Décarbonation des grandes cultures : des leviers à déployer en Grand Est

Dans le cadre du projet ClieNFarms conduit dans vingt territoires de l’Union européenne, une étude a été menée par un réseau régional coordonné par Terres Inovia sur huit fermes pilotes du Grand Est de 2022 à 2025. L’objectif de cette expérimentation grand format était d’éprouver les stratégies d’atténuation du changement climatique en grandes cultures.

Les deux voies de décarbonation ont été étudiées conjointement : les actions visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES), et celles permettant d’augmenter le stockage du carbone dans les sols agricoles. L’évaluation a ensuite été transposée à l’échelle régionale afin d’étudier le potentiel d’atténuation de ce secteur de production en Grand Est. Avec des estimations prometteuses.

Première étape : un bilan carbone et le choix des leviers

Les huit exploitations agricoles pilotes de ce territoire couvrent une grande diversité de systèmes de production (grandes cultures, cultures industrielles, prairies, orientation bio ou conventionnel) et de contextes pédoclimatiques,  deux facteurs qui influencent les émissions de GES et le stockage du carbone.

En diagnostic initial, le bilan carbone net (Émissions GES - Stockage du carbone dans les sols) réalisé avec CarbonExtract¹ présente une forte variabilité selon les situations : de 1,9 à 3,3 t éqCO₂/ha/an, avec une moyenne de 2,5 t éqCO₂/ha/an - plus faible que la tendance des exploitations de la région.

Les agriculteurs ont ensuite choisi des leviers d’atténuation a priori adaptés à leur exploitation (figure 1 et encadré).

Une simulation estime ensuite quelle est la réduction possible des émissions nettes de carbone sur 5 ans de leurs exploitations avec les leviers choisis par les agriculteurs. Dans une logique sécuritaire, ceux-ci ont opté préférentiellement pour des leviers améliorant le stockage du carbone, craignant que les leviers impliquant une réduction de la fertilisation viennent impacter les rendements et l’équilibre économique de leur exploitation.

Des résultats positifs mais d’une grande variabilité

Après 3 ans de données collectées, une deuxième estimation des émissions nettes de carbone a été réalisée.

En moyenne sur les huit fermes pilotes, il y a eu globalement une réduction nette des émissions de carbone de 0,4 t éqCO₂/ha/an, plus importante que ne le prévoyait la simulation initiale. La réduction des émissions de GES est en moyenne de 0,3 t éqCO₂/ha/an, et le stockage du carbone augmente de 0,1 t éqCO₂/ha/an.

Cependant, les résultats sont très variables d’une exploitation à l’autre, avec des différences entre les effets escomptés et les effets obtenus (figure 2). Ces différences tiennent au choix des actions, parfois orienté par la peur de prendre un risque, auquel s’ajoute l’aléa climatique qui fait fluctuer l’efficacité des leviers de décarbonation d’une année à l’autre.

Par exemple, sur les exploitations en conventionnel, les agriculteurs avaient misé sur des leviers de stockage de carbone, pressentis comme plus faciles à appliquer. Cependant le contexte climatique durant l’étude a plutôt favorisé l’action des leviers visant une réduction des émissions de GES ! D’autant plus que le contexte économique de 2022 a incité les agriculteurs à réduire plus fortement les doses azotées apportées.

Pour obtenir des résultats, l’important est de choisir des leviers adaptés à chaque situation et leur assiette d’application, mais surtout de réussir leur mise en place.

Passer des fermes pilotes à la région

Le deuxième objectif de cette étude a été d’évaluer le potentiel de décarbonation à l’échelle régionale, en appliquant des leviers ambitieux mais réalistes pour le contexte agricole du Grand Est.

Quinze types de successions de culture ont été identifiés sur des parcelles représentatives de la diversité des situations sur la période 2015-2022, soit 80,4 % de la surface en terres arables du Grand Est. L’application de leviers d’atténuation adaptés à chaque situation a permis de quantifier le bilan net des émissions pour ces 15 cas : il varie de 0,57 à 1,41 t éqCO₂/ha/an.

En prenant en compte la représentativité de chaque système de culture, l’extrapolation à l’échelle du Grand Est permet d’identifier un potentiel de réduction nette d’émissions de 1,12 t éqCO₂/ha/an. Cela permettrait de réduire de 28 % les émissions de GES et d’augmenter de 18 % le stockage du carbone dans les sols agricoles. Cette atténuation théorique ne prend cependant pas en compte les contraintes conjoncturelles des agriculteurs, les incertitudes de leur maitrise technique et des réticences à la prise de risque qui peuvent réduire le niveau des leviers ou l’assiette sur laquelle ils sont appliqués.

Un réel besoin d’accompagnement

Cette étude montre que le potentiel de réduction des émissions en grandes cultures peut être significatif à l’échelle d’une exploitation comme à un niveau plus large, mais que son atteinte dépend de plusieurs conditions – notamment de la capacité de chacun à s’engager durablement dans le changement.

Il ressort que seuls les changements ambitieux permettent une réduction conséquente des émissions nettes. Pour les mettre en œuvre toutefois, il est nécessaire d’accompagner financièrement les agriculteurs. Cela compenserait leur prise de risque lorsqu’ils modifient en profondeur leur système de culture plutôt que de choisir des ajustements mineurs avec une efficacité toute relative.

L’accompagnement doit être également technique, pour établir le bilan carbone initial et surtout réussir à mettre en place les leviers d’atténuation - pour qu’ils soient efficaces dans la situation donnée (système, lieu et année). Cet accompagnement doit se faire sur un temps long, notamment pour maintenir la motivation et trouver une valorisation financière des efforts.

Enfin, engager une réflexion collective est nécessaire. Pour enclencher une transition significative des systèmes de grandes cultures, l’ensemble du monde agricole doit s’impliquer, y compris les décideurs et acteurs privés, afin que la décarbonation dépasse l’action volontaire d’agriculteurs isolés. 

1. CarbonExtract est un outil développé par AgroSolutions et agréé par la méthode «Label Bas carbone», qui évalue le bilan carbone d’une exploitation agricole et simule l’impact des nouvelles pratiques sur ce bilan.

Dans le projet ClieNFarm, les deux voies possibles de décarbonation des grandes cultures (diminuer les émissions de gaz à effet de serre et/ou augmenter le stockage du carbone) ont été testées en Grand Est, et leur action évaluée. Huit exploitations agricoles de cette région ont choisi des leviers d'atténuation du changement climatique différents, a priori adaptés à leur situation. Après 3 ans d'application de ces leviers, il y a eu, en moyenne, une réduction nette des émissions de carbone de 0,4 t éqCO₂/ha/an, plus importante que prévue, mais variable d'une exploitation à l'autre. La démarche pourrait s'appliquer avec succès à l'échelle de la région Grand Est, mais nécessite un soutien technique (nouvelles pratiques) et financier (couverture du risque, développement de filières...).