Séminaire GICC - Toulouse 25-26 avril 02

Émissions, régulation et impactsdes gaz à effet de serre d’origine agricole

en France et dans l’UE

Séminaire GICC - Toulouse 25-26 avril 02

Stéphane De Cara, Stefano CasalegnoCaroline Godard, Pierre-Alain Jayet

UMR Économie Publique INRA INAPG

GICC - Toulouse 25-26/04/02 - INRA Grignon

2

Problématique : GES d’origine agricole (UE)

• De l’agriculture vers l’atmosphère:Émissions (outre CO2 direct ou indirect)

– N2O (engrais/cultures) ; CH4 (aliments/ruminants)

– C (séquestration sols et biomasse aérienne / « bois »)

Impacts de la régulation / analyse et modèle de facture micro-économique

APR GICC 1999

• Spatialisation des émissions et des impactsSIG / modélisation économique / UE-15

APR GICC 2001 (stade initial)

• Du changement climatique vers l’agriculture:Couplage modèles économique et biophysique

Faisabilité : APR GICC 1999

Mobilisation des données RICA, sol, climat (UE) : Projet APR 2002


3

Modélisation technico-économique

Modèle de facture micro économique

Modules

• Intégrer et évaluer les impacts des politiques agri-environnementales sur : producteur, contribuable, environnement

• représenter la diversité des systèmes de production agricole

• réagir au progrès technique et aux changements biophysiques

• Rationalité individuelle : maximisation sous contraintes

• systèmes de production représentatifs

• «blocs» techniques et économiques

• instruments de politiques et scénarios

• paramètres

• variables d’intérêt


4

typologie AROPAj

• géographie : Etat membre, régionrégion administrative

• critère technique :ferme type / orientations techniques

• information micro-économique :accessibilité (RICA / protection données)

• maquette :activités et contraintes

• contraintes informatiques


5

La maquette

<

Svég Pvég On-f Aliments Kanim activPAC n

Agron.

Destin. végét.

Alimentation an.

Démog

bloc PAC

0

1 N=

-S

-S

-S

Ferme type

<

Sveg Pveg On-f Breed LiveSt CAPact n

Agron

Vegetal use

Breeding

Demog

CAP

0

1 N=

-S

-S

-S

FT 1

<


Agron

Vegetal use

Breeding

Demog

CAP

0

1 N=

-S

-S

-S

FT 2

<


Agron

Vegetal use

Breeding

Demog

CAP

0

1 N=

-S

-S

-S

FT 3

<


Agron

Vegetal use

Breeding

CAP

0

1 N=

-S

-S

-S

FT k

Agrégation externe


6

Modèle(programmes linéaires)

Country farm type number

France 97

Italy 99

Great Britain 36

Spain 64

Germany 64

Portugal 37

Greece 36

Denmark 10

Nether-land 8

Ireland 7

Belgium 11

Luxembourg 3

UE 12 472

rotating andtranslating constraints


7

Evaluation des émissionsde GES d’origine agricole

• Approche technique «INRA»

– méthane «entérique»

• E-CH4 / EB = a + b DE

• 2 types d’aliments

(Sauvant et al., 1996)

– protoxyde d’azote

• N2O = a + b N

(Bouwman, 1989)

• Approche normes «IPCC»

– méthane «entérique»• type d’animal• GE = f(DE ; poids, lait, ...)• E = g(GE ; ...)

– méthane déject. anim.• type d’animal• Déj = f(GE, DE, frac_minér)• E = g(Déj, gestion, climat)

– protoxyde d’azote

• N2O = f(N, Népand,

App_fix_bio, ...)

Séquestration carbone– sol (selon cultures)

– C aérien (forêt)


8

Evaluation sur modèleEstimation GES agricoles

belg

deut

espa

gbre ita

l

nede

S1 05

1015

20

25

30

35

t e

q C

O2

Estimation GES agricole

0

5

10

15

20

25

30

35

belg

dani

deut ella

espa fran

gbre irla ital

luxe

nede port

Mt eq CO2

INRA

IPCC

1994 / France (in Gg of CO2 equivalent) source : UNFCCC 2002

. CH4 N2O Total

Enteric Fermentation

28,376 .

28,376

Agricultural Soils

484 49,811 50,295

28,860 49,811 78,671

France / AROPAj version UE-12 / RICA 1994

(Mt eq CO2)

!!! Erreur N / N2O !!!

CH4 entérique 1.185 * 21 = 24.9

N20 cultures 0.054 * 310 = 16.7 (!!!)

Carbone sol - 9.2

Total 32.5


9

Analyse duale de « premier rang »(coûts marginaux de réduction du carbone)

Autorisation de boiser les jachères fixesPAC 1995

Distribution des coûts marginaux d’abattementpour différents niveaux communs de réduction individuelle (%)

Modèle France / RICA 1990 / actualisé(82 groupes types, 691 sous-groupes)

Coût en € / t eq CO2


10

Average marginal abatement costs when forestry is not allowed on the set-aside land (farmers are ordered according to the ratio of livestock numbers to acreage).

12

34

56

78

910

1%

5%

20%

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

(€)

Deciles of the total population

1-


11

Average marginal abatement costs when forestry is allowed on the set-aside land (farmers are ordered according to the ratio of livestock numbers to acreage).

12

34

56

78

910

1%

5%

20%

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

(€)

Deciles of the total population

1-


12

Régulation de « second rang » (CH4)Impact d’un couple de taxes « animal » et « aliment »

sous différents niveaux de prime du carbone

Dommage(équivalent monétaire)

Critère social(profits – dommage 450F/teqCO2 – budget – coût export.)

Scénario 1 : PAC 1995 ; scénarios i : boisement primé à (i-1)*800 F/ha


13

Emissions nettes de GES d’origine agricole UE-12

• protoxyde d’azote (origine minérale)• méthane (entérique)• séquestration de carbone -sol

belg dani deut ella espa fran gbre irla ital luxe nede port

calibr_ES

santer1_ES

santer2_ES

0

5

10

15

20

25

30

35

Effet de serre d'origine agricole (M tonnes équivalent Carbon / CO2)

calibr_ES

santer1_ES

santer2_ES


14

Comparison of the results of the model with IPCC estimates for methane and nitrous oxide emissions

(IPCC estimates from http://www.ghg.unfccc.int/: enteric fermentation (CH4) and agricultural soils (N2O), year 1994).

0

10

20

30

40

50

60

70

80

FR GB GE IT SP IR ND DK GR BE PT LU

MtC

O2

N2O (IPCC) CH4 (IPCC) N2O CH4

http://www.ghg.unfccc.int/










15

Burden-sharing among EU Member States

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400

Tax (euro/tCO2)

Ab

atem

ent

(,00

0 tC

O2)

FR IT GB GE PT GR IR SP BE ND DK LU


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Analyse duale

Autorisation de boiser les jachères fixesPAC 1995

Distribution des coûts marginaux d’abattementpour différents niveaux communs de réduction individuelle (%)

Modèle UE-12 / RICA 1994 / actualisé(472 groupes types)

Coût en € / t eq CO2


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?-w

p

r

x

r0

x0

-w

p

r1

x1

Rendement fonction de réponse à l’engrais minéral azotér(x; CO2, T, …) ???

Impact « biophysique » du changement climatique et implication économique


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Conclusion / travail de recherche Fertilisation croisée des projets (UE, MATE/GICC, …) Fertilisation croisée des disciplines scientifiques :

questions économiques au modèle agronomique STICS questions agronomiques au modèle AROPAjmobilisation des méthodes d’évaluation physique dans les modèles économiques (Balesdent, Bouwman, Sauvant / IPCC)

Spatialisation des évaluations

données (RICA, sol, climat, phénologie) / géo-référencement

Mobilisation de la théorie économique pour l’aide à la décisionanalyse duale (coût d’abattement)analyse de second rang

? Revenir aux théories des négociations approche coalitionnelle et partage de l’effort (UE)stabilisation des accords internationaux (Kyoto)? Sortir du cadre théorique des jeux pour des résultats quantifiés


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Conclusion / questions ouvertes

Biens environnementaux et pollutions substituts ou compléments : Effet substitut ou complément (problèmes de minéralisation, dénitrification et lessivage : transfert de l’azote en N2O (atmosphère) et NO3 (nappes) ? Au delà de la détermination de la pollution optimale (entre « 0 » et le niveau résultant des équilibres des marchés hors prise en compte des externalités), dispose t on des connaissances permettant d’arbitrer et de réguler efficacement ? Effets redistributifs des politiques de régulation :Donner des crédits d’émission aux céréaliers, en primant ou simplement en autorisant le boisement des jachères fixes, ne risque t il pas d’aggraver le déséquilibre des marges d’exploitation agricoles, subventions comprises, au détriment des éleveurs ? Peut-on demander au secteur qui reste globalement émetteur net de GES, de financer les primes à la séquestration de C via des redéploiements de subvention ou l’instauration de taxes forfaitaires, à budget constant (en inversant le mécanisme de taxes et de redistribution mis en place pour certains types de pollution : ex. redistribuer aux pollueurs le produits des taxes mises en œuvre par les Agences de l’eau) ?Plus généralement, comment aborder l’acceptabilité sociale de ce type de régulation (en dépassant la seule approche économique) ?

Documents

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