58 Transformations de l’agriculture et des consommations alimentaires – Insee Références – Édition 2024 Les 14 services écosystémiques des écosystèmes agricoles évalués dans le cadre de l’Évaluation française des écosystèmes et des services écosystémiques (EFESE) Service écosystémique Bénéficiaire direct Bénéficiaire indirect Services de régulation Potentiel récréatif (activités avec prélèvement) Potentiel récréatif (activités sans prélèvement) Atténuation naturelle des pesticides par les sols Fourniture d’azote minéral aux plantes cultivées Régulation de la qualité de l’eau vis-à-vis de l’azote, du phosphore et du carbone organique dissous Fourniture d’autres nutriments aux plantes cultivées Pollinisation des espèces cultivées Régulation des graines d’adventices Régulation des insectes ravageurs Régulation du climat global par atténuation des gaz à effet de serre et stockage de carbone Stabilisation des sols et contrôle de l’érosion Stockage et restitution de l’eau aux plantes cultivées Stockage et restitution de l’eau bleue Structuration du sol Services culturels Agriculteur Société Source : Adapté d’EFESE‑écosystèmes agricoles.
59Insee Références – Édition 2024 – Dossiers – L’agriculture face aux enjeux environnementaux Économiquement, la moitié de la valeur annuelle moyenne de la production agricole pour les surfaces considérées1, soit 9,8 milliards d’euros sur 19,6 milliards d’euros sur la période 2010‑2012, serait ainsi imputable aux deux services de fourniture en azote et de fourniture d’eau aux cultures par les écosystèmes agricoles. Ces services varient fortement dans l’espace. La quantité d’azote fournie par l’écosystème pendant la période de croissance de la culture, en moyenne de 93 kg d’azote par ha (N/ha), peut varier de 70 à 100 kg N/ha dans les grandes plaines du nord de la France, dans le Bassin parisien et en Bretagne figure 1a. La quantité moyenne annuelle d’eau stockée par l’écosystème et restituée aux plantes cultivées (grandes cultures) varie quant à elle de 63 à 295 mm (moyenne de 153 mm) pour l’ensemble des systèmes de culture considérés figure 1b. 1 89 % des surfaces de grandes cultures (céréales, oléagineux, betteraves industrielles, etc.). Dans le cadre de l’EFESE, un état des lieux des connaissances existantes sur les services rendus par les écosystèmes agricoles à l’échelle métropolitaine a été dressé [Tibi, Therond, 2018]. Quatorze services écosystémiques (douze services de régulation et deux services culturels) et quatre services de production de biens agricoles (production de biens végétaux et animaux, de fourrage et de plantes sauvages à d’autres fins que les fourrages) ont ainsi été évalués de façon biophysique à l’échelle de la France métropolitaine, principalement via l’usage du modèle biophysique STICS. Sont distingués les services qui bénéficient aux agriculteurs (comme la fourniture d’azote et d’eau aux plantes cultivées), ceux qui bénéficient à la société (la régulation de la qualité de l’eau, la régulation du climat global, le potentiel récréatif) et ceux qui bénéficient aux deux (par exemple, le stockage et la restitution de l’eau aux plantes cultivées par l’écosystème) figure. Trois des services (pollinisation, fourniture d’azote et stockage et restitution de l’eau aux cultures) ont par ailleurs fait l’objet d’une évaluation économique.
- Les services écosystémiques de fourniture d’azote et d’eau par l’écosystème, évalués à l’échelle métropolitaine
Absence de simulations de grandes cultures kg N/ha 7542 83 91 103 224 a. Fourniture d’azote b. Fourniture d’eau Absence de simulations de grandes cultures mm/an 12263 140 159 180 295 © EFESE Notes : Quantité moyenne d’azote minéral fourni par l’écosystème pour des systèmes de culture conduits avec les pratiques agricoles observées (figure a). Stockage et restitution de l’eau aux plantes cultivées (transpiration annuelle moyenne des cultures). Simulations réalisées considérant des cultures sans irrigation, y compris dans les zones où elles sont classiquement irriguées (figure b). Les cartes sont extraites de [Tibi, Therond, 2017]. Lecture : Les deux services présentent des valeurs élevées en Alsace. Dans la région climatique dite « Bassin du Sud‑Ouest », où les précipitations sont plus abondantes en été qu’en hiver, la quantité d’azote fournie par l’écosystème est généralement faible, alors que la fourniture en eau est particulièrement élevée. Champ : France métropolitaine, grandes cultures. Source : Adapté d’EFESE‑écosystèmes agricoles. 60 Transformations de l’agriculture et des consommations alimentaires – Insee Références – Édition 2024 Les prairies stockent en moyenne plus de carbone par hectare que les grandes cultures Comme autre exemple de service rendu aux agriculteurs et à la société par les écosystèmes agricoles, on peut également distinguer le stockage de carbone (C). D’après l’évaluation via STICS du service de stockage de carbone, le stock de carbone dans les 30 premiers centimètres de sol est en moyenne de 58,6 tonnes de C/ha dans les zones de grandes cultures, et de 75,9 tonnes de C/ha dans les zones de prairie (prairie permanente et prairie temporaire de plus de 3 ans) figure 2. Considérant les surfaces totales de grandes cultures et de prairies, cela représente un stock total de l’ordre de 0,97 Pg de C en grandes cultures (0,97 milliard de tonnes) et 0,78 Pg pour les prairies (0,78 milliard de tonnes), soit 26 % et 21 %, respectivement, pour un total de 47 % du stock total de carbone des sols français (3,72 Pg de C d’après des estimations de 2012). Les stocks les plus élevés sont observés dans les zones d’altitude (Alpes, Pyrénées, Massif central, Jura, Vosges) ou de prairie (Bretagne, Basse‑Normandie), et les plus faibles dans les zones de plaine et de grandes cultures (Bassin parisien, Bassin aquitain, Couloir rhodanien, Alsace, Limagne). Le niveau élevé des stocks de carbone sous grandes cultures en Bretagne et en Charente‑Maritime peut toutefois s’expliquer par l’historique d’occupation du sol (anciennement en prairie) et, pour la bordure est du Bassin parisien, par un sol de type argileux et un climat froid. 2. Le service écosystémique de stockage du carbone évalué à l’échelle métropolitaine
Mg C/ha 5025 57 65 76 176 Mg C/ha 5025 57 65 76 176 a. Sous grandes cultures b. Sous prairies Absence de simulations Absence de simulations © EFESE Notes : Stock de carbone du sol sur l’horizon 0‑0,3 m, en Mg (ou tonnes) C par ha sous grandes cultures pour les systèmes de cultures « actuels » (figure a) et sous prairies (prairies permanentes et prairies temporaires de plus de 3 ans) pour les systèmes de prairies « actuels » (figure b). Les cartes sont extraites de [Tibi, Therond, 2017]. Lecture : On observe un effet combiné du pédoclimat et du mode d’occupation du sol sur les stocks de carbone. Champ : France métropolitaine, grandes cultures et prairies. Source : Adapté d’EFESE‑écosystèmes agricoles. En général, les taux de variation annuel du stock de carbone sont majoritairement compris entre ‑0,5 % et +0,4 % (95 % des valeurs). Des déstockages se produisent même dans les zones précédemment citées (Bretagne, Charente‑Maritime, bordure est du Bassin parisien), où il existe un stock initial élevé figure 3b. Toutefois, les accroissements sur 30 ans de stocks de carbone sous grandes cultures n’atteignent pas l’objectif cible de 4 pour 1 0002 : ils sont majoritairement inférieurs à 2 ‰, et très rarement supérieurs à 3 ‰ figure 3a. 2 L’initiative 4 pour 1 000 (4 ‰) propose d’augmenter chaque année d’un quatre millième (soit +0,4 %) le stock de carbone présent dans tous les sols (horizon 0‑30 cm) du monde afin de compenser les émissions anthropiques de CO2. 61Insee Références – Édition 2024 – Dossiers – L’agriculture face aux enjeux environnementaux L’agriculture est le premier émetteur d’ammoniac dans l’air En rejetant différents polluants dans l’atmosphère, l’agriculture participe à la pollution de l’air. En 2022, elle est le premier émetteur d’ammoniac (NH3, 94 %) et un des principaux émetteurs de composés organiques volatils non méthaniques (COVNM, 36 %) [Citepa, 2023]. Le NH3 provient surtout de l’épandage d’engrais et d’amendements, et de la gestion des déjections bovines (bâtiment et stockage). La gestion du fumier, la fermentation des fourrages et le cycle de vie naturel des plantes sont les principales sources d’émissions de COVNM. Les activités agricoles émettent aussi des particules, principalement grossières (de diamètre supérieur à 2,5 micromètres), issues du labour, des moissons et de la gestion des volailles en bâtiment, et participent à la formation de particules fines dites secondaires, issues de réactions chimiques entre des polluants déjà présents dans l’air (dont le NH3). Ces particules secondaires s’ajoutent à celles rejetées directement par les transports, l’industrie et éventuellement le chauffage résidentiel. Selon les conditions météorologiques, le cumul de ces sources de particules peut conduire à des épisodes de pollution comme aux printemps 2014 et 2015 où une très grande partie de la France métropolitaine avait été touchée. Enfin, l’utilisation de pesticides en milieu agricole dégrade aussi la qualité de l’air. La campagne nationale exploratoire de mesure des résidus de pesticides dans l’air extérieur, menée de juin 2018 à juin 2019, a ainsi confirmé la présence de résidus de pesticides dans l’air aussi bien en milieu urbain que rural, généralement au cours des périodes de traitements connues [SDES, 2021]. 3. Évolution annuelle sur 30 ans du service écosystémique de stockage du carbone, évalué à l’échelle métropolitaine
a. Histogramme du taux de variation relative moyen annuel taux de variation, en % -0,24-0,63 -0,11 0 0,08 0,19 0,92 b. Carte du taux de variation relative moyen annuel Absence de simulations 0,0-0,5 0,5 1,0 1 000 3 000 5 000 fréquence 0 © EFESE Notes : Taux de variation relatif moyen annuel (en %) du stock de carbone sur l’horizon 0‑0,3 m sous grande culture. Histogramme pour les 30 580 systèmes de grande culture simulés sur 30 ans avec STICS (figure a). Les valeurs négatives ont été équiréparties en trois classes et les valeurs positives en trois classes, de sorte à borner l’une des classes sur 0 (figure b). La carte est extraite de [Tibi, Therond, 2017]. Lecture : En Bretagne, les stocks de carbone présentent une tendance à la baisse malgré des apports d’engrais organiques liés à la présence d’élevage. Inversement, dans les régions caractérisées par un faible stock initial telles que le Bassin parisien, le Bassin aquitain (hors sols landais) ou l’Alsace, les systèmes de culture actuellement pratiqués permettent de maintenir voire d’augmenter légèrement les stocks. Champ : France métropolitaine, grandes cultures. Source : Adapté d’EFESE‑écosystèmes agricoles. 62 Transformations de l’agriculture et des consommations alimentaires – Insee Références – Édition 2024 Les intrants polluent les eaux et les sols : +6 % de nitrate dans les cours d’eau de France métropolitaine entre 2000 et 2020 Une partie des effluents agricoles, des engrais et des pesticides rejoint les cours d’eau, les lacs et les nappes phréatiques par ruissellement ou infiltration. La concentration moyenne en nitrate des cours d’eau de France métropolitaine est en hausse de 6 % entre 2000 et 2020. Elle varie fortement selon les territoires, les concentrations les plus élevées étant observées en Bretagne, Normandie, Île‑de‑France et Hauts‑de‑France figure 4. Ces territoires cumulent parfois différents facteurs, comme la présence de gros cheptels, des terres agricoles avec de forts excédents d’azote, ou des superficies enherbées en baisse. 4. Concentration moyenne en nitrate par bassin hydrographique en 2018‑2020 concentration moyenne en mg de nitrate par litre Indéterminée 8,9 4,4 13,3 17,7 22,1 © MTECT-CGDD-SDES 2024 Note : La concentration de nitrate est mesurée en quantité d’azote par litre (facteur de conversion unitaire de 4,43 : ainsi une concentration de 50 mg de nitrate/l est équivalente à une concentration de 11,3 mg d’élément azote/l). Lecture : Pour le sous‑bassin Corse, la concentration moyenne en azote des eaux de surface sur la période 2018‑2020 est comprise entre 0 et 1 mg d’azote par litre ou entre 0 et 4,4 mg de nitrate par litre. Champ : France, cours d’eau et plans d’eau. Source : Eaufrance, base de données Naïades ; traitements : SDES, 2023. Les pesticides, utilisés pour lutter contre les organismes causant des dommages aux cultures ou pour contrôler les plantes adventices (herbicides et insecticides notamment), contaminent la quasi‑totalité des eaux de surface et se retrouvent dans les sols. Depuis 2008, l’indice des pressions toxiques cumulées (IPTC) dans les cours d’eau et plans d’eau reste ainsi à un niveau élevé dans la moitié des stations de surveillance de France métropolitaine, avec des situations en 2018‑2020 plus dégradées au Nord qu’au Sud figure 5. La pollution des sols par les produits phytosanitaires dépend de leur toxicité, de leur persistance et de la capacité des sols à les retenir ou à les dégrader. De nombreux herbicides et fongicides, et plus rarement des insecticides ou acaricides, ont été détectés dans le cadre d’une campagne de mesure conduite en France et portant sur la partie supérieure de 47 sols en majorité cultivés.