1La maîtrise des émissions doit s’insérer dans la conduite des cultures et des élevages et plus généralement dans le fonctionnement de l’exploitation agricole, d’un point de vue à la fois technique et économique. Les émissions de polluants atmosphériques en agriculture concernent bien sûr le système agricole lui-même, puisqu’elles représentent souvent une perte d’efficacité (par exemple, perte de nutriments pour la volatilisation d’ammoniac). Mais elles touchent également aux relations entre l’agriculture et la société, puisqu’elles contribuent à la dégradation de la qualité de l’air et aux impacts multiples, sanitaires et environnementaux, qui en résultent. Ces relations concernent toute une gamme d’échelles allant des relations de voisinage à des aspects touchant à la réglementation sur la pollution de l’air aux échelles régionales, nationales et européennes.

2Les moyens d’action pour limiter les émissions doivent donc considérer de multiples facteurs, tant naturels qu’humains et réglementaires. C’est toute cette complexité du passage de l’analyse des processus à l’action que ce chapitre vise à présenter en allant des actions les plus locales vers les plus larges, sans toutefois chercher l’exhaustivité.

Pratiques élémentaires à l’échelle de l’exploitation

3En raison de la pluralité des sources et du caractère hétérogène et souvent diffus des émissions d’origine agricole, les leviers d’action de ce secteur sont multiples et relativement spécifiques à chacun des postes et des composés. Le choix a été fait de ne pas présenter dans le détail l’ensemble des techniques mobilisables et reconnues comme efficaces. Celles-ci sont détaillées dans différents rapports, en particulier : le Guide des bonnes pratiques environnementales d’élevage, édité par le RMT Élevages et environnement (Guingand et al., 2010) ; l’analyse réalisée pour le compte de l’Ademe sur le potentiel de dix actions de réduction des émissions d’ammoniac des élevages français (Martin et Mathias, 2013) ; le Document d’orientation pour la prévention et la réduction des émissions d’ammoniac provenant des sources agricoles, édité par l’organe exécutif de la CLRTAP64 (CEE-NU, 2014) ; le BREF (Best Available Techniques Reference Document for the Intensive Rearing of Poultry or Pigs ; Santonja et al., 2017) ; Le guide des bonnes pratiques agricoles pour l’amélioration de la qualité de l’air (Citepa, 2019c), récemment édité suite au Prepa65 en vue de l’adoption de pratiques de réduction par les agriculteurs. La plupart des principes sous-jacents aux techniques de réduction mises en œuvre reposant sur des bases physiques, chimiques et biologiques communes, le choix a été fait de présenter les pratiques de réduction par type d’effet mobilisé. Le tout premier niveau de classification reflète le fait qu’il est possible d’agir à la fois sur le niveau de l’activité lui-même, et sur le taux/facteur d’émission de l’activité en question (voir chapitre 6, « Inventaires »).

Moduler l’activité agricole

4Les émissions sont très généralement liées aux surfaces concernées par les activités agricoles pour les cultures et les prairies, mais également aux quantités d’intrants mobilisées par unité de surface. Pour les productions animales, elles dépendent en premier lieu du nombre d’animaux et des caractéristiques des déjections. Trois types d’actions sont envisageables pour moduler le niveau de l’activité agricole.

Réduire le périmètre d’activité

5Le type d’action le plus direct revient à diminuer le nombre de têtes en élevage, mais il induit une baisse de production à mettre en regard de la demande des consommateurs. Une adéquation ne peut être trouvée que par des importations de produits animaux ou par des changements de comportements alimentaires, qui ne s’opèrent souvent que sur des échelles de temps longues. Pour ce qui est des cultures, il revient à réduire les surfaces cultivées utilisant des intrants, au profit d’autres types d’usages de sols. Au-delà des questions sur le devenir de ces surfaces libérées et des pertes de revenus pour l’exploitant agricole que ce type de modifications est susceptible d’induire, se présente aussi le risque de n’être plus en adéquation avec les besoins alimentaires (population et bétail) et les autres besoins de biomasse pour l’énergie et la chimie.

Augmenter l’efficience de l’activité

6Le deuxième type d’action consiste à augmenter l’efficacité de l’activité au regard des intrants utilisés : il suppose de trouver des moyens de conserver un même niveau de production avec une moindre utilisation d’intrants.

7Dans le cas des surfaces cultivées, cela revient par exemple à raisonner la protection des cultures de la manière la plus optimisée possible ou à piloter au plus juste la fertilisation : l’agriculteur peut optimiser les doses d’azote apportées ainsi que les dates d’apport pour être au plus près des besoins des cultures, voire accepter de légères carences. La méthode du bilan d’azote prévisionnel (Comifer, 2013) est souvent utilisée, via une mesure du reliquat d’azote en sortie d’hiver ou grâce à des outils de pilotage sur cultures en cours de végétation (MAAF, 2016). Les plantes prélèvent rapidement l’azote car elles en ont besoin, ce qui évite des excédents d’azote dans le sol et limite en conséquence les pertes d’azote sous toutes ses formes. De la même manière, l’utilisation de cultures intermédiaires en interculture peut également contribuer à fixer les reliquats azotés après la récolte et à en réduire les pertes.

8Dans le cas de l’élevage, cela passe par une augmentation de l’efficience de l’alimentation, conduisant à une réduction des quantités d’azote excrété par rapport à l’azote ingéré. Cette augmentation de l’efficience de l’azote des aliments peut concerner tous les types d’élevage : des stratégies spécifiques de réduction des teneurs en protéines des aliments conduisent à une réduction de l’azote excrété dans les effluents, notamment sous forme uréique, sans altération des performances de production des animaux. Pour les élevages bovins, la stratégie revient à réduire la ration protéique des aliments de manière globale : ainsi, sans aller jusqu’à des rations déficitaires encore plus efficaces, réduire la proportion d’azote total (MAT : matière azotée totale) dans la ration de 20 à 15 % entraîne une diminution de l’azote excrété dans les urines d’environ 66 % (Castillo et al., 2000). L’ajustement de la ration au stade physiologique et au niveau de croissance de l’animal permettrait de gagner en efficacité, mais cette ration est délicate à piloter, surtout pour les élevages bovins où des animaux de stades et donc de besoins différents sont mélangés. Cette stratégie n’est pas sans risque sur les résultats d’exploitation et donc peu utilisée. Le pilotage est encore plus délicat au pâturage, où il est difficile de contrôler les quantités ingérées d’herbe, souvent riche en azote. Pour les élevages porcins, la stratégie est d’ajuster les rations aux besoins, différents selon les stades de croissance des animaux, en vue de limiter le gaspillage : une stratégie biphase incluant un aliment « croissance » à 16 % de MAT, puis un aliment « finition » à 15 % de MAT par rapport à une alimentation standard avec un seul aliment à 17,5 % de MAT, permet de réduire de 18 % aussi bien l’excrétion d’azote que la volatilisation d’ammoniac (NH₃) dans le bâtiment (Dourmad et al., 2016). Cette stratégie étant bien implantée en France, l’alimentation multiphase permet d’aller plus loin, grâce à l’utilisation successive d’aliments à teneurs en protéines de plus en plus faibles, adaptés aux besoins décroissants des animaux : Lagadec et al. (2016) rapportent une réduction supplémentaire de 40 % des émissions d’ammoniac. Pour les élevages de volaille, l’alimentation multiphase est la référence, mais peut être encore intensifiée via une augmentation supplémentaire du nombre de phases.

9Une autre marge de manœuvre pour augmenter l’efficience de l’azote ingéré consiste à jouer sur la disponibilité des protéines et sur un équilibre entre les acides aminés, soit en utilisant des matières premières spécifiques, soit en complétant avec des acides aminés de synthèse. L’excrétion d’azote peut ainsi être diminuée de 10 % par pourcent de diminution des protéines dans l’aliment chez les poules.

10Ce levier portant sur l’alimentation est donc particulièrement intéressant : il a prouvé son efficacité et concerne tous les composés azotés, quels que soient leurs effets sur l’environnement (NH₃ en premier lieu, mais aussi NO_x, N₂O, et NO₃^–), ainsi que tous les postes de gestion des effluents d’élevage pour ces composés azotés (bâtiments, stockage, épandage), hormis le pâturage évidemment, mais celui-ci représente le poste le moins émissif. Cette stratégie de réduction « à la source » ne nécessite en outre pas d’investissement majeur de type aménagement de bâtiment et peut même générer des économies en raison de la réduction du recours aux intrants azotés par exemple.

Faire évoluer l’activité

11Quant au troisième type d’action, il consiste à passer à une pratique alternative moins émettrice. La pratique alternative étant plus extensive, son adoption s’insère dans le cadre assez large d’une évolution technico-économique et sociale délibérée de l’exploitation.

12Une réduction notable de la quantité d’azote excrétée par les animaux au bâtiment (l’un des postes les plus émetteurs) peut être obtenue en augmentant le temps de présence des animaux au pâturage quand le contexte climatique le permet. L’azote émis au pâturage est moins sujet aux émissions (infiltration des urines dans le sol, récupération de l’ammoniac par la végétation…) que sur toute la chaîne « bâtiment-stockage-épandage » (Pellerin et al., 2013). Une augmentation de la proportion des surfaces en prairies ainsi qu’une réorganisation du travail au sein de l’exploitation doivent souvent être mises en place pour y arriver. Cette augmentation du temps au pâturage peut conduire cependant, selon les conditions agropédoclimatiques de l’exploitation, à une augmentation du risque de lessivage du nitrate, et donc être à l’origine d’un transfert de pollution du compartiment « atmosphère » vers le compartiment « eau », qu’il convient d’analyser, parallèlement aux autres enjeux, avant d’opérer une mutation.

13Une des alternatives au recours aux intrants azotés de synthèse est l’introduction de légumineuses soit dans la rotation (ce qui nécessite un allongement des rotations), soit en association avec les cultures traditionnelles ou au sein des prairies (Ademe, 2015). Les bactéries vivant en symbiose avec les plantes légumineuses fixent en effet naturellement l’azote atmosphérique (chapitre 2), limitant le recours aux engrais à l’origine des excédents ponctuels d’azote favorables aux émissions. Il faut toutefois prêter attention à la gestion des résidus, souvent riches en azote lors du retournement des couverts pluriannuels.

14La volatilisation d’ammoniac peut être aussi réduite en substituant aux engrais azotés de synthèse à fort potentiel de volatilisation (comme c’est le cas de la solution azotée, mais plus encore de l’urée sous forme de granules) un engrais à plus faible potentiel de volatilisation (par exemple le nitrate d’ammonium). Cette différence entre engrais tient à deux aspects : la proportion d’azote sous forme uréique ou ammoniacale (100 % pour l’urée, 75 % pour la solution azotée, 50 % pour l’ammonitrate) et la propension de cet azote à se volatiliser. L’hydrolyse de l’urée s’accompagne de l’alcalinisation du milieu et conduit à des émissions plus élevées qu’en milieu plus acide (chapitres 2 et 6). Cette substitution peut toutefois nécessiter une adaptation du matériel d’épandage ainsi qu’une évolution des approvisionnements en engrais de synthèse.

15Des alternatives à l’usage des produits phytopharmaceutiques (PPP) sont également à l’étude, ainsi que synthétisé dans l’ouvrage de Charbonnier et al. (2015) présentant les résultats des projets de recherche menés dans le cadre du programme Pesticides du ministère en charge de l’Écologie depuis 1999. Ces alternatives portent sur différents types de solutions, dont la lutte biologique anti-vectorielle, la lutte physique (par exemple, filets pour les vergers…) ou des systèmes agricoles innovants.

Réduire le facteur d’émission

Réduire la surface et le temps de contact avec l’atmosphère

16Les émissions varient proportionnellement à la surface et au temps de contact entre l’intrant et l’atmosphère. Ainsi, toute pratique permettant de réduire soit l’un, soit l’autre, soit les deux a des chances d’être une pratique d’abattement efficace, et ce pour l’ensemble des composés, y compris les COVb. L’intérêt de la mise en œuvre de telles pratiques, outre la réduction des émissions de polluants vers l’atmosphère et donc de leurs impacts, se double de la réduction des nuisances olfactives dans les cas spécifiques de la gestion des effluents d’élevage et de la valorisation agronomique des produits résiduaires organiques (PRO).

17Au bâtiment, les surfaces sur lesquelles les déjections s’accumulent (bâtiment lui-même, en particulier pour les bovins et les volailles, préfosse pour les lisiers de porcins, bovins et canards) représentent des surfaces plus grandes que celles du stockage extérieur. L’idée est donc d’évacuer plus fréquemment et plus efficacement les déjections présentes dans les bâtiments d’élevage vers les zones de stockage, quel que soit le mode d’évacuation (évacuation gravitaire, raclage plusieurs fois par jour, évacuation par flushing avec de l’eau). Par exemple, Guingand (2000) a montré que l’évacuation des effluents d’un élevage de porcs charcutiers tous les 15 jours permettait de réduire de près de 20 % les émissions d’ammoniac par rapport à une évacuation uniquement en fin de bande. Pour ce qui est du raclage des sols des bâtiments, pour que l’augmentation de la fréquence soit efficace, il faut passer d’un ou deux à six ou huit raclages quotidiens. Pour les élevages en cages concernant typiquement les poules pondeuses, une réduction très forte des émissions d’ammoniac au bâtiment (allant de 50 à 80 %) a été obtenue en instaurant une évacuation rapide des fèces au moyen de tapis de collecte et d’évacuation. Cependant, si le raclage n’est pas réalisé de manière très efficace (si le sol n’est pas assez lisse, ou en raison par exemple de la présence de paille), une fréquence élevée de raclage peut conduire à l’effet inverse. Ce constat peut être une des raisons pour lesquelles le raclage n’apparaît pas toujours comme efficace en élevage bovin.

18Ces évacuations plus fréquentes réduisent la durée de stockage des déjections dans les bâtiments d’élevage, et donc de contact avec l’air sur des surfaces relativement grandes, mais conduisent à une augmentation des durées et des volumes de stockage en extérieur du bâtiment, qu’il convient d’autant plus de maîtriser au mieux.

19Pour le stockage en extérieur, la voie de réduction des émissions la plus efficace est la couverture, plus spécifiquement mise en œuvre pour les filières lisiers et particulièrement efficace pour l’ammoniac, mais aussi pour les autres composés azotés et le méthane. Les couvertures peuvent être naturelles, le lisier formant une croûte en surface lorsque les fosses ne sont pas brassées, en particulier si les animaux ont été élevés en présence de litière : cette barrière physique aux émissions conduit bien à une réduction des émissions de méthane et d’ammoniac (réduction d’environ 40 %), alors qu’elle aurait une action plutôt négative pour les émissions de N₂O, en comparaison à un lisier stocké sans croûte. L’utilisation de couvertures artificielles (type couvertures en chapiteau par exemple, mais aussi couvertures flottantes en matériaux divers) permet d’abattre les émissions d’ammoniac de 60 à 80 % selon les sources. Elle permet également de limiter la dilution des effluents par les eaux de pluie ainsi que la diffusion des odeurs. En outre, une pratique se développe aujourd’hui de transformer toute fosse de stockage de lisiers ou de digestats dans des digesteurs de production de biogaz, et de récupérer le biogaz pour produire de l’énergie.

20C’est au champ que les techniques mises en œuvre pour réduire le temps et la durée de contact entre le composé et l’atmosphère sont les plus pratiquées et parmi les plus efficaces. Elles sont valables pour les PRO comme pour les engrais de synthèse. Pour les PRO, sont considérés sur le même plan tous les produits, quelle que soit leur origine : élevage (lisiers, purin, fumiers, composts animaux), mais aussi zones résidentielles (boues de station d’épuration, composts de déchets municipaux, composts de déchets verts) et agro-industrielles (vinasses d’usines de déshydratation de la luzerne, boues, eaux usées d’usines sucrières).

21Une première technique consiste à incorporer directement dans le sol les substrats contenant les composés d’intérêt. Dans le cas des produits liquides, on parle d’injection, qui peut être plus ou moins profonde. Cette pratique se développe aussi pour les engrais minéraux, en particulier avant l’implantation des cultures de printemps : on parle d’apport localisé pour les granules. Dans les deux cas, cette technique est très efficace pour l’ammoniac, pouvant réduire les émissions à seulement quelques pourcents de ce qu’elles auraient été pour un apport classique en surface. Dans la pratique courante, les réductions rapportées sont plutôt de l’ordre de 70-90% pour les lisiers (Langevin et al., 2015), l’efficacité de la technique dépendant de la qualité de la fermeture du sillon. Les émissions de N₂O, quant à elles, peuvent ne pas être impactées, mais si l’injection est pratiquée sur des sols très humides, elles peuvent en revanche être significativement amplifiées (chapitre 2).

22Une autre solution consiste à réduire la surface de contact au moment de l’apport, en pratiquant un apport en bande avec des pendillards pour les PRO liquides : environ un tiers de la surface est couvert par le produit, et la réduction des émissions de NH₃ est en moyenne de 30 % à 60 % (Langevin et al., 2015) par rapport à des apports en plein pratiqués avec le système traditionnel à buse-palette. Si l’apport est opéré sous un couvert végétal, la réduction peut atteindre 80 %, car s’ajoutent alors les effets microclimatiques et l’absorption stomatique.

23Enfin, quand l’injection en profondeur n’est pas envisageable, comme dans le cas de beaucoup de PPP, des PRO solides ou pour tous les intrants sur les sols qui ne s’y prêtent pas (trop caillouteux ou trop en pente), une incorporation avec des outils de travail du sol après l’épandage réduit efficacement les émissions. Cette pratique est particulièrement pertinente pour les composés dont les émissions sont liées à des processus purement physico-chimiques comme l’ammoniac et les PPP. Son efficacité est maximisée (baisse des niveaux de volatilisation jusqu’à deux ordres de grandeur) par un délai court entre l’application et l’incorporation (Bedos et al., 2006), ainsi que par la profondeur et l’efficacité de l’incorporation, qui dépendent de l’outil utilisé (par exemple labour à 25 cm, incorporation entre 5 et 15 cm avec les outils à disque ou à dents pour les engrais organiques, binage à 2-3 cm pour les engrais minéraux) (Smith et al., 2009).

24Une autre pratique consiste à fertiliser peu avant un épisode pluvieux ou à irriguer en post-application : dans ce cas, non seulement le composé est entraîné plus en profondeur dans le sol, mais il est aussi dilué dans la solution de sol, ce qui conduit à de plus faibles concentrations et de plus faibles émissions. La réduction des émissions est d’autant plus efficace que la hauteur de la lame d’eau ou l’intensité et le cumul de l’événement pluvieux sont élevés, et que le délai entre l’application et l’irrigation ou l’événement pluvieux est court (Smith et al., 2009). Cependant, cela augmente les risques de lixiviation et de contamination des eaux de surface.

25Pendant le traitement phytosanitaire en lui-même, un certain nombre de solutions sont proposées pour réduire le temps de transfert entre la rampe et la cible des gouttelettes de pulvérisation. Par exemple, l’utilisation de buses antidérive ou la diminution de la hauteur des rampes de pulvérisation permettent de réduire à la fois la dérive et l’éventuelle volatilisation de la matière active (encadré 7.1). Notons dans le même ordre d’idée que, afin de limiter les transferts vers l’atmosphère des poussières de l’enrobage de traitement des semences générées par abrasion, des déflecteurs ont été ajoutés sur les semoirs.

Encadré 7.1. Efficacité de méthodes de limitation des émissions de PPP par dérive. Jean-Paul Douzals La mesure de la dérive au champ fait immédiatement apparaître l’imprécision de sa définition dans l’espace et le temps en matière de durée d’échantillonnage et de stratégie spatiale d’échantillonnage. Ainsi les protocoles de mesure ont été orientés en fonction des besoins pratiques de gestion du risque selon deux grands principes. Historiquement, la contamination potentielle des eaux de surface est évaluée par l’estimation des dépôts sédimentaires selon un plan horizontal d’interception considérant une certaine distance sous le vent. Les récentes préoccupations autour de la contamination de l’air amènent à considérer un protocole plus adapté sous la forme d’un plan vertical d’interception en bordure du champ traité. Si la norme ISO 22866 prévoit ce protocole pour l’interception de particules liquides avec des capteurs passifs (type file PTFE, polytétrafluoroéthylène, diamètre 2 mm), des études ont montré une augmentation des quantités captées par des capteurs actifs (préleveurs actifs) en condition isocinétique. Au niveau européen, les mesures agroenvironnementales utilisées pour limiter le risque lié à la dérive sont instaurées dans le processus d’autorisation de mise sur le marché du produit et combinent en général des mesures structurelles d’éloignement des applications, l’usage de matériels réputés pour la réduction de la dérive, et des pratiques spécifiques d’application. Le premier niveau correspond aux zones tampons (appelées zones non traitées, ZNT). Celles-ci ont été adoptées en 2006 en France ; elles sont de 5 m de large le long des cours d’eau permanents et correspondent à une mesure structurelle d’aménagement du parcellaire agricole. Ces zones sont en général des bandes enherbées ou des ripisylves qui permettent une réduction du risque de contamination des eaux de surface estimée à 66 % par les modèles de gestion. Par analogie, des zones non traitées sont définies pour la protection de plantes et de cultures non cibles adjacentes et les arthropodes. Enfin, l’utilisation de filets brise-vent, paragrêle ou insect-proof en culture fruitière est réputée conférer un niveau équivalent de limitation du risque dans certains pays européens. Les distances de non-traitement pour la protection d’établissements hébergeant des personnes sensibles sont régies quant à elles en France à l’échelle locale par des arrêtés préfectoraux. Le deuxième niveau de mesures de gestion correspond à l’utilisation obligatoire de moyens matériels comme des buses à dérive limitée, des appareils à pulvérisation confinée, etc., qui confèrent également une réduction de 66 % du risque par rapport à une situation de référence. L’usage de ces matériels est rendu obligatoire lors de l’application de tout produit disposant d’une ZNT supérieure à 5 m et qui est appliqué jusqu’à 5 m le long des cours d’eau. Une liste positive de matériels est publiée périodiquement par le Bulletin officiel du ministère de l’Agriculture au titre de l’arrêté du 4 mai 2017, annexe 3. Dans d’autres pays européens, le niveau de limitation du risque pour le facteur matériel peut varier de 50 à 95 %. Enfin, le troisième niveau de mesures de gestion correspond à l’application systématique des pratiques d’application vertueuses, notamment en matière de gestion réduite de l’assistance d’air dans les rangs de bordure, de réduction de la vitesse d’avancement ou de réduction de la hauteur des rampes.

Réduire la concentration

26Le niveau de concentration du composé en phase gazeuse à l’interface entre la source et l’atmosphère est aussi évidemment un déterminant fort de l’intensité des émissions. Pour les limiter, plusieurs solutions sont efficaces : par dilution comme évoqué ci-dessus, par piégeage du composé cible, par déplacement des équilibres physiques ou physico-chimiques vers d’autres formes moins volatiles, en ralentissant des réactions biologiques le produisant ou en favorisant d’autres réactions consommant le composé en question ou son précurseur.

27En élevage bovin, une pratique vise à modifier les réactions biologiques des enchaînements réactionnels conduisant à la production de méthane entérique pour produire d’autres espèces chimiques moins polluantes : la stratégie alimentaire consiste à remplacer pour partie les glucides de la ration par des lipides. Les glucides sont en effet producteurs d’hydrogène, et donc de méthane, ce qui n’est pas le cas des lipides. La réduction est efficace et durable, et renforcée par l’action négative des lipides sur les protozoaires du rumen (Doreau et Ferlay, 1995) : elle est de 4 % par point de lipides ajouté en substitution à des glucides (Doreau et al., 2011). Le même effet est obtenu par ajout d’additifs, type nitrate de calcium, en association ou non avec les lipides (Lee et Beauchemin, 2014) : le nitrate de la ration se transforme en nitrite puis en ammoniac dans le rumen, et utilise ainsi l’hydrogène.

28En élevage porcin, des brumisations peuvent être pratiquées grâce à l’installation de rampes avec des buses adaptées pour entraîner la sédimentation des poussières, émises en particulier pendant les phases productrices de particules comme le paillage, le curage ou le ramassage. Les concentrations de poussières et d’ammoniac dans l’air du bâtiment sont réduites, ainsi que les émissions vers l’extérieur. Une efficacité de réduction de 14 % à 46 % pour les particules et de 22 % à 30 % pour les émissions de NH₃ est obtenue pour les bâtiments porcins. De la même manière, pour limiter la dispersion de l’ammoniac et des particules produits dans les bâtiments d’élevage, des systèmes de laveurs d’air peuvent être disposés au niveau des sorties d’air pour les bâtiments qui s’y prêtent : ça peut être le cas en élevage porcin et avicole, mais rarement en élevage bovin, où les bâtiments sont généralement ventilés naturellement. Le lavage d’air permet de réduire de 40 % à 90 % les émissions de NH₃ dans les bâtiments d’élevage porcins. Le lavage est encore plus efficace quand l’eau est remplacée par une solution acidifiée qui piège plus efficacement les composés alcalins comme l’ammoniac : la réduction obtenue est de 70 % à 90 % pour les émissions d’ammoniac dans les deux types d’élevage, et, pour les particules, de 60 % à 80 % dans les bâtiments d’élevage porcins et d’environ 35 % dans les bâtiments de volailles.

29Une autre stratégie très déterminante dans la maîtrise, ou plutôt la modulation d’une partie des émissions vers l’atmosphère relève de choix structurels en amont, ou consiste à contrôler plus ou moins finement les conditions ambiantes de l’élevage et les modes de stockage. En effet, selon les modes de conduite des élevages (en particulier choix du type de sol et utilisation ou non de litière) et les conditions d’ambiance (température, humidité en particulier), certaines réactions ou équilibres sont favorisés au détriment d’autres. Par exemple, en élevage porcin, sur litières bien conduites, les émissions d’ammoniac peuvent être plus faibles que pour des élevages sur caillebotis, et celles de N₂O (et de N₂) plus élevées (Corpen, 2003), alors que le contraire est observé dans le cas des litières humides (Dourmad et al., 2016). Dans le même ordre d’idée, l’augmentation de l’apport en paille en élevage de porcins logés sur de la paille favorise l’immobilisation de l’azote ammoniacal par les micro-organismes, réduisant la disponibilité en NH₃. Notons qu’en outre, la paille peut jouer le rôle de barrière entre l’urine et l’air, ce qui limite aussi la volatilisation. Dans le cas des volailles, les émissions d’ammoniac sont réduites en maintenant le taux d’humidité de la litière à un faible niveau soit en ajoutant des substrats carbonés de manière raisonnée, soit en installant des systèmes d’abreuvement anti-fuite anti-gaspillage (réduction de 20 à 30 %), soit en mettant en place un système d’accélération du séchage de la litière (réduction de 40 à 60 %). Les émissions de méthane sont réduites conjointement. Pour les élevages en cages où une évacuation rapide des fèces est pratiquée, comme c’est le cas général en France, l’ajout d’un système de pré-séchage en bâtiment des fientes récoltées permet une nouvelle réduction de 30 à 40 %. L’action est prolongée au stockage, où un séchage rapide peut être obtenu en séchoir extérieur si les fientes sont disposées en fines couches et ventilées.

30La séparation de phase des effluents, d’autant plus efficace pour réduire les émissions d’ammoniac et des autres composés azotés qu’elle est précoce, relève un peu du même type d’action : la séparation de l’urine et des fèces permet de limiter l’hydrolyse de l’urée de l’urine et ainsi la production d’azote minéral, en particulier d’ammoniac. En effet, l’uréase, l’enzyme responsable de cette dégradation, est produite dans les fèces. Ainsi, si les évacuations présentées précédemment sont assorties d’une séparation de phase, l’efficacité est augmentée : c’est le cas avec certains types de racleurs, comme les tapis dentelés avec sangles de raclage, ou certains types de sols, comme les sols avec une légère pente transversale et une gouttière centrale de récupération des liquides. Dans ce dernier cas, en élevage porcin, des réductions des émissions d’ammoniac de 40 % ont été mesurées.

31Au stockage, une pratique en élevage porcin consiste à traiter les lisiers par le processus biologique de nitrification-dénitrification : une partie de l’azote ammoniacal est ainsi convertie en azote atmosphérique N₂ (chapitre 2), permettant une réduction des émissions aussi bien au stockage (jusqu’à 70 %) qu’à l’épandage.

32Le déplacement des équilibres vers les formes non volatiles est spécifique de l’ammoniac : en conditions acides, l’équilibre de dissociation entre l’ion ammonium et l’ammoniac en solution aqueuse est déplacé vers la forme ammonium, non volatile. En élevage de poules pondeuses, la baisse du pH est obtenue par ajout de sulfate de calcium dans l’aliment : à un taux de 6,9 %, il entraîne une réduction de 39 % des émissions d’ammoniac et de 17 % des émissions de méthane (Wu-Haan et al., 2007). En élevage de porcs charcutiers, l’acidification des urines est pratiquée en phase de croissance ou de finition par incorporation d’acide benzoïque (C₇H₆O₂) dans l’alimentation : à un taux de 1 %, une réduction de 20 % des émissions de NH₃ est obtenue au bâtiment, mais cette dernière ne croît pas au-delà. Une autre pratique, utilisée uniquement dans le nord de l’Europe (Danemark, Allemagne…), consiste à acidifier le lisier de manière très conséquente (pH de 4-5) par ajout d’acide sulfurique aux différents stades, bâtiment, stockage et épandage. Si le pH est maintenu en dessous de 6, il engendre par exemple une baisse des émissions de NH₃ de 60 % au stockage. Cependant, si l’acidification est pratiquée en bâtiment, en raison de son fort pouvoir tampon, le lisier évacué et stocké en fosse extérieure a un pH aux environs de 7, et la réduction n’atteint pas les niveaux escomptés par la suite.

Conduire une approche intégrée multipostes et multicomposés

33Un certain nombre d’actions sont donc d’ores et déjà engagées par les filières de l’élevage et des cultures pour mettre en œuvre sur le terrain les solutions techniques disponibles. Mais toutes ne présentent pas le même potentiel de réduction et, comme elles sont développées pour atténuer les émissions d’un composé à un poste spécifique, leur efficacité est généralement évaluée à l’échelle du composé et du poste concerné.

34Cependant, il y a de fortes interdépendances entre les différents postes au sein d’une même exploitation, et la mise en œuvre d’une pratique pour réduire les émissions sur un poste peut engendrer une augmentation des émissions sur un autre. La maîtrise des émissions est particulièrement complexe pour les systèmes de production animale, car elle concerne toutes les étapes de gestion des effluents (bâtiments, stockage, épandage, pâturage). L’efficacité d’une pratique vertueuse à l’échelle de l’élevage peut être réduite par l’absence de bonnes pratiques sur les postes en aval. C’est particulièrement le cas pour l’ammoniac : une couverture de fosses à lisier conserve l’azote, mais produit un lisier plus riche en azote ammoniacal ayant un potentiel de volatilisation à l’épandage plus élevé. Cela souligne l’importance de cette dernière étape. La combinaison de stratégies, techniques et/ou conduites visant à réduire les émissions gazeuses doit ainsi être envisagée à l’échelle de l’ensemble de la gestion des effluents.

35Il y a aussi de fortes interdépendances des processus à l’origine des émissions de ces composés avec les processus impliquant d’autres composés. Les leviers d’action mis en place pour réduire certaines émissions peuvent modifier les processus biologiques et physico-chimiques à l’origine d’émissions d’autres formes chimiques vers d’autres compartiments de l’environnement (eau, sol) de manière positive ou négative. On parle de transfert de pollution avec transfert d’impact. Ces transferts de pollution peuvent s’observer au sein du cycle d’un même élément. Par exemple, pour l’azote, certaines techniques de réduction des émissions d’ammoniac au champ induisent des augmentations des émissions de protoxyde d’azote, et donc de l’impact sur le réchauffement climatique ; la lixiviation du nitrate peut aussi être favorisée, avec ses conséquences négatives sur la qualité de l’eau. Ces transferts de pollution peuvent être encore plus complexes : en particulier, la réduction du travail du sol comprend un ensemble de pratiques qui permettent de réduire les émissions de particules au champ ; mais comme ces pratiques peuvent poser des problèmes de contrôle des adventices, les agriculteurs peuvent avoir recours à plus de PPP.

36Heureusement, dans certains cas, des leviers mobilisés pour un poste et un composé sont efficaces pour un autre poste et/ou un autre composé ; on a vu par exemple que les stratégies mises en œuvre pour réduire les émissions d’ammoniac au bâtiment et au stockage étaient souvent aussi efficaces pour le méthane. D’autres permettent de réduire les émissions de l’ensemble des composés azotés, sur plusieurs postes, voire sur l’ensemble des postes.

37C’est ainsi l’ensemble de la chaîne qu’il faut maîtriser pour éviter les transferts de pollution entre postes et entre milieux (eau, air, sol) et limiter efficacement les pertes. C’est pourquoi l’évaluation des performances environnementales des pratiques de réduction doit être réalisée de manière intégrée (en termes d’échelle et de critères d’évaluation) (Espagnol et al., 2015). Pour que cette évaluation soit complète, les observations doivent être réalisées sur le terrain et être récurrentes de manière à suivre l’évolution des performances dans le temps.

38En outre, il est important de noter que les stratégies de réduction des émissions s’insèrent dans une gestion globale de l’exploitation agricole, qui intègre des critères organisationnels, économiques, mais aussi sociaux. Source de pollution de l’air, la volatilisation de l’ammoniac est également pour l’agriculteur une perte d’efficacité de la fertilisation ; mieux gérer l’azote lui permet de mieux produire. D’une manière générale, optimiser les intrants (fertilisants, PPP, énergie, alimentation animale) permet de réduire l’ensemble des pertes vers l’environnement, tout en limitant la vulnérabilité des exploitations à l’évolution des prix. Des leviers sont mobilisés depuis longtemps pour réduire les émissions d’ammoniac et de particules en bâtiment d’élevage, non pas dans un souci de qualité de l’air extérieur, mais bien pour des raisons de salubrité de l’air à l’intérieur du bâtiment et de bien-être animal.

Leviers d’action à des niveaux d’intégration supérieurs

39On vient de voir que les mesures aux échelles de la parcelle et de l’exploitation agricoles visent essentiellement à réduire les émissions de polluants. Le chapitre 3 nous a montré qu’il était utile, voire indispensable de replacer les processus et les actions élémentaires vis-à-vis du cycle des polluants dans un contexte plus large. En effet, selon les caractéristiques du territoire, les émissions peuvent être captées par les écosystèmes naturels, forestiers ou agricoles voisins, et donc diminuer les quantités nettes contaminant l’atmosphère. Cela dépend notamment de l’organisation du paysage et de l’organisation des opérations agricoles à l’échelle des exploitations. Le dépôt des polluants sur les écosystèmes voisins risque de provoquer des impacts d’autant plus importants que ces écosystèmes sont sensibles à ces apports non souhaités. De plus, les espaces ruraux présentent une grande diversité d’écosystèmes et de parcelles agricoles qui n’émettent pas toutes des polluants en même temps. Alors que des excédents de concentrations peuvent être observés ponctuellement sur une parcelle, suite par exemple à une application de fertilisants, leur dilution dans un paysage où coexistent des zones moins émettrices diminue leur impact potentiel.

Aménager les activités agricoles dans les espaces ruraux

40En raison de leur surface aérienne développée et de l’affinité de la végétation pour certains polluants, les couverts végétaux proches d’une source peuvent récupérer des quantités significatives de polluants, les soustrayant ainsi à l’atmosphère (Loubet et al., 2009). Cette recapture est d’autant plus efficace que le couvert a un développement vertical important (forêts, haies) et une surface aérienne développée, donc un indice foliaire élevé. Cet effet est augmenté par la position des sources agricoles à proximité de la surface : surface du sol et de la végétation pour les applications d’engrais minéraux ou organiques, de un à quelques mètres du sol pour les applications de PPP ou les évacuations d’air des bâtiments d’élevage.

Récupérer les polluants en aménageant les alentours d’une source agricole

41Loubet et al. (2001 ; 2009) ont montré qu’une ceinture d’arbres autour d’un bâtiment d’élevage pouvait capter jusqu’à 10 % de l’ammoniac émis par celui-ci. Plus récemment, Bealey et al. (2014) ont évalué que cette quantité pouvait atteindre 20 % pour un bâtiment d’élevage et 45 % pour un élevage en sous-bois. Les valeurs varient principalement selon les conditions micrométéorologiques, notamment la vitesse du vent et la stabilité de l’atmosphère, et selon le développement vertical de la ceinture, sa largeur et le niveau de nutrition azotée des arbres (un point de compensation élevé, correspondant à des concentrations internes en ammonium fortes, limite la capture). La figure 7.1 issue de Fowler et al. (1998) montre que les dépôts et les concentrations sont élevés à proximité (15 m) du bâtiment, mais décroissent rapidement avec la distance (ils sont divisés par 10 à 270 m du bâtiment). Cette étude a aussi permis d’illustrer l’importance des dépôts, qui atteignent plusieurs dizaines de kg NH₃ · ha^– 1 · an^– 1 sur la ceinture d’arbres. Un travail de modélisation a évalué que la ceinture d’arbres a récupéré un peu plus de 3 % de l’ammoniac émis par le bâtiment. Cette récupération est significative, mais elle peut être limitée par des effets de saturation : les arbres les plus proches du bâtiment recevant des dépôts importants, leur point de compensation peut devenir élevé et leur cuticule saturée en ammoniac, avec un pH élevé, défavorable au dépôt. Bealey et al. (2016) ont évalué l’effet d’aménagements locaux sur les bilans nationaux d’azote réactif en Grande-Bretagne. Planter des arbres autour d’environ 20 % des exploitations intensives permettrait de réduire d’environ 2 % les émissions nationales et les dépôts humides consécutifs, et réduirait de la même quantité les émissions sortant du territoire.

Figure 7.1. Variations spatiales de concentrations en ammoniac et dépôts d’ammoniac dans un rayon de 270 m autour d’un poulailler industriel (d’après Fowler et al., 1998).

42Ce type d’aménagement présente donc une certaine efficacité pour récupérer et notamment protéger des écosystèmes sensibles (Hicks et al., 2011) proches de zones agricoles ou de bâtiments d’élevage. Cependant, ces dépôts provoquent des impacts sur la ceinture arborée elle-même. Pitcairn et al. (1998) ont ainsi pu montrer un effet sur la biodiversité au sein de la ceinture arborée, les espèces nitrophiles voyant leur densité augmenter à proximité du bâtiment au détriment des autres espèces. De plus, ce genre d’aménagement occupe un espace non négligeable, puisque ces ceintures doivent s’étendre sur plusieurs dizaines de mètres pour être efficaces. Mais elles peuvent fournir d’autres services environnementaux : agrément paysager, atténuation du bruit et des odeurs, habitats pour la faune.

43De nombreuses analyses en micrométéorologie montrent que des haies ou des brise-vent ont également une efficacité certaine pour intercepter des particules déplacées par le vent (Bouvet et al., 2007 ; Raupach et al., 2001). Cet effet peut être utilisé pour limiter la dérive des gouttelettes de pulvérisation de PPP au-delà de la parcelle sur laquelle ils ont été appliqués. La plantation de haies brise-vent dans les vergers peut donc contribuer à une baisse significative de la dérive des PPP (tableau 7.1) : un brise-vent en pleine feuillaison maximise l’interception des PPP (60-85 %) comparativement à une haie sans feuillage ou en développement (10-50 %).

Tableau 7.1. Études portant sur l’efficacité des haies brise-vent pour diminuer la dérive (d’après Vézina et Talbot, 2011).

Étude	Type de culture	Type de brise-vent	Diminution de la dérive	Pays
Lazzaro et al., 2008	Non spécifié	Platane et autres feuillus Hauteur : 7-8 m	Réduction sur les 12 premiers mètres en aval de la haie : > 80 %	Italie
Wenneker et al., 2005	Pommiers	Aulne cordé, conifère et saule Hauteur : 4-5 m	Réduction sur les 8 premiers mètres : – 10-20 % (feuillage absent) – 60-85 % (pleine feuillaison)	Pays-Bas
Richardson et al., 2004	Pommiers	Aulne cordé et aulne blanc Hauteur : 5-6 m	Réduction sur les 3 premiers mètres : – 50 % (feuillage en développement) – 80 % (pleine feuillaison)	Grande-Bretagne

44De tels dispositifs devraient également être efficaces pour limiter le transfert consécutif à la volatilisation des PPP depuis le sol ou la plante selon les mêmes modalités que pour le cas de l’ammoniac. Les premières évaluations ont été réalisées, essentiellement par modélisation, et devraient être complétées d’une part par la prise en compte de processus supplémentaires dans les modèles tels que le dépôt des composés sur la haie, par exemple, et d’autre part par l’acquisition de jeux de données (Bedos et al., 2016).

Modifier la mosaïque paysagère pour maximiser la recapture locale de polluants

45La capture de polluants par les écosystèmes voisins étant maximale aux transitions entre écosystèmes, on s’attend à ce que la recapture soit plus grande dans les paysages morcelés dans lesquels les lignes d’interfaces entre parcelles sont plus présentes et les zones de sources et de puits étroitement imbriquées. Ceci peut être montré par modélisation, mais il n’est pas envisageable d’en faire la preuve expérimentale au-delà d’un motif élémentaire de paysage (par exemple de l’amont à l’aval d’une haie). Un remodelage des paysages agricoles pour cette seule motivation peut paraître hors de propos, mais on peut souligner que cette solution rejoint par bien des aspects les perspectives d’évolution de l’agriculture vers la diversification des cultures ou la réassociation entre élevage et culture, qui toutes mènent à un plus fort mélange entre sources et puits. Elle représente donc un argument de plus pour aller vers des paysages multifonctionnels.

Jouer sur la localisation des sources pour protéger des écosystèmes sensibles

46Comme cela a été vu au chapitre 2, les dépôts secs de polluants sont en grande partie déterminés par la concentration du polluant dans l’air au niveau de l’écosystème sensible (Bobbink et Hettelingh, 2011 ; Hicks et al., 2011). Comme vu précédemment, des aménagements tels que des ceintures arborées peuvent diminuer les concentrations au-dessus d’une zone sensible, d’une part en capturant une partie des polluants émis, d’autre part en augmentant la turbulence atmosphérique, ce qui fait baisser les concentrations près de la surface en aval de la zone arborée. Mais le premier facteur permettant de diminuer les concentrations est de jouer sur la distance de la source à la zone sensible. L’idée est donc ici de positionner les sources potentiellement importantes telles que des bâtiments d’élevage contenant un grand nombre d’animaux de façon à respecter les niveaux critiques pour les écosystèmes concernés. Par exemple, Dragosits et al. (2006) ont modélisé l’effet que pourrait engendrer l’éloignement d’un poulailler « industriel » d’une zone naturelle protégée. La figure 7.2 montre l’efficacité d’une telle option, qui permet de diminuer jusqu’à 100 kg N ha^– 1 an^– 1 les dépôts dans la zone protégée.

Figure 7.2. Changement dans les dépôts secs d’ammoniac calculés en déplaçant un poulailler situé à proximité d’une zone naturelle protégée (zone hachurée) à une plus grande distance de celle-ci (environ 1,5 km vers l’est) (source : Centre of Ecology and Hydrology, Edinburgh, UK ; d’après Dragosits et al., 2006).

Diminuer les pics d’émissions à l’échelle de territoires

47Les risques sanitaires et écotoxicologiques en termes de pollution de l’air sont liés aux concentrations des polluants dans l’atmosphère. En effet, à basse concentration en polluants, les organismes ont généralement la capacité de métaboliser les polluants ou d’activer des mécanismes de détoxification. Une manière efficace de limiter les impacts est donc de répartir au mieux les émissions dans le temps et dans l’espace pour éviter des pics de concentration.

48À ce titre, le regroupement de productions similaires dans certaines régions peut être très préjudiciable. Deux exemples sont particulièrement significatifs : la concentration des activités d’élevage dans l’ouest de la France depuis la seconde moitié du xx^e siècle et les zones de vignoble, regroupées dans différentes zones d’appellation. Dans le premier cas, les agroécosystèmes proches des installations d’élevage n’ont pas la capacité d’absorber les fortes émissions d’ammoniac, alors que cette absorption serait plus efficace pour des émissions plus modérées. Toutefois, l’origine de ces concentrations d’activités répond à des critères indépendants de la qualité de l’air : logiques de développement régional et d’efficacité économique de filières pour les régions d’élevage, logique d’appellation pour les vignobles. Dans les deux cas se superpose une logique liée aux potentialités climatiques favorables à ces productions. Même si c’est sans doute une perspective assez lointaine aujourd’hui, on peut souligner que les critères liés à la pollution de l’air rejoignent les questions qui sont en débat sur la déconcentration des activités agricoles, l’association agriculture-élevage et la diversification des productions à l’échelle régionale.

Figure 7.3. Variations saisonnières des émissions d’ammoniac modélisées à Tange (près d’Aarhus) au Danemark en 1989 et en 2003. La différence entre les deux années résulte d’une évolution de la législation sur l’épandage des effluents d’élevage (d’après Hertel et al., 2006).

49De la même manière, une meilleure répartition des apports d’intrants au cours du cycle annuel permettrait bien souvent de diminuer l’ampleur des pics d’émission. Une telle évaluation a été faite au Danemark (Hertel et al., 2006). La figure 7.3, issue de ces travaux, montre qu’une interdiction des épandages des effluents d’élevage à l’automne pour limiter la lixiviation de nitrate pendant l’hiver a entraîné un report des épandages au printemps, la quantité d’effluents produite annuellement restant approximativement la même pour les deux années.

Des solutions au cas par cas dans un contexte plus large

50Pour l’ensemble de ces méthodes jouant sur l’aménagement spatial, les acteurs sont confrontés à la complexité des paysages qui amène à considérer non seulement le système étudié (haies, ceintures arborées), mais également tout le paysage alentour. Cela demande de prendre en compte les interactions entre le système de production et son environnement naturel et anthropique, dans une perspective d’action à long terme. Les solutions doivent donc se raisonner au cas par cas, avec des outils d’analyse pertinents. Les questions posées par la qualité de l’air prises isolément ne justifient pas leur mise en œuvre en tant que telle, mais on a pu voir qu’elles rejoignent par bien des aspects les évolutions envisagées vers une agriculture plus respectueuse de l’environnement.

Vision croisée des acteurs agricoles et de la société civile sur l’agriculture et la qualité de l’air

51Dans la phase de mutation forte de l’agriculture au milieu du xx^e siècle, le monde agricole a bénéficié de l’image positive associée au progrès technique et à un contrat moral avec la société pour assurer la production alimentaire. Dans l’article « 50 ans qui ont changé l’agriculture française », les auteurs rappellent qu’« alors que le nombre des actifs agricoles a été divisé par cinq en cinquante ans, la production agricole a plus que doublé en volume. C’est donc que la productivité par homme a été multipliée par plus de dix. La progression de la production agricole a été deux fois plus rapide pour les végétaux que pour les animaux » (Bourgeois et Demotes-Mainard, 2000). Mais, dès la fin du xx^e siècle, le regard du citadin s’éloigne de l’agriculture, dont les formes dominantes sont perçues par une partie de la société comme peu respectueuses de la nature : distanciation du lien au sol pour certains types d’élevage, moindre attention à la qualité des sols, usage de produits de synthèse (engrais, PPP, produits vétérinaires). Certaines pratiques sont considérées, à l’image des activités industrielles, comme une menace pour la santé et la qualité de l’alimentation. On observe un engouement pour des systèmes de production considérés comme plus vertueux car utilisant moins d’intrants, ou simplement plus proches des consommateurs, avec des acteurs plus visibles, ou encore une modification des régimes alimentaires (par exemple cas des AMAP, Associations pour le maintien d'une agriculture paysanne, image du « bio », diminution de la consommation de viande, circuits de proximité). Ces systèmes émettent souvent moins de PPP vers l’atmosphère, car ils n’en utilisent pas ou peu, mais le bilan est moins évident pour les composés azotés, notamment en raison de l’utilisation importante de matières organiques d’origine animale ou urbaine (composts, lisier, fumiers, engrais organiques élaborés) pour la fertilisation des cultures.

52Paradoxalement, si le citadin tend à prendre ses distances avec un monde agricole dont les générations antérieures étaient issues, la ville a tendance à se rapprocher de la campagne. Les zones d’influence des villes s’étendent et les limites de la ville deviennent de plus en plus floues, créant ainsi des franges urbaines dans lesquelles l’imbrication entre la ville et la campagne est étroite. Si les espaces ruraux restent le lieu des activités agricoles, la population qui y réside et les activités économiques qui s’y tiennent dépassent largement le cadre de celles-ci : « Il s’agit d’espaces dont la faible densité relative de peuplement laisse une large place aux champs et à la forêt dans l’utilisation des sols, mais pas nécessairement à l’agriculture dans l’économie comme dans la société. » (Lévy et Lussault, 2003).

53Dans cet ensemble de questionnements, de rapprochements ou de remises en cause de certaines pratiques agricoles, la pollution de l’air n’est qu’un volet, qui n’est souvent pas très visible, ni très bien identifié, mais qui contribue à renforcer l’image d’une agriculture intensive, industrielle, voire artificielle. Comme on l’a vu précédemment, en matière de qualité de l’air, l’agriculture est particulièrement interrogée par la question des PPP et des composés azotés, devenus l’objet de préoccupations majeures depuis le début du xxi^e siècle. Ces questions s’ajoutent (et parfois se mélangent, induisant une certaine confusion) à une série d’inquiétudes de la société vis-à-vis de l’alimentation et donc de la production agricole : contamination bactérienne, crise de la « vache folle », bien-être animal, avec pour conséquences des craintes plus ou moins fondées et un rejet de certains modes de production. Paradoxalement, cette distance par rapport au monde agricole s’accompagne d’un engouement pour la campagne et d’un réel besoin de proximité vis-à-vis de la « nature ».

Un contexte d’espaces ruraux en forte évolution démographique et économique

54Les surfaces utilisées par l’agriculture et l’élevage ont connu leur apogée au début du xix^e siècle, occupant plus de 60 % du territoire. Elles ont ensuite régressé au profit de la forêt qui a réoccupé les déprises agricoles, puis les espaces ruraux ont été victimes de l’artificialisation massive des sols liée à l’extension des villes et des infrastructures de transport ou de diverses activités économiques. Les surfaces agricoles restent toutefois un élément très structurant du paysage dans les espaces ruraux, mais aussi en zones périurbaines, où se produisent des interactions fortes entre activités variées (secteurs agricole, résidentiel et industriel, zones d’activités économiques et commerciales, voies de transport).

55Si, en France en 2012, 80 % de la population habite en ville, la surface urbanisée ne représente que 9 % du territoire, tandis que les sols agricoles occupent plus de 50 % du territoire métropolitain et les espaces naturels et forestiers 40 %. En 2009, l’espace rural rassemblait 14,2 millions d’habitants, soit 22,8 % de la population sur 78,2 % de la superficie du territoire français (hors départements d’outre-mer), avec donc une densité moyenne de population faible (33 habitants au km²). La figure 7.4 illustre la dynamique démographique dans les communes rurales et périurbaines qui sont devenues des zones d’accueil, conséquence d’un mouvement des populations urbaines vers les zones rurales pour diverses raisons (par exemple tertiarisation des emplois, désindustrialisation en périphérie urbaine, coût du logement, qualité de vie, développement des franges urbaines, transports devenus plus faciles).

Figure 7.4. Taux d’évolution annuel de la population due au solde migratoire apparent entre 1968 et 1975 (à gauche) et 2010-2015 (à droite) (source Insee, https://statistiques-locales.insee.fr/#view=map1&c=indicator ).

56Ce processus provoque une recomposition sociale des territoires allant de la ville-centre aux espaces périurbains et ruraux. Pierre Pistre, dans sa thèse (2012), conclut de la manière suivante : « Par le poids des migrations de proximité en provenance de pôles urbains et le profil des nouveaux arrivants — des actifs de moins de 50 ans, des couples avec enfants, des cadres et professions intellectuelles supérieures, des professions intermédiaires, des employés, des ouvriers — certaines reprises parmi les campagnes françaises se sont inscrites dans des processus affirmés de périurbanisation ou de rurbanisation plus diffus. D’autres formes de renouveau démographique rural ont été caractérisées par des arrivées plus lointaines et des populations plus âgées, des retraités, ainsi que des actifs en milieu ou en fin de carrière professionnelle. » Ce dernier peuplement lointain est surtout réservé à des régions touristiques et masque des interrogations sur le devenir de territoires plus isolés. D’où le contraste entre l’arrivée de populations jeunes, attirées par l’espace et la jouissance d’un jardin, et les anciens résidents plus âgés ou les retraités nouvellement installés dans des campagnes attractives.

Quelles conséquences pour l’exposition des populations rurales ?

57Dans ce contexte d’accroissement des interfaces entre l’agriculture et les autres secteurs d’activités, une part grandissante de la population est donc confrontée aux externalités positives et négatives des activités agricoles proches, sans en être partie prenante. Au-delà de l’agrément des paysages ruraux et des liens de proximité pour l’alimentation, les habitants des zones rurales ou périurbaines peuvent en effet subir des désagréments locaux liés à des odeurs et à des polluants atmosphériques émis directement par les activités agricoles : applications de PPP, épandages d’effluents d’élevage, de composts, des boues de station d’épuration et de fertilisants minéraux, proximité de bâtiments d’élevage ou d’animaux au champ.

58L’augmentation, toutefois encore timide, des mesures de polluants au sein des campagnes permet d’affirmer que, de manière contre-intuitive, l’air pur de la campagne n’est pas toujours au rendez-vous, même si les pollutions mesurées dans l’espace rural présentent généralement un risque moindre pour la santé publique étant donné les concentrations dans l’air relativement basses et la faible densité des populations. Depuis plusieurs décennies, on a découvert et mesuré, via le réseau EMEP66 à l’échelle de l’Europe ainsi que certaines Aasqa, que la campagne n’était pas épargnée par des polluants venus d’ailleurs. Les campagnes, même les plus reculées, sont affectées par le bruit de fond général de la pollution qui peut persister longuement dans l’atmosphère. C’est à partir de ces données moyennes que l’Institut de santé publique67 a estimé à 8 000 le nombre de décès par an attribuables à la pollution atmosphérique dans l’espace rural français, pour une population estimée, en 2009, à 14,2 millions d’habitants. Les jeunes enfants sont nombreux parmi les habitants des zones périurbaines qui ont fui les miasmes de la ville pour trouver de l’espace et un jardin. Les ruraux sont souvent des personnes âgées qui vieillissent chez elles ou des retraités attirés par les charmes de la campagne. Ces deux catégories de population sont particulièrement vulnérables quand elles sont exposées à des polluants.

59Les pollutions auxquelles elles sont exposées sont d’origines et de natures diverses et l’imbrication entre activités agricoles, résidentielles et autres peut avoir une grande importance.

Des pollutions d’origine agricole spécifiques

60La forte augmentation de l’utilisation d’intrants exogènes en agriculture a fortement accru les émissions de polluants vers l’atmosphère, au premier rang desquels l’ammoniac, en lien avec les pratiques de fertilisation et les activités d’élevage, et les PPP, utilisés principalement pour la protection des cultures. Ce sont les professionnels qui sont, au premier chef, exposés à ces polluants lors de la manipulation des intrants ou dans les bâtiments agricoles. L’air ambiant dans les espaces ruraux est toutefois directement marqué par ces sources.

61La contribution des activités agricoles aux émissions de polluants est significative, voire en augmentation relative du fait du contrôle des autres sources pour ce qui concerne les composés acidifiants (NH₃, NO_x, SO₂). Comme cela a été souligné dans les chapitres 2 et 4, la source agricole se caractérise pour une bonne part par des émissions diffuses de faible valeur unitaire (par exemple émission d’ammoniac ou de produits phytosanitaires après application au champ) et fortement soumises à l’influence des facteurs du milieu (sols, climat), ce qui rend leur évaluation souvent difficile et empreinte de fortes incertitudes. Ce même caractère diffus rend leur perception par les populations voisines souvent faible, sauf lors des épandages ou lorsqu’elles se traduisent par des odeurs (épandage de PRO, par exemple), qui n’ont généralement pas, en tant que telles, d’impacts sanitaires.

Des effets de proximité

62Dans le domaine de la qualité de l’air, la proximité aux sources est un déterminant essentiel des concentrations en polluants dans la basse atmosphère et, en conséquence, des expositions et des impacts qui s’ensuivent sur les écosystèmes ou la santé. L’imbrication soulignée précédemment entre zones d’habitation et activités agricoles augmente les risques et peut donc être à l’origine de divers impacts, voire de conflits liés à des applications de PPP ou à des odeurs. Un exemple typique concernant la qualité de l’air est celui des effets possibles d’application de PPP sur la santé des populations riveraines, ou indirectement par le biais de la consommation de produits agricoles exposés à ces applications. On peut penser que ces relations sont exacerbées par l’augmentation des populations d’origine urbaine, confrontées à des contextes et des nuisances auxquelles elles ne sont pas habituées, et sensibilisées à des problématiques telles que les PPP. L’existence de sources plus intenses que celles qu’on pouvait observer précédemment (augmentation de la taille des installations d’élevage, utilisation généralisée des systèmes sur lisier, augmentation du nombre de traitements phytopharmaceutiques) peut également affecter ces relations. Une enquête réalisée au Canada a montré qu’environ 60 % des plaintes à l’encontre des activités agricoles dites « normales » provenaient de populations d’origine urbaine ; elles concernaient en premier lieu les odeurs, puis le bruit et l’usage de « produits chimiques ». Cependant, le code de la construction et de l’habitation indique notamment que le voisin qui se plaint de nuisances dues à des activités agricoles ne peut obtenir réparation dès lors qu’il s’est installé alors que l’exploitation agricole existait déjà et que les activités agricoles s’exercent en conformité avec la législation. L’exploitant agricole qui exerce son activité avant l’arrivée du plaignant est donc en principe protégé par cette législation, mais il est tenu de respecter les réglementations spécifiques à son activité (par exemple, les règles relatives à l’application de lisiers ou de PPP). De plus, le « voisin » peut demander que des prescriptions techniques plus contraignantes soient appliquées, et le respect de la législation et des recours peuvent empêcher certaines évolutions au sein de l’exploitation.

Des régions particulièrement concernées

63Comme pour les questions relatives à la qualité des eaux, les effets sur l’environnement et la santé liés à la qualité de l’air sont renforcés par la concentration géographique de certaines productions agricoles résultant en un effet hot-spot : le milieu naturel (incluant les terres agricoles) n’ayant la capacité d’absorber qu’une partie des émissions, cela conduit à des teneurs élevées dans l’atmosphère et des impacts souvent plus marqués dans ces régions ou à leur périphérie. Certaines concentrations des émissions résultent d’activités traditionnelles, comme c’est le cas pour les zones de vignoble dans lesquelles des teneurs en PPP particulièrement élevées ont pu être observées du fait des traitements répétés et simultanés sur les parcelles de vigne. D’autres sont plus récentes, en réponse à l’évolution du secteur agricole et agroalimentaire et aux actions de développement régional. C’est le cas des activités d’élevage, qui se sont largement concentrées dans l’ouest de la France dans la seconde moitié du xx^e siècle, en réponse à des logiques d’organisation de filières, d’économie d’échelle et de développement régional (Peyraud et al., 2014).

64Ces concentrations d’activité, avec des utilisations d’intrants souvent fortes, se traduisent par des hot-spots régionaux d’émissions vers l’air qui s’ajoutent aux problèmes liés à la qualité des eaux, suscitant ou pouvant amplifier les réactions des acteurs sociaux et des politiques publiques.

Un monde rural et périurbain exposé aux pollutions émises par la ville voisine et par les activités non agricoles

65L’espace périurbain, plus densément peuplé, concentre, en plus de ses émissions propres, des émissions variées d’origine rurale et urbaine. La périphérie est souvent le réceptacle de nombreuses installations polluantes que la réglementation ou des commodités d’accès amènent à déplacer à distance des zones de forte densité de population. En plus des activités industrielles localisées en zone rurale et périurbaine, les habitants eux-mêmes contribuent, par leurs choix de vie (habitat, déplacements, chauffage), souvent contraints, à augmenter les niveaux de pollution auxquels ils sont exposés. L’habitat pavillonnaire, dominant dans les espaces périurbains, induit des comportements qui ne sont pas sans conséquence sur les émissions polluantes : le chauffage au bois est très utilisé comme mode de chauffage principal ou comme appoint ; le jardinage est une activité très répandue et induit la manipulation de différents produits de traitement ou fertilisants. Mais surtout, en raison de l’intensité des échanges, ces espaces sont dominés par la voiture, qui règne en maîtresse par opposition à la tendance à la baisse de la mobilité motorisée en ville. Le trafic routier est omniprésent dans cet espace périurbain, avec ses conséquences sur la qualité de l’air liées notamment aux émissions d’oxydes d’azote et de particules carbonées.

Des pollutions liées aux interactions entre les émissions urbaines et rurales

66Enfin, l’imbrication plus forte entre les activités agricoles et les autres secteurs d’activité en zone périurbaine et sous des conditions météorologiques anticycloniques, a pour conséquence la concomitance de l’accumulation des précurseurs issus à la fois des sources agricoles (NH₃) et du trafic routier (oxydes d’azote : NO_x), voire de l’industrie (dioxyde de soufre : SO₂). Cela a généré, en France, des épisodes d’ampleur nationale de pollution en particules qui ont sévi aux mois de mars 2014 et 2015. Les fertilisations azotées sont particulièrement concentrées en fin d’hiver début de printemps, en relation avec la reprise de végétation et la croissance des cultures. Le nitrate d’ammonium constitue alors l’élément majeur des niveaux de PM_2.5 et PM₁₀ mesurés (Walker et al., 2004), confirmant l’acuité des émissions d’ammoniac d’origine agricole à cette période de l’année pour la qualité de l’air.

67Le mélange de panaches formés par la pollution urbaine et par les émissions issues du monde agricole favorise aussi des réactions entre NO_x (origine surtout urbaine) et COVb (origine rurale) pour former de l’ozone. Les pointes d’ozone s’étendent sur de vastes surfaces et affectent en particulier les zones périurbaines et rurales (Stella et al., 2016), justifiant la qualification de polluant des zones périurbaines qu’on lui attribue parfois.

68Enfin, l’ozone pourrait amplifier le potentiel allergisant des pollens (abondants dans ce milieu périurbain) en augmentant le contenu en allergènes des grains de pollen et l’aptitude de ces allergènes à être libérés dans l’air. En outre, en irritant les voies aériennes et la peau, les polluants facilitent la pénétration des allergènes polliniques dans le corps humain. Il semblerait également qu’au contact de certains polluants gazeux, les grains de pollen puissent éclater et, ainsi fractionnés, contribuer à la formation de particules (Monnier et al., 2015).

Les interrogations de la société sur l’agriculture questionnent aussi la qualité de l’air

Des crises à l’échelle régionale

69D’abord concentrées depuis les années 1970-1980 sur les questions relatives à la qualité des eaux, en particulier dans les zones d’élevage (ouest de la France) et de grandes cultures (Bassin parisien), ces inquiétudes se sont étendues, mais de manière plus diffuse car plus difficile à cerner, au cas des émissions de gaz à effet de serre (N₂O par les cultures, CH₄ par l’élevage) puis de la pollution de l’air (NH₃, PPP). On peut s’attendre à ce que le volet « air », dont l’impact sur les humains est reconnue comme moindre que les autres voies (contact, boisson, alimentation), en particulier pour les PPP et les composés azotés, prenne de l’importance dans les contentieux entre acteurs sociaux (particuliers, associations) et acteurs agricoles, notamment parce qu’il est moins maîtrisable et évitable.

70Une autre problématique faisant le lien entre qualité des eaux et de l’air a émergé plus récemment, celle des émissions de H₂S par les algues vertes en Bretagne ou les sargasses aux Antilles (chapitre 3).

Une réglementation précoce, mais un faible impact sur la société

71Diverses réglementations s’appliquent à la question de la pollution de l’air, de l’échelle continentale (Europe et périphérie, par exemple) jusqu’à des échelles très locales (impact des installations industrielles sur leur environnement proche) (voir ci-dessous). D’un point de vue historique, en France les activités agricoles, en particulier d’élevage, ont été impliquées dès le début du xix^e siècle dans des réglementations touchant de plus ou moins près à la qualité de l’air (nuisances olfactives), à une période où les activités d’élevage pouvaient être menées en proximité immédiate des villes, voire en leur sein même. Le décret impérial du 15 octobre 1810 « relatif aux manufactures et ateliers qui répandent une odeur insalubre ou incommode » est à l’origine du cadre juridique qui régit les relations entre les activités économiques et leur environnement. Ce décret fait figurer les porcheries dans la classe des établissements « pour la création desquels il sera nécessaire de se pourvoir de l’autorisation du ministre de l’Intérieur ». Il indique que la cohabitation des intérêts passe par des prescriptions d’éloignement selon trois classes de nuisances (les porcheries étant dans la première, les « vacheries » dans la deuxième, la troisième classe n’impliquant pas de nuisance aux habitations, mais devant « rester soumise à la surveillance de la police »). Ces questions sont aujourd’hui moins aiguës puisque les activités agricoles ne sont plus présentes dans les villes, tout comme la plupart des activités industrielles.

Quelques réglementations pour des effets de proximité

72Les sources ponctuelles telles que les bâtiments d’élevage, les épandages d’effluents d’élevage ou les applications de PPP ont pu avoir un retentissement plus grand et un niveau d’acceptabilité moindre pour les riverains, l’une des raisons étant qu’il est ici plus facile de faire un lien entre une pratique ou une activité visible et des nuisances, voire, le cas échéant, des symptômes. Des réglementations ont d’ailleurs été établies pour limiter certaines de ces activités à proximité des zones d’habitation (arrêtés pour les épandages d’effluents d’élevage). La question est également pertinente par rapport à la protection d’écosystèmes sensibles (Hicks et al., 2011). Si la question des épandages d’effluents d’élevage ne semble plus aujourd’hui poser de problèmes sanitaires majeurs autres que des désagréments liés aux odeurs, la question des applications de PPP à proximité des zones d’habitation a fortement émergé dans le débat public dans les années 2010, notamment suite à des applications de PPP utilisés en conventionnel et en agriculture biologique près d’écoles dans le vignoble bordelais en 2016.

Des réglementations à des échelles larges

73Les réglementations sur la qualité de l’air à des échelles larges (pays, continent), en particulier dans le contexte de la CLRTAP (voir section « Réglementations et politiques publiques » ci-après), ont explicitement pris en compte dès le départ la contribution de l’agriculture à la pollution de l’air, puisqu’il s’agissait de répertorier les activités anthropiques dans leur intégralité. En termes réglementaires, l’agriculture est donc interrogée par les pouvoirs publics au même titre que les autres activités anthropiques pour évaluer ses sources et contribuer aux objectifs de réduction. Cette démarche présente de nombreux points communs avec celle qui concerne les émissions de gaz à effet de serre.

74Aux échelles européennes et nationales, les émissions d’ammoniac sont réglementées (voir section suivante) et sont discutées depuis la fin du xx^e siècle dans le cadre de groupes de travail nationaux et internationaux, qui élaborent des recommandations et des guides de bonnes pratiques pour limiter ces émissions en vue de respecter les plafonds d’émission négociés. Les PPP ne donnent pas pour le moment lieu à réglementation pour la qualité de l’air, mais la préoccupation grandissante de la société et des pouvoirs publics français sur ces composés de natures très variées a entraîné ces dernières années une multiplication des suivis de concentrations dans l’atmosphère, qui tendent à s’harmoniser sur tout le territoire. Une campagne nationale de mesure des résidus de PPP dans l’air, impliquant l’Anses, l’Ineris et Atmo France, a été lancée en 2018.

Une diversité d’acteurs pour mettre en œuvre les réglementations

75Les acteurs pour la réglementation et l’action diffèrent selon l’échelle concernée. À l’échelle nationale, ce sont surtout les acteurs des politiques publiques, à savoir les ministères et des acteurs publics nationaux auxquels ces ministères délèguent des missions, tels que l’Ademe, l’Ineris ou plusieurs instituts de recherche (Inra, CNRS, universités…) (voir figure 7.6, plus loin dans ce chapitre). Les acteurs en lien avec l’agriculture sont surtout impliqués par le biais d’experts nationaux (instituts techniques, chambres d’agriculture, recherche publique). Certaines associations de défense de l’environnement ou de défense des usagers, telles que France Nature Environnement, l’association Respire ou l’Association pour la prévention de la pollution atmosphérique (APPA), ont inscrit la pollution de l’air à leur agenda et mènent des réflexions et des actions à cette échelle, notamment dans le domaine de l’agriculture. Leurs interventions auprès du public jouent aussi un rôle important de diffusion et de pédagogie, car on est confronté ici à des problématiques complexes et multicritères.

76Le panel s’élargit à des acteurs locaux dès qu’on passe à la mise en pratique des méthodes de réduction des émissions. À ce jour, cette problématique est encore peu connue des agriculteurs, voire des conseillers agricoles, aussi bien au niveau des émissions depuis les exploitations que de l’impact des polluants atmosphériques sur la production. Des actions de sensibilisation restent nécessaires par le biais de réunions d’information nationales ou régionales, ou de projets de démonstration, pour mieux faire appréhender les enjeux et les actions possibles à mettre en place en cohérence avec les autres enjeux environnementaux et l’organisation du travail sur l’exploitation. Divers projets spécifiques à la qualité de l’air en agriculture commencent à se monter à l’échelle de territoires-pilotes.

77Au niveau régional, les acteurs institutionnels et ceux du secteur économique sont en interaction plus directe, par exemple dans des groupes de travail pour l’établissement de plans régionaux concernant la qualité de l’air ou pour la mise en place d’actions locales (notamment des projets de recherche-action). À un niveau plus local, les élus issus du monde agricole sont proportionnellement de moins en moins nombreux, et les maires ont davantage tendance à exprimer les souhaits des citadins qui cherchent à maintenir la tranquillité des villages. Dans de petites régions agricoles, voire une commune, peuvent apparaître des groupes de citoyens, souvent soutenus, voire relayés par des associations de défense de l’environnement et des médias, qui resituent les questions posées dans un contexte plus large. Ces actions peuvent avoir des répercussions à l’échelle nationale.

78On retrouve cette dichotomie dans d’autres problématiques environnementales sur les sols, les écosystèmes ou les eaux, mais l’atmosphère a sans doute cette spécificité que les problèmes sont moins marqués par des particularités locales (types de sols, réseau hydrologique, occupation du sol…) et donc plus facilement transposables et comparables d’une situation à une autre.

Un secteur d’activité impacté par la pollution de l’air… sans trop le savoir

79Une des spécificités des activités agricoles, par rapport aux autres secteurs d’activités anthropiques, est que les productions végétales sont impactées par la pollution de l’air, en particulier par l’ozone troposphérique, mais aussi par des dépôts d’éléments-traces métalliques (ETM) ou de micropolluants organiques (MPO), souvent sous forme de particules, provenant des voies de transport ou des activités industrielles. Ce problème est encore peu présent dans l’esprit de la société civile et des acteurs agricoles, même si des alertes récentes, relayées par la presse, ont fait prendre conscience de l’ampleur de ces phénomènes dans le cas de l’ozone. Il s’agit ici d’un problème de pollution régionale à continentale pour lequel tous les secteurs sont concernés en raison de leurs émissions de précurseurs d’ozone (NO_x, COV…).

80À un niveau très local, la proximité de certaines sources de pollution par voie aérienne telles que des industries ou des axes routiers à forte circulation peut rendre une fraction non négligeable des terres agricoles impropre à certaines productions, soit du fait d’un risque de dépassement de certaines normes de contamination, soit du fait de cahiers des charges restrictifs par rapport à ce critère de proximité (par exemple pour l’alimentation pour bébés), soit pour l’image que renvoie cette proximité pour le consommateur (Petit et al., 2009). Des distances de sécurité de 250 m autour d’axes de circulation apparaissent dans certains cahiers des charges, mais leur fondement scientifique n’est pas clairement établi. Diverses études au cours desquelles ont été mesurés les dépôts de polluants issus de ces axes de transport indiquent des distances d’impact qui seraient plutôt de quelques dizaines de mètres (Loubet et al., 2011 ; Petit et al., 2013). Si ce genre d’appréhension des risques se généralisait, cela imposerait des contraintes fortes pour les activités agricoles en périphérie des grandes agglomérations.

Synthèse

81La prise de conscience sur la pollution de l’air d’origine agricole s’est fortement renforcée ces dernières décennies, avec la question des PPP dans l’atmosphère, la contribution des émissions d’ammoniac à la formation de particules secondaires et des phénomènes indirects très locaux tels que les émanations de H₂S liées à la décomposition des algues vertes ou des sargasses. Les pollutions d’origine agricole sont de nature assez différente des pollutions rencontrées en ville, à savoir les pollutions azotées liées principalement aux activités d’élevage, rendues d’autant plus visibles qu’elles s’accompagnent de nuisances olfactives, et les PPP, qui deviennent de plus en plus visibles dans la presse et par les actions d’associations environnementalistes. Ces problèmes sont renforcés, d’une part, par une image dégradée de l’agriculture dans la population qui assimile les nuisances de diverses natures de l’agriculture à une évolution vers une activité de type industriel et, d’autre part, par l’imbrication grandissante entre activités agricoles et non agricoles dans les espaces ruraux, du fait de la forte décroissance des actifs agricoles et d’une migration relativement récente de la ville vers la campagne, dans les grands bassins d’influence des villes.

82Si l’agriculture présente une certaine vulnérabilité par rapport à la pollution de l’air, il est indispensable de coupler cette question avec celle du changement climatique, dont les conséquences sur l’agriculture nécessiteront une adaptation de celle-ci, notamment en raison d’un possible maintien de niveaux élevés d’ozone. C’est pourquoi la réflexion et les actions pour limiter les émissions de polluants atmosphériques doivent être étroitement liées à celles des gaz à effet de serre dans le cadre des politiques et actions mises en place. D’ailleurs, certains polluants comme l’ozone et les particules (appelés short lived climate forcers) ont des effets sur le climat, en dépit de leur durée de vie plus courte que celle des gaz à effet de serre. Leur maîtrise est urgente et apporterait un double bénéfice.

Réglementation et politiques publiques

Genèse d’une prise en compte de la qualité de l’air en contexte agricole

83La prise en compte de l’agriculture dans la réglementation liée à la qualité de l’air a été tardive, mais elle s’intensifie progressivement depuis le début du xxi^e siècle pour les polluants agricoles majeurs (ammoniac et particules fines PM_2.5 en particulier) (figure 7.5).

Une première volonté de réduire à la source les polluants d’origine agricole

84Le premier lien observable dans la réglementation reliant air et agriculture apparaît en 1935 avec le vote du Soil Conservation Act aux États-Unis, dont l’objectif était de mettre en place des mesures de limitation de l’érosion éolienne, source importante de poussières68. Historiquement, la période d’après-guerre a été propice au développement d’une agriculture intensive et de l’industrie. Ces nouveaux systèmes à haute productivité ont rapidement été réglementés en France, en particulier à travers la loi sur les Installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE) dès 1976. Celle-ci visait notamment les installations d’élevage émettrices d’ammoniac.

85Vingt ans plus tard, la directive européenne 96/1/CE, dite IPPC69, est adoptée et concerne, entre autres, les bâtiments d’élevage intensif de porc et de volaille, avec un objectif de réduction à la source des émissions polluantes. Cette directive propose une liste des meilleures techniques disponibles (MTD) à mettre en place et aboutit à la publication des premiers BREF (Best References Document) dans différents secteurs industriels, dont l’élevage (BREF IRPP, Intensive Rearing of Poultry and Pigs). En 2010, la directive IPPC a été refondue dans la directive IED70 2010/75/UE. Une nouvelle révision du BREF IRPP a été finalisée et des conclusions sur les MTD ont été adoptées via le décret 2017/302/UE. Pour la première fois, des valeurs limites d’émissions (VLE) d’ammoniac y sont données pour les bâtiments d’élevage, en lien avec les MTD pour les exploitations agricoles.

86Par ailleurs, au niveau français, le Corpen, Comité d’orientation pour des pratiques agricoles respectueuses de l’environnement71, émet depuis 2001 des recommandations sur les pratiques agricoles en intégrant l’air (et les sols) à son champ d’action. Le thème des pollutions liées aux PPP est aussi intégré au domaine d’action du Corpen dès 1992, mais celles-ci n’entrent réellement sur la scène réglementaire qu’à partir de 2009 via la directive 2009/28/CE, déclinée en France dans le plan Écophyto 2018. Cet ambitieux programme national fixait comme objectif de diminuer de 50 % l’utilisation des PPP à l’horizon 2018 et a permis la mise en place d’un réseau de fermes expérimentales (Dephy). À mi-chemin (2014), ce plan a été mis à jour sous l’appellation Écophyto II et l’objectif « – 50 % » a été décalé à 2025.

Figure 7.5. Historique de l’intégration de l’agriculture dans la réglementation relative à la qualité de l’air.

Intégration de l’agriculture dans les plafonds d’émissions

87À l’échelle internationale, la prise de conscience des risques liés aux pollutions aériennes a été entérinée avec la Convention de Genève (1979), aussi appelée CLRTAP. Celle-ci a donné le cadre des premières coopérations et mesures internationales visant à limiter et réduire les pollutions atmosphériques transfrontalières via la mise en place de plafonds nationaux d’émission. Dans les années 1990, deux faits marquants encadrent de façon plus concrète les systèmes de surveillance de la qualité de l’air, mais n’intègrent pas spécifiquement l’agriculture. D’une part, l’Agence européenne pour l’environnement est créée afin de doter l’Europe d’une structure indépendante qui fournit des informations ciblées, pertinentes et fiables aux décideurs politiques et au public grâce à la mise en place d’un réseau européen d’information et d’observation pour l’environnement (Eionet). D’autre part, la loi Laure (loi sur l’air et l’utilisation rationnelle de l’énergie) de 1996 institue en France des Plans régionaux de qualité de l’air (PRQA), et établit les champs géographiques et techniques des Associations agréées de surveillance de la qualité de l’air (Aasqa).

88La clé de voûte de la prise en compte de l’agriculture dans la qualité de l’air a été mise en place en 1999 avec le Protocole de Göteborg, qui fixait les premiers plafonds d’émission à atteindre à l’horizon 2010, notamment pour l’ammoniac, pour les pays membres de la CEE-NU72. En Europe, celui-ci a abouti à la directive 2001/81/CE, déclinant les plafonds nationaux de ces polluants. Deux ans plus tard, la France adopte son premier plan national de réduction des émissions (Prepa, arrêté du 8 juillet 2003). Celui-ci avait en particulier pour objectif la réduction des émissions de SO₂, NO_x, COV et NH₃ et le développement de plans locaux (Plans de protection de l’atmosphère, PPA) créés par la Laure. En 2008, sur le plan européen, plusieurs directives sur la qualité de l’air (dont la directive 2002/3/CE) sont mises à jour et unifiées dans la directive 2008/50/CE. Celle-ci a ensuite été déclinée en France au travers du plan Particules, qui visait à réduire la pollution de fond par les particules (réduction de 30 % des PM_2.5 à l’horizon 2015) de manière quasi uniforme pour tous les secteurs émetteurs primaires, dont l’agriculture.

89Parallèlement à ces directives, deux faits renforcent la réglementation des plafonds d’émission du secteur agricole :

• en 2012, le Protocole de Göteborg est amendé et les particules fines (PM_2.5) sont ajoutées à la liste des polluants suivis et réglementés. Les engagements nationaux de réduction des émissions sont revus (horizon fixé à 2020) ;

• en 2016 est publiée la directive National Emission Ceilings (NEC, 2016/2284/UE), qui renforce les objectifs de réduction du plafond d’émission d’ammoniac en fixant un nouvel objectif à l’horizon 2030 en relatif par rapport à 2005, avec en sus la mise en place de systèmes de surveillance des impacts sur les écosystèmes. Un plafond sur les émissions de méthane, d’origine agricole à plus de 50 % en France, avait également été considéré, mais sans être retenu.

90Le Prepa de 2003 a alors été actualisé afin de respecter les nouveaux plafonds. Cependant, il a été choisi d’inscrire directement dans la loi de transition énergétique (2015) l’existence des objectifs nationaux et du programme national afin de leur donner plus de visibilité. Ce « nouveau Prepa » fait le lien entre définition de plafonds d’émissions et objectifs de réductions à la source des polluants : il fixe les orientations et actions pour la période 2017-2021 dans tous les secteurs d’activités, dont l’agriculture, ainsi que des plafonds d’émissions à atteindre aux horizons 2020-2030. Concernant les PPP, le plan Écophyto II a aussi intégré un volet de surveillance environnementale de présence des PPP dans les différents milieux, dont l’air via la mise en place de la campagne nationale exploratoire en 2018. L’agriculture intensive commence à se repenser, et des systèmes alternatifs économes en intrants et moins polluants, jusqu’alors émergents, gagnent en visibilité dans les politiques publiques (agroforesterie, agriculture biologique…). Les principales réglementations en vigueur en 2019 sont détaillées dans la section suivante.

Le cadre réglementaire en 2019

91Les émissions vers l’air de polluants d’origine agricole sont encadrées par un corpus réglementaire principalement défini au niveau international et européen, qui se décline au niveau national et local.

92Au niveau international, le Protocole de Göteborg de la CLRTAP définit des plafonds nationaux d’émission de SO₂, NO_x, COV, NH₃ et PM_2.5 sur la base d’objectifs de qualité environnementale pour les écosystèmes (charges critiques d’acidité, charge critique d’azote nutritif, niveaux critiques d’ozone). Le Protocole a été amendé le 4 mai 2012 avec de nouveaux engagements de réduction à horizon 2020 par rapport à l’année de référence 2005 (par exemple réduction de 4 % pour l’ammoniac). En 2019, cet amendement est toujours en cours de ratification.

93Au niveau européen, deux directives abordent explicitement la problématique de la qualité de l’air. La directive « qualité de l’air » 2008/50/CE fixe des seuils de concentrations en particules PM₁₀ et PM_2.5 et d’oxydes d’azote, ainsi qu’un objectif de réduction de 20 % de l’exposition aux PM_2.5 entre 2010 et 2020. De son côté, la directive 2016/2284/UE définit les plafonds d’émission nationaux de chaque État membre pour le SO₂, le NO_x, le NH₃, les COVNM et les PM_2.5 aux horizons 2020 et 2030. Lors de la révision de la directive (antérieurement directive NEC, National Emission Ceilings), un plafond sur les émissions de CH₄, précurseur d’ozone et à environ 70 % d’origine agricole (surtout l’élevage), avait aussi été envisagé. Les émissions de NH₃ et de poussières des élevages sont également réglementées à travers la directive IED, Industrial Emission Directive 2010/75/UE. Cette directive impose notamment aux élevages avicoles (rassemblant plus de 40 000 volailles) et porcins (avec des effectifs supérieurs à 2 000 porcs de production ou à 750 truies) de déclarer leurs émissions, de respecter des valeurs limites d’émissions d’ammoniac au niveau du bâtiment et d’appliquer les meilleures techniques disponibles (MTD), y compris pour le stockage et l’épandage des déjections animales. L’inclusion des élevages bovins dans le périmètre de la directive a également été envisagée, mais n’a pas abouti car les avantages environnementaux ont été estimés limités au regard des coûts administratifs et de mise en conformité des bâtiments, potentiellement importants pour un grand nombre d’exploitations agricoles (COM/2013/0286 final).

94Ces réglementations européennes ont été intégrées dans le droit français à travers différentes lois, décrets et arrêtés. En particulier, l’arrêté du 10 mai 2017 précise les mesures du Prepa imposé par la directive 2016/2284/UE. Ces mesures concernent notamment les émissions agricoles comme la restriction des conditions d’usage de l’urée entre février et avril, la mise en place d’un plan d’action visant à supprimer l’utilisation des matériels d’épandage les plus émissifs à horizon 2025 ou le développement de filières et techniques alternatives au brûlage à l’air libre des résidus agricoles. Bien que la présence dans l’air des PPP ne soit pas réglementée au niveau européen, la France envisage leur surveillance dans l’air ambiant dès 2018 dans le cadre du plan Écophyto II et du Prepa. Il est également attendu que les mesures mises en œuvre dans le cadre du plan Écophyto II pour réduire de 50 % l’usage des PPP permettent également de maîtriser leur présence dans l’atmosphère. À titre d’exemple, le dispositif des certificats d’économie de PPP (CEPP), mis en place sur le modèle des certificats d’économie d’énergie, inclut une fiche-action « 2017-003 Réduire la dose de PPP au moyen de panneaux récupérateurs de bouillie en viticulture » ayant un effet à la fois sur l’usage et les pertes vers l’atmosphère (arrêté du 9 mai 2017 définissant les actions standardisées d’économie de PPP). Enfin, les évaluations de la dangerosité des nouvelles substances actives avant leur mise sur le marché, réalisées par l’Anses, incluent une estimation du niveau de contamination de l’air par les substances et leurs métabolites.

95Au niveau régional et local, les collectivités sont mobilisées à travers les Schémas régionaux climat, air, énergie (SRCAE), les Plans climat-air-énergie territoriaux (PCAET) et les Plans de protection de l’atmosphère (PPA). Les SRCAE visent à établir une approche intégrée tenant compte des priorités régionales au titre du climat, de l’air et de l’énergie. Les PCAET imposent aux établissements publics de coopération intercommunale (EPCI) à fiscalité propre de plus de 20 000 habitants de transcrire ces orientations en actions à l’échelle locale. Ils doivent être révisés tous les six ans. Les PPA établissent sur un périmètre cohérent donné (agglomération, zone en dépassement…) les mesures à prendre pour réduire les émissions, en application de la directive sur la qualité de l’air. Les Plans régionaux d’agriculture durable (PRAD) visent à garantir la cohérence de ces actions pour le secteur agricole. Le Plan de compétitivité et d’adaptation des exploitations agricoles (PCAE) est le principal dispositif d’aide aux exploitants agricoles qui permet d’accompagner les investissements dans la réduction des émissions (par exemple matériel d’épandage, pulvérisateur). Il s’articule au niveau régional avec le Programme de développement rural régional (PDRR), notifié par la région auprès de la Commission européenne.

Politiques publiques et qualité de l’air : de multiples interactions

96Les interactions entre les principaux acteurs sont détaillées au travers du schéma général (figure 7.6), succinctement illustré via deux exemples marquants de prise en compte de l’agriculture dans la réglementation relative à la qualité de l’air : la pollution ammoniacale et la pollution due aux PPP.

Figure 7.6. Interactions entre les différents acteurs liés à la prise en compte de l’agriculture dans les réglementations relatives à la qualité de l’air. Les tailles des cercles ne sont pas proportionnelles au poids des acteurs.

97La pollution à l’ammoniac permet de représenter le jeu d’acteurs ayant abouti à l’état réglementaire actuel. Dès la fin des années 1970, l’acidification croissante des milieux naturels (pluies acides, dont l’ammoniac est l’une des causes, avec le dioxyde de soufre et les oxydes d’azote) inquiète les pouvoirs publics sur la scène internationale. Plusieurs États se réunissent et ratifient d’abord la Convention de Genève (1979), visant à limiter les pollutions transfrontalières ; puis, sur le plan européen, la directive dite IPPC (96/61/CE) fixe des objectifs de réduction à la source et propose les « meilleures techniques disponibles », enfin, le Protocole de Göteborg établit des plafonds d’émissions à respecter dans le futur. Les objectifs internationaux sont repris à l’échelle européenne ainsi qu’à l’échelle nationale dans différentes lois et arrêtés (avec, par exemple, l’approbation du Plan de réduction des émissions de polluants atmosphériques en 2003). Des schémas régionaux sont ensuite déclinés en fonction des spécificités locales. En parallèle, les organismes et instituts de recherche sont financés afin de mieux comprendre les phénomènes en jeu (émission, transformation, risques) et d’apporter des solutions innovantes permettant d’atteindre les objectifs des plafonds. Cette recherche est en partie réalisée sur le terrain, en aller-retour avec la profession agricole, afin de s’intégrer au mieux aux contraintes liées aux systèmes d’exploitations dans différentes filières émettrices (porcine, avicole, bovine). Les réseaux d’inventaire et de surveillance ainsi que les associations de surveillance de la qualité de l’air participent au processus en fournissant des données et en alertant les pouvoirs publics en cas de risque (tels les pics de pollution).

98Dans le cas de l’ammoniac, le consommateur a peu conscience de cette mise en œuvre, du fait d’une faible reprise par les médias d’un thème n’affectant que marginalement le quotidien des populations73. Au contraire, dans le cas de l’utilisation des PPP, la demande et les alertes ont en partie émergé des organismes internationaux comme l’OMS et plus localement des associations citoyennes relayées par les médias74. Certains États et l’Europe ont alors orienté des enveloppes afin de financer les organismes de recherche. Cette prise de conscience environnementale et sanitaire ainsi que l’évolution de la demande des consommateurs ont renforcé la visibilité du label « Agriculture biologique », aujourd’hui décliné internationalement. Au niveau national, le plan Écophyto (puis Écophyto II) a été lancé pour traiter spécifiquement cette thématique sur le long terme à tous les niveaux (recherche, action, sensibilisation, surveillance de la qualité de l’air, objectifs de réduction), tandis que la profession agricole s’adapte à la fois pour protéger les utilisateurs (exploitants, applicateurs) et l’environnement, et pour fournir des produits correspondant aux attentes des consommateurs. Ces plans s’appuient sur les résultats de la recherche et font remonter les connaissances et les expériences de terrain non seulement pour améliorer les itinéraires culturaux, mais aussi pour alerter sur les difficultés techniques liées aux nouvelles réglementations (interdiction de substances actives, réduction des doses par exemple).

Cohérence avec les autres politiques publiques

99Aujourd’hui, l’agriculture n’est plus considérée sous le seul prisme de la production alimentaire. Elle est de plus en plus concernée par les nombreuses politiques publiques liées à la santé, à la qualité des milieux (eau, air, biodiversité), à la lutte contre le changement climatique, au développement des énergies renouvelables, au bien-être animal (figure 7.7). Ces politiques publiques fixent des orientations et émettent généralement des recommandations, voire des obligations. Si certaines sont bien ancrées dans la profession agricole, comme celles relatives à la qualité de l’eau, d’autres sont émergentes, comme celles relatives à la lutte contre le changement climatique ou à la qualité de l’air. L’empilement de politiques et de mesures peut conduire à l’inefficacité et à des réactions négatives de la part des professionnels, surtout si elles ne sont pas suffisamment coordonnées et présentent de fortes incohérences (Cellier et Génermont, 2016). Existent également des risques d’antagonismes entre les différentes politiques conduisant à des transferts de pollution et d’impacts. Oenema et al. (2009) ont, par exemple, montré que les mesures visant à limiter les émissions de NH₃ (qualité de l’air) pouvaient avoir un impact négatif sur la lixiviation de NO₃ (qualité des eaux), les émissions de N₂O (climat) ou encore les émissions de CH₄ dans le cas des couvertures de fosses à lisier.

100Au-delà des mesures monothématiques, il est donc important d’approcher ces questions de manière intégrée et multi-échelle, en proposant des arbitrages entre les différents enjeux lorsque cela est nécessaire.

Figure 7.7. Schéma des interactions entre différentes politiques publiques (d’après Oenema et al., 2009).

PPP : produits phytopharmaceutiques.

101C’est, par exemple, le sens d’actions internationales conduites depuis quelques années dans le cadre de la Convention de Genève pour une approche intégrée multi-impact sur l’azote75, ou l’initiative Climate and Clean Air Coalition (Lode, 2014). Au niveau national, le projet agroécologique pour la France (2012) ambitionne d’accompagner l’essor de systèmes de production performants sur les plans économiques et environnementaux, en favorisant notamment un meilleur bouclage des cycles (eau, azote, carbone…) et la préservation de la biodiversité. Les PRAD permettent également à l’État et aux régions de définir des orientations intégrant les différents enjeux de l’agriculture, alors même que les régions sont aujourd’hui les autorités de gestion du Fonds européen agricole pour le développement rural (Feader) et sont chargées d’organiser, en qualité de chefs de file, les modalités de l’action publique sur les questions relatives à la qualité de l’air, au climat, à l’énergie et à la protection de la biodiversité (loi n° 2014-58 du 27 janvier 2014)… L’élaboration de scénarios prospectifs à moyen et long terme pour l’agriculture coconstruits avec les différentes parties prenantes et leur évaluation sur les différents aspects environnementaux peuvent contribuer au partage des enjeux et à la définition d’orientations partagées. À titre d’exemple, les scénarios Afterres2050 produits par Solagro permettent d’ouvrir un débat pluridisciplinaire sur des bases chiffrées, pour relever de nombreux défis interdépendants, en fournissant des variantes afin de mieux appréhender l’impact des options prises en matière de modélisation76 (rééquilibrage du régime alimentaire, artificialisation des sols, réduction des cheptels et extensification des systèmes par exemple).