Thèse dirigée par Patrick Durand et Fabrice Beline, UMR Sol, Agro et hydrosystème, Spatialisation (SAS)
Spécialité :  Statistique/Modélisation en écologie, géosciences, agronomie et alimentation

Résumé

L’insertion de la méthanisation dans les systèmes agricoles transforme les pratiques de fertilisation, les assolements et, parfois, les systèmes d’élevage. Ces changements influencent fortement les flux d’azote dans les exploitations. Cette thèse a analysé ces évolutions via un état de l’art et une enquête sur des exploitations de polyculture-élevage. Des scénarios d’insertion de la méthanisation basés sur les évolutions observées et intégrant également des mesures agroécologiques ont été modélisés pour quantifier les flux d’azote et leurs impacts, notamment sur la qualité de l’eau (nitrate). Les systèmes porcins subissent des changements plus marqués dans leurs pratiques culturales, tandis que les systèmes bovins voient des modifications plus importantes dans l’organisation de l’élevage. En production porcine, une plus grande flexibilité des cultures facilite l’adaptation. En production bovine, la concurrence accrue pour l’usage des sols entre méthanisation et élevage complique l’équilibre. Les scénarios modélisés montrent que l’intensification des systèmes pour produire énergie et denrées agricoles accroît les risques pour la qualité de l’eau. Même le remplacement partiel de l’élevage par la méthanisation n’améliore pas significativement cette qualité en zone d’élevage dense. Seules des mesures agroenvironnementales fortes, comme l’introduction de prairies permanentes peu fertilisées et la réduction de la production animale, limitent les impacts environnementaux. Ces solutions protègent mieux l’environnement mais en contrepartie réduisent la production alimentaire.

Mots clés : méthanisation, azote, système, modélisation, eau, bassin versant