Réduire la production de méthane chez les ruminants

Des chercheurs de l’INRA ont montré qu’il est possible de diminuer de 30% en moyenne la production de méthane (CH4) en incorporant des huiles végétales riches en acides gras polyinsaturés dans l’alimentation des vaches laitières. En Europe, les émissions d’origine agricole de ce gaz à effet de serre proviennent pour l’essentiel de l’activité d’élevage.

Vaches normandes en  BOCAGE  breton.. © © INRA, CAUVIN Brigitte
Mis à jour le 11/09/2013
Publié le 09/09/2008

Le CH4 est un produit formé pendant la fermentation des aliments dans le rumen des ruminants et représente en moyenne une perte de 7% de l’énergie ingérée par l’animal. Le CH4 est aussi un puissant gaz à effet de serre. A l’échelle mondiale, l’élevage contribuerait à hauteur de 18% aux émissions totales de gaz à effet de serre (FAO, 2006). En Europe, la quasi-totalité des émissions de CH4 liée à l’activité d’élevage provient des fermentations digestives des herbivores (70%) et des déjections animales (30%). Pour améliorer le bilan en gaz à effet de serre de l’agriculture, l’un des moyens recherchés est la réduction de la production de méthane par les ruminants. En effet, la durée de vie du méthane dans l’atmosphère étant de 12 ans, alors qu’elle est de 100 et 120 ans pour le gaz carbonique et le protoxyde d’azote, une réduction des émissions de méthane aura des effets plus rapides sur l’environnement.

Différentes approches sont étudiées dans de nombreux pays pour diminuer les émissions de méthane d’origine digestives (1). L’utilisation de biotechnologies pour modifier l’écosystème microbien (sélection de microorganismes du rumen par élimination des protozoaires ou par inoculation de souches bactériennes exogènes, vaccination contre les microorganismes méthanogènes…) ou d’additifs alimentaires nouveaux (extraits de plantes, acides organiques…) sont des voies théoriquement prometteuses. Malgré des annonces optimistes dans la presse, leur application est cependant prématurée car il s’agit d’essais menés dans des conditions éloignées de la pratique, le plus souvent in vitro. En France, l’Inra de Clermont-Theix s’implique très fortement sur les moyens de réduire la méthanogenèse en jouant sur la composition de la ration distribuée aux animaux. A l’heure actuelle, c’est le seul site français où des mesures quantitatives des émissions digestives de méthane par les ruminants sont réalisées.

L’emploi des huiles végétales pour réduire la production de méthane

L’apport de lipides alimentaires riches en acides gras polyinsaturés dans la ration des ruminants semble être une piste prometteuse. En effet, il a été montré dans différents essais menés sur vaches laitières à la station expérimentale du centre INRA de Clermont-Ferrand-Theix qu’un apport de 6% de lipides issus de la graine de lin a diminué la production de CH4 des animaux de 27 à 37% (2, 3) ; le niveau de production des animaux étant maintenu ou diminué selon les cas.

Ces résultats prometteurs nécessitent confirmation sur un plus grand nombre d’animaux avec en parallèle un contrôle systématique des performances animales (ingestion, production laitière). La persistance de l’effet « graine de lin » sur la méthanogenèse devra être étudiée sur le long terme en travaillant sur une lactation entière. Enfin, l’évaluation du coût économique et du bilan environnemental de l’utilisation par l’éleveur devra être abordée. Il est également à souligner que la graine de lin, du fait de sa richesse en acide linolénique, a un effet bénéfique sur la valeur nutritionnelle du lait.

En conclusion, les moyens de réduire de manière significative la production de méthane par les ruminants existent. L’efficacité de ces moyens doit être évaluée à l’échelle de la chaîne de production ou d’un territoire et pas uniquement à l’échelle de l’animal et en tenant compte d’un ensemble de critères environnementaux (entretien du territoire et de la biodiversité…), sociétaux (qualité des produits, restriction de l’emploi d’additifs alimentaires…) et économiques.

Le rumen, un écosystème complexe

Les ruminants sont des herbivores. Ils présentent l’extraordinaire capacité de pouvoir digérer de manière efficace les fourrages et plus précisément les parois des cellules végétales constituées principalement de cellulose. La digestion de la cellulose se fait essentiellement dans le rumen (ou panse, compartiment digestif très volumineux de 100 litres pour une vache adulte, et situé avant l’intestin) grâce à une population microbienne dense (plus d’un milliard de cellules/ml) et variée (bactéries, protozoaires et champignons). Au cours du processus de digestion de ces substrats végétaux, les microorganismes trouvent le carbone et l’énergie nécessaires à leur développement et produisent en contrepartie dans le rumen 1) des molécules énergétiques (acétate, propionate...) et des protéines nécessaires à l’animal, et 2) des gaz (400 à 600 litres par jour de méthane et 600 à 900 litres par jour de gaz carbonique en moyenne pour une vache) rejetés dans l’atmosphère par éructation (rots). Outre la perte énergétique pour l’animal (7% de l’énergie ingérée), le méthane éructé par les ruminants contribue au réchauffement de la planète. Une partie des recherches développées à l’INRA a pour objectif d’étudier la digestion des aliments par les microorganismes du rumen et les moyens de réduire les émissions de méthane en donnant aux animaux une alimentation adaptée.

Références :

1. Martin C., Doreau M., Morgavi D.P., 2008. Methane mitigation in ruminants: from rumen microbes to the animal. International Conference of the British Society of Animal Science on Livestock and Global Climate Change, Hammamet, Tunisie, 17-20 May, 2008.

2. Martin C., Ferlay A., Chilliard Y., Doreau M. 2007. Rumen methanogenesis of dairy cows in response to increasing levels of dietary extruded linseeds. 2nd International Symposium on Energy and Protein Metabolism and Nutrition, 9-13 September 2007, Vichy, France, pp. 609-610.

3. Martin C., Rouel J., Jouany J.P., Doreau M., Chilliard Y. 2007. Methane output and diet digestibility in response to feeding dairy cows with crude linseed, extruded linseed or linseed oil. Journal of Animal Science, doi:10.2527/jas.2007-0774.

Contacts :

Cécile MARTIN

tél. : 04 73 62 40 55

cecile.martin@clermont.inra.fr

ou Michel DOREAU

tél. : 04 73 62 41 13

michel.doreau@clermont.inra.fr

ou Diego MORGAVI

tél. : 04 73 62 40 57

diego.morgavi@clermont.inra.fr

Unité de recherche « Herbivores »,

département « Physiologie animale et systèmes d'élevage»,

centre INRA de Clermont-Ferrand-Theix.