Agriculture et effet de serre

versailles.grignon.inra.fr

Agriculture et effet de serre

Agriculture et effet de serre

Pierre Cellier, Benoît Gabrielle

Unité Mixte de Recherche INRA INA P-G

Environnement et Grandes Cultures, Grignon


Plan

1. Part de l’agriculture dans l’effet de serre

2. Déterminisme des échanges de GES

3. Variabilité en fonction du milieu

4. Effet des pratiques sur les émissions,

possibilités de réduction

5. Méthodes d’estimation des émissions, observation

et vérification (?)

6. Stockage de carbone dans les sols

7. Bilans énergétiques (ie émissions indirectes) ?


Agriculture et effet de serre :

Quels composés ?


Agriculture et réchauffement planétaire

Forçage radiatif naturel et anthropique pour l’année 2000 par rapport à 1750

Gaz classiques

CO 2

, N 2

O, CH 4

NO x NH 3

O 3

Changement d’usage

brûlage des terres agricoles


Les couverts végétaux sont le lieu de

multiples flux de gaz à effet de serre ou précurseurs

C

O 2

C

O

V

O 3

aérosols,

particules

NO 2

NO-NO 2

-O 3

Conversion

NO-NO 2

Émissions

de N 2

O

Stockage de

carbone

Émissions

de NO

Echanges

de méthane


N2O

18%

Contribution de l’agriculture/sylviculture à

l’effet de serre

Contribution des différents gaz

HFC/PFC/

SF6

2%

CH4

11%

CO2

69%

Contribution de l'agriculture et de la sylviculture

aux émissions nationales

100

90

% des émissions totales

80

70

60

50

40

30

20

10

0

NOx

COV

CO

CH4

CO2

N2O

NH3

HAP

TSP

PM10

PM2,5

PM1,0

CITEPA, 2003


La part de l’agriculture augmente …

67% 75%


Déterminisme des

échanges de gaz à

effet de serre


Origine des émissions de N 2

O et NO par les sols

Les émissions de N 2

O et NO sont liées aux transformations

microbiennes de l’azote dans le sol : nitrification et dénitrification

Schéma

« hole in the pipe »

(Firestone et Davidson, 1989)

Conditions

aérobies

Conditions

anaérobies

d’après Fowler et al.

CEH Edinburgh

N 2

O + NO

N 2

O + NO

NO 3

-

NH 4

+

→ NH 2

OH → NO 2

-

→ NO → N 2

O → N 2

(Wrage et al. 2001)

nitrification

dénitrification


Dénitrification :

2 étapes dans la réduction du nitrate en N 2

NO 3

-

NO 2

-

N 2

O

N 2

O N 2

(bloquée par l’acétylène)

Tous les sols, selon leur

flore microbienne et les

conditions d’expression,

ne réalisent pas les deux

étapes de la même manière

± de N 2

O dans le produit

de la dénitrification

Hénault et al., 1998


Volatilisation d’ammoniac :

équilibres physico-chimiques

fertilisation

CO(NH 2

) 2

urée

NH 4

NO 3

ammonitrate

volatilisation

d’ammoniac

physico-chimique

NH 4

+

ammonium

en solution

NH 3

ammoniac

en solution

NH 3

ammoniac

gazeux

NO 3

-

nitrate


CH 4

CO 2

Les échanges de méthane

Sols submergés ou engorgés

Sols exondés oxiques

CO 2

CH4

Emission

Consommation

Consommation

Bactéries

méthanotrophes

sens strict

Transport

Zones

aérobies

du sol

Végétation

Oxydation

Bactéries

méthanotrophes

sens large

Production

Bactéries

méthanogènes

CH

4

Zones

anaérobies

du sol

Bactéries

méthanogènes

inactives


La dynamique du carbone

Factors affecting SOC turnover: temperature,

moisture,

pH,

nature & quantity of C input

tillage etc.

Crop

Root respiration -

CO 2

Litter /

Microbial respiration - CO 2

debris

Decomposition - CO 2

Roots

Microbes

Root turnover &

rhizodeposition

SOC

Soil C cycle

Soil

Dissolved and particulate

organic carbon


Les sols peuvent aussi

être un puits pour le

N 2

O

et le CH 4

(XXX, soumis)


Ordre de grandeur des émissions

pour les différents composés

saison

mois

N 2

O

NH 3

plante

semaine

jour

NO

NH 3

Engrais minéraux

NH 3

effluents organiques

heure

0,1 1 10 100

% de l’apport


Émissions de N 2

O

Sources de variation


Des émissions très variables …

Émissions de N2O sur

prairies (), céréales ()

et autres cultures ()

en Ecosse.

(Dobbie et al., 1999)

Bouwmann (1994); IPCC

Compilation d’émissions de

différentes cultures, sites

(symboles), et années

climatiques en Allemagne.

Enveloppe de la relation de

Bouwmann (1994); IPCC

Kaiser et al., 2000

Quelles sources de variation ?


Variabilité spatiale des émissions de N 2

O

Mesures par chambre dynamique « rapide »

sur une prairie pâturée,

INRA Laqueuille, septembre 2002

1000 gN/ha/jour

Laville, comm. pers.

Médiane = 28 gN/ha/jour

Moyenne = 64gN/ha/jour

Maximum à 18 gN/ha/jour

Coeff. Variation 200 %


Émissions de N2O de sols cultivés en Nouvelle-Zélande:

effet des pratiques, variations spatiales et temporelles

(Choudhary et al., 2002)


Variabilité temporelle des émissions de N 2

O

Fertilisation

Dobbie et al., 1999

Quelques phénomènes-clefs :


Dégel

post-fertilisation

• dégel

• résidus de culture

Incorporation

Hou et Tsuruta, 2003

Jacinthe et Lal, 2003


Effet du milieu (sol, climat)

• Facteurs physiques: température, humidité,

teneur en oxygène, gel-dégel; texture sol

• Facteurs physico-chimiques: pH, potentiel

redox, teneur en matière organique

• Facteurs biologiques

• Facteurs influencés par les pratiques: matière

organique fraîche, azote minéral du sol,

densité apparente


Effet de la teneur en eau du sol

sur les émissions de N 2

O

Choudhary et al, 2002

WFPS = part de la porosité

occupée par de l’eau

Indicateur de conditions

anoxiques

Dobbie et al., 1999


Effet de la température du sol

sur les émissions de N 2

O

Dobbie et al., 1999


Influence du pH sur les émissions de N 2

O

(d’après Feng et al., 2003 :

N 2

O emission as affected by

liming an acidic mineral soil

used for arable agriculture)

Conditions aérobies

nitrification

Conditions anaérobies

dénitrification

Modification du fonctionnement microbien


Effet des pratiques agricoles

Deux type d’actions possibles :

Actions sur les

conditions pédoclimatiques

Compaction

Actions indépendantes

Fertilisation

Travail du sol ± réduit

Choix des cultures

Amendement

Gestion des résidus


Pratiques culturales et émissions de N 2

O

• Fertilisation minérale: effet formes d’apport, date, dose, …

• Fertilisation organique

• Travail du sol

• Effet des cultures

• Gestion des résidus de récolte,


Influence de la teneur en azote du sol

sur les émissions de N 2

O

Deux exemples :

Hénault et al., 1998

Conen et al., 2000

De manière générale, les émissions de N 2

O sont

d’autant plus fortes que la teneur en nitrates est élevée


Forme d’engrais N (minéral)

Type

d’engrais

Colza,

France 1

Prairie,

Ecosse 2

Nitrate d’ammonium 0,53 3,25

Sulfate d’ammonium 0,55 0,92

Urée 0,42 4,17

Nitrate de potassium 0,42 -

Urée puis ammonitrate - 2,41

1: Germon et al., Etude et gestion de sols, 2003

2: Mosier et al., Plant and soil, 1996


Forme d’engrais N (minéral)

CU = controlled released urea pertes N2O = 0,10 %

AM = ammonium sulfate + urea (+ nitrif. inhib.) pertes N2O = 0,06 %

UA = ammonium sulfate + urea (- nitrif. inhib.) pertes N2O = 0,08 %


Forme d’engrais N (minéral)

Expériences d’incubation

en conditions de laboratoire

CU = coated urea

U = non- coated urea

CK = témoin non fertilisé

l’effet de la forme de l ’engrais

est beaucoup moins marqué que

celui de la teneur en eau du sol

Hou et al., 2000


AC 43 - c Sol / (N 2

- N 2

O)

Effet d’amendements organiques

Vitesse de dénitrification (µg N g-1 h-1)

1,5

1

0,5

0

0,114

sol nu

0,239

Lisier

0,523

0,356

sol adhérent

Vitesse de dénitrification (µg N g-1 j-1)

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

Fumier

0,433

0,302

0,208

0,072

sol nu

sol adhérent

fertilisation minérale

lisier porc

fertilisation minérale

fumier

Effet persistant 14 mois après dernier apport

• Les sols ayant reçu des amendements organiques ont une

dénitrification plus élevée mais aussi une capacité plus importante à

réduire N 2

O en N 2

Les inventaires actuels considèrent qu’il n’y a pas de différence

entre engrais minéraux et organiques.


Effet de la compaction du sol

Influence des modalités de travail du sol

Compaction

Diminution de la porosité WPFS

Diminution de la diffusion des gaz (O 2

)

+ 44 %

+ 170 %

Sitaula et al., 2000


Non labour et émission de N 2

O

Le travail simplifié favoriserait le stockage de carbone dans le

sol, mais pourrait aussi augmenter les émissions de N2O

Flux de N2O (g/ha/j)

16

14

12

10

8

6

4

Apport N

Apport N

Non labour

(2.5 kg/ha/an)

Labour

( 2 kg/ha/an)

2

0

Avril

Juin

Août

Octo

Avril

Juin

Août

1995 1996

1995 1996

Octo

MacEnzie et al (1996)

sol argileux Canada


Non labour et émission de N 2

O

Non Labour - Labour

TSL et émissions de N 2 O

N 2 O flux (NT - CT; kg N hā 1 yr -1 )

7

6

5

4

3

2

1

0

Subtropical soil

Temperate soils

Essais non fertilisés

-1

0 5 10 15 20 25 30

Years under no-tillage

Six et al (2002)


Travail réduit ou conventionnel :

il faut peut-être regarder à long terme

Une approche par modélisation

+ +

-

- -

+

- +

(valeurs négatives = limitation de l’effet de serre)

Six et al., 2004


Emissions de N 2

O par les sols agricoles

Problème des résidus de cultures

EUROSTAT calculation

Emission of nitrous oxide in

2000 [Gg N 2 O]

1000

100

10

166

Submissions by Member States in 2002

256

178 187

132

39

16

11

1

Synthetic fertilizer Animal wastes Nitrogen fixation Crop residues

d’après Smith et al., CarboEurope-GHG, 2004


Emissions de N 2

O par les sols agricoles

Enfouissement des résidus de cultures

d’après Jacinthe et Lal, 2003


Effet des types de cultures

Facteurs d’émission pour la Grande Bretagne (Skiba et al., 1996)

– Blé, orge d’hiver, colza: 0,5%

– Orge de printemps, autres céréales: 0,8%

– Cultures maraîchères, fourragères, betteraves, pommes de terre: 1,6 %

– Prairie fauchée: 1,0 %

– Prairie pâturée: 3,1 %

Rappel: facteur d’émission utilisé dans les calculs de l’IPCC = 1,25%

Mais …

Ces différentes valeurs ont été obtenues dans des conditions

de sols, climat, pratiques, … différentes.

Quelle est la part de variation réellement due à la culture ?


Attention aux déplacements de pollution !

Cas de l’enfouissement du lisier

Réduction efficace

de la volatilisation d’ammoniac

mais …

0,2%

3,3%

(Flessa et Beese, 2000)

… augmentation des émissions de N 2

O


Conclusions sur

le déterminisme des émissions

Les émissions de N 2

O dépendent de facteurs multiples,

tant naturels (température, teneur en eau des sols, pH, dégel, …)

qu’anthropiques (fertilisation, résidus, travail du sol, …)

Les très fortes variabilités spatiale et temporelle des émissions

rendent difficiles l’apparition d’influences et tendances claires

Deux choses ressortent :

- influence très marquée de la teneur en eau des sols

- influence de la fertilisation minérale ou organique : quantité

Les types de fertilisants et le choix des cultures sont de

second ordre ( faire des essais systématiques de grande

ampleur ??)

Les principales voies d’action sur les émissions de N 2

O

sont relatives aux techniques qui modifient les teneurs en

azote dans le sol (incluant l’ajustement aux besoins de la

plante) et les caractéristiques physiques du sol


Méthodes d’estimation des flux

• Méthode IPCC: basée sur des facteurs

d’émission FE pour N 2

O/CH 4

[ émissions

directes et indirectes ]

• Mesures directes (champ, laboratoire)

• Modélisation biophysique et lien avec FE


Méthode IPCC: principe de base

Ils sont principalement basés sur la notion de facteur d’émission :

E = Σ ij

FE i

x Intrants(i,j)

i = activité

j = lieu

k = ...

3 étapes :

1. Identifier

les sources

Sources par catégories

socio-économiques

• énergie

• transport

• agriculture

• nature

• ...

2. Estimer les

facteurs d’émission

Facteurs d’émission

des différentes sources :

• urée 15%

• ammonitrate 2%

• solution azotée 8%

•lisier 10-80%

• fumier 5-20% (?)

3. Estimer

les intrants

Statistiques

économiques

régionales

ou nationales


Les inventaires d’émission

Groupe 10 : Agriculture

Groupe 11 : Autres

Code SNAP Activité

Code SNAP Activité

100100 Cultures fertilisées

110100 Forêts de feuillus

100101 cultures permanentes

110117 sols forestiers

100102 grandes cultures

110200 Forêts de conifères

100103 rizières

110216 sols forestiers

100104 horticulture

110300 Feux de biomasse

100105 prairies

110301 anthropiques


11302 autres

100200 Cultures non fertilisées 110400 Prairies naturelles


et autres végétations

100300 Brûlage des résidus

110401 prairies

100400 Fermentation entérique

110402 toundras

100401 vaches laitières

110403 autres végétations

100402 autres bovins

110404 autres végétations

100403 ovins

(méditerranéenne, …)


110405 sols (sauf CO 2

)

100500 Utilisation de pesticides 110500 Zones humides

100900 Gestion des effluents animaux

...

Codes UNECE / TFEIP


Bien identifier toutes les sources

prendre en compte les émissions indirectes

Sols

agricoles

Emissions

directes

Volatilisation

NH 3

NO x

Dépôt sec

ou humide

Emissions

indirectes

N 2

O

N 2

O

N 2

O

N 2

O

Productions

animales

NO 3

-

Lessivage

Transfert par les eaux


Déterminer des facteurs d’émission

Compilation,

sélection de données

publiées sur des

milieux divers

F N2O

= 1,25% x [Azote épandu - Volatilisation ]

[0,25-2,25%] en (kg/ha/an)

Adaptation

des facteurs

d’émission

Facteurs d ’émissions pour la Grande Bretagne

(Fowler et al., 1996)

par culture (% apports N) zones naturelles

Prairie paturée 2.1 (kg N-N 2

O / ha)

Prairie fauchée 1.8 Forêts mixtes 0.78

Céréales d’hiver 0.5 Forêts conifères 0.28

Orge de Ptps 0.8 Zones non cult. 0.31

Colza 0.5 Zones humides 0.19

Pomme de Terre 1.6


Un exemple :

l’inventaire des

émissions de N 2

O

réalisé par le CITEPA

pour le territoire français

(d’après

CITEPA

1999)


Mesure des flux de polluants atmosphériques au champ

Dispositif de mesures

micrométéorologiques

Enceintes statiques automatisées

Tunnels de ventilation


Modélisation des flux de GES

Skiba et Smith, 2000


Modélisation des flux de GES à

l’échelle de la parcelle agricole

Modèle simulant les flux des différents gaz à effet de serre (CO2,

N2O, CH4), voire leur précurseurs (NOx, COV) et les processus les

déterminant :

- transferts thermiques et hydriques T, WFPS par exemple

- transformations de l’azote dans le sol

- influence des facteurs du climat

- différentes cultures

- pratiques agricoles : fertilisation, travail du sol, …

- …

Estimer des GWP prenant en compte les principaux GES

Prendre en compte les interactions complexes entre

facteurs du milieu, pratiques et émissions de GES

Faire des analyses à moyen et long terme

« Piloter » les essais agronomiques


Modèle biophysique de bilan environnemental

Atmosphère

CROISSANCE DES PLANTES

• Phénologie

• Captation des ressources

• Répartition des assimilats

•Sénescence

Eaux de surface

TRANSFERTS DANS LE SOL

• Chaleur

• Eau

• Solutés (nitrate, pesticides)

•Gaz

drainage

lixiviation

Érosion

ruissellement

Phase

minérale

absorption

Intrants

Phase

organique

TRANSFORMATIONS

Minéralisation - Immobilisation

Nitrification - Dénitrification

Dégradation - Rétention

EMISSIONS GAZEUSES

CO 2

, NH 3

, N 2

O, NOx

Pesticides

Sol

Eaux souterraines


Lien entre modèles biophysiques

et facteurs d’émission

Simulation sur la sole de blé en

Beauce Dunoise (59 000 ha):

Flux moyen = 2,1 kg N-N 2

O/ha/an

Facteur d’émission simulé: 0,44 %

Estimation IPCC (1996):

Flux moyen = 3,1 kg N-N 2

O/ha/an

Facteur d’émission: 1,25 %


Vérification de l’efficacité des mesures

de réduction?

• Pour N 2

O et CH 4

: liée aux réductions

d’activité (engrais N, animaux)

• Plus délicate pour C (pas de statistiques sur

enfouissement des pailles ou TCS)

• Mesures directes nécessaires pour GES autres

que CO 2

– mais très coûteuses…

• Suivi plus simple pour C (variations de stock C),

observable (RNQS)

• Modélisation possible (nécessite validation)


Conclusion

• Nécessité d'une approche conjointe des différents GES, et prise en

compte des émissions indirectes (transferts par voie

atmosphérique et lessivage, mais aussi émissions liées à la

production)

• Besoins en recherche importants pour N 2

O par rapport à CO 2

, sur

les effets des pratiques (e.g. travail du sol)

• Besoins de dispositifs plus systématiques et de suivis à moyen et

long terme (interface recherche – développement)

• Potentiel de réduction = potentiel permis par une pratique/ha x

surface concernée

• Difficulté de la vérification (contrôle) de l'efficacité des mesures

de réduction

• ...


STOCKER DU CARBONE DANS LES

SOLS AGRICOLES DE FRANCE ?

Une expertise collective de l’INRA

à la demande du MEDD (D. Arrouays et al, 2003)

[ www.inra.fr ]

C

J’y suis mais

pour combien

de temps ?


Un stock de carbone important

STOCKS DE C DANS LES

SOLS (0-0.3 m) DE FRANCE

3,1

Milliards

de tonnes

Arrouays et al. 2001


inétiques et potentiels par

nité de surface


Effets de l’occupation du sol

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

rrouays et al. 1999

δt ?

Vignes /

vergers

terres

arables

landes

10 3 kg/ha (0-30 cm)

Divers types de forêts et prairies

permanentes

Pelouses

d’altitude

. humides


Dynamique d'évolution du carbone

pratique A

pratique B

Stock B

k

A-B

Stock A

Le stockage est une solution finie

Tout stockage unitaire annuel doit référer au δ t

t


Effet des grands changements d’usage

Variations de stock C (T/ha)

Stockage de carbone (T C ha-1)

40

30

20

10

0

-10

-20

-30

-40

0 20 40 60 80 100 120

Durée (ans)

Durée d'application (années)

culture Arable -> => forêt foret

culture Arable -> => prairie

forêt Foret -> => culture arable

prairie Prairie -> => culture arable


Des

chiffres !

GRANDS CHANGEMENTS D'USAGE :

culture -> prairie permanente

culture -> bois

prairie permanente -> bois

bois -> prairie

bois -> culture

prairie -> culture

PRATIQUES EN TERRES CULTIVEES :

herbe intercalaire

non labour

engrais vert

jachère nue

production : maïs grain versus blé

production : maïs ensilagem ensilage versus blé

production : pomme de terre versus blé

irrigation

fertilisation augmentée

fertilisation réduite (production - 20%)

PRATIQUES EN PRAIRIES ET SYSTEMES FOURRAGERS :

Amélioration des prairies temporaires intensives

Intensification raisonnée et allongement de la durée des PT

onversion des PT en PP, intensification égale ou augmentée

ersion des PP pauvres en PT avec intensification augmentée

Conversion des PP pauvres en PT avec intensification égale

Intensification sans retournement des PP pauvres

Intensification des pelouses de montagne

Stockage annuel de carbone (t C ha-1 an-1)

-1,2 -0,8 -0,4 0,0 0,4 0,8


2. Potentiels globaux


Exemple du semis direct

Où est-ce

possible ?

Sélection des terres arables

A l’exclusion de

fortes pentes

sensibilité à la compaction

hydromorphes

Impossible

Sur moins de 70%

des terres arables

possible sur moins de 20% de la

surface

possible sur environ 50% de la

surface

possible sur la plupart de la

surface


Conversion au semis direct (adoption progre

sur X% des terres arables en 20 ans)

Carbone séquestré (millions de tonnes)

Stockage de C (10 6 T)

100

75

50

25

1MtC/an

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Durée (années)

0,4 MtC/an

Durée (années)


Les changements qui « marquent »

Conversion terre arable => forêt ou prairie

Semis direct / travail réduit

1 à 3 MtC/an

Cultures intermédiaires

Enherbement des cultures permanentes

Gestion des prairies


Emissions indirectes

Energies directes

renouvelables

Energies non renouvelables

1-Energies directes

2-Energies indirectes

-Energies non immobilisées

-Energies immobilisées

Système analysé

Evaluation énergétique par

poste (en MJ/ha)

• Mécanisation............. 1070

• Carburants................ 3800

• Semences................. 1700

• Engrais...................... 13000

• Matières actives....... 880

Exemple de calcul des inputs énergétiques,

Cas d'une culture de blé (blé/betterave, sol de limon en Picardie,

rendement de 8,2 t/ha)


Part des émissions indirectes

Comparaison de systèmes maïs-soja-blé (Robertson et al., 2000)

Système conventionnel

Système semis direct

Carbone sol

Engrais N

Chaulage

Carburant

N2O

CH4

Pouvoir de réchauffement:

311 kgC/ha

Pouvoir de réchauffement:

38 kgC/ha


Potentiel lié à la bio-énergie ?

(j'ai qques réfs de synthèse

éventuellement)


Conclusion

• Nécessité d'une approche conjointe des différents GES,

et prise en compte des émissions indirectes

• Besoins en recherche importants pour N2O par rapport

à CO2, sur effets des pratiques (eg, travail du sol)

• Potentiel de réduction = potentiel permis par une

pratique/ha x surface concernée

• Difficulté de la vérification (contrôle) de l'efficacité des

mesures de réduction

• ...


La biosphère et l’agriculture comme sources de polluants

Il existe des polluants « réglementés »

protocole multi-polluants / multi-effets de Göteborg

+Sols?

% des émissions totales

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

+ COV biogènes

Contribution de l'agriculture et de la sylviculture

aux émissions nationales

NOx

COV

CO

CH4

CO2

N2O

NH3

HAP

TSP

PM10

PM2,5

PM1,0

ozone

effet

de

serre

acidification

aérosols

santé

Source

CITEPA


Le sol et le changement global : un exemple

(source et puits de carbone)

Chiffres en milliards de tonnes de C (par an pour les flux)

3,5

Atmosphère

750

6,5

1,6 2,1

120 2,5 90

Végétation

700

Sol

1.500

Océan (surface)

1.200

Carbone fossile

6.600.000

Carbonates

30.000.000

Océan (profond)

39.000


fertilisation

CO(NH 2

) 2

urée

NH 4

NO 3

ammonitrate

Emissions gazeuses

Origine des pertes gazeuses

après fertilisation azotée

volatilisation

d’ammoniac

physico-chimique

émissions

de N0 et N 2

0

microbiologiques

N 2

diazote

NH 4

+

ammonium

en solution

NO 2

-

nitrite

nitrification

NH 3

ammoniac

en solution

NO 3

-

nitrate

NH 3

ammoniac

gazeux

NO

oxyde

nitrique

N 2

O

protoxyde

d’azote

dénitrification


400

tC ha -1

300

200

100

Mat. org. sol

Biom. sout.

Biom. aér.

0

Forêt

hêtre

Prairie

naturelle

Culture

maïs

Stocks de carbone dans diverses végétations

(Saugier, 2003)


facteurs d’émissions (NOx)

Exposé INRA, Paris-Grignon, 15 janvier 2004


Réduction du travail du sol

Essai ITCF

Boigneville

40 parcelles

en maïs-blé

18 parcelles

monoculture

blé


Flux et stocks de carbone

Planète

Forêt

tempéré

e

Culture

de céréale

FLUX

Production primaire brute

Gt C/an

120

tC/ha/an

12

tC/ha/an

12

Respiration autotrophe 60 4 5

Production primaire nette 60 8 7

Respiration hétérotrophe 50 5 4,2

Production nette de

l’écosystème

STOCKS

Biomasse

~10 3 2,8

(Gt C)

470

(tC/ha)

80

(tC/ha)

6

C organique (0-30 cm) 2000 100 60

Arrouays et al.,


Flux de méthane en France

Surface

(ha)

Activité

(g

CH 4

/ha/j)

Total

(t CH 4

/j)

SOLS EXONDES

Prairies, terres cultivées,

friches, forêts

SOLS INONDES

Rizières, marais

maraîchers, roselière,

tourbière

46,3 -9,9 à -5,5 - 330

0,85 430 à 3000 91

SOLS HUMIDES

Prairies humides, landes,

boisements

1,27 3 3,8

Roger et al., 1999


Le projet GreenGrass :

bilan de gaz à effet de serre

dans les systèmes prairiaux

CH 4

CO 2

N 2 O

GREENGRASS

1 kg N-N 2

0 ~ 300 kg C-CO 2

1 kg C-CH 4

~ 12 kg C-CO 2 (base 100 ans)


Emissions de GES par les sols agricoles

(N 2

O et CH 4

)

Agricultural emissions

Mln kg CO2-equivalent

100000

80000

60000

40000

20000

0

Austria

Belgium

Denmark

Finland

France

German

Greece

Ireland

Italy

Neth

Portugal

Spain

Swe

UK

Agricultural soils

Rice

Manure

management

Enteric

fermentation

Smith et al., CarboEurope-GHG, 2004

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