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LES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DE LA
PRODUCTION DE VIANDE : CAS DES RUMINANTS
Thomas TURINI
CIV – Viande, Sciences et Société, 207 rue de Bercy 75587 Paris cedex12
Résumé
Les impacts environnementaux de la production de viande de ruminants sont
multiples et majoritairement localisés sur la phase amont de la filière. Etroitement
liée au milieu naturel qui l’entoure, l’exploitation d’élevage exerce des pressions sur
le climat, l’air et l’eau tout en apportant des bénéfices aux écosystèmes, notamment
par l’entretien de cycles biogéochimique (carbone, azote). La méthode d’évaluation
aujourd’hui utilisée pour calculer la charge environnemental d’un produit de
consommation, l’analyse de cycle de vie (ACV), comptabilise les impacts négatifs de
l’activité agricole mais peinent encore à intégrer les contributions positives. Au sein
du système de production, la fermentation entérique (source de méthane),
l’utilisation d’intrants et la gestion des déjections animales apparaissent comme les
postes les plus impactant sur le plan environnemental : alors que le méthane occupe
plus de 50 % des émissions de l’élevage, les intrants représentent plus de la moitié
de la consommation d’énergie fossile et entre 31 % et 87 % de l’empreinte eau
consommative ; la gestion des déjections, l’excrétion au pâturage et l’épandage sont
les principaux postes responsables d’émissions de polluants atmosphérique
associés aux enjeux d’eutrophisation des milieux, d’acidification et de qualité de l’air
(plus de 75 % de l’impact). La réduction de ces impacts passe avant tout par une
meilleure efficience du système de production, en travaillant sur la performance
zootechnique du troupeau (conduite et reproduction) et la bonne gestion des
surfaces agricoles associées à l’élevage (autonomie alimentaire et maximisation du
pâturage). Des leviers techniques plus spécifiques peuvent ensuite être appliqués,
demandant parfois une technicité particulière et un coût supplémentaire : additifs
alimentaires, couverture des aires de stockage, incorporation après épandage,…
Mots clés
viande, impact, ruminant, ACV, élevage
Cet article a fait l’objet d’une présentation aux Journées nationales des groupements techniques
vétérinaires (JNGTV), Nantes, 18-20 mai 2016.
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Journées nationales des groupements techniques vétérinaires 2016 - Nantes
INTRODUCTION
Comme toute activité humaine, la production de viande exerce une influence forte sur le milieu
naturel qui l’entoure. Cet impact peut être positif et/ou négatif pour les écosystèmes impliqués :
dans le premier cas, l’activité d’élevage apporte des bénéfices au milieu ; dans le second, elle
exerce des pressions. L’évaluation de l’impact environnemental d’un produit alimentaire demande
à comptabiliser les bénéfices et pressions tout au long de la filière. Dynamisée par le projet de loi
Grenelle et la volonté de mettre en œuvre un affichage environnemental des produits de grande
consommation, l’empreinte écologique doit renseigner le consommateur-citoyen sur le cout
environnemental du produit qu’il s’apprête à acheter. Dans le cas de la viande, comme dans celui
de la production alimentaire en générale, l’essentiel des impacts environnementaux se situent en
amont, c’est-à-dire sur l’exploitation d’élevage. A cette étape, le milieu naturel fait partie
intégrante du système de production : des ressources sont prélevées pour nourrir les animaux
qui apportent en retour de la matière organique à travers leurs déjections. L’activité génère ainsi
des impacts liés à l’émissions de gaz à effet de serre (changement climatique) et de polluants
atmosphérique -associés aux enjeux d’acidification de l’air (pluies acides), d’eutrophisation des
milieux (algues vertes) et de qualité de l’air (particules secondaires)- ainsi qu’à l’épuisement de la
ressource en eau et à la consommation d’énergie primaire non renouvelable. Même si toutes les
filières d’élevage sont concernées par l’ensemble de ces catégories d’impact, les chiffres
présentés ici illustrent le cas des systèmes de production de viande bovine et ovine.
1. MATERIEL & METHODES : LA MESURE DE L’EMPREINTE
ENVIRONNEMENTALE
a. L’analyse de cycle de vie ou l’évaluation multicritère du produit de
consommation
L’élevage, et plus largement l’agriculture, se caractérise par sa multifonctionnalité et ses services
écosystémiques : alimentation des populations, entretien des paysages, lutte contre les risques
naturels, maintien des particularités des territoires, etc. L’évaluation de ses impacts
environnementaux est multi-enjeux et multidimensionnel. Face à cette complexité, plusieurs
indicateurs doivent être mobilisés, afin d’éviter l’amélioration d’un critère au détriment d’un autre.
L’analyse des impacts environnementaux de la production agricole doit donc se faire à l’aide
d’une méthode d’évaluation multicritère. Cette évaluation est aujourd’hui réalisée au travers d’une
méthode normalisée (ISO 14040), l’analyse de cycle de vie (ACV), qui évalue l’impact
environnemental d’un produit, d’un service ou d’un système en relation à une fonction particulière
et ceci en considérant toutes les étapes de son cycle de vie (Jolliet et al., 2010). Les impacts sont
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donc comptabilisés à partir de la culture qui servira à nourrir le bétail jusqu’à la fabrication de la
barquette pour distribuer le produit carné au consommateur.
b. Les limites de la méthode
Malgré l’utilisation d’une méthode d’évaluation multicritère normée, beaucoup d’études restent
encore aujourd’hui concentrées sur un unique critère, par exemple les émissions de gaz à effet
de serre (GES) pour calculer l’impact carbone. Conçue pour évaluer la charge environnementale
des produits issus de filières industrielles, qui travaillent sur de la matière inerte, l’ACV sert
aujourd’hui à évaluer une activité agricole qui repose sur de la biologie et dont les interactions
avec le milieu peuvent être négatives (pollutions) comme positives (services écosystémiques).
De plus, l’ACV implique de choisir une clef de répartition des impacts entre le produit principal et
ses coproduits : c’est l’allocation. La norme ISO 14040 propose trois méthodes d’allocations : sur
la base d’une relation physique (ex : répartition en fonction de la masse de chaque
produit/coproduit), selon l’approche de substitution -l’estimation des contributions des coproduits
au processus considéré se fait en utilisant les émissions d’un produit similaire ou les émissions
d’un même produit mais fabriqué selon une autre méthode- ou en dernier recours sur une base
financière, c’est-à-dire à partir de la valeur du marché (Jolliet et al., 2010). Les débats sont ainsi
âpres entre les différents acteurs économiques des filières animales pour arriver à un consensus:
en fonction de l’allocation choisie, l’impact de la viande peut varier du simple au double et pour
certains coproduits, selon un facteur de 1 à 5 (Chen et al., under review).
2. LES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DE L’ÉLEVAGE
a. L’alimentation des animaux ou le poids des intrants
En fonction des espèces et des stratégies de production, l’alimentation des animaux d’élevage se
composent plus ou moins d’herbe, de fourrages, de céréales, d’oléoprotéagineux, de coproduits
d’industries agro-alimentaires (tourteaux), de minéraux et autres additifs. La phase de production
végétale génère des émissions de protoxyde d’azote (N2O) liées à la nitrification/dénitrification
des sols cultivés. Les surfaces en praires entrainent en outre des bénéfices à travers le stockage
de carbone dans les sols (qui atténue l’effet du réchauffement climatique), une limitation du
lessivage et un entretien de la biodiversité (Huyghe, 2009). L’utilisation d’intrants lors de cette
étape (engrais, semences, aliments, produits phytosanitaires) augmente les impacts : l’apport
d’engrais enrichit le sol en azote et phosphore, mais peut conduire à une pollution de la
ressource en eau en cas de surdosage ou de mauvaises conditions d’application, comme pour
les produits phytosanitaires. Dans le cas d’intrants achetés des impacts indirects s’ajoutent,
générés par la fabrication industrielle et le transport : la consommation d’énergie fossile entraine
des émissions de dioxyde de carbone (CO2) et dans le cas des engrais minéraux, des émissions
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de N2O en sus (brûlage acide nitrique).
Sur une exploitation allaitante, les intrants représentent 11 % des émissions de GES pour les
bovins et 14 % pour les ovins (Dollé et al., 2015 ; Bechu et al., 2014). En terme d’épuisement des
ressources fossiles, cette énergie indirectement consommée occupe près de la moitié de l’impact
pour un système bovin et les deux tiers pour une exploitation ovine (Gac et al., 2015). Les
consommations d’eau sont elles aussi fortement impactées par l’achat d’aliments qui représente
entre 31 % et 87 % de l’empreinte eau consommative de la viande de ruminants, contre 10 % à
40 % pour l’abreuvement des animaux (Gac et Bechu, 2014). En ce qui concerne l’eutrophisation
et l’acidification potentielle, la part attribuée aux intrants est respectivement de 18 % et 8 % pour
les bovins, et 21 % et 19 % pour les ovins.
Côté bénéfice, le stockage de carbone par les prairies absorbe 25 % à 50 % des émissions de
GES de l’exploitation (Dollé et al., 2015). Au niveau de la prairie, en considérant l’apport de
déjections animales sur la parcelle et une durée de pâturage de 200 jours, la « neutralité carbone
» peut être atteinte pour un chargement de 1,2 UGB/ha, c’est-à-dire la compensation par le
stockage des émissions de méthane entérique et de protoxyde d’azote lié au sol (Soussana et
al., 2014).
b. Les impacts de la phase digestion-déjection
Chez les ruminants, la digestion de la cellulose contenue dans l’herbe provoque le dégagement
de méthane entérique. Ce gaz à effet de serre se forme dans le rumen, quand l’hydrogène libéré
par des micro-organismes fermentaires est utilisé par d’autres micro-organismes, les Archaea
méthanogènes, dans la réduction du dioxyde de carbone. Le gaz est ensuite rejeté dans
l’atmosphère, essentiellement par voie orale (95 %) au cours d’éructations régulières ou par les
poumons, après passage dans le sang. Au sein d’une exploitation allaitante, le méthane
entérique est responsable en moyenne de 59 % des émissions de GES dans les systèmes bovin
et de 49 % pour les systèmes ovin (Dollé et al., 2015 ; Bechu et al., 2014).
La gestion des déjections -du bâtiment au pâturage en passant par le stockage et l’épandageconstitue probablement le poste le plus impactant de l’exploitation d’élevage sur le plan
environnemental. Ces effluents sont responsables d’un cocktail d’émissions gazeuses
comprenant deux GES -le méthane non entérique et le protoxyde d’azote, issus de la
dégradation et transformation de la matière organique- et un polluant atmosphérique, l’ammoniac
(NH3), associé aux enjeux d’eutrophisation des milieux, d’acidification et de qualité de l’air.
Au sein de l’exploitation allaitante, la gestion des déjections, l’excrétion au pâturage et
l’épandage représentent le poste le plus émetteur de polluants atmosphériques : 90 % de l’impact
acidification de l’air et 85 % de l’eutrophisation potentielle pour un système bovin et
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respectivement 80 % et 75 % pour un système ovins. En termes de GES, ce poste représente 27
% des émissions en bovin et 32 % en ovin.
3.
RÉDUIRE
LES
IMPACTS
ENVIRONNEMENTAUX
SUR
L’EXPLOITATION D’ÉLEVAGE
L’atténuation des impacts de l’exploitation d’élevage se déroule en deux temps : améliorer
l’efficience du système, puis mettre en place des leviers techniques spécifiques.
a. Améliorer l’efficience du système de production
La conduite d’un troupeau performant, tant en reproduction qu’en croissance permet de diminuer
les impacts tout en gagnant en production de viande (Tableau 1) : réduire le nombre d’animaux
improductifs, maitriser la productivité numérique, limiter la mortalité des veaux ou agneaux et
réduire l’âge au premier vêlage/agnelage afin de diminuer les effectifs présents sur l’exploitation.
Une bonne voie d’optimisation consiste à réformer le plus tôt possible les animaux improductifs,
qui contribuent aux émissions de méthane, aux rejets azotés et à la consommation d’intrants, tout
en ne produisant pas. C’est par exemple le cas des vaches non-gestantes qui sont conservée en
vue d’être mises à la reproduction la campagne suivante. Ces situations se rencontrent lorsque le
taux de mortalité est élevé et/ou le taux de gestation faible (Moreau et al., 2013).
GES nets = GES émis- stockage de carbone par les prairies et haies ; UGB = Unité gros bétail ;
kgvv = kg de viande vive
Tableau 1 : Quantification des conséquences environnementales et économiques de leviers
d’action selon une approche système prenant en compte les impacts directs et indirects en bovins
allaitants (Moreau et al., 2013)
Légende : Ces leviers ont tous pour objectif d'optimiser la production de viande (de + 7 % à + 10
%) en réduisant notamment le nombre d'animaux improductifs tout en ajustant l'alimentation. Peu
de réduction sont observées sur les émissions de GES par UGB (de - 3 % à + 1 %), mais avec le
gain de production, l’impact carbone au kilo de viande diminue de - 7 % à -11 %. L’impact sur la
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qualité de l’eau augmente légèrement en lien avec une augmentation du bilan de l’azote
(augmentation des quantités de concentrés/UGB).
L’optimisation du système passe aussi par la bonne gestion des surfaces agricoles associées à
l’élevage : l’éleveur agit sur l’autonomie alimentaire de son exploitation, sur l’adaptation des rations
à ses objectifs de production et aux besoins des animaux, ainsi que sur la valorisation
agronomique des déjections animales. La recherche de l’autonomie alimentaire vise à diminuer les
achats de concentrés en produisant des fourrages et/ou concentrés en quantité et qualité
suffisantes au pâturage et pour l’hivernage. Si l’équilibre de la ration implique l’achat de
concentrés énergétiques, alors les coproduits issus de la transformation des végétaux (tourteaux,
pulpes…) sont à privilégier plutôt que les céréales, et préférentiellement des aliments d’origine
européenne pour minimiser l’impact environnemental (ex : soja). Le moindre recours aux engrais
minéraux et la moindre utilisation de produits phytosanitaires, par le choix de rotations diminuant la
pression parasitaire par exemple, sont autant d’impacts indirects évités.
En maximisant le temps passé à la pâture, l’éleveur limite sa consommation de fioul et concentrés
grâce la réduction des volumes de fourrages stockés. Il diminue les émissions de méthane et
protoxyde d’azote lors du stockage et de l’épandage des déjections et valorise d’autant plus le
potentiel agronomique des effluents. La durée d’allongement préconisée est de 20 jours, en
sortant les herbivores plus tôt au printemps et en les rentrant plus tard à l’automne (Pellerin et al.,
2013). En ce qui concerne les prairies temporaires, l’allongement de leur durée de vie (5 ans
préconisé au lieu de 1 à 2 ans actuellement pour la moitié des prairies temporaires françaises)
diminue la fréquence des retournements et ainsi réduit les émissions de dioxyde de carbone et de
protoxyde d’azote. Outre la réduction des émissions de polluants, la maximisation du pâturage
permet d’augmenter la capacité de stockage de carbone par la prairie (Soussana et Lemaire,
2014).
b. Les leviers spécifiques pour réduire les émissions de
polluants
Concernant la réduction du méthane entérique, de nombreuses pistes ont été étudiées (Tableau
2).
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( ? = incertitude due aux recherches limitées ou manque de données)
Tableau 2 : Additifs alimentaires et stratégies de réduction du méthane entérique (adapté de
Hristov et al., 2013)
Légende : Toute les stratégies montrant une efficacité certaine et à long terme montrent un
potentiel faible à modéré de réduction du CH4 mais présentent l’avantage d’améliorer l’efficience
du système à coût négatif ou faible (gestion du pâturage et amélioration de la qualité des
fourrages en priorité, puis transformation des aliments et incorporation de concentré).
Elles continuent de faire l’objet de recherches, aucune solution ne montrant pour le moment une
efficacité forte et certaine. A travers le levier génétique, la réduction du méthane entérique
s’opère par : l’intensification de la production par animal, l’amélioration de la fertilité et la sélection
directe des animaux présentant un niveau bas d’émissions (Turini, 2015).
L’amélioration de la gestion des déjections s’opère de manière globale sur l’ensemble de la
chaine, afin d’éviter qu’une diminution sur l’un des postes provoque une augmentation sur le
suivant. Sur ce plan, l’acquisition des connaissances est en cours, au travers de projets qui
étudient l’effet des régimes alimentaires sur la chaine de gestion des déjections (projet Ademe
EM2B et BTeP, Casdar Mages), l’étude de différentes pratiques au stockage des fumiers (projet
Ademe Emafum), mais aussi lors de l’épandage des déjections. Tout au long de la chaine, le
principal levier d’atténuation consiste à restreindre le temps de stockage et à réduire la surface
de contact entre les déjections et l’air. Alors que les résultats ne sont pour l’instant pas
concluants sur les GES -réduction du méthane mais hausse du protoxyde d’azote, résultats
d’études contradictoires (Turini, 2015)- la couverture des aires de stockage et l’injection directe
des lisiers ou l’incorporation des fumiers après épandage restent un levier puissant de lutte
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contre la volatilisation d’ammoniac (et donc la formation de particules secondaires) : le bâchage
des tas de fumier apportent des réductions allant de 60 % à 90 %, tandis que l’incorporation
réduit les émissions de NH3 de 35 % à 70 % en fonction du délai après épandage (4h à 24h)
(Martin et al., 2013). Cependant des contraintes techniques, économiques et de temps de travail
existent, ce qui explique que cette pratique reste très peu répandue.
CONCLUSION
Les impacts environnementaux de la production de viande sont aujourd’hui bien connus, même si
leur évaluation reste encore à consolider. Les pistes de progrès se dessinent grâce au travail des
instituts techniques et de recherche, et des solutions économiquement viables existent à travers
l’optimisation de l’efficience du système de production, en particulier la recherche d’une meilleure
autonomie alimentaire. Pour les élevages de ruminants, outre la performance zootechnique du
troupeau, la bonne gestion des prairies demeure le pivot de l’amélioration du système :
alimentation des animaux, recyclage des déjections, limitation du lessivage, préservation de la
biodiversité, stockage carbone. Vertueuse sur le plan environnemental, la prairie apporte aussi
des réponses à une situation économique incertaine et aux demandes sociétales de plus en plus
pressantes pour de nouveaux modèles productifs.
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