Agriculture et agroalimentaire d'ici 2050

Description

Les hommes émettent des gaz à effet de serre, la végétation l’absorbe pendant l’été.
Avant de parler directement de l’agriculture et de la foresterie, il faut bien comprendre à quel point la végétation joue un rôle absolument fondamental de régulateur du climat sur notre planète. Le centre de recherche Goddard de la NASA a produit une vidéo passionnante qui illustre magnifiquement ce phénomène, en indiquant la concentration de gaz carbonique dans l’atmosphère jour après jour dans les différentes régions du globe (plus il y a de gaz carbonique, plus la couleur passe au jaune et au rouge). Si on commence début janvier, on peut observer de façon très graphique les effets de l’industrialisation en Amérique du Nord, en Europe et surtout en Chine : les émissions sont massives, et ces gaz délétères se répandent dans tout l’hémisphère nord en fonction des vents dominants.

Ils s’accumulent et, quand on arrive au début du printemps ils arrivent à un maximum : la planète est extrêmement polluée et donc le réchauffement climatique est à son maximum.

Et puis, à partir du mois de juin, miracle, la végétation se développe dans l’hémisphère nord et commence à capter sérieusement le carbone de l’atmosphère, ce qui fait décroître relativement rapidement la concentration de gaz carbonique. Certes, les usines continuent de polluer, mais la Nature est à ce moment-là la plus forte.

À la fin de l’été, au mois d’août et septembre, on est revenu à des taux à peu près acceptables : merci les plantes, merci les arbres, l’humanité peut à nouveau respirer un peu mieux, malgré les incendies de forêts qui se poursuivent assidument !

Et puis malheureusement, la nature se met en repos dans l’hémisphère nord, les usines redéploient d’efforts, la population recommence à se chauffer, et à partir des mois d’octobre et novembre la situation devient à nouveau dramatique… et, comme chaque année, note Planète s’asphyxie littéralement à Noël !   

Le 25 décembre, pollution maximum.
25 août : on respire, merci la végétation.
Arrêtons nous juste un instant sur la comparaison particulièrement éloquente entre le 25 décembre et le 25 août. Merci la végétation ! Notons également que la concentration beaucoup plus forte de la population et de l’industrie dans l’hémisphère nord rend cette région du monde beaucoup plus délétère que le Sud de la planète  !

Bilan global du carbone sur la planète
Avant de définir une stratégie, il est important de savoir de quoi on parle en matière de stock de carbone, et quelles sont les masses qui sont en jeu. Le site très pédagogique Manicore présente les estimations suivantes, illustrées par le schéma ci-dessous, dont les chiffres sont en milliard de tonnes « d’équivalent carbone » (GtC), concept créé pour pouvoir additionner tous les gaz à effet de serre en les ramenant à une seule unité de mesure de pouvoir réchauffant.

Sans gaz à effet de serre, ou avec trop, la vie est impossible, notre planète en avait « juste assez », tâchons quand même de ne pas trop dégrader ces acquis

En fait, de très, très loin, l’essentiel du carbone de la planète est stocké dans la mer ou sous la mer, dans des tonnages nettement supérieurs à ceux de l’atmosphère, en fait approximativement  50 fois plus!
Le stock de combustibles fossiles (tout agrégé : pétrole, gaz, charbon) valait environ 3 700 milliards de tonnes de carbone en 1750 – avant que l’on ne commence à piocher dedans. Depuis, nous avons exporter quelques centaines de milliards de tonnes, donc en fait une toute petite partie du stock ! Quand on prévoit la fin des combustibles fossiles, c’est en fait une clause de style car il en reste énormément, 6 fois plus qu’il n’y en a dans l’atmosphère ! Et donc, nous pouvons vraiment détruire la planète si nous continuons cette exploitation irresponsable. Par exemple on avait l’impression il y a quelques années qu’il y avait plus de pétrole et qu’on allait en manquer gravement. C’était ignorer notre capacité à exploiter les schistes bitumineux qui font par exemple que les Etats-Unis d’Amérique sont maintenant exportateurs et non plus importateurs de pétrole et de gaz. C’est essentiellement ce carbone là qui s’est stocké dans l’atmosphère et nous a causé beaucoup de problèmes. Et, malgré tous nos efforts, lesquels restent donc totalement insuffisants, on continue à en balancer de l’ordre de 6 à 9 milliards de tonnes chaque année.
Le reste du carbone est situé dans les écosystèmes continentaux, soit de l’ordre de 2 300 milliard de tonnes. Il s’agit pour les 2/3 du carbone stocké dans les terres agricoles, sur quelques mètres de profondeur, et pour le tiers restant dans la végétation qui a poussé sur ces terres, et bien entendu tout particulièrement les 3 000 milliards d’arbres. Rappelons-nous cet ordre de grandeur : il y a actuellement 4 fois plus de carbone dans et sur nos sols que dans l’atmosphère !
On y voit que ce ne sont que les 165 milliards de tonnes rajoutées dans l’atmosphère qui nous empoisonnent l’existence, soit à peine 0,5 % des quelques 45 000 existants sur la planète. Cela montre la très grande fragilité de cette dernière, et fixe aussi une feuille de route pour l’avenir. On devrait pouvoir agir, donc on doit le faire ! Regardons quelques pistes d’action.

Deux solutions qui ont peu de crédibilité : capter le carbone à la source et fixer le carbone dans la mer
Pour mémoire, bien que ce ne soit pas le cœur du sujet de ce dossier, éliminons d’entrée de jeu 2 solutions qui pourraient paraître séduisantes mais qui posent de gigantesques problèmes technologiques et de risques.

La 1ère idée consisterait à capter le carbone à la source, au moment même où on l’émet, par exemple dans les cheminées des centrales électriques à charbon ou les usines de purification du gaz naturel. Observons d’une part qu’on ne captera ainsi qu’une partie de carbone émis dans l’atmosphère : on ne va pas récolter et stocker celui qui est émis par les voitures ou les avions par exemple, ou les appareils de chauffage domestiques.


Mais, même si on arrivait à attraper une part significative du carbone que l’on émet, le problème resterait alors de savoir comment on peut le stocker et l’enfouir. On a imaginé trois méthodes pour ce faire, qui restent encore actuellement largement à l’état de prototypes :

Injection dans des roches perméables via des puits profonds, sous forme « gazeuse super critique », à très haute pression, par exemple dans des anciens gisements de pétrole ou de gaz, ou dans des veines de charbon inexploitées. Les sociétés pétrolières tentent de se placer sur ce nouveau marché. Cependant, comment se garantir contre une remontée massive de ce CO2 via des puits mal étanchéifiés, ou via les aquifères ?
Stockage sous forme de neige carbonique dans des grands fonds océaniques. Une technologie qui reste provisoire et incertaine, et menaçante pour la biodiversité des grands fonds marins. Sans compter que, si ces plaques se détachaient et remontaient à la surface, elles s’enflammeraient spontanément, provoquant de véritables catastrophes.

Bref ce n’est pas encore pour demain !

La deuxième idée serait d’augmenter significativement le stockage du carbone dans les mers et les océans, puisque la très grande majorité du carbone présent sur terre est en fait dissous dans la mer.

Ce serait tellement génial de pouvoir purement et simplement stocker le carbone qui nous ennuie au fond des océans !
Le plancton, les coraux et les poissons absorbent en effet le gaz carbonique et leurs déchets et cadavres tombent finalement en « pluie » continue, appelée « neige marine » sur les fonds marins. Ce qui n’est pas consommé par les organismes les plus profonds forme lentement des roches sédimentaires, ce qui fixe le carbone pour des millions d’années sous forme de roches. Compte tenu des immenses surfaces concernées, on estime que ce phénomène permet de fixer environ la moitié du gaz carbonique qui est absorbé sur la planète. Cependant, ce point est toujours sujet à des controverses alimentées par des études partielles et contradictoires, les unes trouvant que les mers séquestrent davantage de carbone qu’on ne le pensait, les autres démontrant qu’en fait elles en relâchent beaucoup. En réalité, on s’aperçoit que l’on connaît très peu ce milieu.

Alors, est-ce qu’on peut néanmoins tenter d’en rajouter artificiellement dans les mers ? C’est largement une fausse bonne idée. Pour commencer, en l’état actuel des techniques, on ne sait pas bien comment faire pour y stocker davantage de carbone. Une des idées qui ont été émises consisterait à répandre des microparticules de fer ou de sulfate de fer pour doper la séquestration du carbone par l’océan grâce au plancton. Quelques expérimentations ont été faites, en particulier en 2002 en Antarctique, qui laissaient espérer que pour chaque atome de fer répandu, entre 10 et 100 000 atomes de carbone pouvaient être fixés.

Mais d’autres chercheurs ont calculé que les effets induits pouvaient être pires que les bénéfices escomptés, et en 2008, l’Organisation maritime internationale, ainsi que la Convention de Londres sur la prévention de la pollution de la mer par l’immersion des déchets, ont estimé que ces activités de fertilisation de l’océan devaient être interdites, sauf expérimentations scientifiques limitées.

On redoute donc que les inconvénients de ce stockage supplémentaire soient très importants, en particulier en termes d’acidification de l’eau de mer…

Le plus simple reste donc de tenter d’augmenter la séquestration « naturelle » dans le sol, sur terre ! Et bien évidemment, ce ne sont pas les coiffeurs, les banquiers ou les marchands de téléphones portables qui vont pouvoir effectuer ce service pour la collectivité, mais bien les agriculteurs et les forestiers !

Fixer davantage de carbone dans la biomasse
Notre problème de réchauffement vient en fait des 165 gigatonnes d’équivalent carbone que l’on a rajouté dans l’atmosphère depuis le début de l’ère industrielle. et son aggravation vient des 7 à 9 gigatonnes que l’on continue à émettre chaque année.

On estime qu’il y a actuellement de l’ordre de 2 300 gigatonnes dans et sur nos champs, c’est-à-dire entre -5 mètres et +20 mètres : le carbone présent dans les sols minéraux et organiques (y compris les tourbières) et la végétation qui est dessus, comme les arbres, ou dedans, comme les racines ou les plantes mortes en voie de décomposition).

En augmentant de 4 pour mille son stockage, l’agriculture et la foresterie mondiale pourrait « compenser » nos émissions de carbone fossile.
Il est évidemment tentant de faire la liaison et de réaliser que ces 7 à 9 gigatonnes qui nous posent tant de problèmes ne représentent en fait que 4 pour 1000 de ce qu’il y a dans nos champs !

D’où ce mouvement dit du « 4 pour 1000 », qui a été créé en même temps que la Conférence de Paris sur le réchauffement. Ne pourrait-on pas demander aux agriculteurs d’augmenter de 4 pour 1000 le stockage de carbone dans et sur leurs champs ? ça arrangerait bien nos affaires et nous donnerait du temps pour arriver à baisser nos émissions de gaz à effet de serre, puis ensuite pour diminuer le stock de carbone dans l’atmosphère !

On voit bien la complexité de ces phénomènes ! Il est donc toujours hasardeux d’annoncer des chiffres globaux de séquestration ou d’émission de carbone pour l’ensemble de la planète, vu l’immensité des superficies de forêt et l’ampleur de notre ignorance. Heureusement, les idées ne manquent pas et les solutions sont multiples ; Elles sont plus ou moins faciles à mettre en œuvre et plus ou moins efficaces… On se propose dans ce dossier de visiter les plus prometteuses.

Ne plus déforester, et re planter des forets
Comme on l’a vu dans le dossier précédent sur « l’agriculture cause du réchauffement climatique », on brûle, arrache et en définitive déforeste actuellement 12 à 18 millions d’hectares de forets chaque année, sur tous les continents, à commencer par l’Amazonie, l’Afrique tropicale, l’Asie tropicale, mais aussi la Sibérie, la Californie, l’Australie, etc., ce qui représente au moins 10 milliards d’arbres partis en fumée chaque année !


Par exemple l’Indonésie, qui abritait la biodiversité la plus riche du monde, a perdu un quart de sa forêt tropicale en l’espace de cinquante ans. L’Inde et la Chine, très consommatrices de bois, exercent une pression très forte pour en importer depuis le Sud-Est asiatique (Malaisie, Indonésie, Papouasie, Birmanie, etc.). Une part non négligeable de ce bois – coupé et importé illégalement en Chine – est en quelque sorte « blanchie » pour être réexportée tout à fait légalement, sous forme de meubles ou de contreplaqué (dont l’Europe a doublé ses importations en dix ans).

Beaucoup de meubles chinois chez nous, mais bientôt plus d’arbres dans le sud-est asiatique…
Autrefois la forêt représentait environ 50 % des terres émergées ; aujourd’hui on est tombé autour de 27 %, soit un peu moins de 4 milliards d’hectares (40 millions de Km2). En France métropolitaine, on en est à 31 % de la superficie et, contrairement à ce qui se passe dans le reste du monde, on gagne un peu en surface.

Il faut se rendre compte que quand on regarde un arbre, ou une plante, ou une prairie, on n’en voit qu’une partie : les racines, invisibles, représentent de 10 à 20 % de la masse totale d’un arbre, de 10 à 50 % de celle d’une plante cultivée et de 50 à 80 % d’une prairie ; de plus, les feuilles tombent à l’automne et sont réabsorbées par le sol, de même que les tiges et pailles des céréales lorsqu’on les laisse sur place. Et ce n’est pas tout, les champignons mycorhiziens qui se greffent sur les racines peuvent représenter 30 % du poids des racines. Même si on utilise ces arbres ou autres plantes, toute cette masse souterraine reste la plupart du temps dans les sols, où elle est digérée par les micro organismes, rechargeant ainsi les sols en carbone.

Les plantes peuvent stocker autant de carbone sous la terre que sur la terre !
Au final, combien un arbre peut-il stocker de carbone ? En gros la moitié de sa masse est composée d’eau, et le carbone représente la moitié de la messe sèche restante. Un arbre d’une tonne stocke ainsi de l’ordre de 240 kilos de carbone, et a donc absorbé pour ce faire 870 kg de gaz carbonique. S’il a 20 ans, cela correspond donc à l’absorption de 43 kilos de gaz carbonique par an.

 

Détail
Thème
Sciences et techniques
Conférencier
Bruno Parmentier
Prix
Gratuit pour les adhérents
Date de la session
11/12/2021 14h30
Lieu de la session
CAC
Durée
02h00
Nombre de place
500