L'élevage : cause du gaspillage des ressources agricoles non comestibles

Élevage : gaspille-t-il aussi les ressources agricoles non comestibles ? (version longue)

Un des principaux arguments des défenseurs de l’élevage d’animaux de boucherie est que ces derniers transforment efficacement les végétaux non comestibles en protéines. Nous allons voir que, partout dans le monde, les élevages gaspillent tout autant des ressources agricoles comestibles et non comestibles et qu’il existe d’autres alternatives pour valoriser tous les végétaux, qu’ils soient consommables et digestibles par les êtres humains ou pas.

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SOMMAIRE
Introduction
Production alimentaire : élevage ou champignonnière
   . Rendement en élevage
   . Rendement en champignonnière
Animaux vs Énergie
   . Combustible
   . Biogaz
   . Biofuel
Utilisation comme matériaux
   . Production de papier, cartons et emballages
   . Matériaux de construction
   . Textile et habillement
Usages agricoles
La question de l’affectation des sols : forêts vs pâturages ?
   . Cycle de l’eau
   . Préservation et régénération des sols
   . Puits de carbone
   . Biodiversité
Conclusion
Bibliographie
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Introduction

Chaque jour, nous nourrissons plus de 30 milliards d’animaux d’élevage terrestres. Chaque jour. C’est le nombre d’animaux d’élevage vivants, présents à tout moment sur le sol de notre planète.[1] En fin d’année, nous en aurons abattu plus de 77 milliards.[2] Nous sommes responsables de cette démographie puisque nous entretenons les naissances pour perpétuer la production. Pour nourrir ce cheptel, nous avons besoin d’énormément de biomasse végétale, parfois sous forme directement comestible pour les humains. Par exemple, un tiers de la production mondiale de céréales sert à nourrir les animaux alors qu’elles ne représentent que 13 % de leur ration. Bien que certains systèmes d’élevage produisent plus de protéines comestibles qu’ils n’en consomment, la majorité des élevages détruisent plus d’aliments qu’ils n’en produisent.[3]

Aujourd’hui, 86 % de la nourriture donnée aux animaux provient de matières qui ne sont pas consommées par les humains, soit parce qu’elles sont issues de plantes non comestibles, soit parce qu’elles sont des coproduits issus de végétaux consommables, mais dont la fraction économique allouée à l’élevage n’est pas le principal facteur motivant la production.[3] Ainsi, ces aliments ne sont pas considérés comme étant en compétition directe avec l’alimentation humaine, alors qu’ils peuvent être valorisés autrement sans exploitation animale : pour produire des champignons destinés à l’alimentation humaine, de l’énergie, du papier, des emballages, des matériaux de construction, du textile, pour régénérer et fertiliser des sols. Si la matière organique engendrée par les végétaux est renouvelable, elle n’est en revanche pas illimitée. Il y a donc pression et compétition pour l’accès à ces ressources entre l’élevage et les alternatives que nous allons présenter.

Dans ces 86 %, on retrouve : 46 % d’herbe et de feuilles ; 19 % de résidus de culture comme la paille, les chaumes, les fanes de canne à sucre et les tiges de bananes ; 8 % de fourrage et d’ensilage, de betteraves fourragères ; 5 % de tourteaux d’oléagineux, 5 % de coproduits de transformation comme le son, la farine de gluten de maïs, la mélasse, la pulpe de betterave, les drêches de brasserie, les résidus de distilleries, les résidus de grain pour le biocarburant et 3 % d’autres ressources comme les céréales de deuxième catégorie, les déchets alimentaires, les acides aminés synthétiques, de la chaux et des farines de poisson.

Bien qu’en général non consommées par les humains, certaines ressources pourraient l’être comme le son, les tourteaux de soja et d’oléagineux, les drêches de brasserie, la farine de gluten. D’autres sont cultivées expressément pour les animaux comme certains fourrages et ensilages.

Que ces ressources soient ou non des déchets de culture, nous allons voir que toutes rentrent en compétition avec d’autres utilisations potentielles.

Production alimentaire : élevage ou champignonnière

Tout ce que mangent les animaux peut servir à la culture de champignons. Les mycéliums (corps du champignon) se nourrissent de matières carbonées lignocellulosiques et produisent des organes de reproduction, les « fruiting bodies », parfois comestibles, que nous mangeons. Au moins 200 types de substrats (ensilages, résidus de culture, herbes, feuilles, algues, coproduits de transformation et autres matières végétales) ont été étudiés et conviennent à la culture des champignons.[4-5] L’éventail des végétaux transformables en champignons comestibles est absolument gigantesque.[5-38]

Comparons l’efficacité de rendement des élevages et des champignonnières qui utilisent les mêmes matières. 

Rendement en élevage

Poulets dans un élevage intensif

Monogastriques

Du côté des monogastriques (cochons, poulets et poules pondeuses), tous les élevages commerciaux détruisent plus de protéines qu’ils n’en produisent. Seuls les poules et les cochons « de jardin » (backyard) dans les pays de l’OCDE sont en positif. Très marginaux, ces élevages ne représentent (œufs inclus) que 0,16 % de la production totale de protéines animales mondiales et 0,43 % de la production de protéines animales dans les pays de l’OCDE. Tous les autres élevages de monogastriques consomment plus de protéines comestibles qu’ils n’en fournissent.[3]

Engraissement des veaux de boucherie

Ruminants

Selon Mottet et al[3], les ruminants consomment la grande majorité de la biomasse végétale non comestible et/ou non consommée par les humains (représentant elle-même 86 % de l’alimentation des animaux). Les monogastriques ne pouvant pas digérer ces matières, on n’en retrouve que très peu dans leur alimentation. À cela s’ajoutent des compléments de tourteaux et autres, ainsi que des céréales directement comestibles, de manière plus ou moins importante selon les systèmes.

Certains systèmes d’élevage de ruminants détruisent autant et même souvent plus de protéines comestibles qu’ils n’en produisent. C’est le cas des systèmes de Feedlot et de bovins mixtes (en tenant compte de la totalité de la production, c’est-à-dire des filières viande et lait).[3] Consommer directement la part comestible de leur alimentation et transformer le reste en champignons serait donc forcément et largement plus intéressant sur le plan de la production et de la disponibilité protéique.

D’autres sont producteurs nets et produisent un excédent de protéines comestibles. C’est le cas des systèmes bovins sur pâturage et des élevages de petits ruminants mixtes et sur pâtures. Ces systèmes contiennent une part plus faible d’aliments comestibles par l’humain dans leur ration.

Tableau 1 : les élevages de ruminants producteurs nets de protéines.

 OCDEHors-OCDE  
Bovin PâturagePetits ruminants pâturagePetits ruminants mixteBovin pâturagePetits ruminants pâturagePetits ruminants mixte
Kg de MSa totale consommée/kg de protéines produites brutb[3]67132111195221190
Grammes de protéines produites brutb / Kg de MS totale consommée
(calcul : (kg de protéines produites brutb/kg de MS totale consommée) x 1 000)
14,937,589,015,134,525,26
Kg de protéines comestibles consommées (dont celles des tourteaux de soja)c/kg de protéines produites brutb[3]0,90,50,50,30,10,1
Excédent net de protéinesd en kg/kg de protéines produites brutb
(calcul : 1 – valeur ci-dessus)
0,10,50,50,70,90,9
Excédent net de protéines produitesd en grammes/kg de MS totale consommée
Calcul : (grammes de protéines produites brutb/kg de MS totale consommée) x (excédent net de protéinesd en kg/kg de protéines produites brutb)
1,493,794,53,594,074,74

Source : Mottet et al.[3]

(a) MS = Matière sèche

(b) Incluant toutes les productions : laitières et viandes. Le kg de protéines produites brut exprime le total de protéines produites sans déduire les protéines consommées dans le processus de production qui étaient déjà comestibles.

(c) Céréales en grains, légumineuses, légumes racines, graines de soja et tourteau de soja. Les tourteaux de soja sont inclus dans le calcul des aliments comestibles utilisés en élevage faisant compétition avec l’alimentation humaine. (voir méthodologie de l’étude source[3]).

(d) L’excédent net de protéines produites exprime la quantité de protéines supplémentaires disponibles après avoir déduit les protéines qui étaient déjà comestibles et qui ont été détruites pour la production.

Avec 1 kg de biomasse végétale sèche, on produit donc entre 1,49 et 4,74 grammes nets de protéines comestibles dans ces systèmes d’élevage.

Rendement en champignonnière

Les protéines des champignons sont des protéines dites « complètes », c’est-à-dire qu’elles possèdent les 9 acides aminés essentiels de manière équilibrée. Des études montrent une qualité équivalente aux protéines animales.[53-57]

Il existe de nombreuses études sur les principaux champignons cultivés dans le monde. Le Shiitake (Lentinula Edodes), représente 22 % de la production mondiale, suivi de différentes variétés de pleurotes (Pleurotus), communément nommées « Oyster Mushrooms », avec 19 % du marché mondial. Le genre Auricularia est en troisième position (17 %), suivi d’Agaricus (15 %), puis de Flammulina (11 %). Ces 5 genres représentent 84 % de la production mondiale.[39]

Les teneurs en protéines peuvent grandement varier en fonction du substrat utilisé pour la culture et de la génétique du champignon, y compris au sein d’une même espèce. En retenant les valeurs moyennes disponibles estimées par l’USDA (United States Department of Agriculture) pour les principales variétés cultivées pour chacun des genres mentionnés précédemment, nous obtenons un ordre de grandeur et une moyenne approximative de ce que peuvent fournir les champignons par kilo de substrat de culture employé (tableau 2). 

Le paramètre étudié s’appelle l’Efficience Biologique (EB), qui correspond à la quantité de champignons frais récoltés par kilogramme de substrat sec utilisé. Les résultats peuvent très fortement varier en fonction des conditions de culture, du substrat, de sa préparation et du respect de certains ratios, des taux d’humidité, de la température, de l’aération, de la richesse en nutriments, de l’âge et de la conservation du mycélium souche, de la génétique du champignon, etc. Une production professionnelle maîtrisée donne des rendements moyens compris entre 75 et 125 % d’Efficience Biologique pour les principales variétés cultivées commercialement.[5] Ces valeurs sont confirmées par toute une série d’études trouvant des résultats allant de 1 % à 320 % d’EB en fonction de différentes expérimentations des conditions citées précédemment.[6-38]

Étant donné la grande variabilité des différentes Efficiences Biologiques obtenues, trois niveaux de rendements sont utilisés dans le tableau 2 pour calculer la production de protéines par kilo de substrat sec utilisé: une moyenne basse (50 % d’EB), un rendement moyen (100 % d’EB) et un rendement fort (150 % d’EB).

Tableau 2 : production protéique des champignons


Lentinula Edodes (Shiitake)PleurotusOstreatus (Pleurote)Auricularia Polytricha (champignon noir asiatique)Agaricus Bisphorus (Champignon de Paris)FlammulinaVelutipes (Enokite)
Teneur en protéines en gramme/kilo de champignons frais[40-46]22,433,1[41]4,8Entre 21,1 et 30,926,6
Protéines produites en grammes/kg de MS utilisé avec EB de 50 % (moyenne basse)12,216,552,4Entre 10,55 et 15,4513,3
Protéines produites en grammes/kg de MS utilisé avec EB de 100 % (rendement moyen)22,433,14,8Entre 21,1 et 30,926,6
Protéines produites en grammes/kg de MS utilisé avec EB de 150 % (rendement fort)33,649,657,2Entre 31,65 et 46,3539,9

Ces résultats peuvent être obtenus sur des substrats entièrement composés de matières végétales considérées comme non-consommables par l’espèce humaine selon les critères de classification de l’étude de Mottet et al.[5, 7, 30-31, 34, 36, 38, 47-51]. Ils peuvent donc être considérés comme une efficience nette.

Cependant, il est fréquent que les professionnels utilisent des céréales comestibles comme support de « semence » intermédiaire du champignon (grain spawn), dans des quantités ayant un impact mesurable. La « semence » intermédiaire, qui sert de support démultiplicateur au mycélium souche, est appelée « spawn ». Elle peut être produite sur des substrats non comestibles comme la sciure de bois, les résidus d’industrie du coton, des épluchures de manioc séché ou toute autre matière digestible par le champignon. Elle peut aussi être composée de la même matière que le substrat de culture final.[5,7,31,47-51] Chaque matière première a ces avantages et inconvénients, les céréales offrent par exemple une croissance du mycélium plus rapide, sont pratiques à manipuler mais sont plus sujettes à contamination que les matières lignocellulosiques non comestibles.[5,47-51]

Dans le cas de l’utilisation de céréales, il faut déduire les protéines comestibles consommées pour obtenir le résultat net.

Faisons le calcul :

Les grains de blé, de seigle, de sorgho, de millet, de riz ou de maïs sont les plus utilisés,[5] avec des teneurs en protéines comprises entre 7,5 et 12,5 % sur poids sec.[52] Le taux d’ensemencement du substrat de culture est généralement compris entre 1,5 et 3,5 % (en poids sec/poids sec) et certains cultivateurs qui produisent leurs propres semences peuvent aller jusqu’à une fourchette de 4 à 7,5 % (poids sec/poids sec).[5]

On a donc entre 1,125 gramme et 9,375 grammes de protéines comestibles à déduire par kilo de substrat sec utilisé. (valeurs basses : 1000 g x 1,5 % x 7,5 %. Valeurs hautes : 1000g x 3,5 % x 12,5 %) Ce qui donne 5,25 grammes de protéines en moyenne, à déduire des valeurs obtenues dans le tableau ci-dessus.

Pour précision, ces calculs n’ont pas pris en compte l’utilisation d’agar enrichi en début de processus, car les quantités requises sont insignifiantes par rapport à la production. L’agar est enrichi avec du dextrose, de l’extrait de malt ou de pomme de terre (de nombreuses recettes sont possibles) et sert de support nutritif pour la reproduction du mycélium souche ou pour son entretien, en milieu stérile contrôlé. Deux boîtes de pétri d’agar enrichi suffisent à amorcer la production de 200 à 400 000 kilos de champignons.[5] Cela ne représente que quelques microgrammes d’agar par kilo de champignon produit, n’impactant pas les résultats de manière significative. Ce mycélium développé en boite de pétri sera démultiplié sur les supports intermédiaires dont nous venons juste de parler. Ces supports permettront d’inoculer à leur tour d’autres supports à plus grande échelle (en cascade), et en bout de course, des milliers de kilos de substrats de culture finale.[5]

Même après déduction des protéines des céréales utilisées, les valeurs restent largement positives, hormis pour le genre Auricularia. Auricularia peut se retrouver en bilan protéique négatif lorsque le choix des céréales comme support de semence est choisi. Les autres productions restent largement positives et supérieures aux rendements de l’élevage, y compris en moyenne basse, en utilisant les mêmes matières végétales que ce dernier. Le plus intéressant sur le plan de l’efficacité protéique est de privilégier des supports de mycélium 100  % non comestibles, comme la sciure de bois.

Et ce n’est pas tout !

Là où les champignons explosent les résultats et creusent définitivement l’écart avec les productions animales, c’est que le substrat après culture – Spent Mushroom Substrate ou SMS – peut être réutilisé une deuxième fois (voir même une troisième fois) pour un nouveau cycle de production. Les champignons ne « digèrent » par 100 % de la matière utilisable dans leur premier cycle de vie, et un réensemencement du substrat va permettre une nouvelle récolte. Le SMS seul peut suffire,[32] mais le rendement peut être augmenté lorsqu’il est mélangé avec de nouvelles matières végétales et/ou des suppléments minéraux dans des proportions variables, et ainsi obtenir un second rendement (BE) similaire au premier cycle de production.[58-61] Il est particulièrement intéressant de faire se succéder différentes espèces car elles ne se nourrissent pas tout à fait des mêmes composants. Paul Stamet mentionne la possibilité de faire succéder trois types de champignons, les décomposeurs primaires, puis secondaires, puis tertiaires.[5]

Il reste encore beaucoup de matière à exploiter après un premier cycle de culture. Par exemple, après une production de Shiitake avec une EB de 78 %, le substrat comporte encore 85 % de l’hémicellulose, 44 % de la cellulose, et 77 % de la lignine.[60] Après une production de Pleurotes avec des EB entre 75,5 % et 131 %, on ne perd qu’entre 30.1 % et 44.3 % de la matière sèche.[29]

Les résultats calculés ci-dessus sur l’efficacité des champignons peuvent donc être largement revus à la hausse lorsqu’on s’intéresse au rendement vis-à-vis de la matière végétale consommée.

Le substrat après culture peut également être valorisé pour la production d’énergie, en combustible, en biocarburant (éthanol)[60], en biogaz[62], en engrais pour les cultures (directement épandu ou composté)[61,63], en emballages et matériaux composites.[59] L’utilisation du substrat après culture en agriculture est une alternative biologique aux fertilisants minéraux et aux fertilisants organiques d’origine animale. Des études ont montré des résultats très satisfaisants, en termes d’apports de nutriments, de leur disponibilité (comme par exemple celle du phosphore)[63] et de rendements.[59,61,63] L’application du substrat après culture dans les champs permet une amélioration de la structure des sols, de sa capacité de rétention d’eau et de son activité microbienne.[59] L’utilisation conjointe de biochar (charbon à usage agricole), produit à partir du même substrat après culture et utilisé pour amender les sols, permet d’éviter la fuite des nutriments. Les résidus de production de biogaz par le substrat après culture sont eux-mêmes réutilisables en agriculture.[62]

Autre avantage : des études ont montré que les champignons peuvent être une source importante d’iode lorsque leur substrat de culture est mélangé avec des algues marines. Une manière de valoriser des ressources marines non comestibles.[64]

La production de champignons peut représenter une opportunité de reconversion pour les professionnels de l’élevage. Voir Paul Stamet, « growing gourmet and medicinal mushrooms « [5] pour plus d’information sur la culture des champignons. Il s’agit d’un des guides les plus complets à destination des professionnels et/ou des amateurs de mycologie.

Animaux vs Énergie

Les matières végétales non comestibles consommées par les animaux peuvent servir à produire de l’énergie. Sous forme directement combustible, de biogaz (méthanisation) ou de biocarburant (éthanol cellulosique).

Combustible

La matière végétale est tout simplement une source de combustible.

Différents résidus de culture (pailles, bagasses, cosses…etc.) sont utilisés en combustibles, sous forme de briquettes.[65-66] La matière végétale peut également être conditionnée sous forme de granulés pour alimenter les chaudières.[66-68]

Le miscanthus ou « herbe à éléphant » est communément utilisé et cultivé pour l’alimentation animale, mais peut aussi servir de combustible. Des exploitations fournissent déjà des bâtiments publics en France pour les besoins en chauffage.[69-71]

Biogaz

Toutes les matières végétales peuvent être valorisées en biogaz et les résidus de méthanisation peuvent être épandus en engrais sur les sols agricoles.[72-73] Le biogaz produit contient principalement du méthane.

Les végétaux utilisés directement ont un pouvoir (ou potentiel) méthanogène plus important que les effluents d’élevage.[74] C’est-à-dire qu’on va obtenir plus de gaz utilisable en combustible en faisant fermenter des végétaux directement plutôt que les excréments qu’ils auraient générés. Lors de la digestion, les animaux (et notamment les ruminants) en relâchent une grande partie, qui est ainsi perdue dans l’atmosphère et contribue au réchauffement climatique.[75]

L’utilisation de ryegrass (ou “ivraie”, communément utilisée en élevage), permet de produire entre 0,431 et 0,654 m³ de biogaz par kilo de Matière Sèche (MS)[80] (soit 431 à 654 Litres). De quoi alimenter un brûleur à gaz domestique (gazinière de cuisine) pendant 1 à 3 heures (environ selon le débit).

Le rendement énergétique net d’un hectare d’herbe sous forme de biogaz est de 122 GJ / an.[81] C’est l’équivalent (en contenu énergétique) de plus de 3500 Litres d’essence[82] (de quoi parcourir plus de 43 000 km avec une consommation de 8L/100km, quasiment un tour du monde).

Il existe bien sûr des unités de productions industrielles pour traiter la biomasse à grande échelle[83], mais aussi des installations domestiques (à échelle du foyer), qui permettent de générer son propre gaz à la maison. Avec les déchets de cuisine, les tontes de pelouse, l’élagage des haies ou toute biomasse récupérée aux alentours. On peut même utiliser les excréments humains ou ceux des animaux de compagnie.[76-77] Des unités semi-professionnelles sont également vendues pour les restaurateurs, campings, etc. qui génèrent beaucoup de « déchets / ressources » organiques.[77] Il est même possible de fabriquer soi-même une installation low-tech à moindre coût.[78]

D’une manière générale (et approximative), 10 kg de déchets de cuisine ou du marché (poids humide) permettent de produire 1 m3 de biogaz (ou 1 000 L). Un tel volume contient entre 6 et 7,5 kWh d’énergie.[73,79] Un brûleur à biogaz moyen consomme entre (200 et 450 L / heure).[73] Avec 10 kg de « déchets » organiques, on peut donc alimenter un brûleur pendant 2 à 5 h.Il est donc possible et très facile de valoriser les résidus alimentaires en production énergétique. Même un animal élevé à l’échelle du jardin d’un foyer fait concurrence avec l’utilisation de la biomasse pour des besoins essentiels.

Éthanol cellulosique

L’éthanol cellulosique est un éthanol produit à partir de matières ligneuses, dont il faut extraire la cellulose au moyen de différents procédés. La cellulose est ensuite fermentée pour produire l’éthanol. Herbes, résidus de culture, sous-produits de la sylviculture… un large spectre de matières végétales peuvent produire de l’éthanol avec un rendement énergétique net positif.[84-85] Le développement à échelle commerciale est cependant limité par des coûts de production encore trop élevés.[86-88]

Voici une liste d’études sur la productivité et les rendements, bruts et nets, en fonction de différentes biomasses, et/ou surfaces utilisées, les deux étant liées.

Une étude de faisabilité a montré qu’on pouvait obtenir un carburant directement utilisable dans nos moteurs, produit à base d’herbe. Le rendement est de 4500 à 5000 L de carburant / hectare / an, avec de la « ryegrass », communément utilisée en élevage.[89] Il s’agit d’une production brute. Ce rendement est obtenu sur des parcelles fertilisées au pays de Galles. Cela équivaut en terme d’énergie à 3015 Litres d’essence. (L’éthanol contient moins d’énergie au litre que l’essence, 1 gallon d’éthanol équivaut à 0,67 gallons équivalent essence.[90-91] Ou autrement dit, 1 litre d’essence contient autant d’énergie que 1,5 litre d’éthanol.)

Une étude en Thaïlande trouve des rendements de 1091 et 2720 Litres d’éthanol produits par hectare et par an selon deux types d’herbes.[92] Résultats bruts. Soit l’équivalent de 730 et 1822 L d’essence.

Ici, la littérature cite des rendements brut de 1017 à 2485 L éthanol / hectare/ an aux USA pour respectivement les herbes « miscanthus » et « switchgrass ». Et un rendement de 878 et 1121 L d’éthanol / an avec les résidus de culture d’un hectare de maïs (ici les cannes).[93]

Une étude estime un rendement énergétique net de 60 GJ / ha / an avec des champs de « switchgrass ». C’est l’équivalent d’environ 1800 Litres d’essence en contenu énergétique.[85] De quoi parcourir 22 500 km en voiture consommant 8L/100km, ou l’équivalent de la consommation électrique annuelle moyenne de 3,5 foyers Français.[94] Cette énergie est en partie générée par les coproduits de production de l’éthanol (résidus ligneux combustibles).

En résultat net, on retrouve également 12,4 MJ d’énergie nette générée par litre d’éthanol produit à partir de « Miscanthus » et 7,9 MJ/L d’énergie nette générée par litre d’éthanol à partir de « Switchgrass ».[95] Une autre étude avance le chiffre de 15,9 MJ d’énergie nette produite par litre d’éthanol cellulosique produit.[96] L’éthanol a un contenu énergétique total de 23,4 MJ/L.[82] Cela signifie, que sur chaque litre d’éthanol produit, entre 33,8 et 67,9 % est de l’énergie nette produite selon ces études.

Note : des variations sont possibles sur les contenus énergétiques des différents carburants selon qu’ils sont exprimés en High Heat Value (HHV) ou en Low Heat Value (LHV).

Des usines de production à échelle industrielle et commerciale existent et sont en fonctionnement actuellement. Cependant, des limitations techniques et économiques rendent le développement de la filière difficile. De nombreuses unités de production ont été mises en pause, ou complètement arrêtées, fautes de rentabilité économique et/ou de difficultés techniques. De nombreux autres sites sont cependant en construction. Des usines pilotes servent également de modèles pour améliorer les processus de production et réduire les coûts, afin de rendre l’éthanol cellulosique plus compétitif.[86-88]

Les avantages en termes d’émissions de GES sont certains, avec environ 85 % d’émissions de GES en moins comparé aux énergies fossiles (hors potentiel changement d’affectation des sols directs ou indirects).[88,97]

Abattoirs ou énergie renouvelable ? 

La question de l’allocation des ressources végétales pose la question de l’utilisation et de l’affectation des sols. Indirectement, c’est la valorisation de l’énergie solaire capturée et stockée grâce à la photosynthèse qui est en jeu, avec le choix de produire de l’énergie ou de l’affecter à l’élevage.

Utilisation comme matériaux

Certaines biomasses végétales consommées par l’élevage peuvent aussi être utilisées en tant que matériaux pour la production de papier, de carton, d’isolants, de béton, de textile, de cordages, de « cuir » végétal, de biochar ou de compost.

Production de papier, cartons et emballages

La technologie actuelle permet de produire un papier constitué à 95 % de paille de blé (et 5 % de bois pour la structure).[98] La bagasse de canne à sucre peut aussi être utilisée à hauteur de 70 %.[98] L’herbe peut également servir de matière première pour la fabrication de papier ou de carton à hauteur minimum de 50 %.[99] Différentes herbes fourragères ont été étudiées et se révèlent être utilisables pour la production de papier et de carton. [100-101]

Selon différentes sources, la production d’une tonne de pulpe de bois requiert environ 6000 litres d’eau et 5000 kwh d’énergie. Pour la même quantité de pulpe d’herbe, on n’a besoin que de 2 litres d’eau et 137 kwh.[103-105]

Matériaux de construction

Les pailles peuvent être utilisées comme matériaux isolants. Elles peuvent être mélangées dans le béton, ou utilisées en remplissage d’ossatures bois, ou encore directement en bottes. [106]

Les coproduits de la culture du chanvre sont particulièrement intéressants dans ce domaine. Après la récolte des graines pour des usages alimentaires, on utilise les pailles en séparant la fibre de la chènevotte (le « bois » de la plante). La fibre a traditionnellement été utilisée pour fabriquer des cordages et des voiles pour la marine, en raison de sa grande résistance. La fibre peut être valorisée dans la filière textile également (comme celle d’autres plantes comme le lin par exemple). Le chènevotte est utilisé pour la production de béton-chanvre. Un béton particulièrement intéressant, qui a fait l’objet de nombreux tests et qui répond aux normes de constructions réglementaires, avec de nombreux avantages comparé au béton traditionnel. [107-110]

Textile et habillement

On trouve certains usages dans la production de textile avec les fibres de chanvre, de lin, de bananier ou encore d’ananas.[111-112]

Des résidus agroalimentaires peuvent également servir à produire du « cuir » végétal. Par exemple, les résidus de la production de vin, ou encore les coproduits de production de jus de pomme ou de cidre.[113-115]

Usages agricoles

Certains résidus agricoles peuvent être transformés en biochar (charbon à usage agricole). Le biochar est un amendement carboné utilisé en agriculture pour améliorer les sols et/ou restaurer les sols dégradés (notamment les sols tropicaux). La production et l’application de biochar permet de stocker du carbone sous forme stable dans le sol (puits de carbone), et amène à une ré-humification du sol, une amélioration de sa structure, et une meilleure capacité de rétention d’eau et des nutriments. Pour plus d’informations sur le biochar et ses multiples intérêts, voir sources[116-122].

L’herbe de fauche, la paille, les résidus de culture ou de toute matière végétale peut être épandue directement sur les sols, en paillis (mulch). Le paillage (mulching) présente de nombreux avantages : protection du sol, limitation de l’érosion, restitution de la matière organique et des minéraux, prévention contre certains ravageurs et certaines maladies, augmentation des rendements, augmentation de la rétention d’eau, régulation de la température du sol, contrôle des « mauvaises » herbes.[123-131]

Toute matière végétale peut également être compostée, et le compost utilisé en agriculture pour améliorer la fertilité et la structure des sols appauvris.[132-135]

Il n’y a pas plus d’éléments fertilisants dans les déjections animales que dans le compost végétal, à quantité de végétaux utilisés égale (quantité de végétaux utilisés par les animaux pour produire les déjections et quantité de végétaux utilisés pour produire le compost végétal). Effectivement, les animaux ne produisent aucun élément chimique, ils ne font que restituer ceux des plantes qu’ils ont consommées. Cependant, la dynamique de disponibilité des éléments nutritifs pour les plantes peut être différente selon les fertilisants employés. Selon l’amendement employé, les éléments chimiques ne sont pas « relâchés » (minéralisés) au même rythme.[136] Chaque type d’amendement présente ses propres avantages et inconvénients, en fonction des cultures concernées.

La question de l’affectation des sols : forêts vs pâturages ?

Derrière ces nombreux usages de la biomasse végétale disponible se pose la question de l’affectation des sols. En effet, la production actuelle n’est pas une situation figée, et une partie des sols actuellement maintenus à l’état de pâturage ou de cultures fourragères pourraient voir d’autres types de végétation et de paysages se développer, et donc fournir un autre type de biomasse ou de services écosystémiques.

Cycle de l’eau

Tout le cycle de l’eau est régulé et amélioré par la forêt. La forêt protège mieux à la fois des sécheresses et des inondations.[137] Les sols forestiers ont une meilleure capacité d’infiltration et de stockage de l’eau que les sols de pâturages.[138-140] Ils limitent les écoulements de surface. Ainsi, les risques d’inondations sont plus faibles. A noter que des systèmes mixtes (sylvo pastoralismes) existent, mais les effets bénéfiques des arbres sont fortement mitigés par la compaction du sol par les animaux.[141-142] Les sols forestiers disposent également d’un système racinaire plus extensif et profond que les sols de pâturages, favorisant l’infiltration et le stockage de l’eau en profondeur.[143]

La canopée des forêts permet de maintenir un micro-climat plus stable, frais et humide en limitant l’évaporation et en capturant l’humidité ambiante[144-145] Certaines vastes forêts permettraient même « d’attirer » la pluie, selon certaines hypothèses.[146-147] Les sols sont mieux protégés du vent, donc de l’évaporation. Ainsi, tout l’écosystème reste plus humide, augmentant sa résilience face aux sécheresses. La forêt à également pour effet d’améliorer la qualité de l’eau[143]

Le choix d’affectation des sols apparaît comme crucial pour atténuer au mieux les phénomènes extrêmes (sécheresses, inondations) dans notre contexte de réchauffement climatique.

Préservation et régénération des sols

La forêt, par l’action de sa canopée, de ses couches de matières organiques en décomposition, et de son système racinaire, protège de l’érosion des sols.[148-149] Selon une revue de la littérature scientifique sur l’érosion des sols selon différents types de couvert végétal, il ressort que plus le couvert est développé, plus le sol est protégé.[150]

À l’inverse, le pâturage a pour effet de réduire le couvert végétal. Plus le pâturage est intense, plus les sols sont susceptibles de s’éroder. Aux Etats-Unis, 50 % des pâturages sont sujets à de forts taux d’érosion, avec une perte de sol de 6 t/ha/an. Les espaces de forêts stables ne perdent que 0,004 à 0,05 t/ha/an.[151]

Le surpâturage est une cause majeure de dégradation des sols. Un des plus grands écosystèmes de prairie du monde, en Mongolie, est en cours de désertification. 70 % des terres y sont considérées comme dégradées, avec le surpâturage comme principale cause (80 %).[152] En Amazonie, de nombreuses terres dédiées aux pâturages – en lieu et place de la forêt – sont en état de dégradation.[153-154] En Europe également, le surpâturage est l’une des principales causes d’érosion des sols.[155]

Puits de carbone

La forêt en croissance a la capacité de retirer du carbone atmosphérique pour le stocker dans sa biomasse (souterraine et aérienne). Dans son rapport d’août 2019, la GIEC (Groupement International des Experts pour le Climat) mentionne une capacité de mitigation de l’ordre de 7,8 – 8 Gt eqCO2 / an dans un scénario alimentaire végétalien où les surfaces actuellement dédiés à l’élevage seraient libérées et permettraient la régénération du couvert végétal.[156] En effet, le passage à une alimentation végétale nécessiterait 76 % d’espaces en moins qu’actuellement pour produire notre nourriture.[157]

A l’inverse, comme les ruminants sont de grands émetteurs de gaz à effet de serre, les espaces pâturés ont un bilan carbone négatif. Leur potentiel de séquestration est estimé à entre 20 et 60 % des émissions générées par le bétail qui y pâture .[158]

Biodiversité

Les scientifiques parlent de la sixième extinction de masse des espèces et de la vie sur Terre.[162] Une des causes principales est la destruction des habitats naturels sauvages. Toutes les terres n’ont pas à être « valorisées », occupées et modifiées par nos activités. Comme mentionné précédemment, une transition vers une alimentation végétalienne permettrait de réduire nos surfaces agricoles de 76 % (soit la surface de l’Europe, des Etats-Unis, de la Chine et de l’Australie réunies), dont 19 % de surfaces arables.[157] Autant d’espaces potentiellement rendus pour habitat à la vie sauvage. 

Conclusion

Quelle qu’elle soit, la biomasse végétale actuellement destinée aux élevages trouve d’autres voies de valorisation dans l’économie circulaire, pour répondre à de nombreux besoins indispensables, y compris alimentaires. L’élevage n’est pas la seule voie de valorisation et fait compétition et pression sur l’accès aux ressources, renouvelables mais limités par la capacité de photosynthèse. Une économie et une valorisation différente de la biomasse non comestible (les fameux 86 %) est possible dans un monde végane, pour répondre à des besoins élémentaires comme la production d’énergie, de textile, de matériaux de construction, de fertilisants, de papiers et d’emballages, et également pour une production alimentaire avec la culture de champignons. De plus, libérer des espaces à la vie sauvage et au développement du couvert végétal apparaît comme indispensable dans le contexte actuel de dérèglement climatique, de perte de sol, d’extinction de masse des espèces et de phénomènes extrêmes.

Alors que l’élevage est décrié pour son impact environnemental massif, la souffrance qu’il génère pour les animaux et ses répercussions sanitaires importantes, nous pourrions envisager de libérer les espaces qu’il occupe pour d’autres usages, plus éthiques et plus indispensables.

Auteur

Quentin Folliasson, co-président de l’association VégéNC.

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