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L'agriculture en cause dans l'effet de serre

Au 20ème siècle l'agriculture est devenue intensive dans de nombreux pays du monde. De nos jours les champs sont tellement vastes et la productivité si élevée, qu'il est quasiment impossible d'imaginer  l'agriculture sans machines et sans l'utilisation de pesticides (pour tuer les insectes et les maladies).

Bien que le dioxyde de carbone (CO₂), le protoxyde d'azote (N₂O) et le méthane (CH₄) soient présents naturellement dans l'atmosphère, leur augmentation récente est grandement due aux activités humaines. 15 à 20 % du CO₂ émis dans l'atmosphère par les activités humaines provient de l'agriculture.

Ces trois gaz cités plus haut sont appelés des gaz à effet de serre, puisqu'ils contribuent en majorité à l'effet de serre sur la Terre.

Utilisation des combustibles fossiles

L'agriculture intensive moderne a besoin de davantage d'énergie que les méthodes agricoles traditionnelles, car elle nécessite l'utilisation de machines pour la plupart des activités (labour, récolte, transport des graines et épandage des insecticides). 17 % de l'énergie aux Etats-Unis est utilisée pour l'alimentation (6% pour la production agricole, 6% pour la transformation et l'emballage et 5% pour la distribution et la préparation). Ceci correspond à une consommation annuelle de 1500 litres/personne d'essence, uniquement pour la production de nourriture.  

Le CO₂ dans les sols et les forêts

Il n'y a pas que l'utilisation d'énergies fossiles qui émet des gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Le labourage intensif des terres agricoles et la déforestation sont aussi très efficaces pour faire augmenter ces émissions de gaz.

Les forêts absorbent beaucoup de CO₂. Vous savez que la végétation a besoin de CO₂ pour se développer (c'est la photosynthèse); les arbres en ont beaucoup plus besoin que les céréales par exemple, car ils doivent construire des structures plus grandes. De plus les forêts gardent l'humidité, ce qui favorise le stockage. Ainsi, quand on coupe des forêts on diminue la capacité de stockage du CO₂, pas seulement par les arbres mais aussi de part la végétation qui leur est associée. La décomposition du bois libère aussi de grandes quantités de CO₂. On pense que près de 15% des émissions de gaz à effet de serre sont produits par la destruction des forêts. 

Le sol aussi est un réservoir de stockage naturel , car il conserve une grande quantité de matière organique qui contient du carbone. Le labourage intensif et agressif de la terre cultivée libère du CO₂ très rapidement. Lorsque le sol est retourné, il y a de l'oxygène qui y pénètre et du CO₂ qui s'en échappe, car la matière organique se décompose plus facilement et libère ainsi du CO₂ .

La diminution des forêts tropicales entre 1990 et 1995

Changement annuel     (millions d'hectares)     [%]

Afrique Tropicale                   -18.5                -0.7
 Asie Tropicale                      -15.3                -1.1
Amérique Tropicale                -28.5                -1.3

Données de la FAO, 1997. 

Vous aurez peut-être une meilleure idée de la diminution en sachant que 30 millions d'hectares correspondent approximativement à la taille de l'Italie, de la Pologne ou de la Norvège.

N₂O et CH₄ issus des déchets agricoles

Ces deux gaz participent à l'effet de serre. Le protoxyde d'azote N₂O a de multiples origines biologiques, dans le sol, l'eau et les déchets animaux. Au cours des deux siècles précédents, le N₂O a vu ses concentrations augmenter de 13% à cause des activités humaines. Les activités qui produisent le plus de N₂O sont la combustion des énergies fossiles, l'exploitation des terres agricoles, les industries et l'utilisation d'engrais azotés, qui ont des effets secondaires.

Les principales origines du CH₄ sont les troupeaux de bétail et la culture du riz. Mais les quantités de gaz à effet de serre issus de l'élevage sont très variables en fonction des espèces animales, de leur nourriture, de si elles sont en plein air ou non ...   Les émissions de ces gaz à effet de serre ne sont pas mesurées depuis longtemps et les scientifiques ne connaissent pas bien le lien entre les émissions par le bétail et les conditions climatiques. Il reste beaucoup de travail à accomplir dans ce domaine.

Le riz et la production du méthane (CH₄ )

Pourquoi la culture du riz est-elle une telle source de méthane? Parce que cette molécule (CH₄) est fabriquée par un microorganisme vivant dans l'eau (dans des conditions qu'on appelle des "conditions anaérobie" ce qui veut dire qu'il y a très très peu ou pas d'oxygène). Et vous savez que le riz est une des céréales les plus cultivées au monde, et que sa culture se fait dans des champs inondés d'eau. Ceci explique que la culture du riz soit si génératrice de méthane. Les sources agricoles de méthane CH₄ comptent pour un tiers de ce que l'atmosphère est capable d'absorber au total.

Ce que l'agriculture peut faire pour limiter les gaz à effet de serre

Nous venons de voir que l'agriculture est une source importante de gaz à effet de serre, mais cela pourrait changer en faisant quelques efforts. On peut réduire les gaz à effet de serre en adoptant des pratiques qui encouragent la capture du CO₂ dans les sols, dans les cultures ou dans les arbres, par exemple en pratiquant un labour moins agressif, ou en stoppant la déforestation qui sert à avoir des terres agricoles. On peut aussi limiter l'usage des combustibles fossiles dans l'agriculture, même si ce n'est pas le plus important. L'utilisation de techniques agricoles moins agressives (limiter l'utilisation de produits chimiques ou améliorer leur efficacité) permettrait d'avoir une agriculture plus "propre".

La culture "séche" du riz serait une possibilité pour diminuer les émissions de méthane, mais le rendement des cultures baisserait tellement que ce n'est pas une solution. Cependant il existe d'autres possibilités, comme le changement de la variété de riz cultivée, une meilleure gestion de l'eau ou l'apport d'additifs dans le sol, qui ne nuisent pas à la production et peuvent même l'améliorer. Globalement, si l'on faisait des efforts, les émissions de gaz à effet de serre dues à l'agriculture pourraient diminuer de 35 % d'ici 2020.

Liens :

Plus de détails sur l'effet de serre (en anglais pour l'instant):
Lower atmosphere - Basics - Greenhouse, light and biosphere - Greenhouse effect and light
Lower atmosphere - Basics - Greenhouse, light and biosphere - Greenhouse gases

Auteurs:  Marta Moneo et Ana Iglesias- Universidad Politécnica de Madrid - Espagne
1. Relecteur scientifique: Alex de Sherbinin - CIESIN, Columbia University - USA
2. Relecteur scientifique: Lily Parshall - Goddard Institute for space studies, Columbia University - USA
Relecteur pédagogique: Emilio Sternfeld - Colegio Virgen de Mirasierra - Espagne
Dernière version: 12/05/2004