Compromis liés à la composition de la ration des animaux d'élevage à l'échelle territoriale: production animale, émissions de méthane, impacts sur l'usage des terres

Trade-offs related to livestock diet composition at the territorial scale: animal production, methane emissions, impact on land use

• Auteur / Autrice : Ruizhen Wang
• Direction : Philippe Lescoat
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Agro-écologie
• Date : Inscription en doctorat le 01/12/2021
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement, Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : SADAPT - Sciences pour l'Action et le Développement : Activités, Produits, Territoires
• Partenaire(s) de recherche : Référent : AgroParisTech

Mots clés

Mots clés libres

Modélisation

Cultures-élevage

Ration d'alimentation

Émission

Modelling

Crop-livestock

Feed ration

Emission

Résumé

Dans un contexte de demande croissante de produits animaux à l ‘échelle mondiale, pour faire face aux enjeux de durabilité, il est essentiel de quantifier les compromis entre la production animale, incluant les produits animaux et les émissions de gaz à effet serre, et les conséquences sur l'usage et la couverture du sol, liées à la production des aliments du bétail. La ration consommée permet de relier la performance animale (production et émissions) avec l'usage et la couverture du sol. En effet, les performances du bétail et les émissions dépendent en grande partie de la ration consommée, qui détermine quant à elle l'impact sur l'usage et la couverture du sol via la compétition avec la production végétale destinée à la consommation humaine ou à des usages non alimentaires. Le but de ce projet de thèse est d'utiliser une approche de modélisation et d'optimisation pour explorer les compromis entre les différents objectifs. Le projet développera un modèle pour simuler la performance du bétail à l'échelle territoriale en fonction de la ration, qui sera ensuite couplé avec un modèle de simulation des impacts sur l'usage de sol et des besoins d'importation (et délocalisation d'impact). Différents scénarii seront simulés et permettront une approche d'optimisation multicritère. Le projet produira des connaissances originales sur une gestion intégrée et systémique de l'alimentation du bétail et de l'usage des sols.

In the context of an increasing global demand for animal-sourced food, for promoting sustainability, it is of paramount importance to quantify the trade-offs related to livestock production, including food provision, emissions and the impact on land cover/use due to feed production. Livestock diet composition creates a link between livestock performance (production and emissions), and land use. The impact of feed on livestock performance is given by its digestibility and energy content, which determine body growth and emissions. The impact of feed on land use is given by feed-food competition. The purpose of this PhD project is to use modelling and optimization approaches to explore the trade-offs between outputs (to minimize or maximize) related to livestock outputs. The project will first develop a model to link livestock dietary intake and composition to livestock performance at the territorial scale. This building block will be then integrated into a territorial-scale model in order to represent the impacts on land cover and land use and the need for feed imports. This integrated model will be used for simulating scenarios and running multi-objective optimization. The project will allow to get insights about integrated and systemic management of livestock, land cover/use, and feed composition.