles
dégradantes.
Perte de fertilité !
océans  océans  Acidification !
sous-sol
 Sous-sol 
Exploitation des énergies
fossiles (dont une grande
partie pour l'agriculture)

51. Potentiel d’humification
51
A 3% de MO
Agriculture d’aggradation :
 Restitution annuelle de 13 T de MS/ha au sol (CV + Restitution des pailles)
 Humification : + 3,8 T
 Non travail du sol
 Minéralisation : - 1,3 T
 Gain de 2,5T d’humus/ha  + 0,06% de MO
Agriculture de dégradation:
 Restitution annuelle de 4 T de MS/ha au sol (Sol nu + Non restitution des
pailles)
 Humification : + 0,5 T
 Travail du sol (Labour)
 Minéralisation : - 3 T
 Perte de 2,5T d’humus/ha  - 0,06% de MO
Références:
IAD

52. En 2015
choisir…
52
A l’échelle
France:
1,8 milliards de T
d’humus
capitalisées
0,6 milliards de T
d’humus
évaporées
Références:
IAD

53. Stockage de Carbone dans des systèmes optimisés
53
 Agroforesterie (densité de 50 arbres/ha)
 Stockage moyen de 1T de C/ha/an
 3,7 Teq CO2/ha/an
 Couverts végétaux / Non travail du sol
 Stockage moyen de 1T de C/ha/an
 3,7 Teq CO2/ha/an
 Agroforesterie et Couverts
végétaux
 Stockage moyen de 2T de
C/ha/an
 7,4 Teq CO2/ha/an
Références: AFAF ; IAD
http://www.agroforesterie.fr/documents/Rapport-agroforesterie-AFAF-IAD-au-MAAF-La-couverture-vegetale-des-sols-et-les-
pratiques-agroforestieres-au-service-de-territoires-productifs-et-durables-Avril-2015-HD-WEB.pdf

54. 54
Réduire la consommation de gasoil…
… sortir de la sur-traction
Pratique culturale : Labour
(Charrue, Combiné)
Techniques culturales
simplifiées (Cultivateur,
Herse rotative, Semoir)
Semis direct sous
couvert végétal (Semoir)
Consommation de fioul
par ha :
Entre 85L et 100L Entre 65L et 85 L Moins de 65L
Temps de travail par
ha :
1h55min 1h45min 30min
Coût par ha : 75€ 67€ 46€
Références
: FN CUMA

55. Coût énergétique de la production d’Azote :
55
600 Unités d’Azote de synthèse produites  500 Kg de Pétrole
consommées
 Emission de 1,3Teq CO2
Références : ADA (Azote Directement Assimilable)
http://www.azote.info/environnement-et-azote/les-bilans-
environnementaux.html

56. En 2015
choisir…
56
A l’échelle
France:
6 milliards de
Teq CO2
stockées
1,4 milliards de
Teq CO2
émisesRéférences:
IAD

57. Potentiel de Stockage d’eau
57
 Le gain d’1% de MO au sol permet la
rétention de 90 m3 d’eau/ha
 Un sol à 1,8% de MO présente
une réserve utile moyenne de 435
m3
 Un sol à 4% de MO présente une
réserve utile moyenne de 635 m3

58. En 2015
choisir…
58
A l’échelle
France:
4 milliards de
m3 d’eau
stockée
1,37 milliards
de m3 d’eau
perdue
Références:
IAD

59. Potentiel de Capitalisation en Azote
59
 C/N de l’humus = 10  1T d’humus contient 58 Unités
d’azote
 Un sol à 1,8% de MO contient 4T d’Azote
Par minéralisation naturelle, il restitue 40 Unités
 Un sol à 4% de MO contient 9T d’Azote
Par minéralisation naturelle, il restitue 95 Unités
Références :
INRA

60. En 2015
choisir…
60
A l’échelle
France:
10,2 milliards
de T d’Azote
stockées dans
la MO
3,45 milliards
de T d’Azote
déstockées
Références:
IAD

61. Toute la France n’est pas saturée en Carbone
61
Forêt
Vergers
Vignes
Céréales
Oléagineux
Autres
cultures
annuelles
Prairies
temporaires
Prairie
permanente
Jachères
SaturationenCarbone
La Forêt:
16,3 millions d’ha ; 28% du territoire
Saturée en Carbone
La SAU: 29 millions d’ha ; 54% du
territoire
Potentiel de stockage: 7,2 Giga Teq CO2
Les Cultures annuelles:
15 millions d’ha ; 20% du territoire
Potentiel de stockage: 5,7 Giga Teq
CO2
Les Prairies:
11 millions d’ha ; 27% du territoire
Potentiel de stockage: 1,2 Giga Teq
CO2
Les Cultures pérennes:
1 million d’ha ; 2% du territoire
Potentiel de stockage: 0,27 Giga
Répartition du territoire rural Français
Références : AFAF / INSEE
Agreste
Agriculture:
Stocker un maximum de
Carbone
Forêt:
Gérer le plein de
Carbone

62. Territoire rural Français :
potentiel d’action
62
15 Millions ha en SCV + AF
Stockage de 111 Mega Teq
CO2 par an
1 Million ha en CV
Stockage de 3,7
Méga Teq CO2 par
an
11 Millions ha en AF
Stockage de 41 Méga Teq
CO2 par an
• Emissions annuelles de GES en France :
• environ 500 Méga Teq CO2
• Stockage annuel potentiel grâce à
l’agriculture Française : 165 Méga Teq CO2
 Soit 33% des GES français
… Sans compter
- La réduction de la consommation d’énergie
de traction en agriculture
- La réduction de la consommation d’énergie
pour produire les intrants (fertilisants,
produits phytosanitaires)
- La réduction des émissions de N2O et CH4
grâce à des sols en bon état
- La production d’énergie renouvelable
(biomasse) par l’agriculture en remplacement
des énergies fossiles
27 Millions ha de
bocage
Stockage de 10
Méga Teq CO2
par an
Références : Arrouays et al
2002
INSEE Agreste

63. Teneur en CO2 élevée… Une chance ?
63
Le CO2 est un facteur limitant comme un autre…
Une augmentation de la teneur en CO2 dans l’air
 En profiter pour améliorer la productivité végétale !

 Des systèmes qui
optimisent l’exploration de
l’air:
Le végétal, rien que le végétal

64. L’Elevage:
Haute Valeur Environnementale
64 Interbev: Interprofession Bétail et Viande
http://www.charte-elevage.fr/09152015-1939/l%C3%A9levage-rend-des-services-%C3%A0-la-
soci%C3%A9t%C3%A9%20
Contrairement aux idées reçues
ELEVAGE = PUIT DE CARBONE
Le bocage, alliance fertile et complémentaire entre
 La prairie: réservoir de Carbone
 La haie: réservoir de Carbone

65. Paysage de Cultures / Paysage d’Elevage
Lequel stocke le plus de Carbone ?
65

66. 66
Evolution du bocage
1950
300 000 Teq CO2
Contenues dans ce
paysage
Paysage breton (Ille-et-
Vilaine)
Aujourd’hui
120 000 Teq CO2
Contenues dans ce même
paysage

67. L’instabilité géopolitique conséquence de la
stérilité des sols et du changement climatique
67
Pertes
d’humus
Pénurie
alimentaire
Migrations
Faim
Soif
Pauvreté Déséquilibre
de l’ordre
mondial
Climat
déstabilisé
Carbone
évaporé
Sols
travaillés
Végétal
éliminé
Environnement
modifiéBiodiversité
appauvrie
Sécheresses
et perte de
fertilité
Tensions Conflits

68. 68
Fertilité
partout
Alimentation
pour tous
partout Satisfaction
des besoins
humains
Energie et
matière
première à
disposition
Equilibre de
l’ordre
mondial
Climat
tamponné
Carbone
fixé
Le végétal à
la base de
tout
Travailler à la paix grâce à la fertilité
la fertilité grâce au végétal…
Environnement
protégé
Biodiversité
favorisée

69. Le pays le plus efficace face au défi climatique
69
 Le pays dont l’agriculture sera la plus efficiente
 Le pays qui aura le mieux su tirer partie de sa SAU
 Le pays capable de produire le plus de richesses à partir de la
photosynthèse
 Le pays le plus développé économiquement, environnementalement et
socialement
40% des terres émergées du globe sont
cultivées
 L’Agriculture est le défi majeur à tous les
niveaux

70. Au travail, pour produire beaucoup !
Produire beaucoup de végétal,
Car le végétal est la solution
à la majorité de nos problèmes.
70

71. Même combat…
… le Carbone au bon endroit.
71