Entrepreneurship in the territories: is it the right time?
PRESENTATION DU LABORATOIRE D'ACCUEIL
L’UR InSyTE s’inscrit dans la volonté de produire des connaissances permettant de mieux comprendre les interactions entre technologie, société et environnement au sein de nos sociétés actuelles et futures. Particulièrement, il s’agit d’analyser et comprendre les évolutions et les effets des phénomènes d’interaction entre technologie, société et environnement par le prisme de la soutenabilité, des risques et de la sécurité.
Le stage s’inscrit dans le cadre des activités des deux chaires de recherche : Transitions des Territoires Agricoles (TTA), elle-même adossée à l’UR InSyTE, et AgroMétha.
L’objectif de la chaire TTA est de développer des activités de recherche, de transfert et de valorisation afin d’accompagner le développement d’une agriculture soutenable et au service du développement des territoires. En effet, les acteurs des systèmes agricoles et alimentaires sont aujourd’hui soumis à de multiples contraintes (environnementales, réglementaires, économiques et sociétales). Pour y faire face, on observe le déploiement de transitions de plus en plus rapides des territoires agricoles, marquées par l’adoption de pratiques plus ou moins innovantes, aux impacts plus ou moins positifs mais surtout peu évalués, et dont il est aujourd’hui difficile de mesurer la portée globale. L’une de ces transitions est la méthanisation agricole, menée à l’échelle individuelle (au niveau d’exploitations) ou collective (groupes d’exploitations, coopératives agricoles, etc.). Le développement de la méthanisation agricole est une stratégie qui semble répondre à de nombreux enjeux, mais est également porteuse d’un potentiel de transformation des systèmes agricoles et alimentaires.
L’objectif de la chaire AgroMétha créée en 2020 à l’ENSAIA et portée par Guillaume Henry, directeur de la plateforme de méthanisation de l’ENSAIA et le Professeur Yves Le Roux, développe des travaux de recherche et d’innovation autour des procédés de méthanisation. La chaire, appuyée sur la plateforme de méthanisation, a pour objectif de consolider et pérenniser les liens entre les acteurs de la recherche et de l’industrie travaillant sur la méthanisation, de permettre une meilleure visibilité des acteurs de la filière et de structurer les réflexions et les travaux. Elle s’articule autour de quatre thématiques :
- La recherche et l’innovation autour des procédés de méthanisation, de l’agronomie et des polluants dans la chaîne alimentaire ;
- La R&D autour de problématiques spécifiques émanant des collectivités et des entreprises pour assurer le développement industriel de la filière (méthanisation en voie sèche, méthanation biologique, valorisation agronomique des digestats, etc.) ;
- Le transfert de connaissances, en formation initiale pour les étudiants et élèves-ingénieurs, en formation professionnelle continue pour les salariés des filières ;
- La création d’un réseau d’échanges entre partenaires (universités, collectivités, organismes professionnels, industriels).
Travaillant sur un territoire et objet commun, les approches scientifiques et les problématiques traitées par les deux chaires sont différentes mais extrêmement complémentaires. Fortes de leurs expertises et questionnements respectifs relatifs au développement de la méthanisation en Grand Est, les chaires AgroMétha et TTA souhaitent travailler conjointement à une meilleure compréhension des effets systémiques de l’implantation de la méthanisation agricole en Grand Est.
DESCRIPTION DE LA MISSION
Intégré à l’équipe de la chaire TTA, et plus globalement au sein de l’UR InSyTE, l’étudiant ou l’étudiante contribuera aux travaux de recherche permettant de préfigurer le modèle d’analyse de la soutenabilité des transitions agricoles, et plus précisément de la méthanisation agricole. L’équipe de la chaire comprend Sabrina Dermine, sous la responsabilité de laquelle le stage sera réalisé, et Emma Teillet (UR InSyTE) ainsi que Yves Le Roux (ENSAIA).
Le développement de la méthanisation agricole est une stratégie qui semble répondre à de nombreux enjeux mais est également porteuse d’un potentiel de transformation des systèmes agricoles et alimentaires. La région Grand Est qui compte actuellement la plus grande puissance installée cumulée d’unités de méthanisation, ainsi que le plus grand nombre d’unités en France, a pour ambition de maintenir cette position et de comptabiliser 264 unités à l’horizon 2030 de manière à atteindre les objectifs nationaux fixés par la loi relative à croissance verte.
Du point de vue des exploitations agricoles, la méthanisation constitue une diversification lucrative perçue comme un levier de leur viabilité économique. Elle apporte également des solutions concrètes aux exploitations agricoles à travers le traitement des effluents d’élevage, la valorisation rémunératrice des cultures intermédiaires ou des autres coproduits des filières agricoles comme la pulpe de betterave ou encore la plus grande autonomie permise grâce à la fertilisation des sols par le digestat. En reposant sur la production et la transformation de biomasse ainsi que sur son épandage une fois sous forme de digestat, la méthanisation pourrait contribuer ainsi au bouclage partiel des cycles biogéochimiques et au retour au sol d’éléments essentiels au maintien de sa fertilité (azote, phosphore, potasse). Par ailleurs, le contexte géopolitique récent (pandémie de covid-19, guerre en Ukraine) a contribué à souligner l’interdépendance de la souveraineté énergétique et alimentaire. En plus de permettre de répondre au besoin en fertilisation et d’aider à s’affranchir partiellement de production d’azote minéral fortement émettrice de GES lors de sa synthèse, la méthanisation agricole permet une production nationale d’énergie décarbonée. A l’échelle d’exploitations aujourd’hui fortement dépendantes des énergies fossiles, elle participe à une plus grande autonomie énergétique. La méthanisation agricole apparaît donc comme un levier pour la transition agroécologique et énergétique des systèmes de production agricole.
Cependant la méthanisation, au travers de l’épandage des digestats, peut aussi contribuer à une fragilisation des écosystèmes. De nombreuses questions sont actuellement adressées à la profession agricole concernant la valorisation ces épandages. L’Agence de l’Eau Rhin-Meuse observe depuis quelques années une dégradation de la qualité de l’eau de certains points de captage, une relation avec des épandages non réglementaires de digestats ne peut pas être exclue.
L’objectif du stage est d’évaluer le niveau d’indépendance à l’azote minéral et d’autonomie énergétique que peut permettre la mise en œuvre d’une unité de méthanisation sur une exploitation agricole engagée déjà identifiée dans ce type de production. A partir du cadre conceptuel E/S/R (Efficience/Substitution/Reconception) développé par l’INRAe, identifiant la durabilité faible ou forte, il conviendra de comprendre les logiques à l’œuvre sur la recherche de l’autonomie en azote minéral, et le bilan énergétique induit par la mise en œuvre de la méthanisation agricole. Une représentation du métabolisme de l’azote et des input-output en énergie sur le cas d’étude sera aussi réalisée.
Les approches métaboliques permettent de comprendre le fonctionnement d’un système (une ferme, une filière ou encore un territoire) au travers des flux (de matières et/ou de substances et d’énergie) qui le composent et qui le relient à d’autres systèmes. L’étude des trajectoires des systèmes agricoles et alimentaires par leurs flux biogéochimiques permet de mettre en évidence les relations entre l’activité agricole et son environnement naturel (Billen et al., 2019), le degré d’ouverture du système considéré, d’évaluer les performances agronomiques et environnementales notamment en termes de ressources consommées et de polluants émis (Le Noë et al., 2017), ainsi que la performance énergétique du système (Harchaoui & Chatzimpiros, 2019; Kim et al., 2018). Pour représenter ces systèmes de production agricole à l’échelle territoriale par une approche des flux biogéochimiques, la méthode GRAFS (Generalized Representation of Agro-Food Systems) (Billen et al., 2014; Lassaletta et al., 2014) pourra être mobilisée.
Il s’agira de réaliser un bilan détaillé des flux d’azote et d’énergie technique et biologique impliqués dans la production, la transformation et la consommation de biomasse agricole de l’exploitation agricole identifiée, ainsi que des fuites environnementales associées.
Sur la base de ce métabolisme, les différentes logiques à l’œuvre seront étudiées sous l’angle E/S/R et l’impact de ces logiques sera analysé au regard de l’évolution récente de la méthanisation dans la Région Grand-Est.
Bibliographie :
Billen, G., Lassaletta, L., & Garnier, J. (2014). A biogeochemical view of the global agro-food system : Nitrogen flows associated with protein production, consumption and trade. Global Food Security, 3(3), 209‑219. https://doi.org/10.1016/j.gfs.2014.08.003
Billen, G., Le Noe, J., Juliette, A., & Garnier, J. (2019). Polyculture-élevage ou hyper-spécialisation territoriale? Deux scénarios prospectifs du système agro-alimentaire français. 72, 31‑44.
Harchaoui, S., & Chatzimpiros, P. (2019). Energy, Nitrogen, and Farm Surplus Transitions in Agriculture from Historical Data Modeling. France, 1882–2013. Journal of Industrial Ecology, 23(2), 412‑425. https://doi.org/10.1111/jiec.12760
Kim, E., Arnoux, M., & Chatzimpiros, P. (2018). Agri-food-energy system metabolism : A historical study for northern France, from nineteenth to twenty-first centuries. Regional Environmental Change, 18. https://doi.org/10.1007/s10113-017-1119-3
Lassaletta, L., Billen, G., Grizzetti, B., Anglade, J., & Garnier, J. (2014). 50 year trends in nitrogen use efficiency of world cropping systems : The relationship between yield and nitrogen input to cropland. Environmental Research Letters, 9(10), 105011. https://doi.org/10.1088/1748-9326/9/10/105011
Le Noë, J., Billen, G., & Garnier, J. (2017). How the structure of agro-food systems shapes nitrogen, phosphorus, and carbon fluxes : The generalized representation of agro-food system applied at the regional scale in France. Science of The Total Environment, 586, 42‑55. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.02.040
MODALITÉS DE STAGE
Date de début de stage : Février 2024, durée de 6 mois maximum
Durée du stage : 6 mois
Lieu de prise de poste : UTT, Troyes
Niveau : BAC +5
Domaine : territoires agricoles, agronomie, agroécologie
La candidature est à envoyer à Sabrina Dermine (Cliquez sur candidater pour accéder aux informations.) avant le 10 décembre.
