Impulsée suite aux décisions politiques françaises et européennes visant à atteindre la neutralité carbone à l’horizon 2050, la démarche Label Bas Carbone permet de donner un cadre régulé et clair aux démarches agricoles.

Date de publication : 15 juin 2022

Ces dernières visent à réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) et/ou à augmenter le stockage de carbone dans les sols.

Quatre champs d’activité agricoles sont concernés : l’élevage, la plantation de vergers, la plantation de haies et dernièrement les grandes cultures. Pour les grandes cultures, les principaux leviers sont :

• Réduction des engrais minéraux,
• Couverture des sols,
• Introduction de légumineuses.

Quatre champs d’activités disponibles dans la démarche bas carbone

La démarche du label bas carbone

L’agriculture est un acteur prépondérant dans la stratégie visant à atteindre la neutralité carbone. Elle concerne les secteurs de l’élevage, des grandes cultures ou encore de l’arboriculture. En effet, les agriculteurs ont la possibilité de réduire leurs émissions directes de gaz à effet de serre. Mais ils ont également la possibilité de stocker dans les sols du carbone. Il s’agit alors d’un atout majeur dans l’objectif global de neutralité carbone.

Le Label bas Carbone s’inscrit pleinement dans l’objectif de réduction des GES et de neutralité carbone. Car il permet d’identifier et de récompenser les projets d’exploitation engagé dans cette transition. La réduction des émissions de GES et/ou le stockage du carbone dans les sols dans les projets bas Carbone permettent d’émettre des Crédits Carbone valorisables sur un marché de compensation. Les entreprises ne pouvant plus décarboner davantage leurs activités (pétrochimie, numérique, télécommunications, transport aérien, etc.) vont devoir compenser leurs émissions restantes. Le système de compensation sera alors l’achat des crédits carbones issus des projets de labélisation bas carbone agricoles notamment.

Champs d’activités agricoles concernés pour le label bas carbone

A ce jour, quatre champs d’activités agricoles sont actuellement concernés par la mise en place d’une démarche Bas Carbone, à savoir :

1. L’élevage, via la démarche France Carbon Agri portée par l’IDELE. Les leviers concernant cette méthode s’articulent principalement sur
   • Autonomie alimentaire et protéique de l’exploitation,
   • Maintien voire l’augmentation des surfaces en prairies permanentes,
   • Augmentation de la productivité des animaux (laitiers et allaitants),
   • Baisse de l’âge au vêlage, etc.
2. La méthode plantation de vergers permet d’obtenir une subvention à la plantation (s’il y a une augmentation de la SAU arboricole de l’exploitation). La contrepartie est le respect des conditions d’implantation concernant les futurs vergers.
3. La plantation de haies, valorisée dans le cadre de la méthode haies. La mise en place de cette méthode se fait par l’intermédiaire d’un conseiller ayant une expertise sur l’implantation de haies. Elle engage l’exploitant au respect d’un PGDH, un Plan de Gestion Durable des Haies.
4. Plus récemment, les grandes cultures, dans un cadre moins rigide que le modèle utilisé en élevage. Dans cette méthode, les actions vont s’articuler autour de :
   • Réduction des engrais de synthèse,
   • Modification d’usage de ces engrais,
   • Meilleure couverture des sols via des couverts végétaux,
   • Restitution des résidus de cultures, etc.

Un exploitant peut mettre en place plusieurs méthodes sur son exploitation dans le cadre d’une réflexion globale sur la structure. La seule contrainte étant que les leviers mis en place ne se répètent pas d’une méthode à l’autre. Ces leviers seront contrôlé par le conseiller pouvant réaliser l’accompagnement dans ces démarches bas carbone.

Mode de fonctionnement

En première année, l’objectif est double. Le premier objectif est de faire un diagnostic de l’exploitation. Il s’agit donc de réaliser une photographie des impacts liés aux émissions de GES ansi que sur le stockage de carbone actuel de son système. En parallèle, l’objectif est de définir un plan d’action. Ce dernier est une trajectoire de l’entreprise, à un horizon cinq ans. Cette trajectoire inclut des leviers permettant d’infléchir les émissions de GES ou bien d’augmenter le stockage du carbone dans le sol. Ces leviers peuvent alors être techniques, humains, ou agronomiques, etc. La différence des émissions/stockage de carbone entre la situation actuelle et la situation finale simulée permet de déterminer ce que l’on appelle des crédits carbones. Ces crédits peuvent alors être valorisés via l’engagement dans le Label Bas Carbone.

A la suite de cette première étape, l’exploitant peut donc décider de s’arrêter. Par exemple, s’il souhaite simplement estimer l’empreinte carbone de son exploitation. Il peut sinon s’engager dans le Label Bas Carbone afin de formaliser sa démarche grâce à la mise en place les leviers du plan d’action et la valorisation de ses crédits carbone. C’est cet engagement dans la démarche qui enclenche la suite des actions, à savoir :

• Pour le porteur de projet (comme le Cerfrance) : il s’agit alors d’accompagner techniquement l’exploitant sur la durée du projet, de notifier le projet auprès des instances et de chercher la meilleure rémunération possible des crédits carbone (prix moyen actuel autour des 30 euros/t).
• Pour l’exploitant : il lui faut donc mettre en place les leviers définis dans le plan d’actions, bénéficier de l’accompagnement technique des conseillers Cerfrance pour son dossier et faire transiter l’exploitation vers un système plus résilient et moins émetteur de GES.

Leviers actionnables pour la démarche grandes Cultures

Dans une démarche Grandes Cultures, les leviers s’orientent alors autour de plusieurs axes principaux  :

1. Réduction de l’utilisation des engrais minéraux : dose, substitution par engrais organiques, révision des rotations pour introduire des légumineuses …
2. Atténuation des pertes atmosphériques/lixiviation : passage de formes liquide à solide, utilisation d’inhibiteurs…
3. Amélioration de la couverture du sol : par la mise en place de couverts végétaux (ou augmentation de la biomasse des couverts déjà compris dans la rotation), restitution des résidus de culture. L’objectif est d’augmenter le stockage de carbone dans les sols
4. Introduction de légumineuses dans les rotations et/ou dans les couverts d’intercultures
5. Réorganisation des rotations de l’exploitation
6. Diminution des consommations en matières fossiles dans le processus de fonctionnement de l’exploitation : consommations tracteurs, stockage/séchage des céréales …

A la fin du projet carbone l’exploitant peut décider de faire à un nouveau plan d’actions concernant son exploitation afin de réengager un processus de labélisation. Cette étape arrive alors après la mise en place des leviers, les cinq ans écoulés et la rémunération des crédits carbone terminée, Ou bien, il peut décider de ne pas conduire de nouvelles actions. Dans les deux cas de figure, l’exploitation aura alors participé à l’action globale de réduction des émissions de GES. Elle aura donc augmenté sa résilience.

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Dans une démarche d’accompagner les entrepreneurs à piloter leur performance globale, Cerfrance Seine Normandie s’est associé avec France CARBON AGRI, association qui facilite la mise en place des projets de réduction carbone (FCAA 1 et FCAA 2). Audrey OUIN, référente conseil technique et carbone  vous explique ce qu’est le label bas carbone.

La démarche bas carbone en élevage

Une vraie montée en puissance des élevages labélisés bas carbone

L’accompagnement des entrepreneurs sur le pilotage de leur performance globale a déjà permis : 

• d’accompagner techniquement les éleveurs dans l’évolution de leurs pratiques ;
• de réduire l’empreinte carbone à hauteur de 800 t d’équivalent CO₂ par exploitation sur cinq ans ;
• d’améliorer les performances technico-économiques des élevages ;
• de rémunérer les crédits carbone.

Les premiers résultats des deux appels à projets, réalisé par Cerfrance Seine Normandie

Le label bas carbone

Les conseillers techniques de Cerfrance vous accompagnent

• Réalisent les bilans carbone (Cap2er niveau 2)
• Co-construisent les plans d’actions sur cinq ans
• Accompagnent les éleveurs dans la mise en place de leurs plans d’actions

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L’action sur le microbiote ruminal pour réduire la production de méthane par les bovins, est-elle possible ? Le méthane produit par les fermentations entériques des ruminants représente au niveau mondial environ 44% des émissions de gaz à effet de serre imputables au secteur de l’élevage (14,5% des émissions totales de GES) et contribue donc au réchauffement climatique. Mais, la production de méthane à partir d’aliments consommés constitue aussi une perte d’énergie pour l’animal de l’ordre de 2 à 14%. Réduire l’émission de méthane présente donc également un effet positif pour l’efficience d’utilisation de la ration. Au-delà de la composition génétique, la modification de la nutrition a été largement étudiée en agissant sur le fonctionnement du rumen soit par modification de l’alimentation soit par action sur les microorganismes.

La digestion ruminale des aliments

Les ruminants possèdent trois réservoirs pré gastriques dont le plus important est le rumen. Le bon fonctionnement du rumen nécessite des conditions particulières : une température de 39°C, un pH voisin de 6 et une anaérobiose stricte. Il présente un volume moyen d’environ 150 litres, dont 90 litres de digestat réparti de façon non homogène dans le rumen en trois phases : liquide, solide et gazeuse. La phase liquide a pour origine : l’abreuvement (50 à 100L/jour), la salivation (80 à 200 L/j) et l’eau contenue dans les aliments. Un des principaux rôles de la salive est de maintenir le pH du rumen entre 6 et 6,4, grâce aux bicarbonates et phosphates qu’elle contient. L’objectif est le bon fonctionnement du microbiote ruminal.

Le microbiote ruminal au cœur de la digestion et de la production de méthane

La dégradation des composés cellulosiques

Les ruminants se nourrissent de matières vertes composées de lignine, cellulose et hémicellulose. Mais, ils n’arrivent pas à les digérer eux-mêmes. Car, ils ne produisent pas les enzymes nécessaires à leur dégradation. Ce sont donc les microorganismes, composant le microbiote ruminal, qui digèrent ces composés.

La dégradation des composés cellulosiques et de l’amidon contenus dans les fourrages et les concentrés produit des acides gras volatils. Ces derniers sont les nutriments énergétiques majeurs des ruminants. Les enzymes des bactéries, protozoaires et champignons en acides gras volatils réalisent cette dégradation. Elle s’accompagne alors d’une production nette d’hydrogène. Les Archaea méthanogènes utilisent alors cet hydrogène dans la réduction du dioxyde de carbone.

La biomasse microbienne

Ces Archaea ne constituent qu’une petite partie de la biomasse microbienne (1 à 4 %). Ils sont incapables d’utiliser la plupart des composés organiques et doivent donc être en étroite relation nutritionnelle avec les protozoaires et les bactéries du rumen. Les protozoaires peuvent représenter une proportion importante de la biomasse microbienne du rumen, lorsque le pH est compris entre 6 et 7. Ils sont importants notamment pour la digestion de rations riches en amidon mais ne sont pas indispensables. Les bactéries sont les plus nombreuses (jusqu’à 1011 cellules/ml de jus de rumen). Et, elles se classent en deux catégories :

• les amylolytiques qui attaquent l’amidon,
• les cellulolytiques qui dégradent les fibres.

Elles agissent par contact en adhérant fortement aux aliments . L’objectif est donc de concentrer l’action de leurs enzymes sur les parois végétales.

L’utilisation de H₂ par les Archaea, et donc l’émission de méthane, empêche l’inhibition de la dégradation des fibres. 48 % du pool total d’H₂ est utilisé par les Archaea : 33 % dans la synthèse d’acides gras volatils et 12 % dans la biomasse microbienne. Le rôle central d’H₂ dans le métabolisme ruminal est au cœur des recherches de stratégies de réduction des émissions de méthane par les ruminants. La plupart des stratégies vise à modifier le microbiote ruminal par l’utilisation d’additifs et de biotechnologies, mais plus vraisemblablement par la modification de l’alimentation.

Additifs et biotechnologies

Les additifs sont de plusieurs natures : chimiques comme le nitrate de calcium, organiques comme le malate et le furamate ou encore issus de plantes (saponines, tanins, huiles
essentielles). Si de nombreux essais in vitro montrent des efficacités intéressantes. Les essais in vivo restent peu concluants, excepté pour le nitrate de calcium. Le nitrate se transforme en nitrite puis en ammoniac dans le rumen et pour cela, consomme de l’hydrogène. Les essais montrent une bonne efficacité. Mais des précautions sont à prendre. Il faut les employer uniquement avec des rations pauvres en azote fermentescible. Il est nécessaire également de bien gérer la supplémentation, pour éviter le phénomène de méthémoglobinémie. De fortes charges de nitrates alimentaires peuvent submerger la capacité des microorganismes à dégrader complètement le nitrate. De plus, le niveau de nitrite, toxique pour les bactéries cellulolytiques, peut augmenter et passer dans le sang.

Il y a différentes biotechnologies à l’étude. Mais là encore, les résultats des essais in vivo restent souvent contradictoires : distribution de probiotiques (levures,
bactéries propioniques), vaccination ou encore défaunation (suppression des protozoaires).

Jouer sur la composition de la ration

Les fourrages

Entre les différents types de fourrages à base d’herbe (herbe fraîche, ensilage, foin), les émissions de CH₄ par kg de MS ingérée varient assez peu. Pour une valeur nutritive équivalente de la ration, les émissions, exprimées en kg de matière organique digestible, sont comparables entre l’herbe verte, l’ensilage et le foin. Ce constat est vrai, quel que soit le stade de développement. L’ensilage de maïs entraîne généralement des émissions légèrement plus faibles en raison d’une teneur en amidon plus élevée. Certains fourrages pourraient contribuer à réduire la production de méthane. S’il a été montré récemment que le trèfle blanc et le trèfle violet ne permettaient pas de réduire l’émission de méthane, des plantes riches en tanins comme le sainfoin réduisent ces émissions.

Les concentrés

L’augmentation du pourcentage de concentrés dans la ration entraîne une diminution de la production de méthane en grande partie liée à l’augmentation de la part de propionate dans le mélange d’acides gras volatils. La nature de l’aliment concentré influence l’orientation des fermentations ruminales mais aussi la diversité des Archaea méthanogènes. Les réductions observées peuvent être ainsi dues à une moindre disponibilité de l’hydrogène et/ou une communauté méthanogène métaboliquement moins active.

Les lipides

La solution actuelle est le remplacement d’une partie des glucides de la ration par des lipides. Il s’agit de la solution reconnue comme la plus efficace par la communauté scientifique. En effet, les glucides produisent de l’hydrogène, précurseur du méthane. Alors que, les lipides, non fermentés dans le rumen, n’en produisent pas. Une seconde raison est que les lipides ont une action négative sur les protozoaires. Le lin, contenant des acides gras polyinsaturés, a un effet marqué pour réduire le méthane. Il a une action spécifique sur les microbes du rumen. Cet effet se maintient à long terme au moins sur une lactation.

La production de méthane : voie métabolique essentielle

La réduction de méthane, chez les vaches laitières, peut atteindre 50 %, pour des teneurs de 7 % d’acides gras du lin de la ration. Elle peut atteindre de 10 à 15 % pour une teneur de 4 % d’acide gras du lin. Mais; elle ne dépasse guère 5 % pour une teneur de 2 % d’acides gras du lin. La forme de présentation recommandée est la graine extrudée. Car, l’extrusion permet une utilisation plus facile et une meilleure durée de conservation que sous forme d’huile ou broyée. Il y a d’autres sources lipidiques étudiées : l’huile de tournesol ou l’huile de colza. Elles contiennent peu de lipides (12 %). Mais, elles peuvent être incorporées dans la ration en quantité élevée. Il reste, toutefois, à vérifier l’absence d’effets collatéraux négatifs sur les performances de l’animal, ou sur d’autres impacts environnementaux, d’un taux d’incorporation trop élevé dans la ration.

La production de méthane est une voie métabolique essentielle assurant la continuité des fermentations ruminales. Les variations dans la production de CH₄ observées suite à des modifications de l’écosystème microbien ou d’un des constituants de la ration s’expliquent par des changements de diversité et/ou d’activité des Archaea en raison d’une moindre disponibilité en H₂. La diversité des méthanogènes du rumen reste encore mal connue.

Bien qu’a priori très peu de genres soient présents dans le rumen, cette communauté se caractérise par un fort potentiel d’adaptation. Comme dans tout écosystème, les actions
ciblant spécifiquement ces Archaea entrainent des réponses des autres populations de microorganismes. La recherche de stratégies de réduction des émissions du méthane
nécessite donc de considérer le microbiote ruminal dans son ensemble.

Source :

Doreau M. et al, 2017. Réduire les émissions de méthane entérique par l’alimentation des ruminants. Revue Viandes & Produits Carnés

POPOVA M. et al, 2011. Production de méthane et interactions microbiennes dans le rumen. INRA Prod Anim 24 (5), 447-460.

PRASANTA K. et al, 2015. Rume microbiology : an overview. Rumen microbiology : from evolution to revolution. Springer Editions.

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Il est aujourd’hui important d’identifier les pistes de réduction des émissions de N₂0 issues de l’activité agricole. L’inventaire français des émissions anthropiques de gaz à effet de serre (GES) indique que les émissions de N₂O (oxyde nitreux ou protoxyde d’azote) représentent 10 % des émissions totales (CITEPA, 2014).

Les activités agricoles produisent 90 % des émissions du N₂O (C. LE GALL et al.). Ce gaz représente alors la moitié des émissions de GES agricoles en France. Dont 5 % sont issues des déjections animales. Les 45 % restants sont donc issus du processus de dénitrification qui a lieu dans les sols.

N2O est un gaz à très fort pouvoir de réchauffement climatique, de l’ordre de 300 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone. Il intervient également dans la destruction de l’ozone stratosphérique (UNEP, 2013). La gestion des émissions de N₂O liées à l’activité agricole est donc aujourd’hui un enjeu pour l’agriculture. Différents projets de recherche ont alors été menés pour :

• évaluer la capacité microbienne des sols français à réduire N₂O en N₂
• identifier les pratiques agronomiques favorables à la réduction des émissions de gaz à effet de serre par les sols agricoles. 

Le gaz N₂O a un très fort pouvoir de réchauffement

Le N₂O est un gaz à très fort pouvoir de réchauffement. Il représente plus de la moitié des émissions de GES issues du secteur agricole. La gestion des émissions de ce gaz est donc un enjeu important pour l’agriculture. Les facteurs influençant significativement l’intensité des émissions de N₂O sont les :

• Pratiques agronomiques (fertilisation azotée, type de culture et forme des fertilisants)
• Caractéristiques des sols (teneur en carbone organique, pH et texture).

Le pH des sols semble un facteur clé dans le contrôle des émissions de N₂O. Il l’est également dans la capacité des sols à réduire N₂O. En effet, à des pH faibles, on observe une inhibition de l’enzyme N₂O-réductase. C’est-à-dire que cette dernière n’arrive plus à s’assembler correctement. Le projet SOLGES a permis la réalisation de tests sur 90 sols. Ainsi, il a permis d’identifier que la capacité des sols à réduire N2O était fortement réduit pour des pH inférieurs à 6,4.

Les stratégies de réduction d’émission de N₂O par les sols

Deux stratégies de réduction d’émissions de N₂O par les sols ont été étudiées dans différents projets de recherche :

• améliorer l’efficacité de l’utilisation de l’azote à l’échelle de la culture,
• intervenir sur le fonctionnement des processus microbiens impliqués dans les émissions de N₂O.

L’amélioration de l’efficacité de l’utilisation de l’azote

L’amélioration de l’efficacité de l’utilisation de l’azote passe par une meilleure adéquation entre les besoins des plantes et les apports (dose et date). Elle passe également par l’introduction de légumineuses dans l’assolement.

Le projet PUIGES a démontré l’intérêt de ces cultures dans la réduction des émissions de N₂O (jusqu’à 70 %). La pratique de chaulage a un effet positif sur la réduction de ces émissions en agissant sur le pH et donc sur le fonctionnement des microorganismes impliqués dans la réduction de N₂O.

Il convient toutefois d’étudier les émissions de GES issues du process de production de produits chaulant pour réaliser un bilan de cette pratique. Dans les perspectives de recherche d’autres solutions, le projet NATADGES a débuté fin 2019 (projets conjoints ISITE-BFC (Initiatives pour le site Bourgogne-Franche-Comté porté par ladite université). Son objectif est d’étudier l’utilisation d’additifs naturels ou de micro-organismes pour éviter les émissions de gaz à effet de serre N₂O par le sol, à différentes échelles.

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L’agriculture est responsable de 19 % des émissions nationales de gaz à effet de serre (GES) en 2013. En pratiquant un mode de calcul très « sévère », l’élevage participe pour près de 2/3 à ce taux. Mais c’est également le seul secteur d’activité capable de compenser une partie de ses émissions. Les émissions sont en grande partie (50 % en élevage bovin laitier) d’origine biologique. Principalement par éructation, les ruminants rejettent du méthane (CH₄) ayant un pouvoir réchauffant 25 fois supérieur au CO₂.

Lors de la dégradation des glucides des végétaux dans le rumen, les bactéries et les protozoaires du microbiote libèrent des acides gras volatils (ou AGV couvrant 70 % des besoins énergétiques du bovin), du CO₂ et de l’hydrogène. Ce dernier est rapidement capté par des micro-organismes dits « méthanogènes » pour synthétiser du méthane. Travailler sur l’alimentation est donc une voie de recherche pour réduire ces émissions de méthane.

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