. © Inra, william beaucardet

L'Inra, l'agriculture et le climat

L’élevage dans le changement climatique

Vaches, cochons, poulets et autres animaux de ferme sont, bien malgré eux, en partie responsables du changement climatique. On leur doit 37 % des émissions de méthane, 65 % pour le dioxyde d’azote et 9 % pour le dioxyde de carbone. Au total, la part de l’élevage dans les émissions de ges tourne autour de 15 % au niveau mondial. Même si cette contribution représente globalement en europe moins que les transports, l’industrie ou le secteur de la production énergétique et le résidentiel, des efforts restent à faire pour atténuer l’empreinte environnementale de notre consommation de viande et produits laitiers. L’élevage sera aussi victime du changement climatique. Les matières premières classiquement utilisées pour alimenter les animaux connaîtront des cours à la hausse. L’accroissement de leur utilisation pour l’alimentation humaine les rendra moins disponibles pour l’alimentation des animaux d’élevage... Les évènements climatiques extrêmes auront également des conséquences importantes sur le bienêtre et les performances des animaux d’élevage. Enfin, le changement climatique pourrait provoquer l’extension de maladies, notamment par la dissémination de vecteurs tels que les moustiques. Voilà pourquoi l’inra se mobilise, et, au travers de programmes tels que animalchange, tente de réduire la vulnérabilité de l’élevage au changement climatique, tout en diminuant son empreinte carbone. Mais l’élevage est aussi porteur de solutions. Des progrès tangibles ont été effectués (le secteur bovin français a notamment réduit ses émissions de 20 % depuis 1990) et un potentiel d’atténuation du même ordre de grandeur est l’objectif pour les 15 prochaines années. Gestion des effluents, méthanisation, réduction de la fertilisation, pâturage et stockage du carbone par les prairies... Les leviers sont nombreux et font l’objet de toutes les attentions à l’Inra.

Mis à jour le 22/12/2015
Publié le 21/12/2015

Vers un élevage plus vert

Voici deux pistes pour réduire la part de l’élevage dans les émissions de GES. Première piste : modifier les rations des bovins afin de réduire leur production de méthane. Une alimentation enrichie en lin (qui permet de substituer une partie des glucides par des lipides) ou en légumineuses s’annonce comme une solution viable. Si le lin permet de réduire le méthane entérique, les légumineuses présentent un double avantage : diminuer les émissions de protoxyde d’azote et réduire les coûts de production (moins d’engrais à acheter). Deuxième piste : réduire la teneur en protéines de l’alimentation des vaches et des cochons afin de limiter les rejets d’azote dans les déjections. Ces rejets polluants correspondent à la fraction de protéines dont l’animal n’a nul besoin et qu’il n’assimile donc pas. Atmosphère et rivières en seraient reconnaissantes.

Méthanisation : valoriser les déchets

Que faire des résidus agricoles tels que les lisiers produits dans les élevages ? De l’énergie, bien sûr ! Ceci, grâce à la méthanisation. Toute matière organique peut être traitée dans des cuves où, en absence d’oxygène, elle est digérée par des bactéries. Ce processus produit un gaz, le méthane, qui peut lui-même produire de l’électricité et de la chaleur par cogénération mais aussi être réinjecté dans le réseau de gaz naturel ou servir de biocarburant aux véhicules de type GNV (Gaz naturel véhicule). Par rapport à l’Allemagne, la méthanisation est peu développée en France. Néanmoins, cette technique progresse à grands pas. Logique : elle permet à la fois de se débarrasser des déchets et de réduire l’utilisation de combustibles fossiles. D’après une expertise collective, réalisée pour l’Ademe, la méthanisation pourrait permettre une réduction annuelle des émissions de GES de 10 millions de tonnes équivalent carbone. La recherche scientifique accompagne cette évolution. Les chercheurs de l’Inra tentent notamment de bien caractériser les différents substrats et les populations de bactéries de façon à augmenter l’efficacité de la méthanisation.

Rafraîchir les élevages de cochons

Les cochons sont très sensibles à la chaleur, ce qui peut se traduire, pour l’éleveur, par des pertes économiques. Par exemple, la chaleur diminue l’appétit des animaux, et donc ralentit leur croissance. Les chercheurs de l’Inra testent de nouvelles stratégies alimentaires permettant de réduire cet effet. À température égale, dans une même population, certains cochons subissent moins les effets de la chaleur que d’autres. Dans le cadre du projet PigHeat, les chercheurs tentent de déterminer les effets de certaines régions du génome sur la résistance à la chaleur pour pouvoir, à terme, sélectionner les animaux les plus résistants. D’autres projets, comme PigChange ont pour objectif d’évaluer l’effet du climat futur sur les élevages porcins. Ceci, grâce à des modèles qui décrivent la réponse des animaux à différents environnements. Ainsi, les chercheurs peuvent prédire l’effet d’une augmentation de la température moyenne et de l’augmentation de la fréquence des vagues de chaleur sur les performances du cheptel français. Ils peuvent également évaluer l’efficacité de certaines solutions comme le refroidissement des bâtiments ou des changements dans l’alimentation des animaux.

La truite arc-en-ciel s’adapte

Les truites, c’est bien naturel, préfèrent l’eau froide aux courts-bouillons. Mais avec le changement climatique, les trutticulteurs devront apprendre à gérer une augmentation moyenne de la température de l’eau, ainsi que des vagues de chaleur plus fréquentes. Dans le cadre du métaprogramme ACCAF, le projet Thermotac s’intéresse à l’adaptation à long terme de populations de truite arc-en-ciel à la hausse des températures. Il tente d’évaluer l’existence d’une variabilité génétique au sein des populations de truites leur permettant de s’adapter à un climat plus chaud, ou de supporter des canicules. Les chercheurs veulent aussi découvrir les mécanismes qui permettent cette acclimatation afin de sélectionner les génotypes les plus résistants et offrir des pistes pour une meilleure gestion des élevages dans les nouvelles conditions climatiques qui s’annoncent.

L’aquaponie : gagnant-gagnant sur toute la ligne

Associer poissons et salades, c’est possible ! Ceci, grâce à une très ancienne technique remise au goût du jour : l’aquaponie. Le principe est simple : les rejets des poissons deviennent des nutriments pour une production hors sol de plantes d’intérêt économique (tomates, salades, plantes aromatiques...). Ceci permet de valoriser les effluents aquacoles, mais aussi d’apporter aux poissons d’élevage une eau de bonne qualité, après un processus de filtration mécanique et biologique. Mais attention : la mise en place de cette production n’est pas si simple. Pour qu’une culture aquaponique soit un succès, le système doit être bien conçu, dimensionné et planifié. C’est là qu’entrent en jeu les chercheurs. Le projet APIVA teste plusieurs modèles d’aquaponie sur des poissons d’eau froide (truite) et d’eau chaude (tilapia). L’idée est d’analyser le couplage des compartiments aquacoles et hydroponiques et de préparer le transfert vers les aquaculteurs et les horticulteurs.

   

Chauffer l’oeuf pour rafraîchir le poulet

La chaleur est l’un des pires ennemis des éleveurs de poulets. Lorsqu’elles sont en surchauffe, les volailles cessent de s’alimenter et leur bien-être est altéré. À l’heure du changement climatique, c’est un problème. Heureusement, les chercheurs ont découvert une solution originale qui pourrait venir en aide aux producteurs : en soumettant les œufs à des hausses cycliques de température durant l’incubation, on obtient des poulets qui résistent mieux à la chaleur dans les élevages. Cette acclimatation embryonnaire a pour conséquence de modifier la physiologie des poulets et de diminuer leur température interne. Bonne nouvelle, la qualité de leur viande n’en est pas altérée. Dans le cadre du projet Thermochick, les scientifiques de l’Inra ont déterminé quelles sont les voies métaboliques et endocrines modifiées par ce traitement prénatal afin de mieux en tirer profit.

Produire du lait bioclimatique

Parcelle en agroforesterie d’élevage.. © Inra, Sandra Novak
Parcelle en agroforesterie d’élevage. © Inra, Sandra Novak
Un des nouveaux défis des systèmes laitiers : produire du lait dans un contexte de contraintes et d’aléas climatiques, en économisant les ressources en eau et en énergie fossile, et tout en contribuant à une agriculture durable. Dans ce contexte, l’Inra a mis en place, en juin 2013, un projet baptisé OasYs sur 90 hectares de prairies et de cultures en Poitou-Charentes, avec un troupeau laitier de 72 vaches. Il est fondé sur une diversification des ressources fourragères (y compris des arbres), le développement du pâturage et des légumineuses, le recyclage de l’eau et des éléments nutritifs ainsi que sur une stratégie d’élevage adaptée (période de reproduction, durée de lactation, génotypes). En bref : un système agroécologique global à l’échelle de l’exploitation.

Apprendre des races bovines méditerranéennes

Les modèles montrent qu’au cours du siècle, le climat méditerranéen va remonter vers le nord de la France pour atteindre le Massif central. Or, c’est là que paissent un tiers des vaches allaitantes de France. Cet immense cheptel pourra-t-il s’adapter ? C’est dans ce contexte qu’est né le projet Galimed dans le cadre du métaprogramme ACCAF, qui s’intéresse aux races bovines locales méditerranéennes. Celles-ci se sont adaptées génétiquement au cours des siècles à leur environnement chaud et sec. Les chercheurs de l’Inra tentent de caractériser la biodiversité bovine et d’identifier les facteurs génétiques d’adaptation d’une vingtaine de races de neuf pays du pourtour méditerranéen. Ils veulent aussi faire le lien entre cette diversité génétique et les systèmes locaux de production, systèmes qui pourraient aider les éleveurs français à s’adapter à la nouvelle donne climatique.

On peut également mentionner l’existence du réseau international RECOLAD de collaboration sur l’adaptation des animaux d’élevage au changement climatique. Son objectif : renforcer la capacité de recherche de l’Inra sur cette thématique et répondre à une demande forte des partenaires des « Sud » en termes d’appui au développement des filières animales.

Dispositif expérimental de micro-peuplements installés en bacs et en conditions semi-contrôlées à l’Inra de Lusignan pour tester les effets de la diversité spécifique et génétique de couverts prairiaux sur la production de biomasse et sa stabilité au cours du temps sous contrainte hydrique.. © Inra - URP3F, Dominique Dénoue

Les prairies sous pression

Avec plus de 14 millions d’hectares, les prairies occupent près de 20 % de la surface du territoire français. Elles sont néanmoins en constante régression au profit de cultures annuelles. Ces surfaces herbacées constituent une source importante d’alimentation pour les bovins et ovins. Elles rendent aussi de nombreux services environnementaux : elles sont un moyen de lutte contre le ruissellement, elles contribuent à épurer les eaux de drainage et leur sol renferme un stock de carbone organique comparable à celui des forêts. C’est pourquoi les chercheurs de l’Inra ont voulu comprendre quel sera l’impact du changement climatique sur cette végétation. C’était le but du projet Validate, qui, entre 2007 et 2012 s’est intéressé au destin des prairies.

Une productivité réduite des prairies

L’une des expériences conduite dans le cadre de Validate a consisté à placer des microparcelles de prairie de moyenne montagne dans les conditions climatiques prévues pour 2070. Résultat : la productivité de la prairie a chuté de 20 à 30 %. Néanmoins, les chercheurs ont aussi dégagé des pistes d’adaptation. Par exemple, ils ont montré que les variétés de plantes de prairie d’origine méditerranéenne sont plus résilientes à la sécheresse que celles d’origine tempérée. De plus, l’augmentation du taux de CO2 atmosphérique pourra limiter l’impact du changement climatique sur les prairies.

La diversité : atout maître des prairies

Une équipe de l’Inra de Lusignan a montré les effets bénéfiques et complémentaires d’une diversité d’espèces et d’une diversité génétique (au sein des mêmes espèces) sur la production de biomasse des prairies placées sous contrainte hydrique. La diversité d’espèces améliore la production de biomasse en contrainte hydrique et la diversité génétique rend la production plus régulière tout au long de l’année, quelles que soient les conditions hydriques. En conclusion : diversité rime avec productivité et stabilité. Le régime des vaches et des moutons n’en sera que plus varié et goûteux ! 

La faune sauvage face au changement climatique

Début de vie trop tardif pour les faons

Le changement climatique constitue un frein à la croissance des populations de chevreuils en forêt. C’est la conclusion d’observations menées durant près de trente ans dans les forêts de Trois-Fontaines en Champagne, et de Chizé dans les Deux-Sèvres. En effet, à mesure que le changement climatique progresse, la végétation s’éveille de plus en plus tôt dans l’année. Or, les chevrettes n’ont pas modifié le moment de leur mise bas. Ce décalage entre la naissance des faons et le pic printanier de ressources végétales entraîne une mortalité accrue des jeunes. Si l’avancée du printemps se poursuit, dans quelques décennies, le chevreuil pourrait décliner dans les écosystèmes forestiers. L’espèce devrait ainsi modifier sa distribution spatiale pour occuper des paysages offrant des ressources pouvant couvrir les besoins énergétiques des femelles durant la période d’élevage des jeunes.

Saumon Atlantique : le coût de la croissance

Reproduction du saumon atlantique, jeune saumon.. © Inra, DUMAS Jacques
Reproduction du saumon atlantique, jeune saumon. © Inra, DUMAS Jacques
La France est située en marge Sud de l’aire de distribution du saumon Atlantique. D’où une inquiétude : avec le changement climatique, l’espèce pourra-t-elle se maintenir chez nous dans les décennies à venir ? Un espoir : le saumon est une espèce très plastique qui peut ajuster ses traits biologiques en réponse aux fluctuations de son environnement. La croissance est l’un des traits caractéristiques grâce auxquels le saumon peut trouver des compromis. Les saumons qui grossissent rapidement pourraient avoir moins de chances de survie, chances qui pourraient s’amenuiser avec la réduction des débits estivaux des rivières. Les saumons qui grossissent plus lentement accèdent à la reproduction plus tardivement, mais avec une fécondité accrue. Dans le cadre du métaprogramme ACCAF, le projet Salmoclim s’est donné pour objectif d’évaluer cette sélection négative selon la croissance des individus et ses conséquences. Mais il veut aussi tester une idée originale : et si, pour favoriser l’adaptation de l’espèce, on opérait une exploitation sélective des saumons en fonction de leur taille ?