Table des matières
Marie-Christine Prémartin
PréfaceCarole Bedos, Sophie Génermont, Jean-François Castell et al.
PréambulePierre Cellier, Carole Bedos, Jean-François Castell et al.
Agriculture et qualité de l’air : éléments de mise en contexte- La qualité de l’air, une préoccupation de premier plan
- Différents cadres d’appréhension de la pollution de l’air et de ses impacts
- Un cadre de représentation des processus pour identifier les sources et les puits et prévoir la qualité de l’air
- Un cadre pour l’élaboration des politiques publiques
- Un cadre pour faire le lien entre déterminants, impacts et action publique
- Agriculture et qualité de l’air : positionnements relatifs
- L’agriculture, une activité marquée par des évolutions récentes…
- Une activité très présente dans les cadres de vie de toutes nos sociétés, et en forte évolution
- Une activité imbriquée avec d’autres activités et confrontée à de nouveaux acteurs
- … révélant ses liens avec la qualité de l’air…
- L’irruption de la question de la pollution de l’air pour l’agriculture
- Complexité et spécificités des relations entre agriculture et qualité de l’air
- … et nécessitant de nouvelles évolutions dans un objectif de réduction
- Des acteurs agricoles de plus en plus concernés mais une mise en pratique encore balbutiante
- Des recommandations à élargir pour réduire les émissions agricoles
- Pour la suite…
Lionel Charles
Agriculture, environnement et qualité de l’air : regard historique et appréhension socialePartie I - Composés, mécanismes, impacts
Jean-François Castell, Juliette Faburé, Valérie Pernelet-Joly et al.
Chapitre 1 - Les principaux polluants et leurs impacts sur l’agriculture, les écosystèmes et la santé- Les principaux polluants concernés
- Les polluants émis par l’agriculture
- Les composés azotés
- L’ammoniac
- Les oxydes d’azote
- Le protoxyde d’azote, ou oxyde nitreux (N2O)
- Le méthane
- Les composés organiques volatils
- Les produits phytopharmaceutiques
- Les bioaérosols
- Les particules en suspension
- Les polluants d’origine non agricole impactant l’agriculture
- L’ozone
- Le dioxyde de soufre
- Les métaux
- Les principaux impacts sur l’agriculture
- Productions végétales
- Effets directs sur les rendements des cultures et conséquences économiques
- Effets sur la qualité des produits agricoles
- Teneur en métaux
- Impacts directs des polluants sur la qualité des produits agricoles
- Productions animales
- Les impacts sur les écosystèmes et la biodiversité
- Effets sur la végétation et la diversité floristique
- Effets indirects sur la biodiversité dans les écosystèmes terrestres
- Effets indirects induits par la modification de l’habitat : conséquences indirectes des effets toxiques sur la végétation sauvage
- Effets indirects liés à la contamination des ressources alimentaires
- Effets indirects liés au transfert de contaminants de l’atmosphère vers les sols
- Effets sur les interactions entre espèces
- Effets indirects sur la biodiversité dans les écosystèmes aquatiques
- Effets indirects liés au transfert de contaminants
- Effets indirects liés à la contamination des ressources alimentaires
- Les effets des polluants d’origine agricole sur la santé
- Les pesticides
- Les particules
- Les composés azotés : ammoniac, oxydes d’azote
- Les pollens et allergènes
- L’ozone
- Les conséquences pour le climat
Sébastien Saint-Jean, Carole Bedos, Raluca Ciuraru et al.
Chapitre 2 - Mécanismes : échanges de polluants aux interfaces sol-végétation-atmosphère et devenir dans l’atmosphère- Émissions
- Composés gazeux (sources et puits)
- Processus physico-chimiques et chimiques
- Processus biologiques
- Composés azotés
- Composés organiques volatils
- Produits phytopharmaceutiques
- Processus physiques
- Particules
- Processus physiques
- Processus biologiques
- Transferts atmosphériques
- Transferts verticaux
- Transferts horizontaux
- Chimie atmosphérique
- Oxydants atmosphériques
- Réactivité atmosphérique
- Dépôts
- Dépôts secs (échanges bidirectionnels, échanges aux interfaces)
- Dépôts humides
- Chimie hétérogène surfacique
Raia Silvia Massad, Pierre Cellier, Carole Bedos et al.
Chapitre 3 - De nécessaires approches intégratives- Intégration des processus : effet des pratiques agricoles
- Interactions au niveau de la parcelle agricole
- Interactions à la surface du sol
- Interactions au sein du couvert végétal
- Les bâtiments d’élevage, des sources ponctuelles intenses
- Des processus physico-chimiques et biologiques
- Des facteurs d’influence multiples
- Cycles biogéochimiques et impacts sur les flux de polluants
- Intégrations des processus à différentes échelles spatiales selon les impacts étudiés
- La cascade de l’azote : transfert, transformation et impacts de l’azote réactif
- Le triptyque écosystèmes urbains-agricoles-naturels dans un contexte de pollution azotée
- Le verdissement urbain : îlot de chaleur urbain et impact sur la boucle COVb/NOx/O3
- Influences de la pollution de l’air d’origine agricole sur d’autres problématiques environnementales
- Agriculture, pollution de l’air et changement climatique
- Agriculture, qualité de l’air et qualité des eaux
- Agriculture, qualité de l’air et biodiversité
Partie II - Méthodes de mesure et de modélisation
Benjamin Loubet, Dominique Baisnée, Mathieu Cazaunau et al.
Chapitre 4 - Mesures des concentrations et des flux de polluants atmosphériques- Méthodes de mesure des familles de composés chimiques et biologiques dans l’atmosphère
- Méthodes de mesure des flux d’émission et des dépôts de polluants atmosphériques
- Mesure des flux entre la biosphère et l’atmosphère
- La méthode des covariances turbulentes et dérivées
- Mesure des émissions depuis les bâtiments d’élevage
- Méthodes d’attribution des sources
- Identification des sources manquantes par mesure de la réactivité OH
- Attribution des sources de polluants par PMF et isotopie
- Méthodes de mesure de la réactivité des composés atmosphériques
- Mesure de la réactivité des composés atmosphériques en chambres de simulation atmosphérique
- Mesure de la réactivité des composés atmosphériques en conditions réelles
- Le cas de la réactivité des PPP sur les aérosols
- Méthodes de mesure futures
- Télédétection des concentrations d’ammoniac
- Télédétection des aérosols par spectrométrie infrarouge
- Évaluation des sources par modélisation inverse. Exemple de l’ammoniac
- Spectrométrie de masse
- Spectrométrie infrarouge pour la mesure au sol
- Capteurs connectés
- Vers une mesure de l’impact sanitaire
- Détection, identification et quantification des particules d’aérosols biologiques primaires atmosphériques en temps réel
Raia Silvia Massad, Andrée Tuzet, Erwan Personne et al.
Chapitre 5 - Modélisation des échanges : de l’échelle des processus aux échelles régionales- Échelle de la feuille et de l’élément de sol (0D)
- Feuille
- Échanges stomatiques au niveau des feuilles
- Composés azotés
- Composés organiques volatils
- Ozone et oxydes d’azote
- Échanges cuticulaires à la surface des feuilles
- Composés azotés
- Ozone
- Produits phytopharmaceutiques
- Sol et résidus végétaux
- Émissions d’origine biologique
- Échanges physico-chimiques
- Émissions d’ammoniac au champ après fertilisation minérale et organique, et au pâturage
- Produits phytopharmaceutiques
- Ozone
- Échelle de la parcelle agricole (1D)
- Modèles d’échanges à l’interface sol-végétation-atmosphère
- Modèles de dépôt : composé type, ozone
- Modèle bidirectionnel : composé type, ammoniac
- Modèle d’émissions : composés types, COV et NO biogéniques
- Modèle de volatilisation après apport : composés types, produits phytopharmaceutiques
- Modèle de dépôt de particules
- Modèles couplés : échanges et processus physiques, chimiques et biologiques
- Modèles avec interactions des échanges énergie-eau-polluants
- Modèles avec chimie dans et/ou au-dessus du couvert
- Modèles d’agroécosystèmes avec rétroactions biologiques
- Modèles intégrés au champ avec prise en compte des pratiques culturales
- Modèles d’émissions du sol
- Modèles d’agroécosystèmes
- Échelles supérieures (2D-3D)
- Les modèles de transfert atmosphérique
- Les modèles eulériens
- Les modèles lagrangiens
- L’utilisation des modèles de dispersion atmosphérique pour estimer les sources
- Échelle du paysage
- Les effets des obstacles sur la dispersion
- Le dépôt à courte distance
- Paysage, le cas de NitroScape
- Paysage, le cas des produits phytopharmaceutiques
- Échelles régionale et globale
- Les modèles de chimie-transport
- Exemple 1. Utilisation des modèles pour contraindre les émissions d’ammoniac et modélisation inverse
- Exemple 2. Utilisation des modèles pour l’estimation des impacts sur la formation des particules
Partie III - Du diagnostic à l’action
Sophie Génermont, Benoît Gabrielle, Étienne Mathias et al.
Chapitre 6 - Diagnostiquer : inventorier, surveiller et évaluer- Inventaires
- Les méthodes classiques d’inventaire
- L’inventaire, un modèle simple le plus souvent
- Les facteurs d’émission : le principal facteur d’incertitude
- Au-delà des facteurs d’émission : les niveaux de méthode
- La résolution spatiale
- Comptabilisation des contributions du secteur agriculture-sylviculture
- Améliorer les approches d’inventaire
- Intégrer de nouveaux composés selon des méthodes de niveau 1 ou 2
- Évoluer vers des méthodes de niveau 3
- Intégrer de manière réaliste la variabilité spatiale et temporelle des émissions
- Les dispositifs nationaux de surveillance de la qualité de l’air
- La surveillance de la qualité de l’air
- Les réseaux d’observatoires des retombées atmosphériques et de leurs effets
- Le réseau forestier Renecofor
- Le réseau de biosurveillance Bramm
- L’observatoire de surveillance en milieu rural MERA
- Indicateurs d’émission, de niveau de contamination de l’air et d’impacts environnementaux
- Les indicateurs d’exposition et les fonctions d’impact : l’exemple de l’ozone
- Indicateurs d’exposition
- Indicateurs basés sur les flux de polluant absorbés par les plantes
- Les fonctions d’impact
- Évaluation multicritère de l’exposition à des polluants atmosphériques : l’outil Sph’Air pour les pesticides
- Les indicateurs agroenvironnementaux
- Une typologie pour se repérer dans une offre foisonnante
- Indicateurs de cause basés sur les pratiques
- Indicateurs prédictifs d’effet : des indicateurs d’émission
- Quels indicateurs choisir ?
- Les approches par l’analyse du cycle de vie
Pierre Cellier, Sophie Génermont, Antoine Pierart et al.
Chapitre 7 - Réduire l’impact de l’agriculture sur la qualité de l’air- Pratiques élémentaires à l’échelle de l’exploitation
- Moduler l’activité agricole
- Réduire le périmètre d’activité
- Augmenter l’efficience de l’activité
- Faire évoluer l’activité
- Réduire le facteur d’émission
- Réduire la surface et le temps de contact avec l’atmosphère
- Réduire la concentration
- Conduire une approche intégrée multipostes et multicomposés
- Leviers d’action à des niveaux d’intégration supérieurs
- Aménager les activités agricoles dans les espaces ruraux
- Récupérer les polluants en aménageant les alentours d’une source agricole
- Modifier la mosaïque paysagère pour maximiser la recapture locale de polluants
- Jouer sur la localisation des sources pour protéger des écosystèmes sensibles
- Diminuer les pics d’émissions à l’échelle de territoires
- Des solutions au cas par cas dans un contexte plus large
- Vision croisée des acteurs agricoles et de la société civile sur l’agriculture et la qualité de l’air
- Un contexte d’espaces ruraux en forte évolution démographique et économique
- Quelles conséquences pour l’exposition des populations rurales ?
- Des pollutions d’origine agricole spécifiques
- Des effets de proximité
- Des régions particulièrement concernées
- Un monde rural et périurbain exposé aux pollutions émises par la ville voisine et par les activités non agricoles
- Des pollutions liées aux interactions entre les émissions urbaines et rurales
- Les interrogations de la société sur l’agriculture questionnent aussi la qualité de l’air
- Des crises à l’échelle régionale
- Une réglementation précoce, mais un faible impact sur la société
- Quelques réglementations pour des effets de proximité
- Des réglementations à des échelles larges
- Une diversité d’acteurs pour mettre en œuvre les réglementations
- Un secteur d’activité impacté par la pollution de l’air… sans trop le savoir
- Synthèse
- Réglementation et politiques publiques
- Genèse d’une prise en compte de la qualité de l’air en contexte agricole
- Une première volonté de réduire à la source les polluants d’origine agricole
- Intégration de l’agriculture dans les plafonds d’émissions
- Le cadre réglementaire en 2019
- Politiques publiques et qualité de l’air : de multiples interactions
- Cohérence avec les autres politiques publiques
