Agriculture - cheptels

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Description

 

L'activité humaine augmente les populations de certains animaux par l'activité d'élevage. Ainsi, les émissions de directes de CH4 et de N2O des cheptels d'animaux d'élevage sont prises en compte dans les méthodes de comptabilité des émissions de gaz à effet de serre anthropiques.

 

Les herbivores produisent du méthane en tant que sous-produit de la fermentation entérique, processus digestif par lequel l’hydrate de carbone est décomposé par des micro-organismes en simples molécules destinées à l’absorption dans le sang. La quantité de méthane émise dépend du type de tube digestif, de l’âge et du poids de l’animal, et de la qualité et quantité de nourriture consommée. Le bétail ruminant (bovins et ovins notamment) est une grande source de méthane, alors que le bétail non ruminant (chevaux, cochons) représente une source modérée. La structure intestinale des ruminants entraîne une forte fermentation entérique de leurs aliments .

 

La gestion des déjections animales engendre des émissions de GES. Le terme  "déjections animales" regroupe le fumier et lisier (c.a.d. le solide et le liquide) produits par les cheptels. La décomposition des déjections animales en condition anaérobie (absence d'oxygène), lors du stockage et du traitement, produit du méthane. La nitrification et la dénitrification de l'azote contenu dans les déjections animales en condition aérobie, lors du stockage et du traitement, produit du protoxyde d'azote. Enfin, une partie de l'azote des déjections animales se transforme en ammoniac ou en NOx et peut se transformer alors en protoxyde d'azote.

 

Les émissions liées à l'épandage des déjections animales sont comptabilisées dans le chapitre suivant sur la fertilisation des sols agricoles.

 

 

Fermentation entérique

 

Les valeurs proposées ci-dessous sont celles tirées du guide OMINEA 2013 du CITEPA102 servant à réaliser l'inventaire national des émissions de GES :

Animal

kgCH4b.tête-1.an-1

Vache laitière

121

Autres bovins

51

Ovins

9,3

Caprins

11,7

Truies

2,5

Autres porcins

0,65

Chevaux

21,8

Mules et ânes

12,1

Volaille

-

 

On notera que ces valeurs évoluent au fils du temps et sont hétérogènes d'une source à l'autre. Toutefois, les ordres de grandeur restent toujours les mêmes.

 

 

Gestion des déjections animales

 

Système de gestion

 

Les émissions directes de CH4 et N2O liées aux déjections animales dépendent du type d'animal et du système de gestion des déjections (lisier, fumier ou pâture).

 

Suivant le type d'animal, les déjections sont destinées à des modes de gestion différents. A chaque animal, on associera une répartition des déjections par mode de gestion : SGlisier, SGfumier et SGpâture.

 

Cette répartition est fournit par le graphique suivant du rapport OMINEA 2013 :

 

dejection_destination

Source : rapport OMINEA 2013 102

Les valeurs 2010 pour le paramètre SG sont conservées pour les calculs suivants, soit :

 

 

Vaches laitières

(1990 - 2011)

Autres bovins

(1990 - 2011)

Truies

Caprins

Ovins

Equins

Autres porcins

Volailles

SGlisier

41%

27%

88%

-

-

-

93%

3%

SGfumier

20%

30%

10%

88%

26%

42%

6%

90%

SGpâture

39%

43%

2%

12%

74%

58%

1%

7%

 

 

Part CH4

 

Les émissions de CH4 liées à la gestion des déjections animales sont calculées pour chaque animal à partir de la formule du GIEC suivante (reprise du rapport OMINEA) :

 

FECH4 = SV * 365 jours/an * Bo * 0,67 kg/m3 * ∑ ( FCMk * SGk )

Avec

SV : Solides volatils excrétés (kg/jour)

Bo : Capacité de production maximale de CH4 (m3/kg de SV)

FCMk : facteur de conversion en CH4 (%)

k : le mode de gestion(fumier, lisier ou pâture)

 

 

Le rapport OMINEA 2013 fournit les valeurs suivantes pour les paramètres Bo, SV et FCM :

 

 

 

Vaches laitières (1990 - 2011)

Autres bovins

(1990 - 2011)

Porcins

Volailles

Ovins

Caprins

Chevaux

Anes

Bo

0,24

0,17

0,45

0,32

0,19

0,17

0,33

0,33

SV

3,46-4,12

1,93-1,99

0,5

0,1

0,4

0,28

1,72

0,94

FCM

Liquide (lisier)

39%

1,50%

NA

Solide (fumier)

1%

1,50%

1%

P„âture

1%

Source : rapport OMINEA 2013 102

 

 

 

Part N2O

 

Les émissions de N2O liées à la gestion des déjections animales sont calculées pour chaque animal à partir de la formule suivante :

 

FEN2O = Fex * 44/28 * ∑ ( FDk * SGk )

Avec

Fex : le facteur d'excrétion azoté de l'animal (kg/place/an)*

FDk : le facteur d'émissions directe de N2O du mode de gestion (%)

k : le mode de gestion (fumier, lisier ou pâture)

 

On parle de kg/place/an et non de kg/animal/an car certain animaux, comme les volailles, ont une durée de vie inférieure à l'année.

 

 

Les valeurs par défaut du GIEC pour les facteurs d'émissions directes de N2O des modes de gestion sont :

Flisier : 0,1%

Ffumier : 2%

Fpâture : 2%

 

Les facteurs d'excrétion azoté de l'animal sont fournis par le rapport OMINEA 2003. Les valeurs pour l'année 2011 sont les suivantes :

Fex (Vaches laitières) : 115,6 kg/place/an

Fex (Autres bovins) : 59,1 kg/place/an

Fex (Truies) : 21,2 kg/place/an

Fex (Autres porcins) : 5,8 kg/place/an

Fex (Caprins) : 14,1 kg/place/an

Fex (Ovins) : 16,7 kg/place/an

Fex (Chevaux) : 60,2 kg/place/an

Fex (Mules et ânes) : 17,1 kg/place/an

Fex (Poules) : 0,61 kg/place/an

Fex (Poulets) : 0,34 kg/place/an

Fex (Autres volailles) : 0,71 kg/place/an

 

 

Epandage des lisiers et fumiers

 

Le fumier et le lisier servent d'engrais organique. Les émissions de N2O liées à leur épandage sont traitées dans le chapitre suivant sur la fertilisation des sols agricoles.

 

 

Incertitudes

 

Selon les lignes directrices sur les inventaires nationaux d'émissions de GES du GIEC, les incertitudes sont :

50% pour les facteurs d'émission de CH4 de la fermentation entérique si les facteurs de Tiers 1  sont retenus

20% pour les facteurs d'émission de CH4 de la fermentation entérique si les facteurs de Tiers 2  sont retenus

20% pour les facteurs d'émission de CH4 de la gestion des déjections animales si les facteurs de Tiers 2  sont retenus

-50 à 100% pour les facteurs d'émissions de N2O de la gestion des déjections animales (nitrification / dénitrification)

-80% à +500% pour les facteurs d'émissions de N2O de la gestion des déjections animales (depuis NOx et NH3)

 

L'incertitude élevée sur les émissions de N2O provient des nombreux paramètres biologiques et climatiques qui interviennent dans sa formation.

 

 

Sources :

[102] Rapport OMINEA 2013, CITEPA

[200] Lignes directrices du GIEC sur les inventaires nationaux d'émissions de gaz à effet de serre, volume 4, chapitre 10 "émissions des cheptels et de la gestion des déjections"