Eviter les émissions agricoles de gaz à effet de serre

Haute école suisse d’agronomie de Zollikofen
Directeur: Alfred Buess • www.shl.bfh.ch
Ecole polytechnique fédérale de Zurich
Rectrice: Heidi Wunderli-Allenspach • www.ethz.ch
Eviter les émissions agricoles de gaz à effet de serre:
étude «GES 2020»
W. HEDIGER, Haute école suisse d’agronomie HESA, 3052 Zollikofen
S. PETER, M. HARTMANN, M. WEBER et B. LEHMANN, Institut pour les décisions environnementales,
groupe «Agrar-, Lebensmittel- und Umweltökonomie», EPF Zurich, 8092 Zurich
@
E-mail: [email protected]
Tél. (+41) 44 63 24 828.
Résumé
Une récente étude de l’Ecole polytechnique fédérale
de Zurich montre que l’évolution des gaz à effet de
serre émis par l’agriculture suisse continuera, dans
un futur proche, à dépendre en premier lieu de l’évolution du nombre de têtes du cheptel. Les mesures
techniques pour réduire les gaz à effet de serre ne
devraient jouer qu’un rôle marginal – en tout cas
pour la prochaine décennie – en raison de leurs
coûts relativement élevés en l’état actuel. En outre,
les résultats de l’étude montrent que, même en introduisant une taxe de CHF 50.– par tonne d’équivalent
CO2, une réduction de 20% des gaz à effet de serre
issus de l’agriculture par rapport à 1990 ne pourrait
vraisemblablement être atteinte en 2020 qu’avec une
baisse simultanée du prix des produits agricoles.
Cependant, cela entraînerait des pertes de revenu
importantes pour l’agriculture.
Les ruminants sont la source principale des émissions de GES en
agriculture (photo: Werner Hediger).
Introduction
Matériel et méthodes
A la lumière des dernières découvertes
scientifiques sur le changement climatique mondial, l’Organe consultatif sur
les changements climatiques (OcCC)
recommande d’élaborer une stratégie
climatique nationale complète pour la
Suisse. Il s’agit d’harmoniser de manière optimale les mesures nécessaires
dans les différents secteurs et d’empêcher le déplacement des effets négatifs
d’une mesure vers d’autres secteurs ou
régions. L’agriculture est particulièrement concernée par cette stratégie, car
étant la principale source de méthane et
de gaz hilarant, elle contribue à raison
de 10% aux émissions totales de GES
en Suisse (OFEV, 2009).
Réduction des GES
d’ici à 2020
Revue suisse Agric. 41 (6): 327-330, 2009
Une étude précédente avait déjà estimé pour
2010, sous l’angle économique, les prestations de l’agriculture suisse dans le domaine
de la protection du climat et le potentiel
économique de la réduction des GES et des
puits de CO2 dans l’agriculture suisse (Hediger et al., 2004). En vue du développement de la politique climatique nationale,
l’EPFZ vient de réaliser, sur mandat de
l’Office fédéral de l’agriculture (OFAG), de
l’Office fédéral de l’environnement (OFEV)
et de l’Union suisse des paysans (USP), une
étude plus poussée intitulée «THG 2020»
(ou «GES 2020», Peter et al., 2009). Cette
étude vise à quantifier le potentiel technique
et économique de réduction des GES dans
l’agriculture suisse d’ici à 2020. Elle constitue une aide à la décision et une contribution
à l’élaboration d’une législation nationale sur
le climat (loi sur le CO2) et de la stratégie
précitée dans le domaine agricole.
Cet article donne un aperçu de la méthodologie et des principaux résultats de cette
nouvelle analyse. Comme dans l’étude précédente, il s’agissait d’estimer et d’apprécier, au plan économique, le potentiel de réduction des émissions agricoles de GES en
Suisse. Toutefois, la nouvelle étude repose
sur des scénarios de politique agricole mis à
jour et sur une période d’observation plus
longue. De plus, elle prend en considération
les techniques agricoles de réduction des
GES et examine l’action potentielle d’instruments concrets de la politique environnementale.
L’étude présentée ici se limite aux émissions
de méthane et de gaz hilarant des activités
agricoles directes (garde d’animaux et pro-
327
duction végétale) en Suisse. Elle ne prend
en compte ni les émissions de gaz occasionnés par la fabrication des moyens de production agricoles, ni le CO2 émis par l’utilisation de l’énergie dans l’agriculture, ni les
effets environnementaux dans d’autres domaines (par exemple une meilleure hygiène
de l’air). La modification des réserves de
carbone due aux changements dans l’utilisation des sols et les possibilités de séquestration du carbone ne sont pas non plus
considérées.
Cette étude visait à répondre aux questions
de recherche suivantes:
● Quelles seraient les répercussions de divers scénarios de prix agricoles sur les
GES émis par l’agriculture d’ici à 2020?
● Quelles seraient les conséquences d’une
taxe GES agricole de CHF 50.–/t CO2eq
ou d’une promotion des techniques de
réduction des GES par l’Etat sur les
émissions agricoles de méthane et de
gaz hilarant?
● En outre, les analyses se rapportent toujours à la question de savoir s’il est possible pour l’agriculture suisse de réaliser
d’ici à 2020 un objectif de réduction de
20% des GES par rapport à 1990, et si
oui à quel prix.
Analyse des techniques
de réduction des GES
Une étude de la littérature concernant les
techniques potentielles de réduction de GES
en production agricole a permis de choisir
des techniques suffisamment avancées pour
être mises en pratique, socialement acceptables et disposant de données spécifiques à
la Suisse. Parmi ces techniques, citons l’adjonction de lipides dans les aliments pour
bovins, l’utilisation d’additifs dans les engrais de ferme et la couverture des réservoirs de lisier. D’autres mesures moins directes, telles que la fermentation anaérobie
d’engrais de ferme et l’utilisation de tuyaux
flexibles pour l’épandage de lisier, peuvent
également contribuer à réduire les GES,
même si leur objectif premier est différent
(production de l’énergie, réduction de l’ammoniac). En outre, l’analyse prend en considération un ensemble de décisions de gestion agricole dont l’objectif premier n’est
pas la diminution des émissions de GES par
l’agriculture, mais qui influencent ces dernières; par exemple, le type de stabulation,
l’importance du pacage, la part des aliments
concentrés dans la ration des vaches laitières et l’augmentation de la performance
laitière.
Les mesures techniques et les modes de gestion choisis sont ensuite examinés dans le
modèle de l’offre agricole S_INTAGRAL
(Peter, 2008). Celui-ci permet d’analyser
l’influence des facteurs suivants sur l’évolution des émissions agricoles de GES d’ici
à 2020:
● différents niveaux des prix agricoles;
● taxe GES;
● promotion ciblée de techniques de réduction.
Une approche intégrée qui prend en compte
les interactions économiques, agronomiques
et écologiques est utile car elle permet, entre
autres, d’analyser de manière globale les ef-
328
Les mesures d’hygiène de l’air (couverture des réservoirs de lisier et tuyaux flexibles) sont les
mesures techniques les moins coûteuses permettant d’éviter les émissions agricoles de GES
en Suisse, de plus, elles ont un effet agréable (photo Annelies Uebersax, www.agrigate.ch).
fets des mesures techniques sur les émissions
des GES, sur les coûts et sur les besoins en
travail.
Utilisation des terres
et garde des animaux
Afin de réduire la complexité de l’analyse,
diverses hypothèses simplificatrices ont été
utilisées dans les simulations. Ainsi, S_INTAGRAL ne porte que sur les activités agricoles traditionnelles sans les cultures spéciales. Par ailleurs, on part d’une demande
totalement élastique de produits agricoles
sur le marché suisse. Les éventuelles variations de l’écoulement, liées aux importations
meilleur marché (par exemple à la suite de
la réduction de la protection douanière),
non quantifiées dans le modèle S_INTAGRAL, ne sont pas prises en compte. Les
prix agricoles indiqués dans le modèle sont
une hypothèse exogène et ne dépendent pas
des quantités produites; les calculs se basent
sur trois scénarios différents relatifs aux
prix agricoles (élevé, moyen, bas).
Le scénario élevé est axé sur le niveau des
prix estimé après la mise en œuvre de la politique agricole 2011. Le scénario moyen se
base sur les prix attendus actuellement dans
les conditions de libre-échange avec l’UE.
Le scénario bas prend comme référence les
prix européens moyens des années de bas
prix 2002 à 2004. Les paiements directs se
fondent sur la PA 2011 et sont les mêmes
dans les trois scénarios. En outre, l’état actuel
de la technique sert de base à l’estimation
des coûts d’évitement et des potentiels de
réduction. L’influence des incitations financières telles que la taxe GES sur l’innovation et la recherche en matière de développement de nouvelles techniques de réduction
rentables n’est pas considérée.
Résultats et discussion
Baisse des émissions
de GES
Selon les résultats des simulations, les
GES émis par l’agriculture présentent
une légère tendance à la baisse de 2006
à 2020 pour les trois scénarios relatifs
aux prix agricoles (fig.1). Par rapport à
l’année de référence 1990, le recul serait au total de 14% (élevé, moyen),
voire de 18,7% (bas), car les émissions
ont déjà bien diminué de 1990 à 2006
(surtout en raison de la réduction du
nombre d’animaux). Dans l’ensemble,
l’objectif d’une diminution de 20% des
émissions de GES par rapport à 1990
n’a été atteint par aucun des trois scénarios (élevé, moyen et bas).
Cependant, si l’on interprète les résultats avec prudence, la réduction calculée par le modèle de 2006 à 2020 ne
peut pas être considérée comme certaine. L’évolution effective du cheptel,
et donc des émissions de GES, peut tout
à fait différer des résultats des simulations, notamment si l’évolution effective des prix, les conditions-cadres politiques ou les techniques disponibles
sont très différentes des hypothèses
adoptées dans le modèle.
La taxe GES agricole de CHF 50.–/t
CO2eq, introduite dans le modèle à partir de 2012, permet de diminuer les
émissions de GES de 5% (scénario
élevé) à 13% (scénario moyen) par rapport aux émissions de référence estimées
5600
cependant près de CHF 700 millions
avec des taux de promotion si élevés.
En revanche, l’achat de certificats
d’émissions à la Bourse de Leipzig
pour la même quantité de CO2 entraînerait actuellement des coûts nettement
plus bas, comme le montrent Hartmann
et al. (2008).
Inventaire GES
Valeur cible*
Référence (élevé)
Référence (bas)
Taxe (élevé)
Taxe (bas)
5400
5200
kt CO2 eq
5000
*La valeur cible est corrigée
vers le bas en fonction
de la sous-estimation
systématique des émissions
agricoles de GES due
au modèle (cf. différence
entre l’inventaire GES et
la courbe de référence GES
de 2000 à 2006).
4800
4600
4400
Quant aux mesures techniques, seule la
couverture des réservoirs de lisier encore ouverts serait réalisable à moins
de CHF 100.–/t CO2eq. Le potentiel de
réduction de GES liés à ces mesures
est néanmoins fortement limité (max.
100 kt CO2eq/an), car environ deux tiers
des réservoirs sont déjà couverts (Reidy
et Menzi, 2005).
4200
4000
3800
0
20
0
02
20
20
04
06
20
08
20
1
20
0
1
20
2
1
20
4
1
20
6
20
18
20
20
Fig. 1. Emissions de référence et émissions avec une taxe GES pour différents scénarios
relatifs aux prix agricoles.
pour chaque variante en 2020 (fig.1).
Par rapport aux émissions de GES de
1990 (année de référence), le recul se
chiffrerait en cas d’introduction d’une
taxe à environ 18% (élevé), 24%
(moyen) ou 28% (bas). En d’autres
termes, on manquerait de peu l’objectif
de réduction dans le scénario élevé,
malgré la taxe GES. En revanche, les
résultats des simulations indiquent que
cette taxe ramènerait les émissions à un
niveau nettement inférieur à l’objectif
visé si les prix évoluaient dans la bonne
direction (scénarios moyen et bas).
Toutefois, une taxe GES agricole représenterait une charge financière nette
pour l’agriculture dans tous les scénarios, malgré le mécanisme de remboursement à la population (y compris familles paysannes), se soldant par un
manque à gagner sectoriel annuel de
plus de 200 millions de francs.
Faible potentiel
des mesures techniques
Facteur décisif:
évolution du nombre
d’animaux
Les résultats des simulations montrent
que la réduction des émissions due à la
taxe GES découle presque exclusivement de la baisse du nombre d’animaux
– et non des mesures techniques. Etant
donné que ces dernières ont des coûts
d’évitement élevés, leur potentiel de réduction plutôt modeste (environ 9% des
émissions agricoles de GES) ne serait
réalisable que partiellement, même avec
un taux de promotion élevé (CHF 1500.–
à 2000.–/t CO2eq). Comme le soulignent
les résultats du scénario «promotion de
la technique» (fig. 2), la réduction des
émissions due aux taux de promotion
suffirait tout juste à combler l’écart par
rapport à l’objectif d’environ 350 kt
CO2eq par an. Les fonds nécessaires
pour ce volume de GES atteindraient
Les résultats des simulations montrent
qu’une réduction des émissions liée à
une diminution des activités agricoles
coûte moins que les mesures techniques
et modes de gestion considérés dans le
modèle (par exemple le type de stabulation). L’évolution des émissions agricoles de GES continuera donc prochainement à dépendre avant tout de l’évolution du nombre d’animaux. Les mesures techniques de réduction devraient
jouer un rôle mineur, du moins à court
terme et dans l’état actuel de la technique. Dans l’ensemble, les mesures
envisageables dans l’agriculture suisse
doivent être qualifiées de coûteuses,
qu’elles concernent l’utilisation de la
technique (coûts d’évitement élevés)
ou la réduction du cheptel.
Performance de réduction [kt CO2eq]
400
Adjonction de lipides
Tuyaux flexibles
Couverture
a)
350
300
Adjonction de lipides
Tuyaux flexibles
Couverture
250
200
150
100
b)
50
6
8
20
45
68
226
440
528
20
00
75
0
1
0
50
0
0
15
00
25
0
0
12
5
10
0
712
10
00
75
453
50
377
25
117
0
84
00
55
20
24
15
00
25
0
9
12
50
0
10
7
10
00
75
2
0
50
0
75
0
25
0
50
0
0
704
Chiffres du haut: taux de promotion [CHF/t CO2eq]. Chiffres du bas: fonds nécessaires [mios CHF]
a) Scénario élevé: réduction nécessaire pour atteindre l’objectif
«-20% par rapport à 1990»: 348 kt CO2eq par an.
b) Scénario bas: réduction nécessaire pour atteindre l’objectif
«-20% par rapport à 1990»: 75 kt CO2eq par an.
Fig. 2. Coûts et potentiel de réduction des GES en 2020 (scénario de promotion des techniques d’évitement).
Revue suisse Agric. 41 (6): 327-330, 2009
329
Intensifier la recherche
Les mesures techniques, entre autres, ne
peuvent pour l’instant pas être recommandées d’un point de vue économique. Toutefois, l’analyse quantitative
effectuée dans cette étude ne se base
que sur les techniques d’évitement des
émissions déjà connues et prêtes à être
mises en pratique. Si les efforts de recherche aboutissent au développement
de nouvelles techniques de réduction
plus rentables, leur utilisation pourrait
contribuer substantiellement à abaisser
les émissions agricoles de GES. Ainsi,
l’étude de la littérature montre que certaines techniques ont probablement un
grand potentiel d’évitement, mais elles
ne sont pas encore prêtes à être mises
en pratique. Comme les émissions de
méthane liées à l’alimentation représentent la principale fraction des GES,
c’est avant tout dans ce domaine qu’il
est souhaitable de développer des techniques de réduction adaptées à la pratique et rentables. Au total, il est recommandé d’intensifier la recherche et
le développement agronomiques portant
sur les techniques de réduction de GES,
pour que l’agriculture puisse à l’avenir
contribuer à la réduction des GES, de
manière durable et raisonnable au plan
économique.
Réduire le nombre d’animaux pour limiter les GES émis par l’agriculture paraît problématique, non seulement pour
des raisons liées aux coûts, mais aussi
du point de vue d’une politique climatique globale: si les habitudes de consommation ne changent pas, seules les
importations pourront couvrir la demande intérieure, ce qui implique un
déplacement des émissions de GES à
l’étranger. Si les émissions liées à la
production à l’étranger (y compris le
transport des produits vers la Suisse) ne
sont pas inférieures à celles liées à la
production en Suisse, une telle stratégie
n’apportera aucune contribution à la
réduction mondiale des émissions, malgré la baisse des émissions nationales
de GES.
La réduction du cheptel comme mesure
d’évitement de GES mérite cependant
une autre appréciation si elle résulte
d’un changement des habitudes de consommation (par exemple un recul de la
consommation de viande). Toutefois,
cette possibilité n’a pas été considérée
dans le cadre de cette étude, axée sur
les options de réduction envisageables
du côté de l’offre et non de la demande.
Afin de répondre aux questions qui se
posent à cet égard, il faudrait réaliser
des analyses conçues d’une autre manière, portant à la fois sur l’offre et sur
la consommation.
330
Zusammenfassung
Zur Vermeidung landwirtschaftlicher Treibhausgasemissionen – die Studie
«THG2020»
Eine kürzlich an der ETH Zürich abgeschlossene Studie zeigt, dass die Entwicklung
der landwirtschaftlichen Treibhausgasemissionen aus der Schweizer Landwirtschaft
auch in der näheren Zukunft in erster Linie von der Entwicklung der Tierbestände abhängig sein wird. Der Einsatz technischer Reduktionsmassnahmen dürfte angesichts
der relativ hohen Vermeidungskosten beim aktuellen Stand der Technik – zumindest
für das nächste Jahrzehnt – von untergeordneter Bedeutung sein. Die Resultate veranschaulichen zudem, dass das Ziel einer Reduktion der landwirtschaftlichen Treibhausgase (THG) um 20% gegenüber 1990 bis ins Jahr 2020 auch bei Einführung einer
THG-Abgabe von 50 CHF/t CO2eq nur bei einer gleichzeitigen Abnahme des Agrarpreisniveaus erreicht werden könnte. Dies hätte jedoch beträchtliche Einkommenseinbussen für die Landwirtschaft zur Folge.
Riassunto
Evitare le emissioni agricole di gas ad effetto serra – studio «THG 2020»
Un recente studio del Politecnico federale di Zurigo (PFZ) dimostra che, anche in un
futuro prossimo, l’evoluzione dei gas ad effetto serra riconducibili all’agricoltura svizzera, continuerà a dipendere, in primo luogo, dall’evoluzione degli effettivi di animali.
L’applicazione di misure tecniche per ridurre questi gas dovrebbe coprire unicamente
un ruolo marginale,perlomeno nel prossimo decennio, considerati i costi relativamente
elevati allo stato attuale. I risultati indicano inoltre che pur introducendo una tassa di
50 CHF/t di CO2eq con l’obiettivo di ridurre del 20% rispetto al 1990 le emissioni
agricole di gas ad effetto serra entro il 2020 potrà essere raggiunto soltanto se, parallelamente, diminuirà il livello dei prezzi dei prodotti agricoli. Ciò comporterebbe tuttavia considerevoli perdite di reddito per l’agricoltura.
Summary
Reduction of agricultural greenhouse gas emissions – the study «THG 2020»
A recent study conducted by the Swiss Federal Institute of Technology Zurich
(ETHZ) shows that the development of agricultural greenhouse gas (GHG) emissions
in Switzerland will, also in the near future, mainly depend on the development of livestock populations. Current GHG reduction measures may only play a marginal role,
given their relatively high cost. Furthermore, the results indicate that the target of reducing agricultural GHGs by 20% below the 1990 level could be achieved with a
GHG charge of 50 CHF/t CO2eq only if at the same time the agricultural price level
would be lowered. Yet, this would entail substantial income losses for the farmers.
Key words: climate policy, agricultural production, greenhouse gas emissions, mitigation technologies, economic appraisal.
Bibliographie
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Much Should Swiss Farmers Contribute to
Greenhouse Gas Reduction? A Meta-Analytical Approach. Yearbook of Socioeconomics
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