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Contribution de l’agriculture africaine au changement climatique et potentiel d’atténuation (version longue)

Les activités agricoles sont souvent pointées du doigt comme étant responsables en grande partie de l’augmentation des émissions de gaz à effet de serre et donc du réchauffement climatique. Si la contribution de l’agriculture et de l’élevage africains à ce phénomène demeure faible, comment son potentiel d’atténuation peut-il être valorisé ?

Quelle contribution de l’agriculture africaine aux émissions de gaz à effet de serre ?
Les émissions de gaz à effet de serre (GES) mondiales ont atteint, selon le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (Giec), 49 Gt d’équivalent CO2 en 2004. Le dioxyde de carbone (CO2) constitue les ¾ de ces émissions, contre 14% pour le méthane (CH4) et 8% pour l’oxyde nitreux (N2O). La comptabilité des émissions de GES utilisée par la convention cadre des Nations Unies sur le changement climatique (CCNUCC) comprend 5 grands secteurs : énergie, industrie, agriculture, utilisation des terres, changement d’affectation des terres et foresterie (UCATF) et déchets. L’énergie est, mondialement, le secteur prédominant, avec près de 47% des émissions, suivi de l’industrie (19%), de l’UCATF (17%) et de l’agriculture (14%) (voir Figure 1).

Figure 1 : Les émissions de GES dans le monde en 2004

(a) Émissions annuelles de GES anthropiques dans le monde, 1970–2004 ; (b) Parts respectives des différents GES anthropiques dans les émissions totales de 2004, en équivalent-CO2. (c) Contribution des différents secteurs aux émissions totales de GES anthropiques en 2004, en équivalent-CO2.
Source : 4ème rapport d’évaluation du GIEC (2007)

Tous les pays ne contribuent pas de la même façon à l’émission de GES. La Carte 1 montre qu’aujourd’hui encore, malgré l’importance croissante des pays émergents (et notamment de la Chine, qui a depuis peu remplacé les États-Unis comme principal pays émetteur de GES), les pays développés restent les principaux responsables du réchauffement climatique. L’Afrique n’émet que 1,2 Gt de CO2, soit à peine 4% du total mondial. Parmi les 25 pays responsables de 83% des émissions, un seul est africain : l’Afrique du Sud (WRI, 2005).

Carte 1 : Variations des émissions de CO2 dues à l’énergie à travers le monde

Source : PNUD, 2007

Les différences entre les pays sont encore plus criantes si l’on considère les émissions par habitant. L’État du Texas, peuplé de seulement 23 millions d’habitants, affiche des émissions de CO2 supérieures à l’ensemble de l’Afrique subsaharienne, qui est peuplée de 690 millions d’individus (PNUD, 2007) ! L’ensemble des pays africains, à l’exception de la Libye et de l’Afrique du Sud, ont des émissions par habitant inférieures à la moyenne mondiale (voir Figure 2).

Figure 2 : les taux d’émissions par personne en Afrique, en comparaison avec les émissions d’autres pays

La contribution de l’agriculture africaine aux émissions de GES
Il faut dans un premier temps expliquer ce que l’on entend par UCATF (ou CATF), car la façon dont ce secteur est comptabilisé, indépendamment des activités agricoles, fait débat. En effet, l’utilisation des terres et le changement d’affectation des terres provoque des émissions de CO2 quand il correspond à la mise en culture de forêts ou de prairies ; en revanche, il permet le stockage du carbone dans les cas de déprise agricole ou de reforestation. Ce secteur peut donc avoir un effet positif ou négatif sur les émissions de GES (cf. graphique 1). Ainsi, dans les systèmes d’agriculture de défriche-brûlis, par exemple, la séparation entre secteur agricole et UCATF semble bien peu pertinente.

Les pays africains émettent, hors secteur UCATF, environ 1,6 Gt de CO2 par an . Les émissions de CO2 provenant des combustibles fossiles sont prédominantes (43%) au niveau continental, mais le N2O et surtout le CH4 - émis essentiellement par l’agriculture - concentrent 80% des émissions de GES de l’Afrique sub-saharienne hors Afrique du sud. Cette répartition des GES reflète à la fois le faible développement des services énergétiques et l’importance de l’agriculture dans l’économie de ces pays.

Graphique 1 : Importance des principaux GES (hors CATF) en Afrique

Source des données : UNFCCC, 2005

L’agriculture africaine, participe à hauteur de 0,59 Gt de CO2 par an (cf. Graphique 2), soit environ 1,5% des émissions mondiales et 10% des émissions mondiales du secteur agricole.

Graphique 2 : Emissions de GES des pays africains par secteur, en Gt de CO2 et en % du total hors CATF

Source des données : UNFCCC, 2005

La part de l’agriculture dans les émissions de GES des pays africains est de 37% mais varie fortement selon les pays (voir Carte 2) et reflète essentiellement la part de l’agriculture dans le PIB. Elle n’est donc pas liée aux différents milieux ou aux modes d’exploitation agricole.

Toutefois, les chiffres du secteur agricole ne correspondent qu’aux émissions directement imputables à l’agriculture ; une partie des impacts de l’agriculture est comptabilisée dans d’autres secteurs tels que l’énergie (utilisée pour le transport, la climatisation, etc.), l’industrie (production d’engrais) ou le secteur UCATF. Si les émissions correspondant à l’énergie et à l’industrie peuvent être considérées comme relativement peu importantes au regard des émissions globales de GES par l’agriculture, il n’en va pas de même de celles liées à l’UCATF.
Parmi les 43 pays africains ayant communiqué des données à la Convention cadre sur les changements climatiques, 23 présentent un secteur agriculture + UCATF puits nets de carbone (voir Carte 3), alors que pour 14 pays, au contraire, le secteur UCATF seul est émetteur net de GES.

On constate donc que l’agriculture africaine est très peu émettrice de GES à l’échelle mondiale, et qu’elle dispose en plus d’un potentiel important d’atténuation au travers du secteur UCATF. Pourquoi les groupes d’experts sur le changement climatique voient-ils alors un tel enjeu dans la limitation des émissions des GES du secteur agricole africain ? C’est que l’Afrique va devoir augmenter rapidement sa production alimentaire, afin de faire face à la fois à la sous-alimentation chronique actuelle et à l’augmentation de populations dans les années à venir. Promouvoir une agriculture sobre en carbone est donc un enjeu important, qui amène à explorer l’ensemble des pistes du potentiel d’atténuation des émissions de GES par le secteur agricole africain.

Le potentiel d’atténuation de l’agriculture africaine

Réduire les émissions de CH4 et N2O : les émissions de méthane, qui représentent plus de la moitié des émissions de GES de l’Afrique sub-saharienne, hors Afrique du sud, sont essentiellement dues à la fermentation entérique des ruminants et aux déjections des élevages.

Améliorer l’alimentation des ruminants pour réduire la fermentation entérique.
Les ruminants (vaches, moutons…) ont un système digestif comportant un rumen qui permet la digestion microbienne des aliments riches en cellulose (fourrages) et conduit à la production de méthane : c’est ce qu’on appelle la fermentation entérique. Ces émissions de méthane varient selon le type d’animal et son alimentation. Elles sont d’autant plus importantes que l’alimentation est riche en fibres et pauvre en éléments facilement digestibles.
Les bovins élevés exclusivement sur des pâturages sont donc plus émetteurs de CH4 que ceux recevant des compléments alimentaires riches en énergie. Améliorer l’alimentation des animaux permet donc à la fois d’augmenter la production (de lait, de viande) par animal et de réduire les émissions de méthane. Toutefois, il ne faut pas oublier de comptabiliser les émissions de GES inclues dans les compléments alimentaires utilisés pour vérifier si, au final, le bilan est positif.
Par ailleurs, dans beaucoup de pays africains, changer l’alimentation des animaux n’est pas toujours économiquement viable, ni pertinent : les ruminants sont les seuls animaux à pouvoir digérer les fibres et à mettre ainsi en valeur les grandes étendues de prairies naturelles présentes sur le continent africain, notamment en zone semi-aride où l’agriculture est fortement limitée par les conditions naturelles.
Les améliorations de l’alimentation animale doivent donc être définies en fonction des potentiels locaux. Dans le cas des systèmes associant agriculture et élevage, cela peut passer, notamment en saison sèche, par une complémentation alimentaire à base de cultures locales ou de fourrages conservés de façon à maximiser leur digestibilité (foin, ensilage). Pour les systèmes pastoraux, les stratégies facilitant la mobilité des troupeaux sont essentiels pour adapter la charge animale à l’état des pâturages et donc favoriser une meilleure alimentation (IRAM, 2006).

Favoriser la décomposition aérobie des déjections animales.
Les déjections des animaux (ruminants ou non) sont soit éparpillées dans les pâturages, soit utilisées sous forme de fumier pour amender les sols cultivés. Leur décomposition par les microorganismes, lorsqu’elle a lieu en milieu anaérobie, est particulièrement émettrice de CH4.
Les systèmes d’élevage produisent d’autant plus de CH4 qu’ils sont intensifs et impliquent de fortes concentrations en déjections, notamment sous forme liquide. Dans ce cas, les émissions de méthane peuvent être considérablement réduites si le fumier est composté ou bien s’il est épandu rapidement sur les sols (FAO, 2008). Les systèmes d’élevage sur pâturage, eux, sont peu émetteurs, car les excréments dispersés sont décomposés sous forme aérobie.

Améliorer la gestion de l’azote pour limiter le N2O émis par les sols agricoles
Le N2O émis par les sols agricoles provient, pour l’essentiel, des engrais azotés utilisés pour assurer de hauts rendements aux cultures. Une autre partie provient du stockage et de l’épandage des excréments animaux sur les cultures. Les conditions anaérobies (irrigation, mauvais drainage) favorisent la dénitrification et les émissions de N2O.
Des apports azotés trop faibles limitent la production de biomasse, ce qui incite souvent à augmenter la proportion d’azote dans la nutrition des plantes et des animaux. Toutefois, seule une partie de l’azote est assimilée par les êtres vivants et ce taux d’assimilation chute rapidement lorsque la teneur en azote augmente. Ainsi, si les plantes assimilent de 30 à 70% de l’azote disponible, les animaux n’en assimilent que 5 à 20% (FAO, 2006). Or, des apports azotés trop importants n’améliorent pas la production ; par contre, ils augmentent la quantité d’azote présent dans le sol et dans les réservoirs aquatiques (par les engrais ou indirectement au travers des excréments animaux) et, par conséquent, les quantités de N2O émises.
La diminution des émissions de N2O passe donc par une meilleure gestion du cycle de l’azote permettant de maximiser son efficience. Les paysans africains utilisent peu d’engrais chimiques, souvent trop chers et trop risqués, notamment pour l’agriculture vivrière. Il est donc essentiel que les systèmes agricoles permettent à la fois un captage efficace de l’azote, au travers des plantes fixatrices (légumineuses), et son recyclage au travers de la réalisation de compost ou grâce aux associations agriculture/élevage.

Favoriser le piégeage du carbone : Bien que le méthane et l’oxyde nitreux contribuent fortement aux émissions africaines de GES, le potentiel de réduction de leurs émissions est faible dans la plupart des systèmes agricoles : en effet, ceux-ci n’utilisent pas ou peu d’engrais azotés, favorisent déjà le recyclage des nutriments et les alternatives pour alimenter les animaux sont limitées. En contrepartie, agir sur le cycle du carbone présente un potentiel important, non seulement en favorisant la réduction des émissions de CO2, mais surtout en permettant le stockage du carbone dans les sols et la biomasse. Cela représenterait 89% du potentiel d’atténuation technique de l’agriculture (FAO, 2009).

Réduire les émissions de CO2
Les émissions de CO2 par l’agriculture sont dues en grande partie aux changements d’utilisation des sols, en particulier à la mise en culture des forêts ou des prairies. Elles ont aussi pour cause la surexploitation des ressources naturelles, qui provoque la réduction de la teneur en carbone des forêts, des pâturages ou des sols agricoles.
La réduction des émissions passe par la diminution de la déforestation. Celle-ci a des causes multiples, qu’il convient d’analyser avec attention pour déterminer les actions propres à freiner la déforestation. Par exemple, dans les zones où un front pionnier d’agriculteurs est à l’origine de la déforestation, le développement de systèmes agricoles plus intensifs est souvent la solution la plus évidente pour préserver la forêt et garantir la sécurité alimentaire des agriculteurs. Il faut toutefois vérifier que les nouveaux systèmes – susceptibles d’impliquer le recours à des engrais azotés ou le développement de l’élevage - sont effectivement moins émetteurs de GES que les anciens.

Favoriser les puits de carbone
Le potentiel mondial de séquestration du carbone a été évalué entre 4 et 5,4 Gt de CO2, c’est à dire environ 1/3 des émissions des secteurs agriculture et CATF réunis (voir Tableau 1).

Tableau 1 : Potentiel mondial de séquestration du carbone

Source : FAO, 2007

Les forêts permettent de stocker de grandes quantités de carbone à l’hectare, en particulier dans les écosystèmes qui produisent naturellement une forte biomasse. Les différentes actions possibles sont la reforestation au sens strict (plantation d’arbres dans des zones non couvertes par des forêts), la lutte contre la dégradation des forêts ou la gestion durable des forêts.
Les prairies et les savanes occupent une grande partie du continent africain, en particulier dans les zones semi-arides. La présence d’herbivores ainsi que le passage régulier des feux de brousses sont essentiels à l’équilibre de ces écosystèmes. Certains écosystèmes sont toutefois menacés par l’intensification des usages et notamment par le surpâturage. Dans les systèmes pastoraux transhumants, la mobilité favorise l’adaptation de la charge animale au potentiel variable – dans l’espace et le temps - des différentes zones, et limite ainsi les risques de surpâturage. Même si le stockage du carbone dans les sols des zones semi-arides est lent, les surfaces en jeu ainsi que la forte stabilité du carbone sous climat sec rendent les savanes propices à la séquestration du carbone. Pour les sols les plus dégradés, la gestion de la charge animale doit être complétée par une réhabilitation des bassins versants et un contrôle de l’érosion.
Les sols cultivés, quant à eux, voient leur teneur en carbone diminuer progressivement par minéralisation de la matière organique, en particulier sous l’influence des labours. En milieu tropical humide, le taux de minéralisation de l’humus est très important et la teneur en matière organique des sols mis en culture baisse rapidement. Parmi les pratiques qui concourent au maintien et à l’augmentation de la teneur en matière organique des sols, on peut citer :
§ Les pratiques qui favorisent une forte production de biomasse : les associations de cultures, qui contribuent à une utilisation optimale de la lumière et des nutriments par unité de surface ; l’irrigation, qui permet d’augmenter la biomasse produite annuellement ;
§ Les transferts de matière organique : c’est le cas avec les contrats de vaine pâture, l’épandage de fumier ou de compost ;
§ Les techniques qui limitent la minéralisation de la matière organique du sol : couverture morte, engrais verts, semi-direct etc.
§ Les techniques de lutte contre l’érosion et de remise en état des terres dégradées.
Il est intéressant de noter que ces pratiques d’atténuation ont aussi un fort potentiel d’amélioration de la production.
Les agrocarburants : le développement de cultures pour la production d’agrocarburants est aussi un moyen de diminuer les émissions globales de GES par substitution de combustibles fossiles. Toutefois, ce développement doit soumis à deux conditions importantes :
§ Vérifier que le bilan carbone du développement des agrocarburants, en prenant en compte les effets induits par le déplacement ou l’intensification des cultures préexistantes, est positif ;
§ Analyser l’impact des agrocarburants sur les systèmes de vie des agriculteurs, et en particulier sur leur sécurité alimentaire.

Conclusion
L’atténuation des émissions de GES dans le secteur agricole africain passe par une utilisation plus efficace des cycles du carbone et de l’azote, de façon à produire une grande quantité de biomasse avec des quantités d’intrants (engrais, combustibles fossiles) limités. Pour cela, il est important de favoriser les systèmes de culture permettant de maximiser l’utilisation de l’énergie photosynthétique et la fixation d’azote par les légumineuses. De plus, les systèmes doivent limiter les pertes de carbone et d’azote et favoriser leur recyclage (gestion aérobie des déjections animales, couverture du sol pour éviter la minéralisation du carbone etc.).
En fonction des situations agraires, différentes stratégies permettant le piégeage du carbone ou la réduction des émissions de gaz à effet de serre, mais également une amélioration des conditions de vie des paysans, seront à définir au cas par cas : associations agriculture-élevage, systèmes agro-forestiers etc.
Cela implique de « générer des informations précises sur les émissions issues de différents systèmes de production, produits et zones agroécologiques, afin de déterminer les mesures d’atténuation les plus efficaces et permettre des choix stratégiques en connaissance de cause. Il faut encourager la recherche systématique sur des pratiques et techniques d’atténuation appropriées pour permettre aux agriculteurs et aux habitants de la forêt de contribuer à réaliser les objectifs d’atténuation. » (FAO, 2009, p.15)

Bibliographie
CDEAO-CSAO/OCDE, 2007 : Atlas de l’intégration régionale en Afrique de l’Ouest, Le Climat et les changements climatiques. Série environnement.

IEPF, 2009 (Institut de l’énergie et de l’environnement de la Francophonie) : Négociation Climat pour Toute l’Afrique Réussie (NECTAR) - Etude sectorielle qualitative pour le secteur agricole.

FAO, 2006 : Livestock’s long shadow : environmental issues and options. Rome.

FAO, 2008 : Climate change and food security : a framework document. Rome.

FAO, 2009 : Profil sur le changement climatique, Rome,
http://www.fao.org/docrep/012/i1323f/i1323f00.htm

IRAM, 2006 : La mobilité pastorale et sa viabilité : Entre atouts et défis. Note thématique n° 3 http://www.iram-fr.org/documents/note_thematique_iram_03.pdf

PNUD, 2007 : Rapport mondial sur le développement humain 2007/2008 La lutte contre le changement climatique : un impératif de solidarité humaine dans un monde divisé.

UNFCCC, 2005 (Convention-cadre des Nations-Unies sur les changements climatiques) : les inventaires des émissions anthropiques par les sources et des absorptions par les puits de gaz à effet de serre. Sixième compilation-synthèse des communications nationales initiales des Parties non visées à l’annexe I de la Convention. FCCC/SBI/2005/18/Add.2, 25 octobre 2005

WRI, 2005 (World Resources Institute) : Navigating the Numbers Greenhouse Gas Data and International Climate Policy.

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