Les systèmes de grande culture contribuent globalement au réchauffement climatique, essentiellement par l'émission de protoxyde d'azote (N2O, puissant gaz à effet de serre dont un kilo équivaut à 298 kg de CO2) consécutive à la fertilisation azotée, que les apports de carbone au sol ne suffisent pas à compenser.
Les apports de fertilisants azotés, et particulièrement d'engrais azotés minéraux, ont un rôle prépondérant dans les émissions. Le protoxyde d'azote est généré directement au sol après épandage, et de façon indirecte par la part de l'engrais perdue par volatilisation ou lixiviation. On doit comptabiliser également les émissions qui ont pu intervenir en amont, lors de sa fabrication. L'azote contenu dans les résidus végétaux (feuilles de betteraves, résidus du couvert d'interculture) contribue aussi aux émissions, toujours sous forme N2O. Les carburants consommés lors des interventions culturales pèsent relativement peu dans le total des émissions. Pour un itinéraire (simplifié et standard) de conduite d'une betterave sucrière, le graphique ci-dessous chiffre ces différents postes contributeurs, et montre le poids de la fertilisation azotée dans le total des émissions de gaz à effet de serre, toujours traduits par convention en kg équivalents de CO2.
Le stock de carbone du sol est l'autre compartiment à considérer. Tout apport ou restitution de matière organique qui amène du carbone stable dans le sol contribue à contre balancer les émissions de gaz à effet de serre, donc pèse favorablement dans le bilan. Feuilles de betteraves et résidus de couverts sont de bons producteurs de carbone stable. Les épandages de produits organiques apportent aussi du carbone stable, comme ici les vinasses. Les chiffres figurent en barres jaunes dans le graphique ci-dessous
A partir de ces deux graphiques, on pourrait en conclure que le bilan de la culture est équilibré et même favorable, les émissions intervenant pendant la campagne culturale étant bien compensées par le stockage de carbone. On pourrait retenir un bilan "culture de betterave" de -1243 kg eq CO2/ha émis pendant la campagne, différence entre les émissions (défavorables au bilan, ici 2578 kg eq CO2 ) et le stockage (favorable, ici 3821 kg eq CO2). Mais le bilan vrai doit tenir compte d'un déstockage continu du carbone du sol (barre jaune claire) par minéralisation de l'humus (celle qui produit aussi l'azote disponible pour la culture en cours de printemps et d'été). Comme ce déstockage est important, il fait nettement pencher la balance du mauvais côté, et le bilan complet à l'échelle de la campagne culturale est chiffré, dans le cas de figure présenté, à +2525 kg eq CO2 (total des émissions + solde du stockage). Le bilan est ainsi "émetteur", on est donc assez loin de la neutralité carbone.
L'objectif d'atténuation du changement climatique est déjà d'améliorer ce bilan. Plusieurs solutions existent à l'échelle de la culture de betterave. L'attention doit se porter en priorité sur l'azote, réduction de dose d'azote minérale en valorisant des produits organiques choisis parmi les plus efficients, par la gestion de l'interculture avec des associations de légumineuses, ou encore en appliquant l'engrais par enfouissement localisé au semis. Le simple choix de la forme d'engrais est déjà déterminant, comme le montre la figure ci-dessous.
Au delà de la seule culture, un ré-aménagement de la succession culturale peut contribuer à mieux valoriser l'azote mis à disposition par les résidus du précédent, type protéagineux. A côté de l'engrais azoté, on peut miser sur le stockage de carbone avec ces mêmes produits organiques, et sur la simplification du travail du sol, même si son incidence est relativement faible.
Ces différents chiffrages et pistes alternatives sont présentées dans le webinair " Marché carbone et enjeux pour les exploitations betteravières" disponible en replay sur le site de l'ARTB.
