Agriculture et climat Flashcards
1
Q
AFOLU
A
Agriculture, Forestry and Other Land Uses
2
Q
LULUCF
A
Land Use, Land Use Change and Forestry = « Land Use »
3
Q
AFOLU vs. LULUCF ?
A
AFOLU = Agriculture + LULUCF
4
Q
% contribution secteur agricole émissions mondiales CO2, CH4 et N2O
A
CO2 : 10 % CH4 : 50 % N2O : 60 % Source : GHGP Agri Guidance
5
Q
% contribution émissions GES mondiales production intrants agricoles + transformation et transport MP agri
A
≈ 5 % Source : GHGP Agri Guidance
6
Q
UTCATF
A
Utilisation des terres, changement d’affectation des terres et forêt
7
Q
Définition agriculture
A
Culture d’animaux, plantes et champignons pour nourriture, fibre, biocombustibles, médicaments et autres
8
Q
7 GES protocole de Kyoto
A
CO2, CH4, N2O, PFC, HFC, SF6, NF3
9
Q
5 grands principes comptabilisation et reporting GES
A
- Relevance : doit refléter flux entreprise + répondre aux besoins décisionnels
- Completeness : doit intégrer toutes les sources d’émissions et activités pertinentes + détailler et justifier les exclusions
- Consistency : doit utiliser méthodologies pertinentes pour suivi et comparaison dans le temps (BU, zones géographiques, fournisseurs)
- Transparency : doit communiquer sur méthodos, sources, hypothèses et périmètre
- Accuracy : doit estimer avec un maximum de précision les flux GES
10
Q
Définition “intervention”
A
Action de réduction des émissions au sein de sa chaîne d’approvisionnement = intervenir au sein de chaîne d’approvisionnement
11
Q
Définition “supply-shed”
A
- Groupe de fournisseurs qui fournissent les matières premières qu’une entreprise utilise
- Sans que ce soit nécessairement la ferme spécifique qui a produit la MP que l’on a achetée
- Utile quand on ne sait pas quelle est cette fameuse ferme
12
Q
Définition “impact factor”
A
- IF ≡ tCO2e/ha
- IF = gains – pertes = ∆SOC x 44/12 – IE – LK
- où : ∆SOC : qté carbone stockée dans sols
- IE : émissions mise en œuvre intervention
- LK : fuites carbone sols
13
Q
Quelles formes de double-compte des gains GES d’une intervention sont acceptées ? refusées ?
A
- Scope 3 entreprise + scope 1–2 fournisseur : ok
- Plusieurs entreprises qui s’approvisionnent dans la même supply shed : ok mais ssi la quantité totale de biens “à faible impact” est répartie entre les acteurs au regard de la quantité qu’ils achètent
- Réduction scope 3 + crédits carbone : pas ok
- Scope 3 entreprise + inventaire national pays : ok
14
Q
Définition “terre dégradée”
A
Terre qui n’a pas un niveau de carbone organique optimal pour la production
15
Q
% terres agricoles dégradées moyennement ou sévèrement à l’échelle mondiale ?
A
≈ 50 %
16
Q
Nombre ha de sols agricoles perdus chaque année à l’échelle mondiale ?
A
≈ 10 000 000 ha
17
Q
% émissions mondiales pouvant être séquestrées via pratiques agricoles durables et réhabilitation terres dégradées ?
A
≈ 15 %
18
Q
Définition “dLUC”
A
- direct Land Use Change
- Changement d’usage des terres directement sur les terres considérées
19
Q
Définition “iLUC”
A
- indirect Land Use Change
- Changement d’usage des terres qui a lieu sur d’autres terres dans le monde que celles que l’on considère, du fait d’évolution du marché (ex : diminution production produit x à un endroit → augmentation production produit x autre part)
20
Q
4 types de puits de carbone
A
- Biomasse aérienne
- Biomasse souterraine
- Nécromasse (DOM = dead organic matter)
- Sols (SOC = soil organic carbon)
21
Q
6 types d’occupation des sols
A
- Forest land
- Cropland
- Grassland
- Wetlands
- Settlements
- Other lands (e.g. bare soil, rock, ice, etc.)
22
Q
4 types de puits de carbone terrestres
A
- Biomasse aérienne
- Biomasse souterraine
- Nécromasse (DOM = dead organic matter)
- Sols (SOC = soil organic carbon)
23
Q
6 types d’occupation des sols
A
- Forest land
- Cropland
- Grassland
- Wetlands
- Settlements
- Other lands (e.g. bare soil, rock, ice, etc.)
24
Q
% émissions mondiales AFOLU ?
A
≈ 25 % (Source : IPCC AR5)
25
Spécificités secteur "land use" vs. autres secteurs ?
* - Puits et source
* - Stocks (pas que flux)
* - Forts impacts naturels
* - Difficile de séparer impacts naturels et anthropiques
* - Tendances cycliques
* - Effets d'héritage (long terme)
* - Potentiel de saturation
* - Non-permanence
* - Émissions diffuses
* - Fort impact mise à jour des calculs
* - Fortes incertitudes
26
Avantages / inconvénients faible / absence de labour ?
* - ↗ séquestration C
* - ↘ érosion
* - ↘ ruissellement → ↘ émissions indirectes N2O
* - ↘ besoins engrais
* - ↘ besoins main d'oeuvre et combustibles
* - ↗ rétention eau et drainage
* - ↗ rendements
* - ↗ utilisation herbicides
* - ↗ risque maladies
27
Avantages / inconvénients cultures de couverture ?
* - ↗ séquestration C
* - ↘ ruissellement → ↘ émissions indirectes N2O
* - ↘ lixiviation
* - ↘ besoins engrais
* - ↗ richesse nutriments sols
* - ↘ érosion
* - ↘ croissance mauvaises herbes
* - ↘ besoins irrigation
* - ↗ nourriture bétail
* - ↗ revenus
* - ↗ temps gestion et besoins connaissances et techniques
* - ↗ utilisation fuel
28
Régulateur de croissance / substance de croissance ?
Substance active ou préparation qui, appliquée sur tout ou une partie d'un végétal, agit sur les mécanismes physiologiques, notamment la différenciation ou l'élongation cellulaires, sans nuire à la plante d'un point de vue agronomique.
Ex :
* - Avancement de la floraison,
* - Stimulation de la nouaison pour la formation de fruits parthénocarpiques,
* - Réduction de la chute des fruits sur les arbres fruitiers,
29
Nouaison ?
* Phase initiale de la formation du fruit
* Moment où l'ovaire de la fleur se transforme en fruit après la fécondation
30
Dormance ?
* Toutes les formes de vie ralenties
* Période où, dans le cycle de vie d’un organisme, la croissance, le développement et/ou l'activité physique (chez les animaux) sont temporairement arrêtés
31
Dormance prédictive ?
* les organismes entrent dans une phase de dormance avant l'apparition de conditions défavorables
* Mécanisme codé génétiquement
* Ex : la photopériode et la diminution de température sont utilisées par de nombreuses plantes pour prédire l'arrivée de l'hiver
32
Dormance conséquentielle ?
* les organismes entrent dans une phase de dormance à la suite de conditions défavorables
* communément trouvé dans les zones à climat aléatoire
* Ex : La quiescence déclenchée directement par un facteur du milieu, souvent la sécheresse (estivation) ou le froid (hibernation)
33
Tubérisation ?
transformation d'une ou plusieurs parties d'un végétal (racines, feuilles, tiges...) en organe de réserve (tubercule, rhizome, cormus, racine tubérisée) permettant ainsi la survie de la plante lors de la mauvaise saison.
34
Chaume ?
(Botanique) Tige herbacée, creuse, simple, garnie de nœuds, qui est propre aux graminées, telles que le blé, l’avoine, etc. (Agriculture) Partie de la tige du blé, du seigle, etc., qui reste dans le champ quand on les a coupés.
35
Déchaumer ?
(Agriculture) Débarrasser une terre, par un labour destiné à l’enfouir, du chaume resté après la moisson.
36
Cultures de couverture ?
Cultures non marchandes cultivées entre les rangs des cultures marchandes ou durant les périodes de jachère
37
Travail du sol de conservation / agriculture de conservation ?
Ensemble de techniques de travail du sol visant à limiter la perturbation du sol (ex. : labour en rangées, absence de labour)
38
Avantages / inconvénients bétail sur prairies ?
- ↗ séquestration C - ↘ émissions CH4 entériques (meilleure alimentation) - ↗ couverture sols par plante et ↗ productivité - ↗ rétention et drainage eau sols - ↘ érosion - ↘ ruissellement nutriments et sédiments - ↗ taille troupeau - ↗ durée saison prairie - ↘ dépenses en alimentation animale - ↘ espèces exotiques et mauvaises herbes - ↘ dépenses herbicides - ↘ besoin de brûler champs - Gestion potentiellement plus complexe - ↗ besoin travail
39
Avantages / inconvénients méthaniseur ?
- ↘ émissions N2O et CH4 engrais - ↘ besoins engrais (utilisation du digestat) - ↘ risque fuites toxiques accidentelles (mort pathogènes) - ↘ émissions NH3 et COV - Utilisation résidus solides en couchage - Production électricité / chaleur - Cher
40
Avantages / inconvénients haies ?
- ↗ séquestration C - ↘ érosion - ↗ santé animale - ↘ cultures marchandes
41
Avantages / inconvénients inondation intermittente des rizières ?
- ↘ émissions CH4 - ↘ consommation eau + ↗ utilisation eaux de pluie - ↘ consommation fuel
42
Sources émissions agri mécaniques ?
- électricité
- engins mobiles (ex. : véhicules pour labour, semage, récolte, transport)
- machines fixes (ex. : équipements pour moudre, irriguer)
- équipements pour climatisation / refroidissement
43
Sources émissions CO2 agri non mécaniques ?
- drainage et labour sols
- engrais / fertilisants / fumier / résidus de culture sur sol
- urée et chaux sur sol
- LUC
- brûlage à ciel ouvert de savanes et de résidus de culture
- forêt gérée (ex. : rangées d'arbres)
- oxydation des milieux de culture horticole (ex. : pois)
44
Sources émissions CH4 agri non mécaniques ?
- drainage et labour sols
- engrais / fertilisants / fumier / résidus de culture sur sol
- fermentation entérique
- culture du riz
- gestion des engrais
- LUC
- brûlage à ciel ouvert de savanes et de résidus de culture
45
Sources émissions N2O agri non mécaniques ?
- drainage et labour sols
- engrais / fertilisants / fumier / résidus de culture sur sol
- gestion des engrais
- LUC
- brûlage à ciel ouvert de savanes et de résidus de culture
46
Principal facteur de réduction des émissions du secteur agricole et % gains associé ?
Séquestration C (≈ 90 %)
47
Différentes sources émissions secteur agricole et % associé ?
- engrais / déchets (35 %) - fermentation entérique (30 %) - brûlage biomasse (10 %) - culture du riz (10 %) - fumier (10 %) - irrigation (5 %) - engins / machines (5 %)
48
Fermentation entérique ?
processus digestif par lequel des micro-organismes décomposent des substrats (notamment des glucides) en molécules plus simples, permettant leur absorption dans la circulation sanguine d'un animal La fermentation a principalement lieu dans le gros intestin sauf chez les ruminants où elle a lieu dans le rumen (la panse).
49
Phénomènes biologiques expliquant la fermentation entérique ?
Dans l'appareil digestif des animaux plusieurs micro-organismes (bactéries, eucaryotes, archées) coexistent et participent à la dégradation des aliments ingérés. Certains de ces micro-organismes se développent en réalisant une fermentation, c'est-à-dire en décomposant des substrats (glucides ou autres molécules organiques) en molécules plus simples Ces dernières peuvent être absorbées dans la circulation sanguine de l'animal et lui fournir de l'énergie ou bien encore être de nouveau dégradées par d'autres micro-organismes pour se développer. Certaines des molécules formées sont des gaz (par exemple H2, CO2, CH4) et se retrouvent soit dans la circulation sanguine puis expirés, soit éructés, soit évacués par les flatulences.
50
Déroulement et explication fermentation entérique chez les réuminants ?
Les ruminants ont un tube digestif dont la particularité est de posséder trois "pré-estomacs" (ou réservoirs prégastriques) qui leur permet de dégrader la paroi cellulaire des plantes. Les ruminants sont alors bien adaptés à l'utilisation de fourrages grossiers. Le tube digestif diffère peu entre types de ruminant. Le plus volumineux des pré-estomacs est appelé le rumen (ou panse). Le rumen est un fermenteur dans lequel se développent de nombreux microorganismes. Certaines espèces dégradent les aliments ingérés en sucres qui sont ensuite fermentés pour aboutir à la production d'acides gras volatils. Ces acides gras volatils fournissent jusqu'à 70% des besoins énergétiques de l'animal. Ils sont absorbés dans le sang à travers la paroi du rumen. Lors de ces fermentations, plusieurs gaz sont émis (CO2, N2, H2,H2S). Une partie du dihydrogène H2 est utilisée par les Archées méthanogènes et forme alors du méthane CH4.
51
Où est produit le méthane chez un ruminant ? Comment est-il rejeté ?
Chez les bovins, environ 80% du méthane est produit dans le rumen (20% dans le gros intestin). 95% est rejeté dans l'atmosphère par voie orale (éructation ou respiration après passage dans le sang), le reste étant rejeté par les flatulences
52
Caractéristiques ruminants ?
mammifères herbivores polygastriques dont la digestion prégastrique a totalement ou partiellement lieu en remastiquant les aliments après leurs ingestions La rumination est une fonction physiologique caractéristique des ruminants correspondant au retour des aliments du rumen vers la bouche pour y être mâchés et imprégnés de salive.
53
Exemples de ruminants ?
Bovins, buffles, chèvres, moutons, cervidés et camélidés
54
Facteurs influant la fermentation entérique ?
- ruminants vs. non-ruminants - quantité et composition de l'alimentation : ↗ quantité → ↗ CH4 - âge et taille animal : ↗ taille, taux de croissance et production (lait, laine...) → ↗ quantité alimentation → ↗ CH4
55
Facteurs entraînant une augmentation de la disponibilité en azote et donc des émissions de N2O ?
- engrais (fumier, compost, boues d'épuration, déchets) - urine et bouse - incorporation des résidus de culture dans sols - fixation N par légumineuses - minéralisation de N (ex. : LUC type drainage sols organiques -\> perte matière organique -\> minéralisation)
56
Pourquoi est-ce que le fumier entraîne des émissions de CH4 ?
Stockage et traitement du fumier dans des conditions anaérobies
57
Facteurs entraînant une augmentation des émisions de CH4 lors de la gestion du fumier ?
- nombreux animaux dans un endroit confiné
- fumier stocké ou traité comme un liquide (ex. : étangs, fpsses à purain) (vs. solide -\> conditions décomposition plus aérobies -\> moins émissions CH4)
58
Processus entraînant émissions N2O sols ?
59
À quoi sert le chaulage ?
* réduire acidité des sols
* améliorer la croissance des plantes
60
Pourquoi le chaulage entraîne-t-il des émissions de CO2 ?
Dissolution carbonate limes (ex. : calcaire (CaCO3) ou dolomie (CaMg(CO3)2)) → HCO3- → CO2
Non-carbonate limes (ex. : oxydes CaO = chaux) ⇏ CO2 mais production chaux → découpage matières premières carbonées → CO2
61
Quels sont les 4 grands puits de carbone (*carbon pools*) sur des terres agricoles ?
Donner des exemples
* Biomasse au-dessus et en dessous du sol (*above-ground and below-ground biomass*)
* ex : arbres, cultures
* Nécromasse (*dead organic matter*, DOM)
* ex : bois en décomposition, feuilles mo mortes
* Matière organique du sol (*soil organic matter*, SOM)
* ex : toute la MO trop fine pour être reconnaissable comme étant de la DOM
* Produits récoltés (*harvested products*)
* ex : blé, orge, riz
62
Qu'est-ce qu'un stock de carbone (*carbon stock*) ?
Quantité de carbone stockée dans un puits de carbone (sols, nécromasse, biomasse…)
Équilibre atteint parfois en des dizaines d'années
63
!Comment caractérise-t-on un sol organique ?
Donner des exemples
Sol qui contient un % élevé de MO par unité de masse
Plutôt zones humides
Ex : tourbe (*peat*), boue (*muck*)
64
Qu'est-ce qu'un sol minéral ?
Donner des exemples
Tout sol qui n'est pas organique (i.e. sol qui contient un % de MO par unité de masse faible ou moyen)
Ex : tous les sols hors zones humides
65
Quelles sont toutes les émissions agricoles importantes qui ne sont pas sur site ?
* Fabrication des engrais
* Fabrication de l'alimentation animale
* Réfrigérants de la chaîne du froid
66
Quels sont les trois principales matières premières utilisées pour fabriquer des engrais de synthèse ?
Quels types de GES émettent-ils et à quelles étapes de la fabrication ?
1. **Ammoniaque (NH4OH)**
* CO2
* Consommation de combustibles comme "feedstock" (= MP) et comme source d'énergie
2. **Acide nitrique (HNO3)**
* N2O
* Coproduit de la réaction de transformation de l'ammoniaque en acide nitrique
3. **Acide phosphorique (H3PO4)**
* CO2
* Coproduit de la réaction de roches phosphatées avec de l'acide sulfurique et consommation de combustibles comme source d'énergie
67
Définition "matière organique du sol"
Tout ce qui est vivant ou a été vivant dans le sol
68
Comment est perdue la MO des sols ?
* Minéralisation (microbes) SOC → CO2 et CH4 dans l'atmosphère
* Lessivage
* Feux → CO2
* Récolte
* Labour → aération sols → augmentation activités microbiennes → augmentation minéralisation
69
Comment les flux d'émissions liés aux stocks de carbone doivent être intégrés à l'empreinte (tableau des résultats) ?
Tous ces flux doivent être reportés séparément des scopes, dans la catégorie "CO2b", ***à l'exception des émissions liées aux LUC***
70
Quelles sont les 4 méthodes de calcul des émissions des sources *non mécaniques* ?
1. **Mesures de terrain**
* mesures avec des outils directement (ex. : chambres mesure CH4 fermentation entérique) ou indirectement (ex. : mesure stock C avant / après changement)
2. **Facteurs d'émissions**
* FE moyens par activité (ex. : nb têtes cheptel \* FE CH4 fermentation entérique)
3. **Modèles empiriques**
* Utilisatation de données de terrains pour développer des relations statistiques entre flux GES et facteurs de gestion agricole
4. **Modèles fondés sur les process**
* Élaboration de liens mathématiques entre différents process biogéochimiques qui influent sur production, consommation et émissions GES
71
Quelle est la principale limite des **modèles empiriques** et des **FE** pour calculer les émissions des sources *non mécaniques* ?
Quelles méthodes permettent d'y pallier ?
Focalisation sur les sources individuelles, indépendamment les unes des autres → pas de prise en compte des interactions entre les sources, pourtant connectées aux travers de flux C et N complexes = effets des sources *non additionnels*
Ex : émissions N2O sols influencées par engrais, labour, pH, irrigation et drainage
Solution : modèles fondés sur les process biogéochimiques ou mesures de terrain
72
Quels sont les 3 échelons de méthodes (*Tier*) de calcul des émissions des sources non mécaniques du GIEC (lignes directrices pour inventaires nationaux) ?
1. **Tier 1 :** FE internationaux moyens
2. **Tier 2 :** FE régionaux ou méthodos d'estimation empirique plus raffinés
3. **Tier 3 :** modèles de simulation dynamique des process biogéophysiques (paramètres pluriannuels et spécifiques au contexte)
73
Quels flux de CO2 liés aux stocks de C doivent être comptabilisés ?
Comment sont-ils comptabilisés ? Distinguer CO2, CH4 et N2O
Quels flux sont exclus ?
Flux pris en compte :
* Flux nets CO2 **sols** et **biomasse ligneuse** ***non récoltée*** (ex. : vergers, vignes, arbres) = CO2 qui entre - CO2 qui sort
* CO2 combustion **biomasse herbacée** et **DOM** = uniquement CO2 qui sort
Comptabilisation :
* Toutes les émissions **CO2** → CO2b, hors scope
* *Sauf* CO2 sols et biomasse ligneuse issu d'un **_LUC_** (car constitue une perte ***permanente*** de C des stocks)
* **CH4** et **N2O** → dans les scopes
Exclusions :
* Flux CO2 issus des stocks de **sols *inorganiques***
* Lents, négligeables et très compliqués à calculer
* Exception : engrais sulfate d'ammonium → émissions importantes de CO2 issu de C inorganique
* Séquestration dans les sols organiques de zones humides
* Lente et négligeable
* Séquestration dans biomasse ligneuse et herbacée ***récoltée***
* Éphémère (récolte, feu, incorporation résidus dans sols puis repousse nouvelles plantes)
74
Quelles sont les deux méthodes pour calculer **l’évolution des flux de carbone des stocks** de C ?
* ***Mesure* des stocks** de C (C/ha) avant / après (t1 / t2)
* ***Calcul* des flux nets** de CO2 = CO2 qui entre - CO2 qui sort
75
Comment passe-t-on de C à CO2 ?
CO2 = C \* 44/12
Masse moléculaire :
* CO2 = 44
* C = 12
