La bioénergie est appelée à jouer un rôle accru à mesure que nous décarbonons nos économies, en tant que moyen de remplacer les combustibles fossiles et en tant que voie potentielle pour générer des "émissions négatives" via la capture et le stockage du carbone (BECCS). La bioénergie est polyvalente, utilisant l'énergie des matières organiques - la biomasse - capable de fournir une gamme d'opportunités de décarbonisation, y compris la production d'électricité, les carburants d'aviation et le chauffage, et BECCS est unique en tant que seule technologie identifiée capable d'éliminer le dioxyde de carbone de l'atmosphère à un grande échelle. Alors que la biomasse peut être collectée comme sous-produit des activités forestières et agricoles, la forte demande en bioénergie nécessite l'utilisation des terres pour cultiver des cultures bioénergétiques dédiées, telles que Miscanthus de l'herbe ou des peupliers. La bioénergie est donc une utilisation intensive des terres, et avec des pressions mondiales sur les terres déjà sévères, il est légitime de craindre qu'un rôle élargi pour la bioénergie viendra à la perte d'écosystèmes importants pour la biodiversité ; Recherche précédente a mis en évidence les impacts négatifs que les cultures bioénergétiques ont sur la biodiversité lorsqu'elles sont cultivées dans des écosystèmes naturels.
Les terres agricoles couvrant déjà plus d'un tiers de la surface terrestre du monde, il semble clair qu'aucune nouvelle conversion des écosystèmes naturels ne devrait avoir lieu. Les cultures bioénergétiques pourraient être plantées sur les terres agricoles si elles sont libérées, en raison de l'augmentation de la productivité agricole et des changements alimentaires au détriment de la production de viande et de produits laitiers à forte intensité de terres, tandis que les cultures bioénergétiques fourniraient toujours un revenu aux gestionnaires des terres.
Nous avons réalisé la première méta-analyse pour comprendre l'impact sur la biodiversité de la culture de cultures bioénergétiques non alimentaires sur des terres agricoles à base alimentaire (prairies gérées ou cultures arables), au lieu d'écosystèmes naturels. En examinant plus de 4,000 21 études pour notre méta-analyse, nous avons utilisé les données de XNUMX études de terrain qui répondaient à nos critères de sélection stricts. Notre étude a porté exclusivement sur les cultures bioénergétiques non alimentaires ou dédiées, y compris les graminées énergétiques de Miscanthus et le panic raide et les arbres énergétiques à courte rotation de saule et de peuplier.
We trouvé que la biodiversité augmente de 75 % avec le changement d'affectation des terres, passant des terres agricoles à usage alimentaire aux cultures bioénergétiques non alimentaires, l'abondance des oiseaux augmentant de 81 % et la richesse des espèces d'oiseaux augmentant de 100 %. Et les insectes, les plantes et la biodiversité des sols en bénéficient également. Nous avons constaté que ces cultures bioénergétiques améliorent la biodiversité à l'échelle de l'exploitation par rapport à l'utilisation des terres agricoles à des fins alimentaires pour trois raisons principales : une intensité de gestion réduite sur les sites de bioénergie, la fourniture par ces cultures de caractéristiques plus similaires aux écosystèmes naturels que les cultures arables, et complexité ou hétérogénéité croissante du paysage.
Nous avertissons que nos résultats positifs reposent sur la libération de terres agricoles pour être utilisées pour des cultures bioénergétiques, ce qui pourrait résulter d'une productivité accrue des terres et d'un changement de régime alimentaire au détriment de la viande et des produits laitiers. Pour que ces avantages se concrétisent, une augmentation de la culture de cultures bioénergétiques nécessitera la libération de terres agricoles, faute de quoi des changements d'affectation des terres indirects potentiellement négatifs, tels que la conversion d'écosystèmes naturels à la production alimentaire, pourraient en résulter.
De plus, nos résultats positifs sont dérivés d'études à l'échelle de l'exploitation où la taille des champs était généralement inférieure à 10 ha ; l'incertitude demeure quant à l'impact sur la biodiversité de très grandes tailles de champs de cultures bioénergétiques, telles que 100 ha. Deux incertitudes clés concernant l'expansion de la bioénergie sont la taille des champs et l'échelle du paysage à laquelle ces cultures seraient cultivées.
Dans notre article, nous avons également examiné l'impact que les cultures bioénergétiques auraient sur les services écosystémiques culturels car, avec leur effet sur la biodiversité, elles seront probablement importantes pour l'acceptabilité de l'expansion de la bioénergie. Nous avons passé au crible plus de 2,000 12 articles à la recherche de preuves de l'impact visuel, esthétique et récréatif des cultures bioénergétiques non alimentaires, avec seulement XNUMX études fournissant des informations pertinentes mettant en évidence un important manque de connaissances dans ce domaine. Bien que nous ayons trouvé des preuves que l'impact visuel des cultures bioénergétiques n'est pas actuellement une préoccupation majeure du public, et que ces cultures peuvent s'intégrer et même améliorer l'attrait visuel d'un paysage, les preuves sont limitées et des travaux supplémentaires sont nécessaires pour déterminer attitudes du public envers le déploiement à grande échelle de ces cultures énergétiques.
Ces résultats de notre examen systématique et de notre méta-analyse arrivent à point nommé après le sommet sur le changement climatique COP26 de novembre à Glasgow, où les décideurs politiques sont sous pression pour augmenter le niveau des mesures d'atténuation. Dans le même temps, la biodiversité est dans un état critique à l'échelle mondiale, avec un millions d'espèces végétales et animales menacées d'extinction. Les implications de nos résultats pour les décideurs politiques sont que la biodiversité à l'échelle de l'exploitation peut être soutenue à mesure que les cultures bioénergétiques sont étendues dans le paysage, à condition que les terres agricoles puissent être libérées. Cependant, il existe des risques potentiels associés aux champs de grande taille ou aux monocultures de cultures bioénergétiques. Pendant ce temps, nous constatons un manque de connaissances crucial sur les impacts des services écosystémiques culturels des cultures bioénergétiques non alimentaires et un engagement public supplémentaire est nécessaire pour déterminer l'impact visuel et l'acceptabilité publique de ces cultures dans les communautés locales.
Caspar Donnison est chercheur postdoctoral en bioénergie et atténuation du changement climatique à l'Université de Californie à Davis. Ses recherches explorent les impacts sociaux et environnementaux de la bioénergie avec la technologie de capture et de stockage du carbone (BECCS). Suivez-le sur Twitter à @caspardonnison.
Gail Taylor est professeur et titulaire de la chaire des sciences végétales à l'Université de Californie à Davis. Suivez-la sur Twitter à @taylorlabsoton.
