# Production agricole de biomasse-bioénergie; contribuer à la neutralité carbone et protéger les sols

Pierre Renault

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Pierre Renault. Production agricole de biomasse-bioénergie; contribuer à la neutralité carbone et protéger les sols. 2023, pp.1-30. hal-04237536

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# Production agricole de biomasse-bioenergie ; contribuer à la neutralité carbone et protéger les sols

Pierre Renault¹

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RÉPUBLIQUE
FRANÇAISE

Liberté
Égalité
Fraternité

INRAE

1 : Directeur Scientifique Adjoint Environnement INRAE
UAR CODIR (Paris) & UMR EMMAH (Avignon)
[pierre.renault@inrae.fr](mailto:pierre.renault@inrae.fr)
## Introduction :

### Climat, sol, énergie - quelques éléments de contexte

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INRAE
> Des changements climatiques liés à l'Homme

Un enrichissement de l'atmosphère en CO$_2$, CH$_4$ et N$_2$O à l'origine de l'essentiel des changements climatiques (C.S., 2021) ...

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... aux conséquences variées

<figure><img src="image_6.png" /></figure>

Vendanges avancées en France (Saux, 2022)

<figure><img src="image_7.png" /></figure>

Evolution en % du rendement en maïs grain sur 20 ans pour un scénario GIEC RCP8.5 avec +1.5°C (Toreti et al., 2020)

INRAE

Production agricole de biomasse-bioénergie ; contribuer à la neutralité carbone et protéger les sols

18 janvier 2023 / Visite IHEST à INRAE (Avignon) / P. Renault

En 1ère cause : la consommation de C organique fossile !

Flux en Gt CO$_2$ éq/an
Stocks en Gt CO$_2$ éq

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Pools de C et flux annuels de C entre pools (MTE, 2022b)
## Expositions, fragilités et détériorations actuelles des sols

### Les sols non renouvelables à échelle humaine :

(échelle de l'ordre du millénaire)

Les sols impliqués dans divers ODD

### Les sols soumis à des pressions sans précédent :

* érosions hydrique et éolienne ;

* contaminations diverses et salinisation

* perte de biodiversité ;

* Désertification ;

* compactage et imperméabilisation ;

* Assèchement de tourbières avec forte dégradation ultérieure des M.O.

* Artificialisation.

**Au niveau mondial (FAO)** : 33 % des sols déjà dégradés ; plus de 90 % pourraient l'être d'ici 2050 ;

**Au niveau UE (EC, 2020)** :

* 25 à 30% des sols, tous agricoles, perdent leur utility, reçoivent trop de nutriments, s'élèvent ainsi de formaux, subissent une salinisation ;

* 30%, tous non agricoles, ne peuvent pas être soutenable :

* ≥ 12,9% des sols (bas CO2e) + 7 (compactage) + 2,3 (décharges) + 2,3 (urbain)], dont ~50% non liés à l'érosion.

60-70% des sols de l'UE dégradés

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## En amont : accroissement des populations, de leur niveau de vie et de leurs besoins énergétiques

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En France :
EnR = 345 TWh
(biomasse ≈ 53%
des EnR)

SNBC-2 pour 2050 :
mobilisation de biomasse ~ 400-450 TWh
(DGEC, 2020)
Difficile à atteindre ??

Max (bois-énergie) < 160 TWh
Possibilité méthanisation x 14 ?
(x 2 env? dans le sc. SNBC-3 à év.)
> L'agriculture face à plusieurs défis

### 3 grands défis :

1) Protection des sols et des habitats (sols : 25% de la biodiversité terrestre) ;

2) Atténuation adaptation changement climatique ;

3) Satisfaction besoins biomasse-énergie, biomasse alimentaire, et biomasses autres (fibres, santé ...) .

### ... en se souciant de :

1) Santé humaine (dans une approche « One Health ») ;

2) Durabilités environnementale, sociale, agricole, économique des pratiques.

La matière organique au cœurs de ces défis : (1) le « principe actif » de la biomasse-bioénergie, et (2) indispensable à la « bonne santé » des sols

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Stabilité structurale /
structure du sol

<figure><img src="image_20.png" /></figure>

<figure><img src="image_21.png" /></figure>

<figure><img src="image_22.png" /></figure>

<figure><img src="image_23.png" /></figure>

Complexe d'échange
cationique (C.E.C.)

Autres : transport,
immobilisations ...
Transitions envisageables
et points d'attention associés

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## › Stratégies envisageables

### 3 grands défis : Sols, climat et satisfaction des besoins matière et énergie

<figure><img src="image_25.png" /></figure>

<figure><img src="image_26.png" /></figure>

**Des solutions communes :**

* Stockage de C dans les sols ;

* Intercultures couvrantes d'été ou d'hiver (CIPAN, CIMS), et cultures de légumineuses, cultures inter-rangs de cultures pérennes (vignes ...);

* Réduction du travail du sol ;

* Recyclage de déchets organiques et économie circulaire

* Limitation des fertilisants minéraux (N, P) et pesticides ;

* Elevage (autonomie C, N et P) ;

* Meilleure gestion/exploitation des forêts ;

* Changements de régimes alimentaires (protéines animales/végétales ...).

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Production coûteuse
en énergie

Ressource
limitée

**Des solutions à effets potentiels antagonistes :**

* Production en culture principale de biomasse-bioénergie OU de biomasse alimentaire, voire autre (fibres, santé ...) (mais limite à 15% d'alimentation des méthaniseurs en culture principale*);

* Valoriser des déchets en produisant de l'énergie ou en les enfouissant dans le sol.

**Les Cultures Intermédiaires à Vocation Energétique (CIVE) :**

* D'été (moha, maïs, tournesol, sorgho) **ou d'hiver** (triticale, seigle, orge ou avoine, avec légumineuse si possible);

* Ne créant pas de compétition sur l'utilisation des terres (ou la restreignant à une compétition avec le sol restant nu (pas conseillé), couvert d'une CIPAN ou couvert d'une CIMS);

* Principalement destinés à des méthaniseurs agricoles (même si d'autres valorisations existent).
> Stocker du carbone dans les sols français ; jusqu'où est-ce possible ? (Pellerin et al., 2020)

**Sols en France :** 3,58 Gt C org. de 0 à 30 cm ~13,4 Gt CO₂ hors surf. artif.

Forêts ~ 81 t C.ha⁻¹ → tendance +

Prairie perm. ~ 84,6 t C.ha⁻¹ → tendance +

Grdes cultures ~ 51,6 t C.ha⁻¹ → tendance -

Essentiel du potentiel de stockage additionnel

Stratégie suggérée :

* Ecosystèmes forestiers : préserver les modes de conduites sylvicoles pour ... ; CO₂

* Prairies permanentes : préserver les pratiques pour ... ;

* Le potentiel de stockage pourrait augmenter en renonçant à maintenir le chargement animal actuel ;

* Indispensable de stopper les changements d'usage (retournement des prairies, artificialisation) ;

* Pratiques stockantes ↗: extension des cultures intermédiaires (36% du potentiel total) ; agroforesterie intraparcellaire (20%) et haies ; insertion et allongement du temps de présence de prairies temporaires (13%).

**Attention** : intensification modérée des prairies extensives ~ émissions de N₂O suppl. liées aux engrais azotés.

<figure><img src="image_28.png" /></figure>

Des prévisions revues à la baisse (Pellerin et al., 2020) : stockage réaliste sur sol en grandes cultures ... ;
# > Compétitions potentielles de surfaces entre productions à des fins de bioénergie ou de matière (alimentation, fibres ...)

## Le nucléaire en France

56 réacteurs de 900 MW (×32), 1300 MW (×20) et 1450 MW (×4) (lien)
~ 530 TWh (si tous fonctionnaient !)

Pour la moitié en service ~ 265 TWh

## Le potentiel de l'agrivoltaïsme

1 000 ha équipés ~ 1GWc ~ 1,2 TWh
 variable, lien

50 000 ha équipés ~ 58 TWh
 (~ 1% des surfaces artificialisées,
 ~ 0,6% des surfaces en céréales)

<table><caption>### Surfaces destinées à la production de biocarburants</caption><thead><tr><td>Ressource</td><td>SAU brute (ha)</td><td>SAU nette (ha)</td></tr></thead><tbody><tr><td>Maïs</td><td>44 896</td><td>39 957</td></tr><tr><td>Blé</td><td>42 912</td><td>36 046</td></tr><tr><td>Betteraves</td><td>144 938</td><td>94 210</td></tr><tr><td>Colza</td><td>729 012</td><td>466 568</td></tr><tr><td>Tournesol</td><td>83 466</td><td>53 418</td></tr></tbody></table>

## Utilisation des terres en France métropolitaine en 2021 :

<figure><img src="image_29.png" /></figure>

**Bois buche :** (25 Mm³) 35,8% des EnR, 66% de chaleur R (93 TWh), 2,5% d'électricité R (2,7 TWh)
 ser et France Bois Forêt, 2021

**Agriculture :** 25% des EnR, 96% des biocarburants, 26% du biogaz, 13% du photovoltaïque, 83% de l'éolien
(Courteau et Fugit, 2020)

### Rendement énergie

Betterave (lien) :
~ 9000 l.ha⁻¹
~ 4,6 tep.ha⁻¹
~ 54 MWh.ha⁻¹
1000 ha ~ 54 GWh

INRAE

Production agricole de biomasse-bioénergie ; contribuer à la neutralité carbone et protége

18 janvier 2023 / Visite IHEST à INRAE (Avignon) / P. Renault

(Mourjane et Fosse, 2021)
> Des compétitions entre exportations et restitutions au sol de matières organiques (usage sur place et/ou exporter ?)

Forêt (+ arbre rural : haies, agroforesterie ...)

<figure><img src="image_30.png" /></figure>

Agriculture :

* Cultures dédiées

* Résidus de culture

* Cultures intermédiaires

* Effluents d'élevage

Déchets non agricoles :

* Déchets verts (y compris algues)

* Biodéchets des ménages

* Déchets de la restauration

* Déchets de la distribution

* Dé

* Dé

* Bois

* etc

<figure><img src="image_31.png" /></figure>

Des impacts !!!

<figure><img src="image_32.png" /></figure>

SOL

INRAE
> Des compétitions entre exportations et restitutions au sol de matières organiques (usage sur place et/ou exporter ?)

Lixiviation

MO particulière

Stabilisation

MO fraîche

(litière, racines ...)

Biotransformations

(catabolisme enzymatique)

MO stabilisée

(recalcitrante, adsorbée, piégée)

Fragmentation

Incorporation

Phytophages

Saprophages

Zoophages

Bactéries,
champignons,
archées

<figure><img src="image_33.png" /></figure>

<figure><img src="image_34.png" /></figure>

Ingénieur des litières :

(escargots et limaces, cloportes, iules,
enchytréides, vers épigés, vers anéciques ;
acariens, collemboles saprophages ...)

Ingénieurs du sol :

(vers de terre, fourmis, termites ...)

Des acteurs spécialisés !

Exportation

Déchet
agricole

Des
impacts
!!!

Méthanisation

Digestat

Compost

SOL
Interactions entre énergies renouvelables et sols ;
bois-énergie, méthanisation et agri-photovoltaïsme

<figure><img src="image_35.png" /></figure>
> Parts relatives des différentes EnR

Consommation d'énergie primaire
renouvelable en 2021 :

<figure><img src="image_36.png" /><figcaption>(MTE, 2022b)</figcaption></figure>

INRAE

Production agricole de biomasse-bioénergie ; contribuer à la neutralité carbone et

18 janvier 2023 / Visite IHEST à INRAE (Avignon) / P. Renault

Consommation primaire vs finale d'EnR : (déperdition
principalement liée à la conversion de bois en électricité)

<figure><img src="image_37.png" /><figcaption>En TWh</figcaption></figure>

(MTE, 2022b)

Source : calculs SDES

<footnote n="1">¹ Y compris énergies marines, hors accumulation par pompage.</footnote>

<footnote n="2">² Hors biocarburants.</footnote>

<footnote n="3">³ Importations - exportations.</footnote>

<footnote n="4">⁴ Nette de l'énergie consommée par la branche énergie pour ses usages propres et des pertes de transformation, de transport et de distribution.</footnote>
> Coûts approximatifs des EnR

Deux sources à prendre « à la louche » :

<figure><img src="image_38.png" /></figure>

(Bhutada, 2022)

Cour des Comptes (2021) et ADEME (2021) plus proches des estimations de l'IEA (2021)

<table><thead><tr><th rowspan="2"></th><th rowspan="2">Financing rate (%)</th><th colspan="3">Capital costs ($/kW)</th><th colspan="3">Capacity factor (%)</th><th colspan="3">Fuel, CO<sub>2</sub> and O&M ($/MWh)</th><th colspan="3">LCOE ($/MWh)</th></tr><tr><th>All</th><th>2020</th><th>2030</th><th>2050</th><th>2020</th><th>2030</th><th>2050</th><th>2020</th><th>2030</th><th>2050</th><th>2020</th><th>2030</th><th>2050</th></tr></thead><tbody><tr><td colspan="16">European Union</td></tr><tr><td>Nuclear</td><td>8.0</td><td>6 600</td><td>5 100</td><td>4 500</td><td>75</td><td>75</td><td>70</td><td>35</td><td>35</td><td>35</td><td>150</td><td>120</td><td>115</td></tr><tr><td>Coal</td><td>8.0</td><td>2 000</td><td>2 000</td><td>2 000</td><td>20</td><td>n.a.</td><td>n.a.</td><td>120</td><td>205</td><td>275</td><td>250</td><td>n.a.</td><td>n.a.</td></tr><tr><td>Gas CCGT</td><td>8.0</td><td>1 000</td><td>1 000</td><td>1 000</td><td>40</td><td>20</td><td>n.a.</td><td>65</td><td>95</td><td>120</td><td>100</td><td>150</td><td>n.a.</td></tr><tr><td>Solar PV</td><td>3.2</td><td>790</td><td>460</td><td>340</td><td>13</td><td>14</td><td>14</td><td>10</td><td>10</td><td>10</td><td>55</td><td>35</td><td>25</td></tr><tr><td>Wind onshore</td><td>3.2</td><td>1 540</td><td>1 420</td><td>1 300</td><td>29</td><td>30</td><td>31</td><td>15</td><td>15</td><td>15</td><td>55</td><td>45</td><td>40</td></tr><tr><td>Wind offshore</td><td>4.0</td><td>3 600</td><td>2 020</td><td>1 420</td><td>51</td><td>56</td><td>59</td><td>15</td><td>10</td><td>5</td><td>75</td><td>40</td><td>25</td></tr></tbody></table>

LCOE = levelised cost of electricity (IEA, 2021)

CCGT = combined-cycle gas turbine

<figure><img src="image_39.png" /></figure>

Des prix qui deviennent compétitifs avec la crise :

<figure><img src="image_40.png" /></figure>

Comm. perso. GRDF : Biomasse "On en est maintenant à plutôt à environ 80-90 $/MWh"

Production agricole de biomasse

18 janvier 2023 / Visite IHEST à INRAE (Avignon) / P. Renault

EPR de Flamanville : 19,1 Md€ ~ 1650 GW soit 1,3 Md€ / TWh (de quoi équiper 19 000 ha en APV ~ 22,8 TWh)

<figure><img src="image_41.png" /></figure>

et protéger les sols

*European Energy Exchange (EEX)

Source: Bloomberg, closing prices except for Aug 26 (1115 GMT for France), 1208 GMT for Germany
> Part des énergies renouvelables dans la consommation finale brute d'énergie en 2020

<figure><img src="image_42.png" /></figure>

France : 17ème sur 27
(MTE, 2022b)
Bois-énergie : problématiques / défis actuels

**En préalable :** Nécessité d'une approche systémique commune aux bois d'œuvre, bois industrie et bois énergie;

**Concernant la production sur pieds :**

* **Dérèglement climatique** : impacts des tempêtes et sècheresses, risques d'incendie, sensibilité aux insectes (scolytes ...) et champignons parasites (l'adaptation au changement climatique nécessite un accompagnement actif ~ 150 M€ / an);

* **Régénération freinée** lorsque le grand gibier est en surnombre (la moitié des forêts domaniales) et production sur pieds affectée (Trou de production prévisible imputable à l'érosion du repeuplement (Cour des Comptes, 2020));

* **Gestion et « santé des sols»** : tassement, menu-bois récolté ou non, coupes rases ou non, reboisement passif ou actif;

**Exploitation des forêts : acceptabilité sociale (patrimoine, loisirs, sanctuaire menacé ...) :**

* **Incompréhension, menaces, vandalisme ;**

* **Mobilisation des propriétaires privés (3,3 M (ser et FBF, 2021)) ou 3,5 M dont 2,2 M possédant moins de 1 ha (Cour des Comptes, 2021)) et règlementation** (documents de gestion pour la moitié des surfaces (celles > 25 ha) et réalisés qu'aux 3/4);

* **40% de la production de bois utilisée en provenance des forêts publiques** (25% des surfaces);

**Une filière bois déficiente (morcelée, inadaptée ...) :**

* **Commerce** : importations (de plus en plus de produits transformés) -exportations (beaucoup de bois brut) = 7 Md€ (largement lié au secteur de la construction, du papier carton et de l'ameublement ; déficit croissant);

* **Demande plus importante en résineux** (72% des surfaces en feuillus dominants, 28% en résineux dominants (ser et FBF, 2021)).
# Méthanisation : Problématiques / défis actuels

<figure><img src="image_43.png" /></figure>

(Chareyron et al., 2021; Carton et Bulcke, 2021; ADEME, 2019c; Reibel, 2018)

## CIVE, pour être rentable :

* **Calendrier** : faire durer les CIVE d'hiver, semer tôt les CIVE d'été ;

* **Fertilisation N** : risque d'effet inverse au CIPAN, si possible à partir des digestats ;

* **Eau** : stock pour culture suivante ? besoins d'irrigation ?

* **Impact sur rendements** en contexte CC ?

## Impact des épandages et de sédiment

* **Biodiversité** ?

* **Propriétés physiques** ? (stabilité structurale, structure, rétention d'eau, infiltrabilité ...)

* (Polémiques restant autour de C).

## Durabilité économique :

Certains modèles fragiles :

<table><thead><tr><th>Modèles d'activité de méthanisation</th><th>Internalisation et symbiose</th><th>Externalisation partielle et technologie générique</th><th>Céréalog en injection</th><th>Petits collectifs d'agriculteurs</th></tr></thead><tbody><tr><td>Porteurs des projets</td><td>Éleveurs individuels</td><td>Éleveur (+ quelques associés)</td><td>Céréalog (+ quelques associés)</td><td>Céréalogers et/ou éleveurs (5-10 associés)</td></tr><tr><td>Début des projets</td><td>Début des années 2010</td><td colspan="3">Fin des années 2010</td></tr><tr><td>Technologie</td><td>Cogénération</td><td>Cogénération</td><td>Injection</td><td>Injection ou cogénération</td></tr><tr><td>RCAI/kWe</td><td>580 à 850€/an</td><td>-510 à 80 €/an</td><td>400 à 700€/an</td><td>450 à 650€/an</td></tr></tbody></table>

et al., 2021, 2020 ; Jeanne, 2021)

Les modèles d'activité de méthanisation.

(©Alexandre Berthe)
> Agri-photovoltaïsme : Problématiques / défis actuels

**Défis technologiques** : nouvelles générations de cellules photovoltaïques principalement liées à de nouveaux composés au niveau des jonctions, recyclage des panneaux solaires en fin de vie (i.e. après 25-30 ans) ;

**Fonctionnement biophysique des systèmes de culture et d'élevage en agri-PV** (Louarn et al., 2022) :

* Impacts sur le microclimat des parcelles/serres, sur les plantes et leurs interactions avec le milieu, sur la biodiversité des agroécosystèmes, sur les bioagresseurs et les maladies des cultures ? (Idéotypes ?)

* Impacts sur la physiologie et le comportement des animaux, et les problématiques sanitaires d'élevage en extérieur ?

* Impacts sur les sols (stockage de C, cycles biogéochimiques), les émissions de GES, et le bilan énergétique ?

* Impacts sur la mortalité de certaines espèces due aux panneaux (e.g. chauves-souris...) ou à la prédation (volailles ... ) ?

**Gestion, pilotage de l'agri-PV à différentes échelles** (Louarn et al., 2022) :

* La résilience des exploitations est-elle améliorée par l'agri-PV face aux aléas climatiques et économiques ?

* Possibilité de réguler les aléas climatiques, déployer des stratégies prophylactiques, optimiser les revenus agric./électr. ?

* Définition d'indicateurs agrégés évaluant la pertinence d'une installation dans un contexte donné ?

* Réorganisation du travail induit par l'agri-PV ? Quelles évolutions des pratiques ?

**Pour une bioéconomie à l'échelle des territoires** (Louarn et al., 2022) :

* Contributions de l'agri-PV à une bioéconomie territoriale ?

* Quelles configurations économiquement durables et socialement acceptables (impact paysager ...) ?

* Quelles modifications introduire dans le droit agricole pour orienter ces projets ?
L'accompagnement par les politiques publiques
internationales, européennes et françaises

<figure><img src="image_44.png" /></figure>
A l'international, une prise de conscience de la dégradation des sols

Les sols et l'énergie dans les ODD de l'ONU (2015)

Les 3 conventions de Rio (1992) : CDB (biodiversité, (UN, 1992b)), CCNUCC (chang. climatiques, (UN, 1992b)) et CNULD (désertification, (UN, 1992b))
→ les sols à leur croisée

<figure><img src="image_45.png" /></figure>

INRAE

(Vayssier-Taussat et Caquet, 2020)

2 FAIM «ZÉRO»

<figure><img src="image_46.png" /></figure>

6 EAU PROPRE ET ASSAINISSEMENT

<figure><img src="image_47.png" /></figure>

7 ÉNERGIE PROPRE ET D'UN COÛT ABORDABLE

<figure><img src="image_48.png" /></figure>

13 MESURES RELATIVES À LA LUTTE CONTRE LES CHANGEMENTS CLIMATIQUES

<figure><img src="image_49.png" /></figure>

15 VIE TERRESTRE

<figure><img src="image_50.png" /></figure>

Différentes structures :
FAO, PNUE, PNUD,
UNESCO,OCDE, GIEC,
IPBES, Partenariat
Mondial pour les Sols

UNEP

<figure><img src="image_51.png" /></figure>

IPBES

<figure><img src="image_52.png" /></figure>

<figure><img src="image_53.png" /></figure>

OECD

<figure><img src="image_54.png" /></figure>

GLOBAL SOIL
PARTNERSHIP

La proposition du 4 pour 1000 (COP21, France, 2015) : « [...] si l'on pouvait, sur l'ensemble des sols mondiaux, obtenir une augmentation de la teneur en C de 4 pour 1000, c'est-à-dire lorsque l'on a une tonne de carbone dans un sol par ha, augmenter ce stock de 4 kg par ha et par an. On aurait, à ce moment-là, un effet de stockage qui reviendrait pratiquement à stopper l'augmentation du CO₂ atmosphérique. » (J.F. Soussana dans rfi (2015))
> Au niveau européen

Les différentes facettes du Pacte Vert (EC, 2019) :

<figure><img src="image_55.png" /></figure>

Objectifs pour 2030 :

* GES : réduction ≥ 50% / 1990, neutralité C pour 2050) (EC, 2019);

* EnR ≥ 32% d'ici 2030 (EP and Council, 2018),
  voire 38-40% (?) (EP and Council, 2021).

INRAE

Une proposition législative dédiée à la santé des sols d'ici 2023 à la suite :

* d'une résolution du Parlement Européen du 28 avril 2021 sur la **protection des sols** (EP, 2021);

* d'une communication de la Commission au Parlement Européen et au Conseil du 17/11/2021 : **EU Soil Strategy for 2030; Reaping the benefits of healthy soils for people, food, nature and climate** (EC, 2021b)

**PAC 2023-2027 :** Ecorégimes, MAEC, conditionnalité aides (CRA Normandie, 2022 ; Marchand, 2022 ; XXXXXX) ;

**Révision de la Directive RED-II** (EP and Council, 2021)

Des recherches très actives en soutien aux politiques publiques :

* **3 des 5 Missions d'Horizon Europe** concernent (1) l'adaptation au changement climatique, (4) des villes climatiquement neutres et intelligentes, et (5) un pacte pour les sols en Europe ;

* **De multiples Calls** sur les sols et le climat ;

* La création de l'**European Union Soil Observatory** (EUSO).
## En France : la déclinaison nationale de la PAC 2023-2027

Prév. 2024

<figure><img src="image_56.png" /></figure>
➤ En France : Les paiements pour services environnementaux (PSE)

Une stratégie ancienne d'utilisation des Services
Environnementaux (SE) dans les politiques
Publiques (PP) (Antona et Bonin, 2010) :

* L'exemple de dispositif mis en place par Vittel dans les années 1980 (proposition faite aux agriculteurs en 1988) (Perrot-Maître, 2006) ;

* Travaux d'économistes marquant le début des publications sur les PSE (Pagiola, 2002 ; Landell-Mills et Porras, 2002).

Une définition par le CIFOR (Center for International Forestry Research) :

Un PSE est **une transaction volontaire**, où **un service environnemental (SE) bien défini** – ou un usage pouvant assurer la fourniture de ce SE – **est « acheté » par (au moins) un client de SE à (au moins) un fournisseur de SE, et ce si et seulement si le fournisseur de SE assure la fourniture ininterrompue du SE (conditionnalité).**

(Wunder, 2005)

Le plan Biodiversité (2018) et son action 24 (MTE, 2018a) :

**(Axe 2) - Construire une économie sans pollution et à faible impact sur la biodiversité ;**

**Sous-Axe 2.2 - Faire de l'agriculture une alliée de la biodiversité et accélérer la transition agroécologique ;**

**Action 24 - Mettre en place les paiements pour service environnemental.**

En région SUD, 4 projets sélectionnés en 2020 par l'AE Rhône-Méditerranée-Corse :

INRAE

Production agricole de biomasse
18 janvier 2023 / Visite IHEST à INRAE (Avignon) / P. Rêta

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Source: AERMC, Juillet 2020.

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Dispositif de Paiements pour Services
Environnementaux en Crau

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Pour une rémunération des agriculteurs
qui rendent des services environnementaux

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DISPOSITIF DE
PAIEMENTS POUR
SERVICES ENVIRONNEMENTAUX (PSE)

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## En France : stratégie nationale de mobilisation de la biomasse (SNMB) et stratégie nationale bas carbone (SNBC)

Loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte (LTECV) (Hollande et al., 2015)

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Loi énergie et climat (Macron et al., 2019)

Stratégie française pour l'énergie et le climat - Programmation pluriannuelle de l'Energie (PPE) 2019-2023 2024-2028 (MTES, 2018a) :

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Stratégie nationale de mobilisation de la biomasse (SNMB) (MTE, 2018b)
Stratégie nationale pour la bioéconomie

Stratégie Nationale Bas Carbone (SNBC) : feuille de route pour lutter contre le changement climatique *via* une transition vers *une économie bas C, circulaire et durable* ; une trajectoire de réduction des émissions de GES jusqu'à 2050.

SNBC-1 (2015) : -40% en 2030 [base 1990], neutralité carbone en 2050

SNBC-2 (2020) : « accélération »

INRAE

Production agricole de biomasse-bioénergie ; contribuer à la neutralité carbone et protéger les sols
18 janvier 2023 / Visite IHEST à INRAE (Avignon) / P. Renault

SNBC-3 (2023) : « accélération »

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Les émissions « tendancielles » sont calculées à l'aide d'un scénario dit « Avec Mesures Existantes » qui prend en compte les politiques déjà mises en place ou actées en 2017.
> En France : le Label Bas Carbone (LBC) encore très peu valorisé ; vers un cadre européen

### Le principe (Nogues et al., 2021) :

* Un acteur privé/public finance volontairement **un projet local** dit additionnel, i.e. allant au-delà de la réglementation/des pratiques usuelles;

* Le projet s'appuie sur **une méthode approuvée** par le MTES ;

* Différentes étapes dans la vie du projet (dont vérification par **tiers indépendant**) :

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* L'acheteur peut se prévaloir de ces réductions d'émissions et afficher cette compensation (crédit carbone en t CO₂ évitées/séquestrées).

~ 299 projets au 11/10/2022 :

INRAE

Pour 284 d'entre eux

Production agricole de biomasse-bioénergie ; contribuer à la neutralité carbone et émissions d'origine anthropique

## Méthodes

### - forestières :

* Boisement ;

* Reboisement ;

* Balivage ;

* ... + 4 méthodes en cours d'évaluation.

LABEL BAS CARBONE

### - agricoles :

* Elevages bovins et grandes cultures ;

* Arboriculture plantation de verger ;

* Grandes cultures ;

* Haies (version 2) ;

* SOBAC'ECO-TMN ;

* Ecométhane ;

* ... + 7 méthodes en cours d'évaluation.

2 méthodes liées à la méthanisation en cours d'évaluation

<table><thead><tr><th></th><th>Nbre projets</th><th>t CO₂ e</th><th>% financé</th></tr></thead><tbody><tr><td>Balivage</td><td>3</td><td>1 636</td><td>35%</td></tr><tr><td>Boisement</td><td>159</td><td>262 443</td><td>25%</td></tr><tr><td>Reboisement</td><td>115</td><td>207 906</td><td>32%</td></tr><tr><td>CARBON AGRI</td><td>1</td><td>138 766</td><td>20%</td></tr><tr><td>Plantation vergers</td><td>6</td><td>8 336</td><td>0%</td></tr><tr><td><strong>TOTAL</strong></td><td><strong>284</strong></td><td><strong>447 922</strong></td><td><strong>33%</strong></td></tr></tbody></table>

Vers un cadre européen de certification des absorptions de C fin 2022 (EC, 2021a)
Conclusions

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> Conclusions - 1

* Les objectifs de la SNBC pour 2050 : des émissions nettes nulles de GES (en éq. CO₂) en 2050 ... pour partie grâce à la biomasse-énergie à hauteur de 400-450 TWh (SNBC-3 en attente de test de scénario) ;

* (la consommation de biomasse pour produire de l'énergie étant compensée par sa « régénération ») ;

* Des points de vigilance :

1. La préservation, la restauration et l'utilisation durable des sols (règlementation UE à venir en 2023) ;

2. La transition agroécologique avec notamment la conditionnalité d'aides PAC aux Bonnes Conditions Agricoles et Environnementales (BCAE), dont la BCAE 8 imposant **le respect d'un pourcentage minimum de surfaces non productives** (haies, jachères, bandes enherbées) voire pour partie en cultures dérobées fixatrices d'azote ;

* Une compétition accrue pour les surfaces agricoles entre productions à des fins alimentaires (ou autres : fibres, plantes médicinales ...) et d'énergie ;

* La nécessité du maintien des surfaces en forêts, en prairies permanentes, en zones humides (stockage de C, biodiversité ...) ;

* La stockage impératif de C organique dans les terres en grandes cultures, limitant les exportations ;

* Evolution envisageable : l'augmentation des protéines végétales dans l'alimentation (sans toucher aux surfaces en prairies permanentes !) → diminution des émissions de GES et des surfaces pour l'alimentation animale (maïs fourrage ...);

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> Conclusions - 2

* Actuellement, les énergies biomasses sont par ordre d'importance décroissante (MTE, 2021a) :

1. Le bois : ~ 96 TWh (93 TWh en chauffage + 2,7 TWh en électricité) ;

2. Les biocarburants : 35 TWh ... MAIS ...

3. Le biogaz et le CH₄ épuré : ~ 12,9 TWh (10,9 TWh non purifié + 2 TWh en biométhane (purifié) injecté dans les réseaux de gaz) → en croissance très rapide ;

* **Bois-énergie** : en expansion ; (i) un potentiel à évaluer (en tenant compte des zones sanctuarisées, des autres usages du bois ...) : ~ 17 Mha de forêt avec une production moyenne de 5,6 m³ bois.ha⁻¹.an⁻¹ (IGN, 2012) agroforesterie ... et (ii) voir comment inciter les propriétaires privés à exploiter plus leurs espaces boisés ?

* **Biogaz** : besoins de mieux appréhender les impacts des retours au sol respectivement de déchets frais, de digestat ou de compost de digestat, et ce en fonction de substrats de la méthanisation (déchets agricoles, urbains, domestiques ...). Attention : au-delà de ~4% de fuites, effet négatif en termes d'émissions de GES ;

* **CIVE** : des ouvertures vers d'autres valorisations : biocarburants (éthanol ...) ...

* Toutefois, d'autres énergies renouvelables dépendent pour partie de l'agriculture (MTE, 2021a) :

1. L'éolien : ~ 43 TWh ;

2. Le solaire photovoltaïque : ~ 13,5 TWh ;
→ ambition de multiplier par 10 la filière (Macron, le10 février 2022 à Belfort (Lien)) ;

* Une stratégie Win - Win : différentes activités sur les mêmes surfaces : agroforesterie, agrivoltaïsme ...
INRAE (Attention aux risques de détournements par rapport à la politique ZAN (la brebis alibi ...))

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Merci !

**INRAÉ** fortement impliqué dans de nombreuses initiatives européennes et nationales

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