Le Courrier de l'environnement n°36, mars 1999

Protection et altération de l'air par l'agriculture

Les poussières
La pollution atmosphérique toxique

La pollution acide et photo-oxydante
Les changements globaux
Localisation des émissions atmosphériques de l'agriculture


À l'occasion de l'élaboration du Schéma des espaces naturels et ruraux (projet de loi d'orientation d'aménagement durable du territoire) et, dans chaque région, d'un plan régional de la qualité de l'air, il a paru utile de rédiger cette note provisoire qui demanderait à être complétée par des experts. En effet, les premières phases d'élaboration de ces documents à long terme (20 ans et 5 ans) semblent ignorer le rôle de l'agriculture dans la qualité de l'air. Prendre en compte ces flux ne signifie pas forcément contraindre l'agriculture mais mettre à plat les attendus du " contrat social entre l'agriculture et la société ".
Comme pour toutes les ressources naturelles, la forêt et surtout l'agriculture exercent sur l'air des actions positives et négatives. Le " service " rendu consiste à fixer des composantes indésirables de l'atmosphère (poussière, polluants acides, gaz carbonique). Il ne doit pas masquer la part de l'agriculture dans l'émission des polluants de même catégorie.
Si l'on met de côté les nuisances olfactives, prises en compte depuis des siècles mais qui portent sur les " aménités", les dégradations atmosphériques imputables à l'agriculture ne sont évoquées que relativement récemment, du fait des controverses scientifiques (effet de serre) passées qui alimentent encore des " pressions sur l'information " (ammoniac en France) (1).
En classant les pollutions atmosphériques en fonction de leur portée (distances) et de leur espèce (physico-chimique), on peut repérer, dans le débat politique de ces dernières années, les impacts suivants de l'agriculture et de la forêt à :
- à courte et moyenne distances : odeurs, poussières, gaz toxiques ;
- à moyenne (urbaine) et grande (transfrontières) distances : pollution acide et photo-oxydante ;
- au niveau des " changements globaux ", c'est-à-dire les modifications du bilan radiatif de la planète : déplétion de l'ozone stratosphérique et surtout aggravation anthropique de l'effet de serre.

[R] Les poussières

Les espaces ruraux peuvent fixer ces poussières (10 kg/ha d'espaces verts) et les micro-organismes adhérents. Ils en bénéficient quand ces particules amènent d'Afrique du Nord du calcium à des sols acides (Morvan).
Responsables, à courte distance, d'explosion (silos de céréales) et, à moyenne distance, de troubles respiratoires (pollinoses (2), " poumon fermier ", spécialité des régions herbagères comme la Franche-Comté), des émissions de cette catégorie sont aussi imputées à l'agriculture (pour ses pratiques érosives et le brûlage de paille). Les estimations de la part de l'agriculture dans les émissions de poussières sont très variables, de 1,5 à 5,7% (estimations du CITEPA du milieu des années 90) pour la France à 40% au niveau mondial (brûlis, manipulation de récoltes d'après Pour la science, nov.1990).

[R] La pollution atmosphérique toxique

À courte distance, il s'agit essentiellement des gaz de ferme : ammoniac, gaz de fumier (H2S), gaz d'ensilage (NO2), monoxyde de carbone (faiblement capté par la forêt) et autres gaz d'échappement, fuites de bromure de méthyle en serre.
À moyenne distance, ce sont les émission atmosphériques de cadmium (engrais phosphatés et , hors France, cultures sur brûlis) et surtout les pertes de pesticides par voie atmosphérique (évaporation, dérive).

[R] La pollution acide et photo-oxydante

Pollution acide classique
En zone urbaine, une forêt peut capter le tiers du SO2 et la moitié des NOx. Par contre, " du fait de l'utilisation d'engrais et de combustibles fossiles, et du brûlage des déchets agricoles, l'agriculture participe aux émissions atmosphériques donnant lieu à la formation d'acides " (OCDE, 1995). Sur la consommation directe de " produits pétroliers " par l'agriculture française, voir ci-dessous : gaz carbonique.
Composés organiques volatils non méthaniques
Ce sont des précurseurs (polluants primaires) de l'ozone troposphérique, polluant secondaire photo-oxydant et à effet de serre. En France, les émissions de COVNM par les végétaux, essentiellement les forêts représentent entre 16 % (CITEPA, 98) et la moitié (IFEN, 1994) des émissions liées aux activités humaines.
Ammoniac
C'est le problème émergent, trop longtemps nié en France. " La quasi totalité de l'azote ammoniacal (NH3 et NH4+) présent dans l'atmosphère provient des écosystèmes naturels et agricoles, et la part due à l'agriculture atteint plus de 90% dans les pays d'agriculture intensive d'Europe de l'Ouest. " (INRA Presse info, octobre 1998). C'est un point qu'il faudra préciser, compte tenu notamment d'un projet de directive européenne et de l'avance de la politique néerlandaise du lisier et de l'ammoniac mise en place dès 1985.

[R] Les changements globaux

Dans les modifications du bilan radiatif de la planète, l'agriculture est peu mise en cause dans la déplétion de l'ozone stratosphérique (par le bromure de méthyle et par le protoxyde d'azote, indirectement par l'agro-alimentaire et ses CFC et maintenant HFC) mais surtout pour les gaz à effet de serre dont elle est source (protoxyde d'azote, méthane) ou, pour la forêt, puit (CO2).
Gaz carbonique, sources agricoles
La consommation directe de " produits pétroliers " par l'agriculture française était en 1997 (prévisions) de 10,1 milliards de francs ou 1,54 € (Graph'Agri, 1998) sans compter le contenu en combustibles fossiles des autres intrants de l'agriculture.
Puits de carbone
Il s'agit essentiellement du bois et des sols forestiers et agricoles (en particulier prairies). La forêt bourguignonne stocke 123 Mt de Carbone dont 40% en biomasse et 60% dans ses sols (DRONF in ORF Bourgogne, 1999).
Par contre, la production agricole de carburants est considérée comme très peu efficace pour éviter les émissions nettes (RF, 1997).
Protoxyde d'azote (N2O)
Sa contribution à l'effet de serre est estimée pour 1996 à 18% pour le " panier " français (y compris DTOM) (CITEPA, 1998). L'agriculture en émettrait 58% (ibid., soit 174 Gg - 1 Gigagramme = 1 000 t) soit 10,5% du panier français. Au niveau européen, l'agriculture émet 41% du N2O (Eurostat, 1998). Le CITEPA (1998) a compté hors agriculture : la forêt et les changements d'usage du sol avec 17,89 Gg de N2O en 96 (dont la conversion de forêt et prairie : 0,04 Gg).
Les émissions de protoxyde d'azote par les sols agricoles dépendent de la quantité de fertilisants apportés (par contre la nature de ces fertilisants et de la culture ne semble pas déterminante), de l'hydromorphie du sol et de l'absence de micro-organismes capable de réduire N2O en N2. Selon les sols, les émissions varient de 0,2 à 3 % des apports azotés (C. Henault, INRA Dijon, comm.pers., janvier 1998). D'où l'intérêt pour l'atmosphère des diminution de fertilisation dues à la jachère, au découplage, à la directive nitrates et à Fertimieux.
Méthane
Sa contribution à l'effet de serre est estimée à 11% pour le " panier " français (y compris DTOM) (CITEPA, 1998). L'agriculture en émettrait 54% (ibid., soit 1 565 Gg) soit 5,9% du panier français. Au niveau européen, l'agriculture émet 41% du méthane anthropique. (Eurostat, 1998). Les sources agricoles sont (France, 1996) :
- fermentation entérique :1 358,24 Gg (moitié élevage laitier, moitié élevage viande) ;
- gestion des déjections : 174,64 Gg ;
- sols agricoles : 23,03 Gg (CITEPA, 1998).
Ces chiffres n'incluent ni la forêt ni les changements d'usage du sol avec 95,3 Gg de méthane en 1996 (dont la conversion de forêt et prairie : 6,04 Gg), ni la riziculture, ni le brûlage de chaumes et de déchets agricoles.
Les facteurs de variation des sources agricoles sont :
Pour la fermentation entérique : l'espèce (avec un avantage pour les herbivores non ruminants comme le cheval) et l'alimentation (en particulier sa teneur en cellulose) : l'élevage extensif émet plus de méthane mais cet impact est compensé par le stockage de C sous prairies.
Pour la gestion des déjections : la durée de stockage augmente l'émission, leur traitement la diminue. La réduction des élevages bovins intensif, dont les déjections sont les plus méthanogènes, est un facteur positif (RF, novembre 1997)
Gaz à effet de serre indirect
Ce sont des précurseurs de l'ozone troposphérique, qui, elle, a un effet de serre, mais dont l'instabilité n'a pas permis de le faire entrer dans le " panier " de Kyoto. L'agriculture en émet relativement peu : NOx (1,5 Gg sur un total France de 1783 soit moins de 0,1%) ; CO (53 Gg sur un total France de 8 350 soit 0,6%) ; COVNM (voir ci dessus).

[R] Localisation des émissions atmosphériques de l'agriculture

La localisation est déterminante au niveau des pollutions locales en particulier olfactives. Par contre, elle n'a théoriquement aucune importance pour les changements globaux. Mais dans le cadre des engagements prévisibles de la France sur l'ammoniac et sur les gaz à effet de serre, il sera important de répartir régionalement les efforts de réduction en fonction des conditions naturelles et agro-économiques. De plus, en terme d'impact sur la région, les polluants à moyenne distance, comme l'ammoniac doivent voir leurs sources localisées.


[R] Notes
(1) Ce caractère de problème en construction appelle la plus grande prudence. Il ne faudrait pas qu'une note telle que cette ébauche participe à une construction trompeuse, donc contre-productive, par exemple par catastrophisme. [VU]
(2) on parle de 5 à 10% de la population allergique au pollen [VU]


[R] Bibliographie (pour les gaz à effet de serre)

CITEPA, 1998 (Fontanelle et al.), 1998. Inventaire des émissions de gaz à effet de serre en France au cours de la période 1990-1996, 98 p.
République Française, 1997. Seconde communication nationale à la Convention cadre sur le changement climatique, 168 p.
Eurostat, 1998. cité par Agra presse hebdo du 18 janvier 1999 et " L'agriculture responsable de 8% du total des émissions à effet de serre en Europe ", Agra presse hebdo du 12 octobre 1998.