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18/11/2019

Risques et systèmes alimentaires : tendances et défis

En octobre 2019, la FAO, le Cirad et la Commission européenne ont publié un rapport sur les risques auxquels sont et seront confrontés les systèmes alimentaires. Réalisé par des chercheurs du Cirad, ce document s'appuie sur les connaissances scientifiques actuelles, avec une attention particulière portée aux pays à faibles revenus. La première partie établit un cadre général d'analyse, détaillant six catégories de moteurs et leurs tendances : facteurs biophysiques et environnementaux (ressources naturelles, climat), démographiques (urbanisation, migrations, etc.), technologiques et infrastructurels, économiques (revenus, commerce et globalisation, etc.), socio-culturels (valeurs et identités, éducation et services de santé, etc.) et politiques (gouvernance, conflits, etc.).

Les parties suivantes traitent des risques sous quatre angles : changement climatique, environnement, dimensions sociales et économiques, sécurité alimentaire. Divers enjeux et leurs interactions sont traités. Ainsi, sur la question climatique, la partie 2 s'intéresse aux problèmes des émissions de gaz à effet de serre, des productions animales, de la déforestation et des nouveaux ravageurs et maladies. De même, la partie 5 aborde les défis liés aux disponibilités alimentaires (en particulier en Afrique du fait de la croissance démographique et du changement climatique), aux risques de prix alimentaires plus instables et plus élevés sur les marchés internationaux, aux risques nutritionnels liés à des régimes non sains et à ceux associés à la qualité sanitaire des denrées.

Combinaison de moteurs (en noir) des systèmes alimentaires et génération de risques cumulés (en rouge)

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Source : Cirad

En conclusion, il apparaît que les progrès récents en matière de quantité et qualité de la production alimentaire sont remis en question par divers facteurs : surexploitation des ressources, pauvreté, insécurité alimentaire liée à l'accès, transitions nutritionnelles, etc. Les auteurs invitent à repenser les systèmes en prenant en compte leurs différents rôles (création d'emplois, réduction des inégalités entre acteurs et territoires, etc.) et à en développer une évaluation multifactorielle, dépassant le seul objectif de production. Par ailleurs, rappelant les augmentations récentes du nombre de personnes souffrant de la faim, ils soulignent que certaines régions (pays à bas revenus en particulier) sont particulièrement confrontées à des combinaisons de risques, lesquels « se précipitent, s'aggravent et se combinent ». Enfin, si les risques sont globaux, les auteurs appellent à « être plus attentif aux trajectoires de résilience et aux solutions locales ».

Carte des risques associés aux principaux systèmes de production

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Source : Cirad

Julia Gassie, Centre d'études et de prospective

Source : Cirad

15/11/2019

Grandes tendances agricoles et alimentaires mondiales : quelles perspectives pour l'Europe ?

Dans un contexte marqué par les élections européennes et les débats sur la PAC, le Parlement européen a commandé une étude sur les grandes tendances (megatrends) de l'agriculture et de l'alimentation. Le rapport, publié en septembre, a été réalisé par les sociétés de conseil VVA et Arcadia International, l'Association européenne des agences de développement (EURADA) et le réseau des Centres européens d'entreprise et d'innovation (CEEI). Il combine analyse bibliographique, enquêtes auprès de 21 experts et entretiens avec des parties prenantes (entreprises, associations, universités).

Les parties 2 et 3 du document fournissent un résumé, à la fois complet et concis, des tendances lourdes et des émergences susceptibles de déterminer l'avenir des systèmes alimentaires, s'appuyant notamment sur des travaux prospectifs récents (FAO, étude de la Commission Lancet, etc.). Plusieurs dynamiques clés sont ainsi rappelées : augmentation de la demande alimentaire (+ 50 %), évolutions contrastées des régimes alimentaires dans les différentes régions du monde (figure ci-dessous), possibles ruptures technologiques, compétition de plus en plus forte pour les ressources naturelles, impacts du changement climatique, etc.

Pertinence des différents facteurs influençant les consommations alimentaires dans diverses parties du monde

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Source : Parlement européen

Le rapport propose ensuite quatre scénarios prospectifs de l'évolution du système alimentaire européen à l'horizon 2050, qui mettent en exergue le rôle décisif de l'action publique. Le scénario 1, « des petits pas, mais pas d'objectifs atteints », correspond au « business as usual », avec la poursuite de la dégradation environnementale et une offre alimentaire quantitativement insuffisante pour satisfaire la demande. Le scénario 2, « production de masse à tout prix », voit les politiques agricoles se recentrer sur les volumes, avec un retour des aides couplées et un focus sur la gestion des risques, au détriment de l'environnement et du climat. Le scénario 3, « survivants locaux », est caractérisé par un repli protectionniste généralisé et une sécurité alimentaire prise en charge par la production domestique. Le scénario 4, « alimentation et durabilité pour tous », résulterait d'une activation forte et simultanée des leviers de politique publique à tous les niveaux du système alimentaire : véritable politique nutritionnelle européenne, aides couplées à des objectifs de santé et de sécurité alimentaire, intégration des préoccupations environnementales dans les traités de libre-échange, éducation à la santé par l'alimentation, etc.

Julien Hardelin, Centre d'études et de prospective

Source : Parlement européen

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Pour une transition agricole et alimentaire durable en France, portée par les légumineuses

Le WWF a publié en octobre 2019 une prospective du système alimentaire français à 2050, en particulier centrée sur les impacts environnementaux des régimes alimentaires et des pratiques agricoles. Faisant l'hypothèse d'une évolution linéaire des tendances alimentaires actuelles, les auteurs explorent les conséquences d'un régime majoritairement flexitarien (53 % des mangeurs) en 2050. Les légumineuses (lentilles, haricots et pois, lupin, soja) en constituent la pierre angulaire, passant de 1,7 kg/pers/an actuellement à 25 kg (+ 530 %). À l'inverse, la consommation de viande, de poisson et d'aliments industriels décroîtrait de 60 %.

Évolutions du régime alimentaire moyen (g/pers/j) d'aujourd'hui à 2050

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Source : WWF

Dans ce contexte, à 2050, en utilisant la matrice de modélisation d'utilisation des terres MoSUT (Modèle Systémique d’Utilisation des Terres), conçue par Solagro, l'étude envisage une forte diminution des cheptels bovin et porcin (- 60 %) ainsi que des poulets de chair (- 10 %). Dans un système conçu comme plus autonome, notamment pour l'alimentation animale, les pratiques d'élevage s'extensifient. L'assolement se modifie également (figure ci-dessous) : si la surface en céréales reste constante, celles en oléagineux, protéagineux et maraîchage (dont légumes secs) augmentent, multipliant par quatre les surfaces en légumineuses à graines destinées à l'alimentation humaine (près de 2 millions d'ha en 2050 contre 419 000 actuellement). Dans le même temps, les cultures fourragères et les prairies naturelles diminuent, une partie (1 million d'ha) évoluant en forêts ou en landes.

Évolutions de la SAU agricole d'ici à 2050

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Source : WWF

Un passage important à l'agriculture biologique (60 % des surfaces en grandes cultures) et la généralisation de pratiques agro-écologiques débouchent sur un bilan environnemental de l'agriculture nettement amélioré : - 55 % d'émissions de GES, - 46 % de consommation d'énergie, - 83 % de recours aux produits pharmaceutiques et - 50 % de recours aux engrais de synthèse, avec une consommation d'eau constante. Le rapport examine ensuite les leviers possibles pour le développement des filières légumineuses (innovations agroalimentaires, soutiens publics), et les articulations de ce scénario avec les politiques actuelles (Plan d'autonomie protéique, Stratégie nationale bas carbone, Programme national de l'alimentation et de la nutrition). Le développement des légumineuses fourragères n'a, en revanche, pas été exploré en détail, tout comme les implications en termes de compétitivité et d'échanges commerciaux.

Claire Bernard-Mongin, Centre d'études et de prospective

Source : WWF

13/11/2019

Fermentation de précision : une technologie disruptive des systèmes alimentaires à l'horizon 2030 ?

Cet exercice prospectif mené par RethinkX, un think-tank américain, s'intéresse aux changements technologiques actuels dans les secteurs de l'alimentation et de l'agriculture aux États-Unis. Tirée par le développement de la biologie de précision, la production alimentaire s'orienterait, selon le rapport, vers un modèle « food as software » d'ici à 2030. Le scénario tendanciel proposé ici s'intéresse principalement à la fermentation de précision, un processus « programmant » des micro-organismes pour produire n'importe quelle molécule organique complexe. À partir des hypothèses technico-économiques formulées par les auteurs, les aliments d'origine animale (viande, lait et dérivés) seraient progressivement remplacés par des équivalents protéiques moins coûteux, obtenus à 10 dollars/kg entre 2023-25 puis à 1 dollar/kg après 2035.

Baisse rapide des coûts de la fermentation de précision (en USD/kg de protéine) d'ici à 2030

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Source : RethinkX

Seraient d'abord remplacés les ingrédients représentant un faible pourcentage dans la composition du produit final (ex. caséine, lactosérum ou gélatine), utilisés dans les gâteaux, les desserts et la nourriture infantile. Ensuite, ces substitutions partielles ou totales concerneraient des produits alimentaires comportant notamment de la viande hachée (ex. saucisses, burgers, lasagnes, boulettes). En 2030, 55 % de la demande en viande bovine devraient être satisfaits par des protéines issues de la fermentation de précision, et seulement 5 % par de la viande in vitro. Pour le lait, seuls 20 % de la consommation comme boisson seraient d'origine animale. Les produits laitiers (crème, beurre, fromage) ainsi que les ingrédients à base de protéines de lait seraient totalement obtenus par fermentation de précision.

Évolutions des parts du lait (haut) et de la viande bovine (bas) d'origine animale et non-animale dans la demande américaine d'ici à 2030

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Source : RethinkX

L'étude prospective détaille ensuite les conséquences de ces bouleversements : réorganisation des relations commerciales à l'échelle globale, effondrement des secteurs bovins et laitiers américains, baisse de la rentabilité sur l'ensemble de la chaîne de valeur, perte de plus de 600 000 emplois aux États-Unis, baisse du prix du foncier agricole, gel du secteur bancaire agricole, émergence d'une nouvelle chaîne d'approvisionnement alimentaire tirée par le secteur des biotechnologies (développeurs alimentaires, design moléculaire) et des softwares (systèmes d'opération, IA, bases de données). Cette production affranchie des contraintes géographiques aurait un moindre impact environnemental : en 2035, la réduction du cheptel américain de 75 % libérerait ainsi 60 % des terres aujourd'hui dédiées à l'élevage et à son alimentation, permettant d'autres usages comme le stockage de carbone. En 2030, les émissions de gaz à effet de serre du secteur agricole pourraient alors être réduites (- 35 %), tout comme la consommation d'eau.

Claire Bernard-Mongin, Centre d'études et de prospective

Source : RethinkX

15/10/2019

Des changements de régime alimentaire spécifiques à chaque pays pour répondre aux enjeux climatiques et de disponibilité en eau

Si la nécessité d'adopter des régimes alimentaires moins carnés pour répondre aux défis environnementaux planétaires fait consensus, la proportion dans laquelle cette réduction doit se faire est encore débattue. Une étude publiée dans la revue Global Environmental Change modélise, pour 140 pays, les conséquences de neufs régimes alimentaires sur le climat (empreinte carbone, mesurée par les émissions de gaz à effet de serre) mais également sur la disponibilité en eau, qu'il s'agisse d'eau douce superficielle et souterraine (« eau bleue ») ou d'eau stockée dans le sol provenant des précipitations (« eau verte »).

Ces neuf scénarios de consommation plus ou moins carnée prennent en compte les besoins nutritionnels des populations tels que définis par l'OMS et la FAO (apports caloriques, équilibre en macronutriments). Ils sont comparés, pour chaque pays, avec un scenario de référence (baseline) établi à partir des bilans alimentaires de la FAO (données 2011-2013). Dans les calculs des empreintes environnementales nationales, l'étude intègre aussi l'impact environnemental des produits importés en fonction du pays d'origine, et le gaspillage alimentaire. En revanche, les étapes de transformation, transport et distribution des denrées ne sont pas comprises.

Détail des neuf régimes alimentaires modélisés

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Source : Global Environmental Change

Les résultats détaillés présentent les performances environnementales (GES et eau) par produit, puis par types de régime alimentaire. Des différences considérables entre pays sont attribuables aux modèles de production. Ainsi, l'empreinte carbone du bœuf paraguayen est 17 fois plus élevée que celle de la viande danoise. L'étude confirme qu'un alignement global des consommations sur le régime alimentaire moyen des pays de l'OCDE n'est pas soutenable, augmentant de 135 % l'empreinte en GES et de 47 % les empreintes hydriques. Mais en Inde ou au Pakistan, par exemple, une hausse des consommations en calories ou protéines, actuellement en deçà des recommandations nutritionnelles, peut entrer en tension avec les contraintes environnementales. L'étude insiste alors sur l'intérêt d'une approche par pays, en soulignant les performances environnementales et sanitaires de régimes flexibles tels que ceux aux 2/3 végétarien ou basés sur des produits animaux du bas de la chaîne alimentaire (insectes, petits poissons et crustacés).

Empreinte carbone (kg CO2eq/pers/an), pour une sélection de pays et pour chaque type de régime alimentaire modélisé

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Source : Global Environmental Change

Claire Bernard-Mongin, Centre d'études et de prospective

Source : Global Environmental Change

11:40 Publié dans 1. Prospective, Alimentation et consommation, Climat, Environnement | Lien permanent | Tags : régimes alimentaires, climat, eau |  Imprimer | | | | |  Facebook

06/09/2019

Impacts sur l'agriculture de quatre scénarios politiques pour l'Union européenne à l'horizon 2040

Un article paru dans Land Use Policy en juin 2019 présente les résultats de la modélisation des impacts sur l'agriculture, à l'horizon 2040, de quatre scénarios politiques, développés par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) et adaptés par les auteurs au cas européen. Le premier scénario (A1), libéral, prévoit la suppression de la Politique agricole commune (PAC) et la réduction des taxes à l'importation. Ce scénario conduirait à une réduction des petites et moyennes exploitations et, ainsi, à l'abandon de terres agricoles. De ce fait, la production totale serait en recul, malgré une meilleure efficience des structures restantes. Le scénario euro-sceptique (A2), avec maintien de la PAC et activation de mesures de protectionnisme, maximiserait les niveaux de production, au détriment de l'environnement. Le scénario social-démocrate (B1), remplaçant la politique agricole par le paiement de services écosystémiques aux agriculteurs, obtiendrait des résultats proches de ceux du scénario A1 : en effet, il serait marqué notamment par un abandon de prairies (propices à une mosaïque d'habitats, donc à une biodiversité importante), remplacées par des surfaces boisées plus uniformes. Enfin, le scénario localiste (B2), maintenant la PAC et régulant l'utilisation des terres au niveau local, semble le meilleur compromis, avec un haut niveau de production (1 % inférieur à A2) et les performances environnementales les plus élevées. Sa mise en œuvre nécessiterait de cibler des aides sur les zones agricoles marginales, sensibles à l'abandon des terres.

Modélisation des performances environnementales (indice BFFP) et productives des quatre scénarios prospectifs à horizon 2040, par rapport à l'année de référence 2010

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Source : Land Use Policy

Lecture : le BFFP agrège les mesures des pressions sur la biodiversité des plantes dans trois systèmes de production (terres arables, prairies et cultures permanentes) ; l'indicateur en abscisse somme les productions pour la consommation humaine, pour l'alimentation animale, de biomasse non alimentaire pour produire de l'énergie, et de résidus de cultures permanentes.

Source : Land use policy

Créer un futur alimentaire durable

Sous-titré « un menu de solutions pour nourrir près de 10 milliards d'hommes en 2050 », ce rapport sur les ressources mondiales dédié au futur alimentaire planétaire, paru en juillet 2019, se propose de démontrer qu'il est possible de nourrir le monde de manière durable à cette échéance et en détaille les modalités techniques. Les travaux de recherche et de modélisation ont été portés par le World Resources Institute, l'Inra et le Cirad, aux côtés de la Banque mondiale et des programmes des Nations unies pour le développement (PNUD) et l'environnement (PNUE). Ils proposent cinq leviers d'action pour piloter la transition des systèmes alimentaires : réduction de la demande alimentaire (moins de pertes et de gaspillage, transition démographique), intensification écologique des systèmes de production (gains de productivité, réduction des intrants, maintien de la surface agricole utile actuelle), réduction du cheptel de ruminants couplée à la reforestation des pâturages marginaux, et stimulation de l'innovation technologique.

Source : World Resources Institute

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05/07/2019

La viande détrônée par les produits alternatifs et la viande de synthèse à l’horizon 2040 ?

Le cabinet A.T. Kearney publie une étude prospective sur les conséquences, à 2040, du développement de produits alternatifs sur le marché et la production mondiale de viande conventionnelle : produits vegan et végétariens protéinés classiques, à base d’insectes, imitant la viande, et viande de laboratoire. Malgré des incertitudes concernant les méthodes utilisées, les auteurs avancent quelques pistes prospectives intéressantes.

Le développement de produits alternatifs, imitant les goûts et textures de la viande, bénéficie d’investissements massifs (900 millions de dollars en 2018) et, en parallèle, la viande de laboratoire connaît aussi un engouement important (50 millions d’euros investis en 2018), mais sans commercialisation pour l’instant. Selon les auteurs, ces produits pourraient convaincre de nouveaux consommateurs ne s’identifiant pas au végétarisme et au veganisme, et, ainsi, prendre des parts de marché à la viande classique. Considérant que les modes de production traditionnels ne pourront répondre aux défis écologiques et à la demande croissante (+3 % par an projetés d’ici 2040), ils comparent, sur la base de huit critères, les types de produits et aboutissent aux conclusions suivantes : si les alternatives à la viande peuvent gagner des parts de marché importantes dans les années à venir, c’est la viande de laboratoire qui, à terme, connaîtra la plus forte croissance, rivalisant presque avec la viande traditionnelle en 2040.

Projections de la consommation globale de viande en 2040 (milliards de $)

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Source : A.T. Kearney

Source : A.T. Kearney

18/06/2019

Une étude prospective sur la durabilité de la pêche en haute mer

La pêche en haute mer ne représente que 4 % des captures annuelles mondiales de poisson, mais elle connaît un développement rapide. Les prises hauturières sont ainsi passées de 450 000 tonnes en 1950 à 4,3 millions en 2014, ce qui interroge sur la durabilité de cette activité, comme le font plusieurs chercheurs dans ce document de travail de l'International Institut for Environment and Development.

Leur approche combine prospective et modélisation. Dans un premier temps, des experts ont été mobilisés pour élaborer différents scénarios relatifs au devenir de la pêche hauturière aux horizons 2030, 2050 et 2090. Ces scénarios ont ensuite alimenté un modèle bio-économique visant à quantifier les impacts économiques et écologiques des futurs envisagés.

Structure du modèle bio-économique

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Source : IIED

Trois scénarios ont été retenus et modélisés pour les trois horizons. Le premier fait l'hypothèse d'une coopération internationale renforcée permettant une gestion durable des ressources halieutiques. Le deuxième suppose, à rebours, une montée des nationalismes et des rivalités croissantes, principalement dans les pays riches. Cela se traduit par une exploitation plus intense de la haute mer par les pays développés, chacun d'entre eux cherchant à maximiser les revenus tirés de cette ressource commune. Le troisième scénario anticipe lui aussi un développement de la pêche hauturière, mais plus large puisque les pays à bas revenus y prendraient part également.

Sur le plan économique, la modélisation montre que la pêche en haute mer n'est viable dans aucun des scénarios envisagés, en raison de ses coûts. Dans les deux derniers scénarios, son développement n'est possible que parce qu'elle est subventionnée et emploie des travailleurs sous-rémunérés, voire forcés. Sur le plan écologique, ces mêmes scénarios se traduisent par un fort déclin des stocks de poissons et de leur diversité, en raison d'un effort de pêche important et d'un changement climatique marqué qui impacte la ressource. L'indice d'abondance moyenne des espèces diminuerait ainsi, d'ici 2090, de 29 à 67 % dans ces deux scénarios, contre 3 à 8 % dans le premier. Partant de ces constats, les auteurs appellent à la mise en œuvre rapide d'une gouvernance internationale permettant une exploitation durable de la haute mer.

Mickaël Hugonnet, Centre d'études et de prospective

Source : IIED

10:12 Publié dans 1. Prospective, Climat, Environnement, Pêche et aquaculture | Lien permanent | Tags : iied, pêche, haute mer, durabilité |  Imprimer | | | | |  Facebook

13/06/2019

Un rapport de la délégation à la prospective du Sénat sur l'adaptation aux dérèglements climatiques à l'horizon 2050

En mai 2019, la délégation à la prospective du Sénat a publié un rapport consacré à l'adaptation de la France aux changements climatiques à l'horizon 2050. Prenant acte d'une « réalité présente » et d'une « inexorable aggravation à moyen terme », les auteurs soulignent l'importance cruciale de l'adaptation, moins traitée et mise en avant que l'atténuation. S'ils s'intéressent aux prochaines décennies, l'horizon plus lointain (fin du siècle) est également considéré (projections climatiques à long terme, temporalité des actions).

Temporalité des actions d'adaptation

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Source : Sénat

S'appuyant sur 36 auditions et la mobilisation de diverses publications, le document dresse, dans une première partie, un panorama des impacts actuels et à venir du changement climatique (hausse des températures, transformation du régime des précipitations, etc.). Il en détaille différents effets : sanitaires (ex. : prolifération de certaines algues), sur la sécurité des biens et des personnes (ex. : modification du régime de risques naturels), sur la ressource en eau (ex. : baisse de la recharge des nappes) et sur les activités économiques. L'agriculture figure au premier rang des secteurs touchés : sécheresses, stagnation ou plus grande variabilité interannuelle des rendements, modification des qualités organoleptiques des produits, problématiques de santé végétale et animale, etc.

La deuxième partie est consacrée aux moyens de « faire face » à ces dérèglements, alors que la mobilisation des acteurs publics (État et collectivités) est jugée encore « trop modeste ». Divers défis sont identifiés, parmi lesquels celui d'une approche systémique dans la conception des politiques d'adaptation : par exemple, une telle politique pour l'agriculture ne peut être menée sans travailler à l'évolution du système et des conduites alimentaires. Les auteurs formulent ainsi un ensemble de recommandations de portée générale.

Enfin, la troisième partie s'intéresse à quatre chantiers d'adaptation sensibles : territoires vulnérables, bâti et urbanisme, politiques de l'eau, agriculture. Dans ce dernier cas, les auteurs recommandent en particulier une meilleure rémunération des services agro-environnementaux (2nd pilier de la PAC), un traitement « responsable » des questions d'irrigation (stockage de surface conditionné à des pratiques plus économes et respectueuses de la biodiversité) et le renforcement des mécanismes de couverture assurantielle (prenant en compte les efforts d'adaptation des exploitants).

Julia Gassie, Centre d'études et de prospective

Source : Sénat

Prospective « Zéro émission nette (ZEN) 2050 » : imaginer et construire une France neutre en carbone

L'association française des entreprises pour l'environnement (EpE) a publié, en mai 2019, les résultats d'une prospective sur la neutralité carbone de la France métropolitaine en 2050, compatible avec la croissance économique. Menée par 27 entreprises membres, assistées par un consortium d'experts (Enerdata, Solagro, Carbone 4, Cired), et partagée avec différentes parties prenantes (ONG, scientifiques, organisations professionnelles, etc.), cette étude contribue, selon ses auteurs, à une « appropriation collective » du sujet.

Le rapport s'ouvre sur une analyse de l'évolution des modes de vie, avec la présentation de neuf portraits de ménages français en 2050, caractérisés par leurs besoins de consommation – et donc des niveaux d’émissions de gaz à effet de serre (GES) – et leur motivation à évoluer vers un mode de vie moins carboné. Le document propose ensuite une analyse systémique puis multi-sectorielle des efforts de réduction des GES, afin d'atteindre un niveau d'émissions résiduelles de 100 MtC02eq/an en 2050, ces émissions étant compensées par un puits de carbone équivalent.

Émissions de GES en France (2015-2050, MtCO2eq), par secteurs

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Source : EpE

Le secteur agriculture et alimentation devrait réduire de moitié ses émissions (42 MtC02eq/an en 2050 contre 92 aujourd'hui). La trajectoire proposée par les auteurs nécessite d'amplifier certaines tendances alimentaires : réduction du gaspillage et de la consommation de viande. Côté production, l'effort consisterait en la forte limitation des engrais azotés (- 80 % d'émissions de N2O), l'amélioration de l'efficacité énergétique et la méthanisation des effluents d'élevage (70 %), dans le cadre d'un modèle prônant la qualité alimentaire et combinant agro-écologie et agriculture de précision. Une extension modérée de la forêt, la limitation de l'artificialisation des terres et la séquestration du carbone dans les sols agricoles doubleraient la capacité actuelle de capture du carbone. Enfin, la biomasse agricole, forestière et issue des déchets remplacerait en partie les énergies fossiles (biogaz, agro-carburants, biométhane, bois-énergie), à hauteur de 336 TWh/an, face à une demande estimée à 944 TWh/an en 2050.

Le rapport souligne enfin le rôle structurant de la biomasse pour la transition climatique. Il préconise une gouvernance intersectorielle, encadrée localement et nationalement, pour gérer les concurrences entre les usages de la biomasse, le marché ne pouvant faire seul cet arbitrage.

Claire Bernard-Mongin, Centre d'études et de prospective

Source : EpE

15/05/2019

Des biocarburants pour le transport aérien, une alternative de plus en plus crédible

Des chercheurs de Berkeley ont récemment montré que l'emploi de biocarburants, à base de sorgho fourrager, dans le transport aérien pourrait devenir économiquement intéressant. L'enjeu est immense compte tenu de la consommation en énergie de ce secteur et de son impact sur les émissions de gaz à effet de serre (GES). Leurs résultats sont publiés dans Energy & Environmental Science.

Les auteurs se sont appuyés sur les avancées obtenues au sein du Joint BioEnergy Institute en matière de décomposition de la cellulose, dont les coûts ont été très réduits par l'utilisation d'un processus intégré de déconstruction de la biomasse à base de liquide ionique à haute densité. Ils se sont focalisés sur la production de molécules offrant, en outre, un meilleur rendement que les carburants actuels pour avions.

Ils ont quantifié et comparé les prix de revient des différents produits obtenus, et mesuré les impacts en matière de GES de chacune des cinq voies technologiques modélisées sur l'ensemble du cycle de vie. Afin de déterminer le process le plus performant, plusieurs options techniques ont été testées pour les différents types de liquide ionique (servant à décomposer la cellulose en sucres) et de fermentation (aérobie, anaérobie). Enfin, les rendements des différentes voies ont été fixés soit à leur niveau actuel, conforme à la littérature, soit à leur niveau théorique, une fois tous les freins levés.

Représentation de l'ensemble de la chaîne de production des carburants à partir de sorgho fourrager

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Source : Energy & Environmental Science

Cette recherche montre que le coût de revient des carburants est fortement tributaire de la qualité de la biomasse (provenant du sorgho) et du rendement du process de transformation. En se rapprochant des rendements théoriques, les biocarburants pourraient quasiment s'aligner sur les cours projetés pour les carburants fossiles à l'horizon 2050. La valorisation de la lignine, sous-produit du bioraffinage, et la mise en place de crédits carbone, pour le secteur du transport aérien, rendraient l'alternative économiquement rentable. Enfin, les performances supérieures de ces carburants de nouvelle génération pourraient se traduire par une consommation moindre, justifiant une prime de quelques cents par litre.

Muriel Mahé, Centre d'études et de prospective

Source : Energy & Environmental Science

13:08 Publié dans 1. Prospective, Biomasse/Biocarburants | Lien permanent | Tags : sorgho, biocarburants, transport aérien |  Imprimer | | | | |  Facebook

Réduire les écarts de rendement pour assurer l'autosuffisance chinoise en riz : perspectives à l'horizon 2030

Réalisée par une équipe de chercheurs chinois (Huazhong Agricultural University) et américains (University of Nebraska-Lincoln), une étude publiée dans la revue Nature Communications fournit une estimation spatialisée du potentiel de production du riz en Chine. Le « rendement potentiel » correspond à celui qui serait obtenu en l'absence de facteurs limitant la production (eau, éléments fertilisants) et d'ennemis des cultures (maladies, ravageurs, etc.). L'écart de rendement (yield gap) est égal à la différence entre ce rendement potentiel et le rendement actuel.

Les chercheurs ont suivi, à cette fin, le protocole ascendant GYGA (Global Yield Gap Analysis), qui consiste à partir des données les plus fines, au niveau local, et à les agréger à une échelle spatiale régionale, puis nationale. Ils ont mobilisé une grande variété de sources de données (administration météorologique chinoise, NASA, etc.). Les rendements potentiels ont été simulés avec le modèle de culture du riz ORYZA, spécialement calibré pour la Chine pour les besoins de l'analyse. Enfin, une autre particularité de l'étude est de distinguer les systèmes de riziculture simple (une récolte annuelle) et double (deux récoltes annuelles).

Rendements actuels et écarts de rendement du riz en Chine, pour les systèmes de riziculture en simple (a et c) et double (b et d) récolte

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Source : Nature Communications

À l'échelle nationale, le rendement potentiel du riz est estimé à 9,8 t/ha, à comparer à un rendement actuel de 6,8 t/ha, soit un yield gap de 3 t/ha (ou 69 % du rendement potentiel). Cet écart est plus important en double récolte qu'en simple, et il présente des variations géographiques notables. Des scénarios d'évolution des rendements à l'horizon 2030 sont calculés : stagnation au niveau actuel (scénario 1) ; augmentation au rythme actuel jusqu'à un plafond égal à 80 % (scénario 2) ou 75 % (scénario 3) du rendement potentiel ; augmentation en double récolte plus rapide qu'aujourd'hui, jusqu'au plafond de 75 % du rendement potentiel. L'autosuffisance n'est assurée en 2030 que dans les scénarios 2 et 4 (cf. tableau ci-dessous). Selon les auteurs, ces résultats suggèrent un ciblage des efforts de R&D sur les systèmes à double récolte et sur certaines provinces, en raison de leur écart de rendement plus important.

Rendements et production des systèmes rizicoles en simple et double récolte en Chine et production nationale totale pour 4 scénarios à l'horizon 2030

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Source : Nature Communications

Julien Hardelin, Centre d'études et de prospective

Source : Nature Communications

13:05 Publié dans 1. Prospective, Mondialisation et international | Lien permanent | Tags : riz, chine, rendements |  Imprimer | | | | |  Facebook

07/05/2019

Le transport maritime, principal vecteur de dissémination des espèces invasives marines à l'horizon 2050

Des chercheurs québécois de l'université McGill sont arrivés à cette conclusion en couplant des modèles i) de projection du transport maritime à l'échelle mondiale, ii) de changement climatique et iii) de dissémination des espèces invasives par les navires. S'appuyant sur les données du système de géolocalisation des bateaux, ils ont élaboré un modèle de gravité sans contrainte expliquant 90 % des fluctuations du trafic à partir de variables socio-économiques. Il est détaillé par catégories de navire (vraquier, porte-conteneurs, etc.), chacune générant différents niveaux de dissémination d'espèces invasives, par les eaux de ballast, les emballages en bois, les coques, etc.

À l'horizon 2050, les auteurs projettent une augmentation du trafic de 240 à 1 200 % par rapport à 2014, à comparer avec les 260 % constatés entre 2006 et 2014. Le profil des échanges évoluerait sensiblement, avec une explosion des flux vers les continents africain et asiatique. Ces projections, réalisées selon différentes hypothèses de croissance économique et démographique, sont croisées avec les scénarios du GIEC, pour tenir compte de l'évolution des « distances environnementales » entre les écosystèmes des grandes régions, présentant des caractéristiques plus ou moins proches. Les auteurs montrent alors que le développement du trafic maritime serait intégralement responsable de l'augmentation du risque de dissémination (multiplié par 3 à 20 selon le scénario), alors que le changement climatique n'aurait pas d'influence ici.

Trafic maritime en 2014 (en haut) et évolution entre 2014 et 2050, en fonction du dynamisme (faible au milieu, fort en bas) de l'économie et des échanges

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Source : Nature Sustainability

Source : Nature Sustainability

18/04/2019

Neutralité carbone pour l'agriculture européenne en 2050 : comment y parvenir ?

L'Institut pour une politique européenne de l'environnement (IEEP) a publié, en février 2019, un rapport sur les pistes pour parvenir à la neutralité carbone de l'agriculture en 2050. Ce travail s'inscrit dans le cadre d'une réflexion plus large lancée par la Fondation européenne pour le climat (ECF) sur les trajectoires pouvant mener à une Europe décarbonée à cet horizon temporel, et dans le contexte de l'Accord de Paris. Dans l'Union européenne, l'agriculture produisait en 2016 10 % des émissions totales de gaz à effet de serre (GES), avec de très fortes variations nationales (de 3 à 33 %).

Les auteurs dressent d'abord le bilan d'une quinzaine d'exercices de prospective récents, menés à l'échelle européenne ou nationale, sur l'évolution du secteur agricole à l'horizon 2030 ou 2050, en comparant les trajectoires de décarbonation anticipées. Deux constats s'imposent : i) il n'y a pas de consensus sur les leviers les plus efficaces de réduction des GES, ni sur l'ampleur de ces réductions, ii) aucun des scénarios n'atteint une neutralité carbone à 2050. Les auteurs estiment l'écart à l'objectif de neutralité entre 323 à 565 MtCO2eq.

Comparaison des études prospectives et de leurs scénarios les plus ambitieux, pour le secteur agricole, en termes de réduction d'émissions de GES, aux horizons 2030 et 2050

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Source : IEEP

Les auteurs considèrent ensuite quatre scénarios plus ambitieux (CTI 2050 roadmap tool, figure ci-dessous), via un élargissement du périmètre de comptabilisation des émissions de GES aux stocks de carbone des sols et de la biomasse, actuellement hors inventaire CCNUCC pour l'agriculture. Ils prennent aussi en compte l'optimisation de trois facteurs de réduction : gains d'efficacité au niveau de la production, changement du mix agricole, stockage du carbone dans les sols agricoles. Les deux premiers scénarios reposent uniquement sur des mesures d'efficacité (scénario 1) et de changements de production (2), le troisième combine les deux approches (3). Tous les trois permettent de réduire la surface arable nécessaire à la production agricole, alors utilisée en prairie permanente. Le quatrième scenario est similaire au troisième, le surplus de terres arables étant converti en forêt.

Potentiel schématique de réduction des GES pour le secteur agricole à horizon 2050, selon les quatre scénarios (CTI 2050 roadmap tool)

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Source : IEEP

Selon les auteurs, sous l'hypothèse de la permanence des capacités de stockage, ce n'est qu'en procédant à un changement massif d'usage des sols agricoles vers la forêt et les prairies permanentes qu'il sera possible d'approcher la neutralité carbone. Toutefois, même dans le scénario 4, il restera 90 MtCO2eq/an à compenser. Enfin, le rapport reconnaît que la neutralité carbone peut se retrouver en concurrence avec d'autres objectifs environnementaux (ex. : biodiversité) ou socio-économiques.

Claire Bernard-Mongin, Centre d'études et de prospective

Source : IEEP

10:32 Publié dans 1. Prospective, Climat | Lien permanent | Tags : changement climatique, neutralité carbone, 2050, ieep |  Imprimer | | | | |  Facebook