Dossier : Alimentation, énergie et climat

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Décryptages

La responsabilité de l’alimentation dans le réchauffement climatique

Comme l’habitat ou les transports, l’alimentation est une des données essentielles des sociétés humaines. Comme pour eux, la chaîne qui y concourt – c’est-à-dire l’agriculture, l’élevage, la pêche, l’industrie agro-alimentaire, la distribution et la consommation – exige de l’énergie, provoque des émissions de gaz à effet de serre et contribue donc au réchauffement climatique. La croissance démographique – 2 ou 3 trois milliards d’habitants supplémentaires sur la Planète d’ici 2050 – ajoute une contrainte qui sera inévitablement forte.

Les sols agricoles ou forestiers ont des capacités à la fois d'émission et de captation des gaz à effet de serre.
©Thinkstock

Les activités humaines concernant le « secteur des terres » sont diverses : productions agricoles et élevages, mais aussi gestion des forêts, urbanisation, équipement des territoires, etc. ... Selon les estimations 2014 du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIECLe GIEC est le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat...), ces activités provoquent 24 % des émissions de gaz à effet de serre (GES)Les gaz à effet de serre sont des gaz dont les propriétés physiques induisent un réchauffement de l’atmosphère de notre planète... d’origine anthropiqueAnthropique est un adjectif signifiant "qui est en rapport avec l'espèce humaine"... dans le monde1. Contrairement aux autres secteurs de l’économie, cette part a décru puis s’est stabilisée au cours des dix dernières années.

Le GIEC répartit ces émissions en 3 grandes catégories :

  • 10 % sont dues au changement d’usage des sols. Il s’agit de la déforestation ou de la destruction de zones humides pour faire place à des cultures ou des élevages, ou encore de l’affectation de sols autrefois ruraux à des usages consacrés à l’industrie, aux transports ou aux activités urbaines. Ces modifications d’usages affectent la capacité naturelle des sols à jouer leur rôle de puitsDésigne la cavité cylindrique creusée dans le sous-sol par un forage... naturel de carbone. Selon la FAO2 (Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture), la situation s’est dans ce domaine améliorée (un recul de près d’un dixième des émissions de cette origine au cours de la période 2001-2010).
  • 11 % sont liées directement aux secteurs de l’agriculture et de l’élevage. Selon la FAO, ces émissions agricoles pourraient augmenter d’un tiers d'ici 2050 si les efforts pour une agriculture et un élevage plus durables ne sont pas suffisants (voir le décryptage « Une prise de conscience croissante pour une alimentation plus durable »). Mais il y a une grande disparité : une diminution des émissions dans le monde développé, une augmentation dans le monde émergent.
  • 3 % sont dues à d’autres facteurs comme les émissions des tourbières ou les feux de forêts.

Si l’on considère toute la chaîne de l’alimentation, il faut ajouter les émissions des industries agro-alimentaires, du transport, du conditionnement, de la distribution des produits alimentaires. Celles-ci varient beaucoup d’un continent à l’autre et d’un pays à l’autre, selon le niveau de développement et les comportements sociétaux. Dans le monde développé, on estime à au moins 30 % les émissions totales « du champ à l’assiette », ce qui fait de l’alimentation une source d’émissions de GES de même ampleur que le transport et le logement3.

10 ans : la durée de vie du méthane dans l’atmosphère (contre 120 ans pour le CO2)

Les gaz émis et leurs sources

Les gaz émis ne sont pas essentiellement du dioxyde de carboneAvec la vapeur d'eau, c’est le principal gaz à effet de serre (GES) de l'atmosphère terrestre... (CO2Dioxyde de carbone. Avec la vapeur d'eau, c’est le principal gaz à effet de serre (GES) de l'atmosphère terrestre...), comme dans les activités concernant la production d’énergie, l’habitat, l’industrie ou les transports. Il s’agit principalement de deux gaz tout aussi accélérateurs de l’effet de serrePhénomène naturel permettant un accroissement de la température de l'atmosphère d'une planète grâce à la présence de certains gaz..., le méthane (CH4) et le protoxyde d'azote (N2O), le CO2 n’arrivant qu’en 3ème position. (Voir l’encadré « Inventaire des gaz à effet de serre »).

Le principal gaz émis est le méthane. Il provient de la rumination et de la digestion des végétaux par les ruminants, comme les vaches et les moutons, et de leurs déjections. Les rizières, comme toutes les zones humides, émettent des quantités importantes de méthane. Le méthane représente environ la moitié des émissions agricoles.

La production de protoxyde dʼazote est liée à la transformation des produits azotés, que l’on trouve en grande quantité dans les engrais, mais aussi dans les fumiers et résidus de récolte. C’est la source qui est en croissance la plus forte, en raison de l’usage croissant des fertilisants (environ + 37 % depuis 2001).

 

L’agriculture provoque entre 20 et 25 % des émissions de gaz à effet de serre.

 

La production de CO2 est essentiellement liée aux carburantsUn carburant est un combustible liquide (comme l'essence), gazeux (comme le GPLc) ou solide (comme un propergol)... consommés par les engins agricoles et utilisés pour la fabrication des engrais.

Tous ces gaz n’ont pas le même effet une fois arrivés dans l’atmosphère. Ils diffèrent à la fois par leur capacité à « réchauffer » l’atmosphère et par le temps au bout duquel ils disparaissent. Le méthane a un potentiel de réchauffement qui est 25 fois supérieur à celui du CO2, mais sa durabilité est courte : une dizaine d’années pour le méthane (CH4), environ 120 ans pour le CO2. Le protoxyde d’azote cumule les deux inconvénients : son potentiel de réchauffement est 298 fois celui du CO2 et lui aussi met plus d’un siècle à disparaître.

Inventaire des gaz à effet de serre
Un gaz à effet de serre (GES) est un gaz dans l'atmosphère terrestre qui intercepte les infrarouges émis par la surface terrestre (voir l'infographie « Les effets des GES »). Les deux gaz les plus présents dans l’atmosphère, l’azote (78 % de l’atmosphère) et l’oxygène (21 %) ne sont pas des GES.
Le plus abondant des GES est… la vapeur d’eau. On observe une augmentation de la vapeur d’eau dans l’atmosphère, qui semble directement et quantitativement reliée à l’augmentation de la température, puisqu’un air chaud peut contenir plus de vapeur d’eau qu’un air froid. Cet effet contribue marginalement à l’augmentation de l’effet de serre.

Le dioxyde de carbone (CO2), communément appelé gaz carbonique, est le plus important en quantité. Les émissions naturelles sont importantes (la respiration des animaux, une partie de la putréfaction, les incendies naturels, le réchauffement de la surface de l'océan). Elles sont compensées par les « puits naturels de carbone » (voir le dossier « Forêts et océans : puits naturels de carbone »). Mais les activités humaines sont également très émettrices de CO2. Il s’agit pour l’essentiel de la combustion des énergies fossiles, de certaines industries (cimenteries par exemple) et de la déforestation volontaire. Le CO2 est responsable de plus de 55 % de l'effet de serre additionnel dû à l'Homme.

Le méthane (CH4), appelé « gaz naturel ». Il se forme quand un composé organique (animal ou plante) se décompose à l'abri de l'air, par fermentation ou putréfaction. Il provient surtout des marécages, des marais, de la rumination du bétail et des termites. L’Homme en produit : quand il développe l’élevage des ruminants, quand il installe des rizières, quand il exploite des gisements de charbon ou d’hydrocarbures à l’origine de fuites de gaz. Le méthane engendre un peu plus de 15 % de l'effet de serre anthropique.

Le protoxyde d'azote (N2O). C’est le « gaz hilarant » utilisé notamment dans les siphons de soda. Il est émis naturellement dans les zones humides. Les émissions anthropiques sont dues essentiellement à l’utilisation des engrais azotés en agriculture. Il engendre environ 5 % de l'effet de serre anthropique.


L’ozone (O3). Dans la stratosphère, à plus de 10 km d’altitude, il arrête les ultra-violets dangereux du soleil. C’est ce qu’on désigne comme la « couche d’ozone », dans laquelle il faut donc éviter de faire des « trous ». En revanche, dans la troposphère, en dessous de 10 km, il est un oxydant agressif pour les poumons et on lance parfois des alertes aux « pics d’ozone ». Les émissions anthropiques sont liées principalement à la consommation des hydrocarbures et des produits dérivés. L'ozone troposphérique engendre enfin environ 10 % de l'effet de serre anthropique.

Les autres GES sont générés par des processus industriels. Il s’agit notamment de la famille des halocarbures (une combinaison d'un hydrocarbure et d’un gaz halogène comme le fluor ou le chlore). Ils engendrent un peu plus de 10 % de l'effet de serre anthropique. Dans cette famille, les chlorofluorocarbures (CFC) (utilisés dans les systèmes de climatisation, les ordinateurs et téléphones et autrefois dans les bombes aérosols) ont le double inconvénient de contribuer à l'augmentation de l'effet de serre et de diminuer la concentration de l’ozone atmosphérique. C’est à ce dernier titre que la production des CFC est interdite depuis le protocole de Montréal signé en 1987.

Enfin, dans la famille des gaz fluorés, l’hexafluorure de soufre (SF6) est utilisé dans les équipements électriques et certains matériaux de construction (doubles vitrages). Il n'est pas émis en grande quantité mais est encore plus absorbant et résistant que les halocarbures.

 

 

Sources : 

(1) Voir synthèse par Ministère français de l’agriculture

(2) Voir le rapport FAO

(3) Étude sur la France