Réduire l’empreinte carbone du lait : les exploitations gagnantes - Le Point Vétérinaire expert rural n° 404 du 01/04/2020
Le Point Vétérinaire expert rural n° 404 du 01/04/2020

ENVIRONNEMENT

Article original

Auteur(s) : Catherine Brocas

Fonctions : Institut de l’élevage,
Service environnement
Monvoisin
35652 Le Rheu
catherine.brocas@idele.fr

La réduction de l’empreinte carbone de l’élevage laitier est possible. Elle passe notamment par l’amélioration du niveau sanitaire et de la productivité des élevages.

La production laitière est une activité émettrice de gaz à effet de serre (GES), mais elle intervient également dans la régulation climatique, grâce au stockage de carbone dans les sols. Ce double rôle confère à l’élevage une place importante dans la lutte contre le changement climatique et dans le maintien de la durabilité technico-économique et sociale de l’activité. Le secteur agricole représente 19 % des émissions de GES en France, dont 6 % proviennent de l’élevage laitier [3]. Conformément aux engagements internationaux, la France doit réduire ses émissions de 75 % d’ici à 2050 (par rapport à 1990). L’agriculture peut contribuer à relever ce défi : des techniques existent pour réduire les émissions de GES liées à l’élevage [11]. Cependant, aucun projet de déploiement de grande ampleur n’avait encore été mené afin d’étudier leur efficacité et lever les freins opérationnels/professionnels et structurels pour mobiliser l’ensemble de la filière. Fort de ce constat, le projet Carbon Dairy a été initié en 2013 par l’Institut de l’élevage en association avec le Centre national interprofessionnel de l’élevage, les entreprises de conseil en élevage et les chambres d’agriculture, Institut de l’élevage avec pour principal objectif de promouvoir une démarche permettant à la production laitière de réduire de 20 % son empreinte carbone, à échéance de dix ans.

MATÉRIELS ET MÉTHODES

1. Calcul de l’empreinte carbone du lait

Les élevages laitiers ont été évalués de manière individuelle à l’aide de CAP’2ER®, un outil d’évaluation de la performance environnementale et d’appui technique en élevage de ruminants développé par l’Institut de l’élevage [8].

CAP’2ER® repose sur le concept de l’analyse de cycle de vie et suit les recommandations internationales [4, 5, 9]. Cette analyse consiste à évaluer les impacts environnementaux d’un produit (changement climatique, bilan azote, consommation d’énergie, biodiversité, stockage de carbone), depuis l’extraction des matières premières, mobilisées aux différentes étapes du cycle de production, jusqu’à sa consommation et son élimination.

Dans le cadre de l’application de l’analyse de cycle de vie, le périmètre retenu s’arrête à la sortie de la ferme, c’est-à-dire au portail de l’exploitation (figure 1).

Les principaux gaz à effet de serre comptabilisés pour le secteur agricole sont le méthane (CH4), le protoxyde d’azote (N2O) et le dioxyde de carbone (CO2). Les émissions de GES sont exprimées en kilo équivalent CO2, en tenant compte du pouvoir de réchauffement global (PRG) de chacun des trois gaz, qui sont respectivement de 1, 25 et 298 pour le CO2, le CH4 et le N2O.

Cinq postes principaux de pertes d’émissions de GES sont recensés :

– les animaux (vaches laitières et troupeau de renouvellement), via les fermentations entériques qui émettent du CH4 entérique ;

– la gestion des effluents, qui couvre les émissions de méthane et de protoxyde d’azote sur toute la chaîne des effluents (bâtiment/stockage et pâturage) ;

– la fertilisation des cultures, qui comptabilise les émissions directes de protoxyde d’azote (engrais organique et minéral) et les émissions indirectes liées au sol (lessivage de l’azote, redéposition de l’ammoniac, retournement des prairies, etc.) ;

– l’énergie directe, qui comprend les émissions de CO2 liées aux consommations d’énergies directes utilisées sur l’exploitation (carburant et électricité) ;

– les intrants, qui correspondent aux émissions, exprimées en équivalent CO2, liées à la fabrication et aux transports. Après avoir calculé l’ensemble des émissions de GES de l’atelier laitier, il est nécessaire de répartir ces émissions selon les différents produits qui sortent de l’atelier : le lait, les veaux et autres animaux vendus vivants, ainsi que les animaux destinés à la production de viande (vaches de réforme). Plusieurs allocations peuvent être retenues pour attribuer un poids carbone aux différentes sorties : protéique, économique, énergétique. Celle choisie dans le cadre de l’outil CAP’2ER® est l’allocation biophysique, qui consiste à affecter la phase de gestation et d’élevage de la génisse à la production de viande, tandis que les impacts environnementaux au cours de la vie de la vache laitière sont affectés au lait, au prorata des besoins en énergie, pour chaque stade physiologique.

Au-delà des émissions de GES liées aux processus de production, les flux de carbone dus à l’utilisation des sols et aux changements de pratiques sont également pris en compte dans l’évaluation de l’empreinte carbone du lait. C’est particulièrement le cas pour les aliments importés, comme le soja, qui entrent dans la composition des rations et sont liés à la conversion des terres. Ainsi, le tourteau de soja, qui est associé à la déforestation, présente une empreinte carbone de 1,58 kg CO2/kg contre 0,46 kg CO2/kg pour le tourteau de colza.

Pour le maïs et les céréales produites en France, un déstockage moyen de 160 kg C/ha/an est pris en compte. Les prairies permanentes sont supposées augmenter chaque année la teneur en carbone du sol de 570 kg par hectare. L’inclusion de prairies dans la rotation des terres cultivées augmente le retour de la biomasse dans la matière organique du sol. Ainsi, le bilan carbone annuel moyen du sol d’une rotation des cultures avec des prairies a été calculé en présupposant que les terres cultivées libèrent 950 kg de carbone par an et que la prairie augmente de 570 kg de carbone par an et par hectare. Les haies stockeraient également le carbone à hauteur de 125 kg pour 100 m linéaires.

Cette méthodologie permet d’obtenir trois indicateurs carbone pour le lait, exprimés en kg éq. CO2 par litre de lait vendu corrigé (taux butyreux de 40 g/kg et protéique de 33 g/kg) : les émissions de GES, le stockage de carbone, et l’empreinte carbone nette qui prend en compte les émissions de GES et le stockage de carbone.

2. Description des fermes diagnostiquées

Le projet a été conduit dans les six principales régions laitières françaises, qui représentent 65 % de la production nationale de lait : la Bretagne, les Pays-de-la-Loire, la Normandie, les Hauts-de-France, la Lorraine et Rhône-Alpes. Cet échantillon illustre la diversité des systèmes de production rencontrés en France et permet de disposer d’une synthèse par système fourrager, défini selon la situation géographique (plaine ou montagne) et la part de maïs dans la surface fourragère principale (SFP) de l’exploitation.

Deux diagnostics CAP’2ER® ont été mis en œuvre sur la durée du projet, distants de trois années comptables. Une première évaluation a été conduite en 2015 (année comptable 2013) chez 3 348 éleveurs laitiers volontaires. Cette évaluation a été reconduite en 2017 (année comptable 2016) chez 3 135 éleveurs. Parmi ces élevages, 2 300 ont réalisé les diagnostics CAP’2ER® en 2015 et 2017.

En complément, pour 1 143 éleveurs laitiers de la région Bretagne, des données économiques (charges opérationnelles, produits et marge brute de l’atelier laitier) ont été collectées lors du diagnostic initial. En 2017, 366 fermes ont renouvelé à la fois le diagnostic CAP’2ER® niveau 2 et un bilan économique.

RÉSULTATS

L’ensemble des données issues des 4 870 élevages a permis de déterminer le niveau d’efficience environnemental des exploitations, de mettre en relation les résultats environnementaux avec les indicateurs de pratiques, d’apprécier le lien entre l’efficience environnementale et l’efficience économique et d’identifier les pistes d’amélioration [7, 8].

1. Lien entre l’impact carbone et l’efficience technique

Les caractéristiques et les performances varient considérablement entre les différents contextes pédoclimatiques, les stratégies des éleveurs (race, système de production, taille, etc.) et la conduite technique de l’élevage (efficience, santé, reproduction, rationnement, etc.). Sur cet échantillon, la ferme laitière moyenne produit 482 000 litres de lait corrigé grâce à 65 vaches laitières et 66 hectares de surface agricole utile (SAU) lait. Le chargement est de 1,6 unité gros bovin (UGB) par hectare. L’âge au premier vêlage est de 29,2 mois et le taux de renouvellement de 30 %. La quantité de concentrés consommée par les vaches laitières est de 163 g/l et la fertilisation azotée totale des cultures dédiées à l’atelier laitier est de 139 kg N/ha. Les premier et dernier déciles de chacune des caractéristiques des fermes de l’échantillon démontrent la diversité des systèmes et conduites d’élevage rencontrés dans cette étude (tableau 1).

Premier constat, trois principaux postes d’émissions de GES ressortent : la fermentation entérique (50 % des émissions), la gestion des effluents et les apports d’azote sur les cultures (30 % des émissions) et les intrants (20 % des émissions, figure 2). Cette répartition par poste permet une première hiérarchisation des différentes pistes de réduction des émissions de GES. La fermentation entérique et la gestion des effluents représentent près de 70 % des émissions de l’atelier. Ce constat démontre l’impact majeur de la présence d’animaux improductifs sur l’empreinte carbone du lait.

Les résultats des émissions de GES (sans prise en compte du stockage/déstockage du carbone) par système fourrager sont compris entre 1,01 à 1,09 kg CO2 par litre de lait corrigé (figure 3). Tous systèmes confondus, les émissions de GES sont de 1,02 kg CO2 par litre de lait corrigé. Elles sont donc peu différentes d’un système à l’autre. En revanche, il existe une forte variabilité, de 24 à 34 %, au sein d’un même système fourrager.

Les 648 élevages qui présentent les émissions de GES les plus faibles, avec un résultat de 0,84 kg CO2 par litre de lait corrigé (moyenne du décile inférieur, TOP 10 %), se caractérisent par une meilleure efficience technique. La comparaison des résultats techniques de ces élevages à la moyenne des autres fermes de l’échantillon (MOY 90 % : moyenne de l’échantillon sans le TOP 10 %) montre qu’ils produisent 993 litres de lait par vache de plus, tout en consommant 21 g/l de concentrés en moins (d’où une réduction de l’excrétion azotée des vaches laitières) et qu’ils utilisent moins de tourteau de soja (11 versus 17 g/l, tableau 2). Le renouvellement des vaches laitières nécessite l’élevage d’un nombre plus faible de génisses, avec un taux d’élevage de 38 UGB génisses pour 100 vaches laitières, versus 46 pour la moyenne (MOY 90 %). Ces élevages présentent également un taux de valorisation du lait produit plus important, ce qui témoigne d’une quantité plus faible de lait jeté pour raison sanitaire (mammites, boiteries, etc.). Enfin, la conduite des cultures dédiées au troupeau laitier se traduit par des apports en azote, organique et minéral, réduits de 4,7 kg N/1 000 l par rapport à la moyenne (MOY 90 %).

La performance carbone (émissions de GES) des élevages est donc principalement due à une meilleure gestion des effectifs, en réduisant les phases improductives (élevage des génisses, santé/alimentation et productivité laitière), et à l’utilisation des intrants (usage moindre des concentrés, meilleure gestion de la fertilisation, réduction des consommations d’énergies directes, choix du type de correcteur azoté, etc.). Ce constat est valable quel que soit le système fourrager.

La réduction des émissions est possible en améliorant la conduite et la santé du troupeau, afin d’accroître la productivité laitière et l’efficience animale. Un mauvais état sanitaire (mammites, boiteries, maladie métabolique, métrites, non délivrance, veaux malades, etc.) entraîne une baisse de production (croissance ou lait), une mise à l’écart du lait en raison des traitements instaurés, voire une mortalité des génisses ou des vaches laitières, ou encore des réformes involontaires. Quelques études récentes montrent l’impact de la santé sur les émissions de GES. Au Royaume-Uni, Une étude sur la mise en œuvre d’un meilleur contrôle de 10 maladies (mammites, boiteries, infertilité, etc.) a permis de démontrer un potentiel de réduction des émissions de GES de 6 % sans remettre en cause la rentabilité de l’exploitation, voire en la renforçant [1]. Au Pays-Bas, Mostert et al. ont montré une augmentation de 6,2 % de l’empreinte carbone du lait d’une vache qui présente une mammite clinique, comparé à une vache sans mammite [10]. Cette augmentation a pour origine la réforme/mortalité (39 %), le lait écarté (38 %), la baisse de production (17 %) et l’intervalle vélâge-vêlage (6 %).

La prise en compte du stockage de carbone des prairies et des haies, ainsi que celle du déstockage des cultures, permettent de compenser de 10 à 47 % des émissions de GES, selon le système (figure 4). L’empreinte carbone nette moyenne du lait est de 0,88 kg CO2/l et varie de 0,58 à 0,91 kg CO2/l. Les systèmes herbagers compensent mieux leurs émissions et possèdent l’empreinte carbone nette la plus faible.

Les élevages avec les émissions de GES les moins élevées (TOP 10 %) présentent un stockage du carbone équivalent à celui des autres exploitations de l’échantillon, avec 305 kg de carbone stocké par hectare versus 300 kg carbone/ha pour les autres éleveurs (MOY 90 %) de l’échantillon. En revanche, le stockage carbone exprimé en litre de lait vendu corrigé est plus faible, avec 0,11 kg éq. CO2/l versus 0,14 kg éq. CO2/l. Ce résultat s’explique par une productivité à l’hectare plus importante : 9 535 l/ha de surface fourragère principale (SFP) au lieu de 7 883 l/ha SFP.

2. Lien entre les résultats environnementaux et la performance économique

Pour les 1 143 élevages bretons dont les données économiques étaient disponibles (marge brute de l’année comptable 2013), une comparaison entre économie et environnement a été réalisée. Les exploitations avec les émissions de GES les plus faibles (TOP 10 %) se caractérisent par une meilleure efficience technico-économique (figure 5). Ainsi, en 2013, les élevages TOP 10 % de cet échantillon ont présenté des émissions de GES 13 % inférieures à la moyenne, dépensant en moyenne 14 €/1 000 l de moins en charges opérationnelles, ainsi qu’une marge brute supérieure à la moyenne de 10 €/1 000 l.

Conclusion

Le programme Carbon Dairy a mobilisé les principaux acteurs de la filière laitière autour d’une dynamique fédératrice et pragmatique. L’amélioration de l’état sanitaire du troupeau participe à la sécurité alimentaire des produits, au bien-être des animaux et permet également de réduire l’empreinte carbone du lait, tout en améliorant la productivité. La prévention, ainsi que la détection précoce des maladies et leur traitement rapide, sont la clé de l’amélioration de la santé. Le vétérinaire contribue à l’ensemble de ces objectifs au travers de ses missions réglementaires, préventives et curatives.

Ce travail a abouti à la rédaction d’une feuille de route pour la filière laitière et au lancement de la démarche “Ferme laitière bas carbone” dont l’ambition est de réduire de 20 % l’empreinte carbone du lait via l’engagement dans une démarche carbone de 50 % des éleveurs en 2023 et de 100 % en 2028. Leur adhésion à cette démarche est volontaire et à la carte. À ce jour, plus de 10 500 éleveurs laitiers, soit 20 %, se sont d’ores et déjà engagés.

Références

  • 1. Adas. Study to model the impact of controlling endemic cattle diseases and conditions on national catle productivity, agricultural performance and greenhouse gas emissions. Final report. 2015:210p.
  • 2. Bamière L, Camuel A, De Cara S et coll. Analyse des freins et des mesures de déploiement des actions d’atténuation à coût négatif dans le secteur agricole : couplage de modélisation économique et d’enquêtes de terrain. Rapport final. 2017:79p.
  • 3. Citepa. Inventaire des émissions de polluants atmosphériques et de gaz à effet de serre en France. Format Secten. 2019:450p.
  • 4. FAO. Environmental performance of large ruminant supply chains : guidelines for assessment. Livestock environmental assessment and performance (LEAP) Partnership. FAO, Rome, Italy. 2016.
  • 5. FIL. Approche commune au calcul de l’empreinte carbone pour la production laitière. Guide de la FIL sur la méthodologie standard d’analyse de cycle de vie appliquée à l’industrie laitière. Bulletin de la Fédération internationale du lait. 2010;445:47.
  • 6. Idele. Life Carbon Dairy : émissions de gaz à effet de serre et contributions positives. 2017. Dernière consultation le 15/10/2019. http://idele.fr/no_cache/recherche/publication/idelesolr/recommends/resultatspar-systeme-fourrager-lifecarbon-dairy.html
  • 7. Idele. Life Carbon Dairy : émissions de gaz à effet de serre et contributions positives. 2018a. Dernière consultation le 15/10/2019. http://idele.fr/no_cache/recherche/publication/idelesolr/recommends/emissions-de-gaz-a-effet-deserre-et-contributions-positivesen-elevages-bovins-laitiersresultats.html
  • 8. Idele. Guide méthodologique CAP’2ER®. 2018b. Dernière consultation 15/10/2019. http://idele.fr/no_cache/recherche/publication/idelesolr/recommends/guidemethodologique-cap2er.html
  • 9. IPCC. Guidelines for national greenhouse gas inventories. Intergovernmental panel on climate change. Greenhouse gas inventory reference manual. 2006;4.
  • 10. Mostert PF, Bokkers EAM, de Boer JM et coll. Estimating the impact of clinical mastitis in dairy cows on greenhouse gas emissions using a dynamic stochastic simulation model : a case study. Animal. 2019;13 (12):2913-2921.
  • 11. Pellerin S, Bamière L, Angers D et coll. Quelle contribution de l’agriculture française à la réduction des émissions de gaz à effet de serre ? Potentiel d’atténuation et coût de dix actions techniques. Synthèse du rapport d’étude, Inra (France). 2013:92p.

Conflit d’intérêts

Aucun.

Points forts

→ L’élevage laitier est à la fois un émetteur de gaz à effet de serre et une source de stockage du carbone dans les sols.

→ Le potentiel de réduction de l’empreinte carbone du lait de 19 % s’accompagne d’une réduction des charges opérationnelles.

→ Améliorer l’état sanitaire du troupeau participe à la réduction de l’empreinte carbone du lait.

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