Développement de  connaissances nouvelles permettant d’accompagner la transition agro-écologique des élevages laitiers bretons dans un contexte de changement climatique
Acronyme : DAIRY-FIT - GRAINE 2023
Programme : GRAINE (Phase 2) - Production, valorisation des biomasses et préservation des écosystèmes 
Mots-clés : Changement climatique / Sols / Agriculture / Forêt
Contexte : L’élevage français est soumis à plusieurs enjeux clés : 1) se renouveler alors que le métier d’éleveur est devenu moins attractif, 2) garantir à la France sa souveraineté alimentaire alors que les marchés deviennent plus ouverts aux importations et que le changement climatique rend les conditions de production plus aléatoires, 3) contribuer à une agriculture décarbonée pour répondre à l’objectif de neutralité carbone en 2050 de la stratégie nationale bas-carbone (CRA, 2023), 4) pouvoir quantifier et faire valoir ses externalités positives qui vont certainement de plus en plus conditionner le versement des subventions de la PAC (Cour des comptes, 2023). La filière bovine laitière est concernée par ces enjeux, avec une concentration du cheptel laitier et de la production dans le croissant laitier dont la Bretagne fait partie (Agreste, 2023) et au cœur de ce projet. Cette région doit répondre à un enjeu supplémentaire de reconquête de la qualité des eaux. Elle est classée en zone vulnérable vis à vis du paramètre nitrates depuis 1994 et a mis en place un 6ème programme d’actions. En Bretagne, les exploitations laitières possèdent des prairies le plus souvent d’association, et font pâturer leurs vaches plus de 7 mois de l’année. Elles ont le plus souvent recours au maïs ensilage pour alimenter leur troupeau, avec une majorité d’exploitations qui comptent plus de 30% de maïs dans leur surface fourragère principale (SFP) (Agreste, 2023). Entre 2010 et 2020, les exploitations laitières bretonnes ayant fortement recours au maïs (≥30% de maïs dans la SFP) se sont agrandies en surface et en cheptel plus fortement que les autres exploitations, montrant une tendance à l’intensification avec une production laitière rapportée à l’hectare (ha) de SFP qui dépasse 7 800 litres. A l'opposé, le nombre d'exploitations ayant peu recours au maïs ensilage (<20% de maïs dans la SFP) a augmenté, sans doute encouragé par les mesures agroenvironnementales. En moyenne, la production laitière de la région Bretagne s’est intensifiée en 10 ans avec un gain de 400 L/ha SFP. Cela reste néanmoins nettement inférieur à l’intensification observée dans les régions Pays de la Loire et Normandie. La Bretagne est la région où la surface agricole utile (SAU) des exploitations laitières qui est fertilisée avec des effluents organiques est la plus élevée (61 %, contre 52 % à l’échelle nationale). Quasiment toutes les exploitations laitières bretonnes épandent des effluents solides ou liquides, avec près d’un tiers des exploitations qui enfouissent directement ces effluents. La fertilisation minérale reste de mise, hormis pour les exploitations bio herbagères. Toutefois la part des exploitations laitières utilisant des engrais minéraux a diminué depuis 10 ans ainsi que la part de la SAU qui en reçoit. De façon générale, les exploitations laitières françaises sont très autonomes en fourrages et beaucoup moins en concentrés. La pratique du pâturage et l’utilisation de maïs ensilage influencent le degré d’autonomie alimentaire et la production laitière des exploitations laitières bretonnes. Le système d’alimentation des animaux dans ces exploitations, notamment la part d’herbe, conditionne également beaucoup leurs externalités positives (fonction nourricière, stockage du carbone dans le sol des surfaces cultivées, santé des sols, maintien de la biodiversité) et négatives (émissions de GES, pollution de l’eau et de l’air, consommation énergétique), mais aussi leurs réponses adaptatives et leur résilience face aux aléas climatiques (Inosys Réseaux d’élevage, 2020). Comparer, dans un contexte de changement climatique, la performance nourricière et environnementale ainsi que la résilience des exploitations laitières suivant leur système fourrager et leur importance dans le territoire doit permettre d’éclairer les décisions publiques et d’accompagner la transition agro-écologique de l’élevage laitier. Au sein de la région Bretagne, il existe des différences de dynamique laitière, certains territoires comme le Pays de Fougères étant toujours fortement laitier et d’autres comme Oust Brocéliande Communauté voyant l’élevage laitier reculer au profit d’autres productions. Les connaissances produites pourront faire l’objet d’échanges privilégiés avec les acteurs des EPCI de territoires où l’élevage laitier ne tient pas la même place. Elles pourront alimenter notamment la réflexion conduite dans les projets alimentaires territoriaux et les plans climat air énergie de ces territoires, et apporter des éléments à la démarche de labellisation de la qualité des eaux du bassin Rennais « Terres de Sources ». Ce projet est en continuité avec le projet CarSolEl (2018-2021, financeur : ADEME) ayant pour objectif le développement d’une méthode et d’un référentiel sur les flux de carbone dans les sols agricoles des territoires d’élevage bovin. Il est également en continuité avec le projet exploratoire REDELAC (2023-2024, financeur: INRAE) ayant pour objectif de tester une méthodologie afin d’étudier la résilience et la durabilité des exploitations laitières de plaine face aux aléas climatiques.
Description : Pour atteindre les objectifs fixés, le projet s’étalera sur 4 années. Il s’appuiera en partie sur une approche actuellement en cours de test pour le Pays de Fougères et des exploitations laitières types au système fourrager contrasté, menée dans le cadre du projet exploratoire REDELAC financé pour 2 ans (2023-2024) par le métaprogramme CLIMAE de l’INRAE, et porté par l’INRAE (UMR PEGASE) (Graux et al., 2023). L’extension de cette approche à la Bretagne bénéficiera des outils actuellement développés par l’UR MIAT (Chabrier et al., 2023). Ce projet bénéficiera également de la réflexion conduite dans le projet AMPERA financé pour 5 ans (2023-2027) par la région Bretagne et l’INRAE, et auquel l’UMR PEGASE participe. Ce projet aborde les leviers de la transition agro-écologique de l’élevage laitier breton sur les plans de la production, le bouclage des cycles et les fonctions paysagères des exploitations laitières. L’atteinte des objectifs du projet DAIRY-FIT s’appuie sur une démarche scientifique et technique organisée en 5 lots interagissant les uns avec les autres. Du fait de la limite de taille imposée sur la plateforme en ligne, seuls les objectifs et livrables de chaque lot sont décrits. La description complète est disponible dans le volet technique du projet déposé sur la plateforme. LOT 1 - Caractérisation du pédoclimat et de la faisabilité des pratiques Responsable du lot : Renan Le-Roux Partenaires impliqués : INRAE US Agroclim, UMR PEGASE, stagiaire Objectifs : 1) Définir les attentes du projet en matière d’évolution du climat et de faisabilité des pratiques agricoles; choisir les horizons temporels à étudier ; 2) Recenser les indicateurs et informations déjà existantes et accessibles pour répondre à ces attentes et 3) Choisir des projections climatiques à utiliser en entrée des modèles utilisés dans le lot 2 ; caractériser la capacité de ces projections à représenter correctement le climat moyen et les aléas climatiques observés sur la période d’enregistrement du climat pour le (ou les) territoire(s) étudié(s) ; puis caractériser l’évolution du climat et de la faisabilité des pratiques agricoles sur la base des projections climatiques et horizons choisis. LOT 2 - Etude des réponses au climat futur d'exploitations laitières au système fourrager contrasté Responsable du lot : Anne-Isabelle Graux Partenaires impliqués : INRAE PEGASE, MIAT & MoSAR, IDELE, INRIA, post-doctorant, stagiaire Objectifs : 1) Projeter dans le futur et comparer les performances productives et environnementales d’exploitations laitières au système fourrager contrasté, 2) Caractériser en particulier l’évolution de leur production fourragère (quantité, qualité) et du stockage de C permis par leurs surfaces cultivées, 3) Caractériser l’adaptation de l’alimentation du troupeau, et notamment du pâturage, à cette évolution de la disponibilité et de la qualité fourragère, et les conséquences de cette adaptation sur la production laitière et l’autonomie fourragère, et plus largement alimentaire, des exploitations ; 4) définir et étudier la résilience de ces exploitations laitières aux aléas climatiques. LOT 3 - Développement de métamodèles d’estimation simples d'externalités des exploitations laitières Responsable du lot : Luis Galarraga del prado Partenaires impliqués : INRIA, INRAE US Agroclim & UMR PEGASE, MIAT, stagiaires Objectifs : : 1) Définir les variables d’intérêt pour le projet, à quantifier plus simplement que via l’emploi de modèles mécanistes ; 2) Identifier, parmi les facteurs existants, ceux qui influencent ces variables d’intérêt et sont intéressants à considérer pour étudier la transition agroécologique des exploitations ; les traduire sous une forme accessible en exploitation ; 3) Créer un (ou des) plan(s) d’expérimentations virtuelles permettant de disposer d’un jeu de données d’apprentissage de métamodèles de prédiction de ces variables d’intérêt ; 4) Développer des métamodèles de prédiction des variables d’intérêt sur la base des simulations effectuées avec les modèles mécanistes, qui soit si possible facilement transférables et interprétables. Pour rappel, le projet ne prévoit pas de financer les le développement informatique des outils de conseil tels que Cap’2ER® afin d’intégrer les métamodèles développés dans ce lot. LOT 4 - Caractérisation de l'empreinte de la ferme laitière bretonne sous changement climatique Responsable du lot : Hélène Chambaut Partenaires impliqués : IDELE, INRAE PEGASE, stagiaire Objectifs : 1) Mobiliser les résultats produits dans les lots 2 et 3 pour évaluer l’empreinte environnementale et communiquer sur la résilience aux aléas climatiques des exploitations laitières étudiées sous climat actuel et futur, dans différents contextes pédoclimatiques ; 2) Explorer des scénarios simplifiés d’évolution de la nature des exploitations laitières à l’échelle du (ou des) territoires étudié(s); 3) Créer des supports de réflexion utiles aux acteurs du (ou des) territoires étudié(s), à l’échelle des exploitations laitières pour les conseillers et les apprenants, et à l’échelle du ou des territoire(s) étudié(s) pour les décideurs ; 4) Echanger sur la base de ces supports avec les acteurs et les porteurs d’outils. LOT 5 Coordination et gestion du projet Responsable du lot : Anne-Isabelle Graux Partenaires impliqués : tous les partenaires (composant le comité opérationnel), comité de suivi Objectifs : 1) Assurer la coordination entre partenaires et entre tâches du projet ; 2) Convoquer les comités de suivi du projet ; 3) S’assurer de la bonne gestion des moyens, de la dissémination et de la valorisation des résultats ; 4) S’assurer du respect des engagements pris dans la démarche environnementale, et faire le bilan de réalisation des engagements pris.
Objectifs et résultats attendus : Objectifs scientifiques et techniques Le projet DAIRY-FIT se propose de produire des connaissances nouvelles permettant d’accompagner la transition agro-écologique des élevages laitiers bretons dans un contexte de changement climatique. En particulier il a pour objectifs : 1) d’améliorer l'évaluation des externalités positives et négatives et de la résilience de l'élevage bovin laitier de la région Bretagne, en simulant, à l’aide de modèles mécanistes, ces évolutions, puis en développant, quand cela semble pertinent et nécessaire, des métamodèles et des indicateurs simples pour quantifier les variables d’intérêt. Ces métamodèles et indicateurs tiendront compte du contexte pédoclimatique des territoires, de l’évolution du climat et des pratiques agricoles. Ils seront utiles en recherche pour des évaluations plus rapides que l’emploi de modèles mécanistes complexes, et pourront intégrer des outils de diagnostic aux échelles exploitation et territoire ; 2) d’utiliser l’approche développée pour évaluer la possible évolution sous changement climatique de l’empreinte environnementale et de la résilience aux aléas climatiques de la ferme laitière bretonne i) à l’échelle d’exploitations laitières bretonnes au système fourrager contrasté, ii) puis à l’échelle du (ou des) territoire(s) étudié(s), en étudiant différent scénarii simplifiés d’évolution tendancielle de la nature des élevages au sein du (ou des) territoire(s) étudié(s). Le projet proposé se veut transversal et s’inscrit dans les axes 1 (production durable et résiliente, sous axe système et filière de production agricole) et 3 (outils et méthodes d’évaluation de la santé des sols et des impacts environnementaux, sous axe évaluation des impacts environnementaux sur les écosystèmes de filière biomasse) de l’appel à projets GRAINE 2023. Objectifs socioéconomiques et réglementaires Les éleveurs perçoivent le changement climatique au travers d’une fréquence d’aléas plus élevée, qui s’ajoute à d’autres éléments d’inquiétude : fluctuation du prix des matières premières, baisse du cours des produits agricoles, évolution des habitudes de consommation (moins voire pas de viande ou de produits animaux). Le changement climatique peut se révéler pour eux un facteur non maîtrisable, décourageant des candidats à l’installation et à la reprise des structures, ou provoquant des cessations d’activité. Il fait donc peser une réelle menace sur la durabilité de l’élevage dans certains territoires. En étudiant la vulnérabilité et la résilience des exploitations laitières au changement climatique, il s’agit aussi d’assurer la pérennité technique mais aussi économique des élevages en lien avec la filière laitière. Les épisodes de sécheresse constatés ces dernières années montrent un niveau d’exposition élevé des exploitations laitières aux risques climatiques avec des conséquences économiques importantes (pertes de production, coûts alimentaires en hausse, décapitalisation, fragilisation de l’outil de production). L’adaptation est d’autant plus coûteuse qu’elle est brutale et rapide. Les intérêts économiques se situent bien sûr à l’échelle des exploitations, par le maintien de coûts de production compétitifs et d’une rémunération du travail satisfaisante. L’intérêt économique est également plus global, à l’échelle des territoires, avec l’enjeu du maintien de l’activité laitière génératrice d’activités économiques et d’emplois. En effet, avec la réduction ou la disparition des troupeaux, c’est aussi une économie locale qui se fragilise avec ses impacts sur les activités de services aux exploitations, la migration des structures de collecte ou de transformation. Pour accompagner la réduction des émissions de GES dans le cadre de la Stratégie Nationale Bas-Carbone (SNBC), les exploitations laitières peuvent être labellisées Bas-Carbone et à ce titre bénéficier de crédits carbone, si elles mettent en place dans leur exploitation des pratiques qui permettent de réduire leur empreinte C nette. Cette labélisation repose sur la méthode CarbonAgri qui s’appuie elle-même sur l’outil CAP’2ER® pour évaluer leur empreinte environnementale. A l’échelle des territoires, la SNBC se décline au travers des Plans Climat Air Energie Territoriaux, mis en place à l’échelle d’EPCI et qui s’appuie sur des diagnostics territoriaux réalisés avec l’outil ClimAgri®. Trouver des solutions aux conséquences du changement climatique et participer à améliorer les outils de diagnostics utilisés dans les démarches de labélisation bas-carbone des exploitations et de mise en place/suivi des PCAET territoriaux a donc un intérêt social, économique et réglementaire au-delà des exploitations, jusque dans l’équilibre et l’attractivité mais aussi l’organisation de certains territoires. Les résultats du projet sur l’évolution de la performance nourricière et environnementale des exploitations laitières dans un contexte de changement climatique, et l’exploration d’un ensemble de stratégies d’adaptation constitueront en outre des supports pour l’enseignement supérieur et la formation aux enjeux liés à la transition agro-écologique de l’élevage laitier. Ils seront aussi des supports de discussion pour les partenaires de la filière laitière et pourront aider à la prise de décision à l’échelle du (ou des) territoire(s) étudié(s). Objectifs environnementaux L’atteinte des objectifs scientifiques et techniques du projet DAIRY-FIT permettra de contribuer à une meilleure évaluation de la fonction nourricière et de l’empreinte environnementale des exploitations laitières (stockage C, émissions GES, lessivage nitrates) dans les projets de recherche à venir, mais également dans les démarches de diagnostic réalisés à l’échelle des exploitations et des territoires. Il contribuera ainsi à l’application de la SNBC et pourra également apporter des connaissances utiles à la démarche de labellisation de la qualité des eaux du bassin Rennais « Terres de Sources ». En particulier, il permettra d’estimer l’imprécision actuelle potentielle de l’outil Cap’2ER® lors de l’évaluation faite de l’empreinte C nette des exploitations laitières, et de voir en quoi ces nouvelles connaissances pourraient réorienter ou non les actions préconisées en élevage dans le cadre du label bas carbone. Les résultats environnementaux des scénarii ClimAgri® étudiés seront discutés entre l’ADEME, l’INRAE et l’DELE et autres organismes de conseil en élevage, et permettront de voir en quoi cela pourrait modifier (ou pas) les orientations des plans d’action en région d’élevage à l’échelle territoriale.
Bénéficiaire : INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE POUR L'AGRICULTURE L'ALIMENTATION ET L'ENVIRONNEMENT
Localisation : Rheu (Le), Bretagne, FRANCE
Début : 01/01/2025 — Durée : 48 mois
Budget total : 356153.83 € — Aide ADEME : 295806.33 €
Statut : Suivi du projet