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1.   Contexte et objectifs du projet

Les intérêts potentiels du modèle de production agroforestier sont nombreux tant du point de vue de la production agricole que de la protection de l’environnement. En France, le modèle agroforestier intrigue les agriculteurs et les initiatives individuelles se multiplient sans que l’on ne sache les quantifier à l’heure actuelle. Des indicateurs concrets des potentialités de développement du modèle agroforestier dans le grand quart nord-est de la France en termes de production, de certains services écosystémiques (régulation du climat par séquestration du carbone et effet albédo, régulation de la qualité de l’eau, fertilité des sols) et de réduction des impacts environnementaux (flux de gaz à effet de serre, limitation de lixiviation des nitrates), ainsi que des performances socioéconomiques (difficultés et solutions techniques et rentabilité du système agroforestier) permettrait de mieux informer les agriculteurs et accompagner les initiatives. Le projet PotA-GE se propose d’évaluer les potentialités de l’agroforesterie dans le Grand-Est (Alsace Champagne–Ardenne Lorraine) sur la base d’indicateurs biophysiques et socioéconomiques de façon à mieux accompagner l’essor de ces pratiques.

2.   Éléments méthodologiques et programme de travail

L’impact de l’introduction d’arbres dans les parcelles agricoles de grande culture sera évalué à trois échelles : (1) une analyse fine des processus biophysiques sur le site pilote de la Bouzule (54) (mélanges peupliers / luzerne et aulnes / céréales), (2) une analyse fine d’un sous-groupe de processus à l’échelle parcellaire dans un premier cercle de plantations (se prêtant à la mise en place d’un plan d’expérience robuste) et (3) une évaluation agro-environnementale et socioéconomique de scénarios de déploiement à l’échelle de territoires d’étude.

Les indicateurs biophysiques étudiés seront de trois types : (1) agronomiques (croissance et production, compétition pour les ressources en eau et en lumière entre espèces) (tâche 2a), (2) de fonctionnement du sol (pools de carbone organique, capacité du sol à libérer des éléments minéraux via les processus de minéralisation de la matière organique) (tâche 2b) et (3) environnementaux (bilan hydrique, bilan radiatif, bilan des gaz à effet de serre, transferts de nitrates) (tâche 2c). Des enquêtes menées auprès des agriculteurs régionaux permettront (1) d’identifier les pratiques agricoles et les verrous technico-économiques liés au développement des systèmes agroforestiers dans le Grand-Est (tâche 3a), (2) de dresser un bilan économique des systèmes de culture (tâche 3b) et finalement (3) d’évaluer des potentiels de développement et de biomasse produite à l’échelle régionale (tâche 3c). Les données biophysiques recueillies sur le site pilote et le 1er cercle de plantations en termes d’interactions entre espèces et de production de biomasse, couplées aux connaissances de la littérature (formalismes et représentation des processus), et les données socioéconomiques recueillies via les enquêtes en exploitations, permettront de développer et paramétrer la plateforme de modélisation MAELIA pour les systèmes agroforestiers (tâche 4a). Des simulations seront alors réalisées à l’échelle de territoires d’étude afin d’évaluer des scénarios de déploiement de l’agroforesterie dans la région (tâche 4b).  Les résultats obtenus seront ensuite intégrés à la formation des futurs acteurs (tâche 5a) et diffusés auprès des acteurs actuels (tâche 5b).

3.  Résultats attendus

La première sortie concrète du projet sera une cartographie exhaustive et une caractérisation des plantations agroforestières du Grand-Est (lot 1). Cet inventaire permettra dans un premier temps d’évaluer quelles sont les pratiques agroforestières les plus représentées actuellement, dans quelles conditions pédoclimatiques, qui sont les acteurs (agriculteurs, forestiers, industriels) qui mettent en pratique l’agroforesterie, etc.

En termes biophysiques, les résultats du lot 2 consisteront en des bilans (1) des flux de gaz à effet de serre (dioxyde de carbone, méthane, protoxyde d’azote), (2) hydrologiques (lixiviation des nitrates), (3) radiatifs et (4) de quantité de carbone stocké dans la biomasse et le sol de la plantation agroforestière pilote en comparaison avec des monocultures agricoles et forestières équivalentes. Les résultats issus du premier cercle de plantations agroforestières de la région consisteront en une évaluation des bénéfices potentiels de l’agroforesterie en termes de renforcement des teneurs en matière organique et d’activité de minéralisation de la matière organique du sol et de gain de rendement par rapport aux monocultures à surfaces équivalentes.

En termes économiques et sociaux, les sorties du lot 3 seront une identification des verrous et des freins agronomiques éventuels au développement de l’agroforesterie dans la région, une évaluation de la marge nette de ces systèmes de culture et la caractérisation du potentiel de développement des pratiques agroforestières dans le Grand-Est de la France.

Les résultats issus du lot 2 permettront d’adapter la plateforme agronomique de modélisation et de simulation MAELIA (http://maelia-platform.inra.fr/) aux systèmes agroforestiers en y intégrant un module prenant en compte la production des arbres et les processus d’interactions entre espèces (compétition pour / partage des ressources en eau et en rayonnement), considérant les caractéristiques des espèces et pédoclimatiques des peuplements (tâche 4a). Ainsi adaptée, et en intégrant les résultats socioéconomiques du lot 3, la plateforme MAELIA permettra d’évaluer les conséquences liées à différents scénarios de déploiement des systèmes agroforestiers à l’échelle du territoire (tâche 4b).

Enfin, le lot 5 a pour objectif de faire bénéficier aux étudiants et utilisateurs potentiels des résultats acquis par le projet en termes biophysiques et socioéconomiques. Cela sera réalisé au travers respectivement de la création de modules de formation qui seront intégrés dans les parcours locaux des Master, Licence, Écoles d’Ingénieurs, etc. ainsi que de l’organisation de journées d’informations à destination des agriculteurs, forestiers, industriels et tout public susceptible d’être intéressé par les pratiques de l’agroforesterie. Le Comité Technique d’Agroforesterie du Grand-Est (invité aux réunions régulières du comité de pilotage de PotA-GE) ainsi que le RMT Agroforesterie seront sollicités pour participer à la diffusion des résultats auprès des membres des secteurs agricole et forestier et des scientifiques.

Partenariat :
1.    UMR 1137 Université de Lorraine – INRA Nancy-Lorraine, Écologie et Écophysiologie Forestières (EEF)
Nicolas Marron, Chargé de Recherche ; Daniel Epron, Professeur ; Bernard Amiaud, Professeur ; Matthias Cuntz, Directeur de Recherche ; Caroline Plain, Ingénieure d’études ; Erwin Dallé, Technicien
2.    UMR 1121 Université de Lorraine (ENSAIA)-INRA Agronomie et Environnement (LAE) Nancy-Colmar 
Séverine Piutti, Maitre de Conférences ; Sophie Slezack, Maitre de Conférences ; Olivier Therond, Christian Bockstaller et Jean Villerd, Ingénieurs de Recherche ; Julie Genestier, Technicienne
3.    Chambre départementale d'agriculture de l’Aube (CDA10)
Patrick Cochard, Animateur Conseiller spécialisé
4.    Chambre départementale d’agriculture des Vosges (CDA88)
Thomas Lacroix, Chargé de mission