Agrobiosphere - Viabilité et adaptation des écosystèmes productifs, territoires et ressources face aux changements globaux

Evaluation de Scénarios sur la Cascade de l'Azote dans les Paysages Agricoles et moDElisation territoriale – ESCAPADE

Evaluation des pertes d'azote dans les territoires et stratégies d'atténuation

Effets des activités agricoles et de la mosaïque paysagère sur la cascade de l’azote dans les territoires. Contribution à la recherche de stratégies d’atténuation des pertes d'azote dans l’environnement et/ou d’adaptation des systèmes de production aux changements globaux. <br />

Contribution aux actions d'atténuation des pertes d'azote dans l'environnement

L’un des enjeux agro-environnementaux et socio-économiques de l’agriculture est de maintenir la production agricole tout en limitant le recours aux intrants azotés, remettant ainsi en cause les systèmes de production mis en place dans les décennies précédentes. Un défi majeur consiste à mieux connaître les processus impliqués dans la cascade de l’azote et les pertes d’azote dans l’environnement, à les intégrer en tenant compte des interactions spatiales au sein des mosaïques paysagères, à les quantifier à partir d’approches de modélisation associées à des approches expérimentales et à des inventaires, à évaluer des scénarios agro-environnementaux de gestion de l’azote dans les territoires, puis à proposer des stratégies innovantes d’atténuation des pertes d'azote et/ou d’adaptation des systèmes de production aux changements globaux. Ces recherches menées à l'échelle du territoire sont complémentaires des approches classiques aux échelles de la parcelle et de l’exploitation agricole. <br />

Le projet vise à évaluer l'effet des activités agricoles et de la mosaïque paysagère sur la cascade de l'azote dans les territoires. Pour répondre à cet objectif, des scénarios de gestion de l’azote sont construits aux échelles classiques de la parcelle (formes, quantités et dates des apports d’azote…) et de l'exploitation agricole (successions culturales, gestion des troupeaux et des effluents…), et aussi à l'échelle, originale, des territoires (structuration du paysage, aménagement de l’espace...). Des modèles intégrant les processus de la cascade de l'azote sont développés pour simuler les flux, bilans et pertes d'azote dans des territoires de tailles variables, principalement des espaces de quelques km2, mais aussi des territoires plus vastes de quelques centaines à milliers de km2. Trois sites expérimentaux, suivis de longue date et complémentaires quant à leurs conditions agro-pédo-climatiques, sont utilisés pour évaluer la capacité des modèles à simuler les flux d'azote.

Les résultats attendus sont i) la production, l'évaluation et l'interprétation de scénarios relatifs à la gestion de l'azote dans les territoires, ii) la production de connaissances et d'outils fiables (modèles, bases de données) pour quantifier les étapes de la cascade de l'azote dans les territoires, iii) le renforcement des partenariats recherche-développement interdisciplinaires sur ce thème donnant une lisibilité internationale à cette communauté, iv) la co-construction de solutions innovantes pour atténuer les pertes d'azote dans l'environnement ou adapter les systèmes de production.

De nombreux leviers de gestion de l’azote existent à l'échelle des territoires : gestion de l’azote par l’agriculteur/éleveur en concertation avec les pouvoirs publics, préservation de zones sensibles, aménagements du paysage tels que haies, fossés… Les connaissances et outils produits à cette échelle pourront être également utilisés pour évaluer l’effet cumulé des actions prises dans les petits territoires sur les flux et pertes d’azote dans des territoires plus vastes.

Le projet ayant débuté il y a 6 mois, il n'a pas encore abouti à des productions scientifiques ou à des brevets. Selon l'avancement du projet, la diffusion des résultats auprès des agriculteurs se fera en particulier par les instituts techniques partenair

Le modèle de production agricole subit actuellement un changement majeur visant à réduire les intrants azotés, tout en maintenant la productivité. Cette évolution ne se fera pas sans innovations techniques et organisationnelles originales. En particulier, les leviers d’action doivent prendre en compte l’organisation des activités agricoles et d’élevage à l’échelle des territoires. Dans ce contexte, des équipes de champs disciplinaires complémentaires (biogéochimie, transferts atmosphériques et hydrologiques, agronomie, socio-économie, mathématiques), incluant des acteurs de la recherche et des acteurs du développement agricole, proposent le projet ESCAPADE. L'objectif de ce projet est de rechercher des voies innovantes à l’échelle du territoire, complémentaires des approches classiques aux échelles de la parcelle et de l’exploitation agricole, pour optimiser l’usage de l’azote et en réduire les pertes dans l’environnement, et ainsi préserver durablement les agro-écosystèmes tout en maintenant la productivité des systèmes de production. Dans ce but seront co-construits des scénarios de gestion de l’azote à l’échelle de la parcelle (formes, quantités et dates des apports d’azote…), des exploitations agricoles (successions culturales, gestion des troupeaux et des effluents…) et des territoires cultivés (structuration du paysage, aménagement de l’espace). Les scénarios produits seront évalués à partir de modèles développés à différentes échelles spatiales, en se focalisant sur des modèles intégrant les processus de la cascade de l’azote à l’échelle de petits territoires (de l’ordre de 5 à 30 km2), appelés « paysages ». Le projet aboutira à une évaluation environnementale, agronomique et socio-économique des scénarios. La diffusion des résultats auprès des agriculteurs se fera en particulier par les instituts techniques partenaires et les coopératives associées au projet.

Coordinateur du projet

UMR Environnement et Grandes Cultures (Laboratoire public)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Laboratoire écologie fonctionnelle et environnement
TRISKALIA
ARVALIS - Institut du Végétal
TERRENA INNOVATION
FIRE - Fédération Île-de-France de Recherche sur l'Environnement
Unité de recherche Mathématiques et Informatique Appliquées
Institut National de la Recherche Agronomique - Physiologie, Environnement et Génétique pour l'Animal et les Systèmes d'Elevage
Institut National de la Recherche Agronomique - Sol Agro et hydrosystème Spatialisation
Unité Science du Sol
INRA - Mirecourt Agro-Sytèmes Territoires Ressources
UMR Environnement et Grandes Cultures

Aide de l'ANR 1 057 292 euros
Début et durée du projet scientifique : janvier 2013 - 48 Mois

Liens utiles