Prise en compte de la variabilité des émissions au champ dans l’Analyse de Cycle de Vie des systèmes agricoles. Application à l’épandage de lisier

Thèse soutenue

Doctorante : Brigitte Langevin

Thèse soutenue le 25 juin 2010

  • École doctorale n° 432 : Sciences des Métiers de l’Ingénieur, Arts et Métiers ParisTech
  • Directeur de thèse : Daniel FROELICH
  • Encadrant ITAP : Philippe Roux

Résumé :

L’objectif général de la thèse est de développer et valider un référentiel d’évaluation de la performance environnementale des techniques d’épandage basé sur l’Analyse de Cycle de Vie (ACV). Une première ACV a montré que la fabrication et le fonctionnement des machines avaient une contribution négligeable par rapport aux impacts générés par les substances azotées (NH3, N2O et NO3-) émises par le sol fertilisé. Ces émissions sont conditionnées par le sol, le climat et les pratiques culturales et ont un caractère éminemment local. Cela pose un défi à l’ACV, méthode globale basée sur une absence de différentiation spatiale des systèmes étudiés. Pour prendre en compte la variabilité des émissions azotées à la parcelle dans l’ACV de la fonction d’épandage, deux approches ont été suivies: (A) l’utilisation de données expérimentales issues de la bibliographie qui a permis de hiérarchiser de manière robuste quatre techniques d’épandage, de quantifier la variabilité des émissions et de discuter l’incertitude induite sur les résultats de l’évaluation. (B) l’utilisation de données simulées avec des modèles de physique des sols, d’agro-climatologie et d’agronomie. Un outil de simulation intégrateur a été construit pour modéliser les effets sur les émissions azotées de i) l’enfouissement de l’effluent dans le sol, ii) du tassement du sol par les engins agricoles, et iii) la répartition spatiale de l’effluent sur la parcelle. Ces effets ont été simulés sur 5 sites en France pendant 7 années. La variabilité des émissions estimées par les deux approches est comparable. L’utilisation de modèles a permis d’évaluer la contribution des effets élémentaires des épandeurs sur les émissions azotées et de hiérarchiser la performance des techniques d’épandage dans une gamme de situations contrastées. Finalement, une méthodologie permettant la prise en compte de la variabilité dans l’inventaire environnemental des produits agricoles est proposée.

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