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Interactions entre agriculture et atmosphère
Wechselwirkung zwischen Landwirtschaft und Atmosphäre
Forum « Qualité de l’air dans l’Eurodistrict » – 16 Novembre 2017
Association Agréée de Surveillance de la Qualité de l’AirForum
– 5 rue de Madrid,
« Qualité de l’air67300 Schiltigheim
dans l’Eurodistrict » ––16/11/2017
contact@atmo-grandest.eu – 03 88 19 26 66 – www.atmo-grandest.eu
Introduction - Einleitung
Interactions Agriculture-Atmosphère – Wechselwirkung Landwirtschaft-Atmosphäre
L’agriculture impactée par la pollution atmosphérique – Die Landwirtschaft wird von der
Luftverschmutzung beeinflusst.
Impact de l’agriculture sur les phénomènes atmosphériques – Einfluss der Landwirtschaft auf
die atmosphärischen Phänomene.
Climat Pollution de l’air
Agriculture
2 Forum « Qualité de l’air dans l’Eurodistrict » – 16/11/2017
Impact de l’atmosphère sur l’agriculture
Impact du changement climatique - Einfluss des Klimawandels
Augmentation de la croissance des Augmentation de la Dégradation des cultures
cultures dans les régions les plus température moyenne pour des températures
froides
mondiale supérieures à 40-45 °C
Wachstumsanstieg der Anstieg der weltweiten
Pflanzkulturen in kälteren Schädigung der Pflanzen bei
Durchschnittstemperatur
Regionen Temperaturen über 40-45 °C
L’augmentation des gaz à effet de serre dans
l’atmosphère induite par les activités
humaines
Erhöhung des Treibhauseffekts in der
Atmosphäre aufgrund menschlicher
Aktivitäten
Décalage des périodes de Evolution Disponibilité
pluies par rapport aux phases des précipitations en eau affectée
de croissance de la plante (risque de sècheresse)
Entwicklung
der Niederschläge
Wasserverfügbarkeit
Verschiebung der beeinflusst
Regenperioden im Hinblick (Gefahr von Dürre)
auf die Wachstumsphasen
der Pflanzen
3 Forum « Qualité de l’air dans l’Eurodistrict » – 16/11/2017
Impact de l’atmosphère sur l’agriculture - Einfluss der Atmosphäre auf die Landwirtschaft Impact de la pollution atmosphérique – Einfluss der Luftverschmutzung Conséquences des pollutions de l’air sur l’agriculture – Konsequenzen der Luftbelastung für die Landwirtschaft : Effets sur les rendements – Einfluss auf die Erträge Effets sur la qualité des produits – Einfluss auf die Produktqualität Effets sur la fertilité des sols – Einfluss auf die Fruchtbarkeit der Böden 4 Forum « Qualité de l’air dans l’Eurodistrict » – 16/11/2017
Impact de l’atmosphère sur l’agriculture
Impact de la pollution atmosphérique : Exemple de l’ozone
Einfluss der Luftverschmutzung : Beispiel Ozon
Effets sur les rendements / Einfluss auf die Erträge
Composé oxydant - Oxidative Komponente
Issu de réactions photochimiques intégrant des polluants primaires : oxydes d’azote et composés organiques volatils -
Aus photochemischen Reaktionen durch Primärschadstoffe stammend: Stickoxide und flüchtige organische
Verbindungen
Avec une action sur la diminution des rendements - Mit Einfluss auf die Ertragseinbußen
Espèces
Espèces sensibles à Espèces tolérantes à
modérément
l’ozone l’ozone J-F Castell – AgroParisTech-INRA UMR 1091 EGC
sensibles à l’ozone
Conséquences sur l’agriculture et la forêt
Blé Séminaire PRIMEQUAL 2 juillet 2014
Soja Betterave ICP Vegetation, « Ozone pollution: a hiddenthreat
Cotonnier Colza to foodsecurity »», rapport 2011
Melon Pomme de terre
Orge
Légumes à gousse Tabac
Prunier
(Haricots, pois, Riz
Fraisier
fèves…) Vigne
Seigle
Navet Chou
Brocolis
Oignon Maïs
Laitue Luzerne
Tomate
5 Forum « Qualité de l’air dans l’Eurodistrict » – 16/11/2017
Impact de l’atmosphère sur l’agriculture - Einfluss der Atmosphäre auf die Landwirtschaft
Impact de la pollution atmosphérique : Exemple de l’ozone - Einfluss der Luftverschmutzung : Beispiel Ozon
effets sur les rendements - Einfluss auf die Erträge
Impact économique associé sur le blé (14% de la SAU en Alsace) –
wirtschaftliche Auswirkungen auf die Weizenproduktion
Ozone Pollution:
A hidden threat to food
security
Report prepared by the ICP
Vegetation
September, 2011
Gina Mills and Harry
Harmens (Editors)
6 Forum « Qualité de l’air dans l’Eurodistrict » – 16/11/2017
Impact de l’atmosphère sur l’agriculture
Impact de la pollution atmosphérique : Exemple de l’ozone - Einfluss der Luftverschmutzung : Beispiel Ozon
Effet sur la qualité des produits / modification du métabolisme
Einfluss auf die Produktqualität / Veränderung des Metabolismus
Blé / pomme de terre : légère augmentation de la teneur en protéines des grains
Weizen / Kartoffel: leichte Erhöhung der Proteinwerte in den Samen
Colza : diminution de la qualité (teneur en protéines et en huile)
Raps: Qualitätsminderung (Protein und Ölgehalt)
Fourrage : réduction de la qualité fourragère Teneur en plomb des Légumes-
Viehfutter: Qualitätsminderung des Futters feuilles et des fruits à Berlin en
2009 (Saümel et al, 2012)
Trafic voitures : faible moyen élevé
7 Forum « Qualité de l’air dans l’Eurodistrict » – 16/11/2017
Impact de l’agriculture sur l’atmosphère – Einfluss der Landwirtschaft auf die Atmosphäre
Sources d’émissions agricoles – landwirtschaftliche Emissionsquellen
Trois grands secteurs d’émissions – 3 große Emissionssektoren:
Elevage (fermentation entérique des animaux,
stockage des déjections)
Aufzucht (enterische Gärung d Tiere,
Güllelagerung)
Culture (dégradation des résidus de culture,
engrais, exploitation des terres arables)
Kulturen (Verfall der Pflanzenrückstände,
Bewirtschaftung der bebaubaren Ackerflächen)
Combustion (chauffage des locaux, machines
agricoles)
Verbrennung (Heizen der Räumlichkeiten,
landwirtschaftliche Maschinen)
8 Forum « Qualité de l’air dans l’Eurodistrict » – 16/11/2017
Impact de l’agriculture sur l’atmosphère -
Emissions liées à l’agriculture
Agriculture
Elevage Emissions atmosphériques Impacts
Fermentation entérique
Méthane (CH4) Changements climatiques
Gestion des déjections
Ammoniac (NH3) Eutrophisation
Culture Epandages d’engrais
Fixation d’azote et décomposition résidus Protoxyde d’azote (N2O) Acidification
Pâturage Travail du sol
Oxydes d’azote (NOx) Photochimie
Combustion
Energie bâtiments
Particules (PM) Pollution particulaire
Energie engins agricoles
Composés organiques (COV)
Phytosanitaires
Insecticides Herbicides Autres polluants combustion
Fongicides Produits divers
9 Forum « Qualité de l’air dans l’Eurodistrict » – 16/11/2017
Impact de l’agriculture sur l’atmosphère
Sources d’émissions agricoles - Landwirtschaftliche Emissionsquellen
Polluants atmosphériques - Luftschadstoffe :
Les émissions d’ammoniac NH3 sont très majoritairement Les particules PM10 sont pour plus d’un quart émises par
issues des cultures, en lien avec les apports importants le secteur agricole (26%). Elles sont issues de la mise en
d'engrais azotés. Le NH3 contribue à la formation d'aérosols suspension par le vent ou par le travail du sol au
secondaires (conduisant à des particules). printemps par temps sec.
Die Ammoniak Emissionen NH3 stammen hauptsächlich aus Die Partikel PM10 werden zu mehr als einem Viertel
dem Ackerbau, verursacht durch massive Einbringung von durch den landwirtschaftlichen Sektor (26%) emittiert.
Stickstoffdünger. Das NH3 führt zur Bildung von Sekundär- Sie stammen aus der Aufwirbelung durch den Wind oder
Aerosolen (führen zur Partikelbildung). die Bearbeitung des Bodens im Frühling bei trockenem
Wetter.
10 Forum « Qualité de l’air dans l’Eurodistrict » – 16/11/2017Impact de l’agriculture sur l’atmosphère – Einfluss der Landwirtschaft auf die Atmosphäre
3 Types d’épisodes de pollution aux particules - 3 Typen von Verschmutzungsepisoden durch Partikel
Episodes de pollution aux PM10 de type Combustion (hivernal) –
Verschmutzungsepisode durch PM10 Verbrennung (im Winter)
PM10 en µg/m3/ 24h glissantes
Strasbourg
Nord-Est
Alsace
Seuil d’alerte
Colmar
Seuil de
recommandations
Mulhouse
Trois Frontières
(près Bâle)
09/01 10/01 11/01 12/01 13/01 14/01 15/01
Episodes d’hiver principalement liés à l’utilisation du chauffage (présence majoritaire de matière organique dans la
composition PM). Les sources de pollution sont plutôt locales.
Winterepisode hauptsächlich durch Hausbrand verursacht (hauptsächlich organische Stoffe in der Zusammensetzung der PM).
Die Verschmutzungsquellen sind eher lokal.
11 Forum « Qualité de l’air dans l’Eurodistrict » – 16/11/2017Impact de l’agriculture sur l’atmosphère – Einfluss der Landwirtschaft auf die Atmosphäre
Type d’épisodes de pollution aux particules – Typ einer Episode von Partikelverschmutzung
Episodes de pollution aux PM10 « importé » - « importierte » Belastungsepisode durch PM10
Nord-Est Alsace STG Nord COL Centre MUL Sud 3 Frontières
8 février 9 février 10 février 11 février
Episodes « importés » : Exemple d’une poche de pollution qui se forme en Tchéquie, qui traverse
l’Allemagne d’Est et Ouest.
« Importierte » Episode: Beispiel einer Verschmutzungswolke die sich in Tschechien bildet und
Deutschland von Ost nach West überquert.
12 Forum « Qualité de l’air dans l’Eurodistrict » – 16/11/2017Impact de l’agriculture sur l’atmosphère – Einfluss der Landwirtschaft auf die Atmosphäre
Type d’épisodes de pollution aux particules – Typ einer Episode von Partikelverschmutzung
Episodes de pollution aux PM10 de type « mixte »
Nord-Est Alsace STG Nord COL Centre MUL Sud 3 Frontières
Episodes de fin d’hiver et début printemps
principalement liés à la formation de particules
secondaires (nitrate d’ammonium) :
Episode Ende Winter und Anfang Frühling mit
Bildung sekundärer Partikel (Ammoniumnitrat):
NH 3 HNO3 NH 4 NO3
Les températures sont douces, et les niveaux de particules montent progressivement sur plusieurs jours avant une chute liée à un
changement de temps.
Die Temperaturen sind mild, und die Partikelwerte steigen schrittweise an über mehrere Tage hinweg vor dem Absinken aufgrund des
Wetterumschwungs.
13 Forum « Qualité de l’air dans l’Eurodistrict » – 16/11/2017Impact de l’agriculture sur l’atmosphère – Einfluss der Landwirtschaft auf die Atmosphäre
Composition des particules (Analyse ACSM) – Zusammensetzung der Partikel (ACSM Analyse)
Du 8 au 11 mars (pour Metz)
o Prédominance de la matière organique
o Influence combustion de biomasse observée
grâce un traceur spécifique
Vom 8. bis 11. März (für Metz)
o Vorherrschaft organischer Materie
o Einfluss Verbrennung von Biomasse durch
spezifische Marker beobachtet
Du 17 au 22 mars (pour Metz)
o Prédominance de nitrate d’ammonium
o Plus de 50 % de la composition des PM
en particules secondaires
Vom 17. bis 22. März (für Metz)
o Vorherrschaft Ammoniumnitrat
o Mehr als 50% der PM Zusammen-setzung
durch sekundäre Partikel
14 Forum « Qualité de l’air dans l’Eurodistrict » – 16/11/2017Impact de l’agriculture sur l’atmosphère - Einfluss der Landwirtschaft auf die Atmosphäre
Produits phytosanitaires - Pflanzenschutzmittel
La contamination de l’atmosphère se fait principalement selon
trois voies - Die Verunreinigung der Atmosphäre verläuft auf drei
Achsen :
(1) par dérive lors du traitement où une fraction de la partie pulvérisée
n’atteint pas le sol et se retrouve dans l’atmosphère
durch Abdriften bei der Ausbringung bei der ein Teil der pulverisierten
Pflanzenschutzmittel nicht auf den Boden fallen, sondern in die
Atmosphäre abgeben werden. (1)
(2) par volatilisation après application (liée aux propriétés volatiles du
(2)
produit) (3)
durch Verflüchtigung nach der Ausbringung (abhängig von den
flüchtigen Eigenschaften des Produkts).
(3) par érosion éolienne et re-suspension des produits Voies de transferts des phytosanitaires dans
l'atmosphère - Maryline Pieger 2009
phytosanitaires, par l’intermédiaire des particules, accumulées dans les
sols.
durch Winderosion und Wiederaufwirbelung der
Pflanzenschutzmittel, durch die im Boden angereicherten Partikel.
15 Forum « Qualité de l’air dans l’Eurodistrict » – 16/11/2017Conclusions -Schlussfolgerung
Interactions - Interaktion
Interactions croisées Agriculture / Atmosphère - Gekreuzte Interaktion Landwirtschaft /Atmosphäre
Rôle de remédiation de l’agriculture - Rolle der Landwirtschaft bei der Behebung der Schwierigkeiten Facteur 10 entre urée et ammonitrates
Maîtrise des épandage (Forme de l’azote, Dose, mode d’épandage, ….) Type d'engrais
Pertes de NH3-N
(kg/kg de N
Intervention de Marie-Line Burtin (Diagnostic Agricole) et Alfred Klinghammer (INNOVAR) épandu)
ammonitrates 0,015
Die Ausbringung in den Griff bekommen (Form des Stickstoffs, Dosis, Ausbringungstechnik, ….) sulfate d'ammonium 0,200
Intervention Marie-Line Burtin (Diagnostic Agricole) et Alfred Klinghammer (INNOVAR) nit. Na & Ca, cyan. 0,015
urée 0,170
solutions 0,090
Adapter les pratiques agricoles durables ammoniac 0,120
o Gestion du stockage des déjections divers avec MgO 0,015
engrais NP, NK, NPK 0,015
o Optimisation des apports phyto
Alfred Klinghammer (REPPAIR)
• Nachhaltige landwirtschaftliche Praktiken anwenden
o Handhabung der Güllelagerung
o Optimierung der Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln
Alfred Klinghammer (REPPAIR)
Production d’énergie renouvelable
Culture énergétique
Production de biogaz à partir des déjections animales et des résidus de cultures
Produktion erneuerbarer Energien
Energie Kultur
Produktion von Biogas aus Gülle und Pflanzenabfällen
16 Forum « Qualité de l’air dans l’Eurodistrict » – 16/11/2017Merci de votre attention
Association Agréée de Surveillance de la Qualité de l’AirForum
– 5 rue de Madrid,
« Qualité de l’air67300 Schiltigheim
dans l’Eurodistrict » ––16/11/2017
contact@atmo-grandest.eu – 03 88 19 26 66 – www.atmo-grandest.euEinfluss der Landwirtschaft auf die Atmosphäre
Emissionen aus der Landwirtschaft
Landwirtschaft
Viehzucht Emissionen Auswirkungen
Enterische Gärung
Methan (CH4) Klimawandel
Güllelagerung
Ammoniak (NH3) Eutrophierung
Kulturen Düngerausbringung
Festsetzung von Stickstoff und Verfall der
Distickstoffmonoxid (N2O) Versäuerung
Pflanzenrückstände
Weidefläche Bodenbearbeitung
Stickstoffoxid (NOx) Photochimie
Verbrennung
Energie Gebäude
Partikel (PM) Partikelverschmutzung
Energie landwirt.
Maschinen
Organische Verbindungen
(COV)
Pflanzenschutz
Insektengifte Unkrautvernichter Andere Schadstoffe
Verbrennung
Fungizid Andere Produkte
20 Forum « Qualité de l’air dans l’Eurodistrict » – 16/11/2017Impact de l’agriculture sur l’atmosphère – Einfluss der Landwirtschaft auf die Atmosphäre
Produits phytosanitaires : volatilité des molécules – Pflanzenschutzmittel : Flüchtigkeit der Moleküle
Le passage d’une molécule dans l’atmosphère va dépendre de ses propriétés physico-chimique (plus une
molécule est volatile plus on la retrouve dans l’atmosphère) mais également de sa formulation et de son
mode d’application.
Das Übertreten der Moleküle in die Atmosphäre ist abhängig von den physikalisch-chemischen Eigenschaften
(je flüchtiger ein Molekül ist, desto häufiger findet man es in der Atmosphäre) aber auch von seiner
Formulierung und seiner Anwendungsart.
Pression de vapeur Volatilité Application Incorporation
(mm Hg avec t° 20-25°C) en surface dans le sol
> 10-4 ELEVEE 58% 5,2%
10-6 > X > 10-4 35% 2,1%
< 10-6 FAIBLE - 0,3%
Source: Environmental Protection Agency
21 Forum « Qualité de l’air dans l’Eurodistrict » – 16/11/2017Vous pouvez aussi lire
