Soutenance de thèse

Noélie Borghino soutiendra sa thèse devant un jury composé de :

• Pierre Gerber (Université de Wageningen, Banque Mondiale), rapporteur
• Patrick Meyfroidt (Université catholique de Louvain), rapporteur
• Souhil Harchaoui (INRAE), examinateur
• Marie-Hélène Jeuffroy (AgroParisTech, INRAE), examinatrice
• Elin Röös (Swedish University of Agricultural Sciences), examinatrice
• Chantal Le Mouël (INRAE), directrice de thèse
• Thomas Nesme (INRAE), directeur de thèse

Résumé

Faire face aux risques climatiques futurs requiert un changement profond des systèmes agroalimentaires. L’agriculture biologique (AB) et la transition vers des régimes alimentaires moins riches en produits animaux sont souvent présentés comme prometteurs pour atténuer les émissions de gaz à effet de serre (GES). Ces leviers sont promus par l’Union Européenne (UE), qui vise la neutralité climatique d’ici 2050. Cependant, certains craignent que l’expansion de l’AB n’entraîne des changements d’usage des terres – et des émissions de CO2 – pour compenser une plus faible productivité. L’objectif de l’UE de consacrer 25% de sa surface agricole à l’AB d’ici 2030 est donc critiqué, surtout de par des risques de délocalisation des émissions en raison de la mondialisation des échanges agricoles. De plus, les interactions entre végétalisation des régimes et développement de l’AB n’ont pas été suffisamment explorées. Une réduction de l’élevage, induite par une moindre demande en produits animaux, pourrait atténuer les besoins en terres de l’AB en libérant des surfaces dédiées à l’alimentation animale. Mais une moindre disponibilité en fumier pourrait nuire à la fertilisation azotée des cultures et aux rendements. Ceci pourrait remettre en cause le potentiel d’atténuation des GES, surtout en cas de forte réduction de la consommation de produits animaux, comme dans les régimes végétaliens. L’objectif de cette thèse est donc d’évaluer les effets combinés de ces deux leviers en Europe sur l’usage des terres et les émissions de GES, en tenant compte des effets relatifs au cycle de l’azote (N). Nous avons d’abord fait la revue des études ayant exploré les effets d’une expansion de l’AB avec une approche de modélisation. Nous avons montré que la prise en compte des effets de la disponibilité en N aggrave la baisse anticipée de la production agricole en AB. Ensuite, nous avons mobilisé le modèle GlobAgri, qui simule les besoins en terres cultivées et prairies permanentes à l’échelle de grandes régions en 2050, pour simuler l’adoption de régimes végétaliens en Europe, avec ou sans maintien d’une activité d’élevage destinée à l’exportation. Nos résultats montrent que les effets sur le bilan N des terres cultivées dépendent de l’ajustement de deux facteurs compensatoires : la diminution de la disponibilité en fumier, et la baisse des besoins en surfaces cultivées pour l’alimentation animale. Enfin, nous avons simulé des scenarios combinant des options cohérentes de régimes alimentaires plus végétalisés et de pratiques AB, en couplant deux modèles : i) GOANIM, qui simule les bilans azotés des terres cultivées en AB, les rendements et les densités d’animaux et ii) une version adaptée de GlobAgri. Nous avons trouvé que l’expansion de l’AB entrainerait une augmentation des surfaces cultivées Européenne, en raison de rendements plus faibles et de changements de rotations. Cette augmentation permettrait à l’Europe de maintenir ses parts de marché, ce qui préviendrait l’augmentation des émissions dans le reste du monde. Dans un scenario sans changements de régime alimentaire, 25% de surfaces cultivées en AB augmenterait le bilan GES domestique de 10%. Dans des scenarios combinant des régimes alimentaires plus végétalisés à des pratiques agricoles AB plus en rupture, les émissions liées à l’expansion des surfaces cultivées seraient compensées par l’atténuation des besoins en terres et des émissions agricoles, jusqu’à 50% d’AB. Au-delà, la demande en terre pour maintenir les parts à l’exportation serait trop importante. Dans l’ensemble, notre travail contribue à améliorer la prise en compte des interactions complexes entre cultures, élevage, cycle de l’azote, commerce mondial et émissions de GES dans les modèles à large échelle. Il propose des pistes pour concilier efficacement l’expansion de l’AB et la végétalisation des régimes alimentaires.