Les ressources sont-elles suffisantes ?

Cultures dédiées, résidus de cultures, résidus forestiers… Les ressources végétales pour remplacer celles fossiles sont nombreuses et variées. Mais ces ressources sont déjà recherchées et certaines filières les mobilisent depuis longtemps : pailles pour l’élaboration de litières en élevage en France ou résidus forestiers comme combustible dans les pays du nord de l’Europe. De nouvelles filières entrent dans la compétition : par exemple, la pharmaceutique sollicite les résidus du bois pour l’extraction de molécules, et la production de biogaz par méthanisation fait appel notamment à des résidus végétaux. Pour répondre à la demande en biomasse végétale, il faudra réunir les biomasses et leurs résidus disponibles sur nos territoires, sans entrer en concurrence avec l’alimentaire. Pour Monique Axelos, « il est important de favoriser l’utilisation de résidus de cultures plutôt que de cultures dédiées afin d’éviter ces compétitions sur l’usage des terres, ou de réduire les cultures dédiées à des parcelles peu performantes comme des zones de friches par exemple ». Sur les 4,9 milliards d’hectares de terres agricoles mondiales, 3 % sont dédiés à des usages non alimentaires, en particulier sources de matière (résidus) pour produire des matériaux biosourcés. L’ensemble de ces cultures est réparti de manière hétérogène dans l’Hexagone. Sans compter que chaque culture a sa période de récolte (mars pour le miscanthus, octobre pour le chanvre) et une production annuelle variable selon les conditions météorologiques. En France, d’après Hélène Lenormand, enseignante-chercheuse à l’Institut polytechnique UniLaSalle, « 15 millions de tonnes de particules végétales issues de résidus agricoles pourraient être valorisées chaque année pour la construction (béton de chanvre, isolant…). Mais ce chiffre comprend les particules ayant déjà des valorisations traditionnelles ou innovantes comme la bioénergie et la chimie verte. »

Des estimations en majorité modélisées mathématiquement

Comment s’assurer alors qu’on dispose à l’échelle nationale, européenne ou mondiale des ressources suffisantes pour toutes les filières ? C’est à cette question que Lorie Hamelin, bioéconomiste spécialiste en génie environnemental au Toulouse Biotechnology Institute (TBI) tente de répondre à l’aide de modélisations mathématiques. « On se base sur des données de rendement de cultures, puis via différents modèles mathématiques on est capables d’estimer la quantité de résidus agricoles disponible à l’échelle départementale et régionale. Or, les modèles existants aboutissent à des résultats très différents, et donc pas fiables. Par exemple, sur les rendements de paille et de blé produits en 2000 et en 2018, on observe des écarts de 4 à 6 tonnes à l’hectare produites selon les modélisations. Notre étude a montré que pour l’instant aucune des estimations statistiques ne concorde, quelles que soient les ressources végétales étudiées. » Afin de permettre des estimations plus fines, il faudrait pouvoir comparer les valeurs estimées par modélisation à des observations de terrain. En France, cette comparaison est faite par l’IGN pour les résidus de bois, qui interroge les forestiers sur le devenir du menu-bois : brûlé, broyé… C’est plus difficile à mettre en place pour les filières agricoles au vu de la diversité des surfaces, des pratiques et des typologies de plantes. 

L’usage des satellites pour affiner les données de rendement

Pour Lorie Hamelin, la solution pourrait venir du ciel grâce à la modélisation basée sur l’imagerie satellite, car « les observations satellitaires peuvent nous renseigner sur le type de biomasse plantée, et leur localisation exacte à 10 m près. » Le CESBIO, une unité associant notamment INRAE et le CNRS, est à la pointe sur ces sujets. Il réalise notamment une carte annuelle d’occupation des sols : urbain, forestiers et agricoles à partir d’images satellitaires. « Le satellite capte un signal lumineux du rayon solaire réfléchi par le sol, puis peut estimer le volume de biomasse produite par analyse de sa longueur d’onde ou de sa couleur : bleu, rouge, vert, infrarouge… », explique Éric Ceschia, chercheur en modélisation spatialisée du fonctionnement des agroécosystèmes au CESBIO. « À partir de ces données, nous élaborons une courbe spécifique qui nous permet de distinguer ce que le satellite “voit” : de l’eau, une forêt, une parcelle de blé, un couvert intermédiaire, voire même le stade de croissance de la plante. On peut ensuite estimer le rendement de la parcelle par des calculs mathématiques. » Et les chercheurs espèrent aller plus loin avec le développement d’un outil qui permettrait de modéliser en temps réel, de l’échelle de la parcelle à celle du territoire français, les rendements agricoles en fonction de la météo. Les premières études réalisées sur le blé et le colza viennent d’être publiées.

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