Modèles d’évaluation des émissions et de l’impact propres
Pour calculer les émissions directes des grandes cultures, des cultures fourragères et de l’élevage, Agroscope a développé ses propres modèles d’émissions à utiliser dans les analyses du cycle de vie. Ceux-ci décrivent le potentiel impact environnemental des différentes activités agricoles et tiennent compte des conditions locales, le cas échéant.
Les modèles d’émission pour le nitrate, le phosphore, les métaux lourds, les pesticides et les émissions animales fournissent des résultats pour la définition des inventaires, c’est-à-dire pour des substances individuelles comme le méthane ou le protoxyde d’azote. Celles-ci sont ensuite exprimées en impacts environnementaux, tels que le potentiel de gaz à effet de serre ou l’eutrophisation, au moyen de facteurs de caractérisation.
Pour évaluer la qualité des sols et la biodiversité sur les terres agricoles, nous avons créé des modèles de caractérisation des impacts environnementaux. Ces modèles sont entretenus et perfectionnés en permanence chez Agroscope.
...le lessivage de l’azote excédentaire de la zone racinaire vers les eaux souterraines et les cours d’eau.
Le lessivage des nitrates est défini comme étant l’excédent après apport (minéralisation et fertilisation) et prélèvement par la plante. Le modèle tient compte aussi bien de l’enfouissement des engrais verts que du retournement de prairie. En outre, aucun lessivage n’est compté pour les cultures pendant les mois à faibles précipitations, alors que la croissance est intensive. Seul le nitrate restant à la fin de cette période est considéré comme susceptible d’être lessivé. La méthode est applicable au Plateau suisse et peut être adaptée à d’autres régions ainsi qu’aux pays limitrophes.
...surfaces agricoles contribuent de manière significative à l’accumulation de phosphore dans les eaux.
Le modèle SALCAfieldP prend en compte les pertes de phosphore dues à l’érosion du sol, au ruissellement de surface et au lessivage vers les eaux souterraines. Le modèle donne une valeur de départ pour chaque voie de perte, qui est ensuite adaptée aux conditions locales ou aux régimes de fertilisation à l’aide de différents facteurs de correction. Ces facteurs de correction tiennent compte non seulement de la structure du sol, du régime hydrique du sol et du type de végétation, mais aussi de facteurs topographiques tels que l’inclinaison ou la forme du versant, ainsi que la distance par rapport au cours d’eau le plus proche.
...un enrichissement en métaux lourds potentiellement toxiques dans les sols et les eaux. Le modèle SALCAheavymetal établit des bilans de métaux lourds et calcule les émissions dans l’eau et dans le sol.
Le modèle SALCAheavymetal prend en compte les métaux lourds suivants: le cadmium, le cuivre, le zinc, le plomb, le nickel, le chrome et le mercure. Dans un premier temps, un bilan de masse permet de calculer les déjections des animaux et les concentrations de métaux dans les engrais de ferme. Dans un deuxième temps, le bilan est établi au niveau de la parcelle. Celui-ci prend en compte les apports par les semences, les engrais, les produits phytosanitaires ainsi que les dépôts et les pertes par les produits récoltés. Les émissions dans les eaux de surface sont dues à l’érosion ou au drainage, et les émissions dans les eaux souterraines au lessivage. Le bilan permet de déterminer les apports dans les sols agricoles. Un facteur d’allocation est utilisé pour distinguer les apports diffus de ceux dus à l’agriculture.
...toxiques sur les écosystèmes aquatiques et terrestres ainsi que sur l’homme. Le grand nombre de substances actives et les variations en ce qui concerne leur autorisation constituent un défi particulier, nécessitant une opérationnalisation efficace, qui a été réalisée dans le cadre du projet international «Operationalising Life Cycle Assessment of Pesticides» (OLCA-Pest).
Le projet OLCA-Pest avait pour ambition de mettre en œuvre une méthode consensuelle afin d’opérationnaliser et d’harmoniser les impacts des pesticides dans les analyses du cycle de vie. L’outil de calcul PestLCI Consensus (https://pestlciweb.man.dtu.dk/) développé dans le cadre de ce projet évalue la répartition des substances actives dans différents compartiments environnementaux. Pour l’application dans les bases de données des inventaires environnementaux, nous avons calculé des valeurs par défaut pour cette répartition et élaboré des recommandations pour leur mise en œuvre. Des facteurs de caractérisation manquants ont été également calculés pour un certain nombre de substances actives. Nous avons testé les méthodes et les outils dans différents cas d’études en grandes cultures, en cultures maraîchères et en viticulture.
...entraînent des impacts environnementaux importants tels que le changement climatique, l’enrichissement en nutriments des écosystèmes sensibles (eutrophisation) ou l’acidification. Le modèle SALCAanimal calcule les déjections des animaux et les émissions d’ammoniac, de protoxyde d’azote et de méthane provenant de l’élevage.
SALCAanimal calcule, au moyen d’un bilan de masse, les déjections et les teneurs en azote, phosphore, potassium et métaux lourds dans les engrais de ferme. Les aliments pour animaux consommés et les achats d’animaux sont considérés comme des intrants, les produits animaux et les ventes d’animaux comme des extrants. Il en résulte les déjections et les concentrations dans les engrais de ferme. Le modèle calcule ensuite les émissions d’ammoniac, de protoxyde d’azote, d’oxydes d’azote, de nitrate et de méthane dans l’étable, l’aire d’exercice extérieure et le pâturage à l’aide des facteurs d’émission du GIEC, de l’EMEP et d’Agrammon.
...agricoles sur la biodiversité. Elle prend en compte 11 groupes d’espèces indicatrices et calcule une note pour l’évaluation globale d’une culture. Les notes peuvent être extrapolées au niveau de l’exploitation agricole.
La catégorie d’impact Biodiversité comprend 11 groupes d’espèces indicatrices (flore rudérale, flore ségétale, oiseaux, mammifères, amphibiens, mollusques, abeilles, araignées, coléoptères, papillons diurnes et sauterelles). L’impact potentiel des activités agricoles sur la biodiversité est déterminé en deux temps: les activités agricoles sont d’abord notées selon leur impact sur la biodiversité et la composition des espèces de chaque groupe d’espèces indicatrices. Plus la note est basse, plus l’activité a un effet négatif sur la biodiversité. Dans un deuxième temps, une note globale peut être calculée à partir de ces notes au moyen d’une pondération, basée sur les liens trophiques et la richesse en espèces des groupes d’espèces indicatrices. Cette note globale peut être extrapolée à une culture, une parcelle, une branche d’exploitation ou une exploitation.
...des activités agricoles sur la qualité des sols. La méthode couvre certains aspects de la physique, de la chimie et de la biologie du sol.
L’impact des activités agricoles sur la qualité des sols est évalué à l’aide de neuf indicateurs au niveau de la parcelle. Trois indicateurs sont calculés pour la physique du sol (la profondeur exploitable par les plantes, le volume des pores grossiers et la stabilité des agrégats), trois pour la chimie du sol (la teneur en carbone organique, la teneur en métaux lourds et les polluants organiques) et trois pour la biologie du sol (la biomasse des vers de terre, la biomasse microbienne et l’activité microbienne). Le modèle agrège les résultats au niveau de la parcelle en un seul indicateur qui sert à estimer l’influence d’un système de culture ou d’une exploitation sur la qualité du sol. Les résultats sont en train d’être complétés afin que l’ensemble de la chaîne de valeur puisse être évaluée. Pour ce faire, le modèle détaillé existant doit être relié à un modèle générique qui sera utilisé pour évaluer les chaînes en amont. Ces extensions méthodologiques permettront d’améliorer l’évaluation des chaînes de valeur en tenant compte des importations et des exportations.
