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L'agriculture est une source importante d'émissions de gaz à effet de serre (GES), représentant environ 10 % du total des États-Unis. Les agriculteurs, les éleveurs et les autres producteurs agricoles sont également directement touchés par la hausse des températures, les vagues de chaleur plus fréquentes et plus intenses, la sécheresse et d'autres conditions météorologiques extrêmes qui résultent en partie de l'augmentation des émissions de GES.
L'agriculture intelligente face au climat est un ensemble d'approches qui visent à atteindre trois objectifs : produire davantage et de meilleure qualité, accroître la résilience des systèmes agricoles à la sécheresse et aux autres impacts liés au climat, et réduire les émissions nettes de GES.
La recherche et le développement (R&D) agricoles publics et l'innovation qu'elle soutient sont essentiels pour faire avancer les objectifs d'une agriculture intelligente face au climat. Premièrement, la R&D entraîne une augmentation de la productivité et de l'efficacité agricoles, réduisant ainsi l'utilisation des terres, l'utilisation d'autres intrants et les émissions de GES associées. Deuxièmement, la R&D sur des cultures plus résistantes à la sécheresse, des races animales tolérantes à la chaleur et des pratiques et technologies agricoles économes en ressources (par exemple, des systèmes d'irrigation de précision) est essentielle pour réduire la vulnérabilité des agriculteurs aux conditions météorologiques extrêmes et aux impacts liés au climat. Troisièmement, le développement et l'adoption de méthodes agricoles qui réduisent l'empreinte carbone de l'agriculture dépendent de ces recherches et innovations. Et même après le développement, de nombreuses pratiques et technologies agricoles intelligentes face au climat, qu'elles soient bien établies ou émergentes, se heurtent à des obstacles à une adoption généralisée qui nécessitent des recherches supplémentaires pour être surmontées.
Bien qu'il s'agisse d'une mission essentielle, l'atténuation et l'adaptation au changement climatique ne sont pas une priorité statutaire du Département américain de l'agriculture (USDA), et il n'existe aucun organisme interinstitutions qui collecte et diffuse spécifiquement des données sur la manière dont cette mission est menée.
Ce rapport présente la première analyse détaillée et systématique du financement des agences fédérales de R&D pour l'atténuation du climat agricole. Il comprend l'analyse de dizaines de milliers de projets soutenus par les principaux bailleurs de fonds fédéraux de la recherche agricole, notamment l'Institut national de l'alimentation et de l'agriculture (NIFA) et le Service de recherche agricole (ARS) de l'USDA, la Fondation pour la recherche sur l'alimentation et l'agriculture (FFAR), la National Science Foundation (NSF) et l'Agence des projets de recherche avancée du ministère de l'Énergie-Énergie (ARPA–E). Ce rapport présente des estimations de tous les financements provenant des programmes de R&D administrés par les organismes ci-dessus. Cela comprend le financement de la recherche fondamentale, appliquée et de développement ainsi que des activités d'éducation et de vulgarisation qui font partie des projets et programmes de recherche. Il exclut le financement des programmes dédiés à l'éducation et à la vulgarisation, tels que le financement de la loi Smith-Lever pour la vulgarisation agricole, ainsi que les programmes de conservation, tels que le programme d'incitations à la qualité environnementale ou le programme de réserve de conservation de l'USDA.
Les agences et programmes fédéraux de R&D inclus dans l'analyse ont dépensé environ 241 millions de dollars par an pour l'atténuation du climat agricole de 2017 à 2021. Ce montant est environ 35 fois inférieur à celui dépensé pour l'innovation en matière d'énergie propre aux États-Unis. Par conséquent, ce rapport souligne l'ampleur du potentiel d'atténuation du climat représenté par la R&D agricole.
Notre analyse révèle également comment la répartition du financement de la R&D s'aligne sur les sources d'émissions de GES agricoles et le potentiel d'atténuation de ces émissions, ce qui nous permet d'identifier les principaux déficits de financement. Alors que la majorité du financement a été dirigée vers des projets liés à la séquestration du carbone dans le sol, plusieurs sources d'émissions notables ont reçu relativement peu de financement (Figure ES-1). Par exemple, les projets liés à la fermentation entérique (partie du processus digestif des bovins et autres ruminants) ont reçu moins de 2 % des fonds d'atténuation qui pourraient être classés, même si le méthane issu de la fermentation entérique représente plus de 28 % des émissions agricoles.
L'USDA fournit la majorité du financement fédéral de la R&D liée à l'atténuation pour l'agriculture par le biais de l'ARS et de la NIFA. Au sein de l'ARS, des programmes tels que le sol et l'air, les systèmes agricoles durables et le réseau de recherche sur les agroécosystèmes à long terme (LTAR) soutiennent d'importants efforts d'atténuation. Au sein de la NIFA, l'Initiative pour l'alimentation et la recherche agricoles (AFRI) finance la plus grande partie de la recherche liée à l'atténuation, en particulier par le biais de son programme Systèmes agricoles durables et de son domaine prioritaire Bioénergie, ressources naturelles et environnement. En dehors de l'USDA, la NSF, l'ARPA-E et la FFAR fournissent un financement important. Plusieurs autres programmes contribuent des montants plus petits, tels que le financement Hatch de l'USDA pour les institutions de concession de terres et le programme de recherche et d'éducation en agriculture durable (SARE).
Les programmes de R&D identifiés dans ce rapport jouent un rôle crucial dans le développement des solutions intelligentes face au climat nécessaires pour réduire les émissions de GES aux États-Unis tout en renforçant la résilience de nos systèmes agricoles et de nos économies rurales. Pour maximiser leurs résultats bénéfiques, le financement de ces programmes devrait être renforcé par le Farm Bill, les crédits annuels et d'autres lois. Cependant, le financement devrait également cibler les domaines où il peut avoir le plus grand impact. Cette analyse révèle que si des financements substantiels de R&D sont consacrés à des projets impliquant des cultures de couverture, un large éventail de pratiques et de technologies reçoivent peu de financements de R&D par rapport à leur potentiel de réduction de l'empreinte carbone de l'agriculture américaine (Figure ES-2). Ces opportunités sous-financées comprennent le développement et le test d'additifs alimentaires inhibiteurs de méthane (par exemple, les algues rouges) et de médicaments pour le bétail et les cultures d'élevage conçus pour séquestrer plus de carbone dans le sol.
L'agriculture est une source importante d'émissions de gaz à effet de serre (GES), représentant environ 10 % des émissions américaines selon l'Agence de protection de l'environnement (EPA) lorsque l'on considère l'impact des gaz sur le réchauffement climatique sur une période de 100 ans. Émissions et puits de gaz à effet de serre aux États-Unis : 1990–2020 », Agence américaine de protection de l'environnement, EPA 430-R-22-003 (2022), 2-20, https://www.epa.gov/ghgemissions/inventory-us-greenhouse - gaz-émissions-et-puits-1990-2020. Les valeurs américaines présentées pour 2020 ont été calculées en utilisant une valeur de potentiel de réchauffement global (GWP) sur 100 ans de 25 pour le méthane et de 298 pour l'oxyde nitreux, les valeurs utilisées dans les estimations de l'EPA à partir de cette publication. Une ventilation des principales sources d'émissions de GES agricoles aux États-Unis en 2020 est présentée à la figure 1. Les activités de gestion des sols, y compris l'application d'engrais, représentent plus de la moitié des émissions agricoles. L'application d'engrais azotés et de fumier, le dépôt de fumier provenant des animaux au pâturage, la rétention des résidus de récolte et d'autres activités ajoutent de l'azote minéral au sol, que les microbes convertissent en oxyde nitreux (N2O), un puissant GES. Près de 30 % des émissions du secteur proviennent de la fermentation entérique, le processus par lequel les microbes présents dans le tube digestif des bovins et d'autres ruminants décomposent les aliments, produisant du méthane comme sous-produit.US EPA, "Inventory of US Greenhouse Gas Emissions and Sinks ", 2-20. La gestion du fumier – le stockage, le traitement et le transport du fumier de bétail – produit également des émissions de méthane et de N2O, représentant environ 13 % des émissions agricoles. Une petite part des émissions provient également d'autres activités telles que la culture du riz, le brûlage des champs et le chaulage. Plusieurs activités liées à l'agriculture ne sont pas incluses dans les estimations de l'EPA sur l'empreinte carbone de l'agriculture, mais génèrent également des émissions. Bien que les terres cultivées et les prairies puissent séquestrer le carbone dans le sol, la conversion des terres en terres cultivées et en prairies a généré respectivement 54 et 18 millions de tonnes métriques (MMT) d'équivalent en dioxyde de carbone (CO2e) en 2020, soit l'équivalent de 12 % de l'estimation de l'EPA du total émissions agricoles. La production d'ammoniac, un composant clé des engrais, a généré 12,7 MMT CO2e, soit l'équivalent de 2 % des émissions agricoles.
À l'échelle mondiale, l'agriculture, l'élevage, l'aquaculture et d'autres types de production agricole, à l'exclusion des émissions liées à la chaîne d'approvisionnement ou à l'utilisation des terres, représentent environ 15 % des émissions.J. Poore et T. Nemecek (2018), dans Hannah Ritchie et Max Roser, « Impacts environnementaux de la production alimentaire », Our World in Data, 2020, https://ourworldindata.org/environmental-impacts-of-food.
L'agriculture représente une plus grande part des émissions mondiales qu'aux États-Unis, en partie parce que la production agricole mondiale est généralement plus intensive en GES qu'aux États-UnisCaroline Grunewald et Sebastian Dueñas Ocampo, "Sustainable Intensification Tracker: An Interactive Data Visualization," The Breakthrough Institute , 3 décembre 2019, https://thebreakthrough.org/issues/food/intensification-data-visual. et parce que l'agriculture représente une plus grande part de l'activité économique dans d'autres pays qu'aux États-Unis "Agriculture, Forestry, and Fishing, Value Added (% of GDP)", Banque mondiale, consulté le 1er novembre 2022, https://data .worldbank.org/indicator/NV.AGR.TOTL.ZS ? De plus, l'expansion des terres cultivées et des pâturages contribue au changement mondial d'utilisation des terres, représentant au moins les trois quarts de la déforestation.Hannah Ritchie et Max Roser, "Forests and Deforestation," Our World In Data, 2021, https://ourworldindata. org/forêts-et-déforestation. Dans l'ensemble, y compris l'utilisation des terres et le changement d'affectation des terres ainsi que la chaîne d'approvisionnement et les déchets post-vente au détail, les systèmes alimentaires contribuent jusqu'à 34 % des émissions mondiales.Monica Crippa et al. (2021), dans Hannah Ritchie et Max Roser, « Impacts environnementaux de la production alimentaire », Notre monde en données, 2020, https://ourworldindata.org/environmental-impacts-of-food.
Les émissions de dioxyde de carbone, de méthane, d'oxyde nitreux et d'autres GES empêchent la chaleur de s'échapper de la Terre, contribuant aux changements climatiques tels que le réchauffement des températures, le changement des régimes de précipitations et des sécheresses, des inondations et des conditions météorologiques extrêmes plus fréquentes et plus intenses. Depuis la fin des années 1970, la température de surface moyenne à travers les États-Unis contigus a augmenté de 0,32 °F à 0,55 °F par décennie, réchauffant un total de 2,6 °F depuis 1970. "Climate Change Indicators: US and Global Temperature," US EPA , juillet 2021, https://www.epa.gov/climate-indicators/climate-change-indicators-us-and-global-temperature. "Jour de la Terre : classements du réchauffement aux États-Unis", Climate Central, 2022, https://www.climatecentral.org/climate-matters/earth-day-warming-rankings. Neuf des 10 années les plus chaudes se sont produites depuis 1998.US EPA, "Climate Change Indicators." Bien que le réchauffement puisse bénéficier à certaines cultures et à certains agriculteurs, les températures élevées pendant la saison de croissance devraient réduire les rendements des principales cultures de base et entraîner une perte substantielle de productivité du bétail.USGCRP, Fourth National Climate Assessment, chap. 10, "Agriculture et communautés rurales", Globalchange.gov, 2018, https://nca2018.globalchange.gov/chapter/10/. Le réchauffement des températures et les vagues de chaleur, qui deviennent de plus en plus fréquentes et intenses, "Climate Change Indicators: Heat Waves", US EPA, 4 février 2021, https://www.epa.gov/climate-indicators/climate-change-indicators -vagues de chaleur. ont causé des milliards de dollars de pertes de récoltes à travers les États-Unis. 8 (28 juillet 2021) : 084025, https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac1223. L'évolution des conditions météorologiques influence les précipitations, augmentant les précipitations dans certaines régions tout en contribuant à des sécheresses intenses et généralisées, comme dans le sud-ouest, qui ont un impact direct sur la production agricole. "Climate Change Indicators: Drought", US EPA, 17 juillet 2021, https:/ /www.epa.gov/climate-in.... Les preuves montrent également que les ravageurs et les maladies agricoles augmentent dans certaines régions à mesure qu'elles se réchauffent.Allison Doody, "Pests and Diseases and Climate Change: Is There a Connection?", Février 27, 2020, CIMMYT, https://www.cimmyt.org/news/pe...
L'innovation est la clé de l'adaptation au changement climatique - en réduisant la vulnérabilité des agriculteurs aux conditions météorologiques extrêmes, à la hausse des températures et aux autres impacts du changement climatique - ainsi qu'à l'atténuation du changement climatique, qui comprend la réduction des émissions de GES et l'élimination du dioxyde de carbone de l'atmosphère. L'une des stratégies d'atténuation et d'adaptation les plus importantes consiste à augmenter les rendements agricoles, que ce soit par le biais de la sélection végétale et animale, d'une utilisation plus efficace des intrants ou d'autres moyens. L'augmentation des rendements permet aux agriculteurs de produire plus avec moins de terres, de ressources et d'émissions. Par exemple, les améliorations de l'efficacité ont permis à l'empreinte carbone d'une livre de bœuf, de poulet et de lait de baisser de 34 %, 51 % et 68 %, respectivement, depuis 1961. Grunewald et Ocampo, "Sustainable Intensification Tracker," GHG Emissions tab, "Intensité des gaz à effet de serre par type d'aliment." Un rapport de l'Institut des ressources mondiales de 2018 a estimé que l'augmentation des rendements mondiaux des cultures et du bétail au même rythme qu'ils ont historiquement augmenté permettrait d'éviter plus de changements d'affectation des terres et d'émissions de GES d'ici 2050 que tous les autres changements plausibles du système alimentaire combinés. Tim Searchinger et al., " Créer un avenir alimentaire durable : Résumé (Synthèse) », World Resources Institute, décembre 2018, https://research.wri.org/wrr-food/executive-summary-synthesis. La R&D du gouvernement fédéral et d'autres gouvernements, en finançant la recherche fondamentale et d'autres efforts que le secteur privé n'a pas l'incitation à soutenir, a permis une grande partie de la croissance historique des rendements et sera nécessaire pour continuer à augmenter les rendements.Alex Smith et Dan Blaustein-Rejto, "Growing Green : Les avantages environnementaux de la recherche et du développement agricoles publics », The Breakthrough Institute, 18 septembre 2022, https://thebreakthrough.org/issues/food-agriculture-environment/agriculture-research-and-development- growing-food-for- la prochaine génération.
Il existe une grande variété d'autres stratégies d'atténuation et d'adaptation. Beaucoup sont quelque peu établis mais font face à des obstacles à une adoption généralisée. Ces obstacles peuvent être au moins partiellement surmontés par la recherche et l'innovation ainsi que par des incitations et la sensibilisation des agriculteurs. Ces pratiques et technologies agricoles comprennent, mais sans s'y limiter :
Les technologies émergentes à un stade précoce ont également un grand potentiel d'atténuation et d'adaptation, mais nécessiteront une R&D et une commercialisation substantielles avant de pouvoir être largement adoptées. Ceux-ci inclus:
Plusieurs pratiques établies et émergentes sont également souvent considérées comme ayant un grand potentiel d'atténuation, mais les scientifiques reconnaissent généralement qu'elles ont un potentiel limité ou nécessitent des recherches supplémentaires avant que leur impact sur le climat puisse être bien compris. Par exemple, le passage d'un travail du sol conventionnel à une agriculture sans travail du sol ou avec travail du sol réduit est souvent considéré comme séquestrant le carbone. Mais des recherches récentes indiquent que, bien que l'agriculture sans labour augmente les niveaux de carbone à la surface du sol en réduisant les perturbations du sol, elle réduit les niveaux plus profondément dans le profil du sol, ce qui entraîne peu ou pas de séquestration nette. David S. Powlson et al., "Limited Potentiel de l'agriculture sans labour pour l'atténuation du changement climatique », Nature Climate Change 4, no. 8 (30 juillet 2014) : 678–83, https://doi.org/10.1038/nclimate2292. Andong Cai et al., "Declines in Soil Carbon Storage Under No Tillage Can Be Alleviated in the Long Run," Geoderma 425 (1er novembre 2022): 116028, https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2022.116028 . Ces évaluations récentes reposent sur des méthodes de collecte de sol plus précises qui tiennent compte, entre autres facteurs, de la profondeur de l'échantillon et de la masse du sol. De même, bien qu'il ait été observé qu'une variété de pratiques et de régimes de pâturage, souvent appelés "régénératifs", augmentent le carbone du sol dans des endroits spécifiques, une grande incertitude scientifique demeure quant au potentiel d'atténuation à l'échelle nationale de ces méthodes. Blaustein-Rejto et al ., La vache propre, "Pâturage régénérateur." Ces exemples illustrent la nécessité de mieux mesurer, modéliser, rapporter et vérifier l'impact d'atténuation de nombreuses pratiques agricoles.
En bref, l'augmentation de la productivité des cultures et de l'élevage, la réduction de l'empreinte carbone de la production et l'adaptation aux menaces posées par le changement climatique sont des priorités essentielles et interdépendantes pour l'agriculture américaine. Les efforts déployés pour atteindre ces trois objectifs sont souvent appelés « agriculture intelligente face au climat ».« Agriculture intelligente face au climat », FAO, consulté le 8 juillet 2022, https://www.fao.org/climate-smart-agriculture/en /.
La R&D publique est au cœur de l'innovation agricole intelligente face au climat. La R&D publique finance la recherche fondamentale et appliquée qui sous-tend de nombreuses innovations améliorant la productivité que le secteur privé développe et commercialise. La R&D publique génère et préserve également des données en libre accès qui profitent à tous les chercheurs. En outre, la R&D publique soutient beaucoup plus la recherche axée sur la gérance et les résultats environnementaux que la R&D privée, comme l'illustre la figure 2.
Malgré ses nombreux avantages potentiels, le financement fédéral global de la R&D a diminué au cours des dernières décennies, comme le montre la figure 3. Depuis leur sommet de 2002 à 7,64 milliards de dollars, les dépenses publiques américaines en R&D agricole (corrigées de l'inflation) ont diminué d'environ un tiers pour atteindre 5,16 milliards de dollars en 2019 (la dernière année pour laquelle des statistiques complètes sont disponibles), un niveau similaire au niveau de dépenses de l'année dernière. vu dans les années 1970.
Ce rapport se concentre sur la résolution d'un autre défi pour financer suffisamment la R&D agricole intelligente face au climat : le manque de données publiques sur le montant du financement fédéral de la R&D consacré aux différents domaines de l'agriculture intelligente face au climat. Le Département américain de l'agriculture (USDA) a, à l'occasion, fourni des estimations du financement total pour l'atténuation et l'adaptation au changement climatique, mais ces données ne sont pas requises par la loi et n'ont pas, dans le passé, inclus le financement de domaines de recherche spécifiques au sein de ces grandes catégories. . Cette omission n'est pas unique à l'USDA; d'autres agences fédérales financent également la recherche liée à l'agriculture, bien qu'elle soit rarement signalée comme contribuant à faire progresser l'agriculture intelligente face au climat. Ce manque de transparence des données empêche les décideurs et les autres parties prenantes d'évaluer les orientations de recherche antérieures et actuelles ainsi que d'identifier les domaines nécessitant davantage de financement de la recherche et ceux qui sont bien couverts.
Ce rapport présente la première analyse détaillée et systématique du financement des agences fédérales de R&D pour l'agriculture intelligente face au climat, en mettant l'accent sur l'atténuation du changement climatique. La section suivante, « Programmes fédéraux de R&D agricole », décrit la structure actuelle du financement, des organismes et des programmes fédéraux de R&D agricole. La section 3, « Financement global de la R&D pour une agriculture intelligente face au climat », présente des estimations du financement global des agences de R&D pour l'atténuation du changement climatique, l'adaptation et la croissance de la productivité. La section 4, "Financement détaillé de la R&D pour l'atténuation du climat", présente des estimations plus détaillées du financement des agences de R&D pour l'atténuation du climat et des sources et puits d'émissions spécifiques. La section 5, « Comparaison du financement de la R&D pour les pratiques avec leur potentiel d'atténuation », présente des estimations de financement pour certaines pratiques et technologies d'atténuation et compare leurs niveaux de financement à leur potentiel d'atténuation. La dernière section, "Implications politiques", examine les options pour le Congrès et les agences afin de mieux soutenir la R&D agricole intelligente face au climat, y compris le Farm Bill et le processus annuel de crédits.
Le gouvernement fédéral est le plus grand bailleur de fonds de la recherche agricole publique aux États-Unis, comme l'illustre la figure 4. En 2019, le gouvernement fédéral a financé 64 %, soit 3,24 milliards de dollars, du total de 5,04 milliards de dollars alloué à la R&D agricole. Les gouvernements des États sont le deuxième plus grand bailleur de fonds, fournissant 1,06 milliard de dollars, suivis des sources non gouvernementales avec 741 millions de dollars. Kelly Nelson et Keith Fuglie, "Investment in US Public Agricultural Research and Development Has Fallen by a Third over Past Two Decades, Lags " USDA ERS, 6 juin 2022, https://www.ers.usda.gov/amber-waves/2022/june/investment-in-us-public-agricultural-research-anddevelopment-has-fallen-by-a -tiers-au-dessus-des-deux-dernières-décennies-décalages-principaux-concurrents-commerciaux/.
En 2019, l'USDA représentait 85 % du financement fédéral de la R&D agricole. Au sein de l'USDA, les fonds étaient également répartis entre la recherche intra-muros et extra-muros. Nelson et Fuglie, "Investment in US Public Agricultural Research and Development." La recherche intra-muros est effectuée dans des agences de l'USDA telles que le Service de recherche agricole (ARS), tandis que la recherche extra-muros consiste en des subventions de recherche accordées aux universités, aux organisations à but non lucratif, aux entreprises et à d'autres institutions. D'autres organismes, tels que la National Science Foundation (NSF) et les National Institutes of Health (NIH), ont fourni les 15 % restants du financement fédéral pour la R&D agricole. Ces organismes financent l'agriculture principalement par le biais de subventions aux collèges universitaires et aux écoles d'agriculture, de foresterie et de médecine vétérinaire.
L'USDA mène des recherches intra-muros principalement par le biais de deux agences : l'ARS et la branche R&D du US Forest Service. Parmi les autres organismes financés par l'USDA figurent le Service de recherche économique (ERS) et le Service national des statistiques agricoles (NASS). Nelson et Fuglie.
L'ARS est la principale agence de recherche scientifique interne de l'USDA et l'une des quatre agences du domaine de la recherche, de l'éducation et de l'économie de l'USDA. La recherche ARS se concentre sur la fourniture d'outils scientifiques et de solutions innovantes pour les agriculteurs, les producteurs, l'industrie et les communautés américaines. La recherche vise à soutenir les agroécosystèmes et les ressources naturelles de l'Amérique ainsi qu'à assurer la compétitivité et l'excellence de l'économie agricole. L'ARS dispose d'un budget d'environ 1,6 milliard de dollars pour l'exercice 22 pour les dépenses de personnel et de recherche, et d'un budget de 128 millions de dollars pour l'entretien et la construction des installations. 15, 2022, 136 Stat. 55–56, https://www.congress.gov/117/plaws/publ103/PLAW-117publ103.pdf. Il emploie environ 2 000 scientifiques et post-doctorants, ainsi que 6 000 autres employés, qui travaillent sur 660 projets de recherche au sein de 15 programmes nationaux. "About ARS", USDA ARS, révisé le 21 juillet 2022, https://www.ars.usda.gov /about-ars/.
La branche R&D du US Forest Service informe sur les mesures de gestion prises par le Forest Service, les États, les tribus et d'autres gestionnaires des terres pour maintenir la santé, la diversité et la productivité des forêts et des prairies. La division R&D du Service forestier produit également un certain nombre de produits, tels que des ensembles de données, des outils, du contenu Web et des médias numériques pour rendre la science disponible et accessible aux gestionnaires des ressources naturelles, aux décideurs et au public. "À propos de la recherche et du développement, " Service forestier de l'USDA, consulté le 26 octobre 2022, https://www.fs.usda.gov/research/about.
L'ERS de l'USDA mène des recherches économiques objectives et de haute qualité sur les tendances et les problèmes émergents dans les domaines de l'agriculture, de l'alimentation, de l'environnement et de l'Amérique rurale. Ces informations sont utilisées par les décideurs des secteurs public et privé pour assurer une gestion efficace des ressources agricoles et la prospérité économique du secteur agricole. Les produits étroitement surveillés de l'ERS comprennent des projections annuelles sur 10 ans pour le secteur agricole, des estimations de la productivité agricole aux États-Unis et des fiches d'information d'État. "À propos de l'ERS", USDA ERS, 28 janvier 2019, https://www.ers.usda .gov/about-ers/.
Le NASS de l'USDA fournit des statistiques précises, actualisées et comparables couvrant pratiquement tous les aspects de l'agriculture américaine, jusqu'au niveau local. Ceci est réalisé en menant des centaines d'enquêtes chaque année et en préparant des rapports. Par exemple, le NASS effectue le recensement de l'agriculture tous les cinq ans, qui fournit des données agricoles détaillées pour chaque comté d'Amérique. "About NASS," USDA NASS, 17 septembre 2022, https://www.nass.usda.gov/ About_NASS/index.php.
Les fonds de recherche extra-muros de l'USDA sont principalement administrés par l'Institut national de l'alimentation et de l'agriculture (NIFA) de l'USDA. En 2019, la NIFA a alloué environ 1,1 milliard de dollars à la recherche : 26 % par le biais de « subventions de capacité », 38 % par le biais de subventions concurrentielles et 36 % par le biais de programmes de subventions spéciales dirigées. Nelson et Fuglie, « Investment in US Public Agricultural Research and Development ».
La NIFA distribue des subventions de capacité aux institutions étatiques et territoriales selon une formule et exige que les institutions étatiques correspondent à la subvention fédérale. Des exemples de subventions de capacité comprennent les fonds Hatch (pour les stations d'expérimentation agricole d'État dans les universités de concession de terres), les fonds Evans-Allen (pour les collèges d'agriculture des collèges et universités historiquement noirs) et les fonds du programme de capacité de recherche sur la santé et les maladies animales. Nelson et Fuglie . Le financement Hatch a été établi par le Hatch Act de 1887, pour mener des programmes de recherche agricole qui établissent et maintiennent une industrie agricole permanente et efficace aux États-Unis. Le financement est fourni aux stations d'expérimentation agricole d'État (SAES), des départements créés par des collèges et des universités (principalement des institutions de concession de terres) dans les 50 États, le district de Columbia et les zones insulaires (par exemple, Porto Rico et les îles Vierges américaines) . Les activités de Hatch incluent la recherche sur tous les aspects de l'agriculture, tels que l'agriculture durable, l'aquaculture, la nutrition et la sécurité."2023 USDA Budget Explanatory Notes - National Institute of Food and Agriculture", USDA NIFA : 22-3, https://www. usda.gov/sites/default/files/documents/22-2023-NIFA.pdf. Au moins 25 % du financement de Hatch est réservé aux projets dans lesquels un SAES collabore avec un autre SAES, ARS, ou collège ou université pour résoudre des problèmes concernant plus d'un État. Le financement de Hatch pour l'exercice 22 s'est élevé à 260 millions de dollars. : 69–70, https://www.govinfo.gov/content/pkg/CPRT-117HPRT47047/pdf/CPRT-117HPRT47047.pdf.
Les subventions de capacité Evans-Allen soutiennent la recherche agricole dans les 1890 institutions de concession de terres qui mènent des activités de recherche agricole. Les bénéficiaires doivent également fournir une correspondance à 100 % provenant de sources non fédérales. Les institutions de concession de terres de 1890 sont historiquement des universités de concession de terres noires créées en vertu du Second Morrill Act de 1890. .gov/grants/programs/agricultural-research-1890-land-grant-institutions. Le programme disposait d'un budget de 80 millions de dollars au cours de l'exercice 22. « Consolidated Appropriations Act, 2022 (HR 2471 ; PL 117–103) » et le McIntire-Stennis Capacity Grant Program de 36 millions de dollars, qui soutient la recherche forestière et gère une variété de programmes de vulgarisation, qui disposait d'un budget de 551 $ pour l'exercice 22. "Consolidated Appropriations Act, 2022," 69–70.
La NIFA administre également des subventions concurrentielles, principalement par le biais de l'Initiative de recherche agricole et alimentaire (AFRI). Au cours de l'exercice 22, la NIFA a alloué 445 millions de dollars à des subventions compétitives via l'AFRI. L'AFRI a été créé dans le Farm Bill de 2008 en tant que plus grand programme fédéral offrant des subventions compétitives pour la recherche, la vulgarisation et l'éducation liées aux sciences de l'alimentation et de l'agriculture. La plus grande part du financement est administrée par le biais du programme des sciences fondamentales et appliquées (AFRI-FAS) (tableau 1), qui finance un large éventail d'institutions, notamment des universités et des collèges, des entreprises à but lucratif et des organisations à but non lucratif telles que les Two Blades. Foundation dans l'Illinois et le Stroud Water Research Center en Pennsylvanie. "AFRI Funded Projects by State", USDA NIFA, consulté le 25 octobre 2022, https://www.nifa.usda.gov/afrifunded-projects-state. L'objectif du programme est vaste : "investir dans des projets de recherche, d'éducation et de vulgarisation en matière de production agricole pour des systèmes de production végétale et animale plus durables, productifs et économiquement viables." Program, Foundational and Applied Science Program », USDA NIFA, 2022 : 4, https://www.nifa.usda.gov/sites/default/files/2022-05/FY22-AFRI-FAS-RFA-MOD1-508. pdf. A ce titre, il finance des projets dans six domaines prioritaires : (1) Production et santé des végétaux et produits végétaux ; (2) Santé et production animales et produits d'origine animale; (3) Sécurité alimentaire, nutrition et santé ; (4) Bioénergie, ressources naturelles et environnement ; (5) Systèmes et technologies agricoles; et (6) économie agricole et communautés rurales.USDA NIFA, "Request for Applications," 4.
Les subventions ont financé une variété d'efforts de recherche qui font progresser l'atténuation du climat et améliorent la compétitivité mondiale des agriculteurs, y compris des projets sur l'agriculture de précision, la santé des sols et la conception d'incitations pour promouvoir la conservation et la durabilité des ressources. Le programme AFRI Systèmes agricoles durables (AFRI-SAS) accorde des subventions compétitives à des projets à long terme qui visent à minimiser les impacts environnementaux, à s'adapter au changement climatique, à améliorer la prospérité rurale et à améliorer la qualité de vie des personnes impliquées dans les chaînes de valeur alimentaires et agricoles. . Entre 2018 (lorsque la NIFA a annoncé le programme pour la première fois) et 2021, la NIFA a alloué environ 87 millions de dollars au programme par an et peut financer environ 15 % des demandes de projet. "2021 USDA Budget Explanatory Notes - National Institute of Food and Agriculture," USDA NIFA : 21-71, https://www.usda.gov/sites/default/files/documents/19nifa2021notes.pdf USDA NIFA, "2023 USDA Budget Explanatory Notes." "Initiative de recherche sur l'agriculture et l'alimentation - Systèmes agricoles durables", USDA NIFA, 8 mars 2022, https://www.nifa.usda.gov/grants/funding-opportunities/agriculture-food-research-initiative-sustainableagricultural-systems. Le programme vise à financer des projets visionnaires et transdisciplinaires - intégrant plusieurs disciplines telles que la génomique et l'intelligence artificielle - qui adoptent une approche systémique pour résoudre les problèmes. Le programme met également l'accent sur l'agriculture intelligente face au climat ; son appel à candidatures pour 2022 indiquait « l'agriculture et la foresterie intelligentes face au climat » comme l'un des trois objectifs que les projets doivent atteindre. Contrairement au programme AFRI-FAS, le financement est principalement limité aux collèges et universités. "Request for Applications: Agriculture and Food Research Initiative Sustainable Agricultural Systems," USDANIFA, 2022 : 8–10, 18, https://www.nifa.usda .gov/sites/default/files/2022-04/FY22-AFRI-SAS-RFA-508-F.pdf.
Le programme d'éducation et de développement de la main-d'œuvre d'AFRI se concentre sur la formation de la prochaine génération de professionnels de la recherche, de l'éducation et de la vulgarisation dans les sciences alimentaires et agricoles. En tant que tel, il finance principalement des opportunités de développement professionnel pour les professionnels de l'éducation, la formation de la main-d'œuvre, des bourses pour les chercheurs pré- et postdoctoraux et d'autres efforts qui donnent la priorité à l'éducation et à la vulgarisation au-delà des autres programmes de l'AFRI.
La NIFA administre également plus de 40 programmes de subventions concurrentiels non-AFRI. « Competitive (AFRI and Non-AFRI) », USDA NIFA, consulté le 25 octobre 2022, https://www.nifa.usda.gov/grants/programs/competitive -initiative-de-recherche-agricole-et-alimentaire-AFRI. Parmi ceux-ci, les programmes les plus financés consacrés à l'atténuation du changement climatique (voir la section suivante pour plus de détails) comprennent le programme de recherche et d'éducation en agriculture durable (SARE), l'Initiative de recherche et de vulgarisation en agriculture biologique (OREI) et l'Initiative de recherche sur les cultures spécialisées (SCRI) .
SARE offre des subventions compétitives pour la recherche menée par les agriculteurs qui fait progresser l'agriculture durable et mène des programmes de vulgarisation/sensibilisation et d'éducation pour accroître l'adoption de pratiques agricoles durables. SARE a été autorisé par le Congrès en 1990 pour pas moins de 60 millions de dollars par an, bien que les crédits annuels n'aient jamais atteint ce niveau. Au cours de l'exercice 22, le Congrès a fourni 45 millions de dollars en crédits."Agriculture Appropriations Chart Fiscal Year 2023," National Sustainable Agriculture Coalition, juillet 2022, https://sustainableagriculture.net/wp-content/uploads/2022/08/FY2023-Appropriations-Senate -Marque-1.pdf. Entre 1988 et 2017, SARE a accordé plus de 251 millions de dollars : près de 77 millions de dollars à des projets portant sur la santé des sols, environ 41 millions de dollars à des projets portant sur le pâturage et 45 millions de dollars à des projets portant sur des problèmes liés à l'eau. Environ les deux tiers du financement total ont été consacrés à la recherche et à l'éducation, le reste étant destiné aux agriculteurs/éleveurs, au développement professionnel, aux étudiants diplômés et à d'autres projets. "Our Farms, Our Future: 30 Years of SARE," USDA SARE, 2018 , https://www.sare.org/wp-content/uploads/30-Years-of-SARE-Our-Farms-Our-Future.pdf.
OREI offre des subventions compétitives qui soutiennent les activités de recherche, d'éducation et de vulgarisation spécifiques aux produits de base cultivés et transformés de manière biologique. OREI a été créé en 2002 et a obtenu un financement obligatoire permanent par le biais du Farm Bill de 2018. Le financement de l'exercice 22 est de 30 millions de dollars, le financement de base permanent total pour l'exercice 23 devant passer à 50 millions de dollars. recherche-biologique-durable/initiative-de-vulgarisation-recherche-biologique/. NIFA estime que 26 % des demandes OREI sont financées. "Organic Agriculture Research and Extension Initiative", USDA NIFA, 22 février 2022, https://www.nifa.usda.gov/grants/funding-opportunities/organic-agriculture- initiative de recherche-vulgarisation.
Le SCRI offre des subventions pour soutenir des projets de recherche et de vulgarisation abordant des défis clés dans l'industrie des cultures spécialisées. Une culture spéciale est définie dans le Farm Bill comme "les fruits et légumes, les noix, les fruits secs, l'horticulture et les cultures de pépinière (y compris la floriculture)". 2022, https://www.ams.usda.gov/services/grants/scbgp/specialty-crop. Le SCRI a été autorisé par le Farm Bill de 2008 et ses niveaux de financement pour l'exercice 22 sont d'environ 80 millions de dollars. -recherche/initiative-de-recherche-sur-les-cultures-spécialisées/. NIFA estime que 20 % des demandes sont financées. "Specialty Crop Research Initiative," USDA NIFA, 5 octobre 2022, https://www.nifa.usda.gov/grants/funding-opportunities/specialty-crop-research-initiative -scri.
D'autres agences fédérales ont financé environ 15 % de la R&D agricole fédérale, soit 481 millions de dollars en 2019. Nelson et Keith Fuglie, « Investment in US Public Agricultural Research and Development ». Ces agences comprennent la Fondation pour la recherche sur l'alimentation et l'agriculture (FFAR), la NSF et l'Agence des projets de recherche avancée du ministère de l'Énergie-Énergie (ARPA-E), entre autres.
La FFAR est une société de recherche indépendante à but non lucratif, créée par le Farm Bill de 2014, qui s'associe au secteur privé afin de combler les lacunes critiques de la recherche agricole. La FFAR développe des efforts de recherche collaborative qui correspondent au moins un pour un au financement fédéral avec un soutien non fédéral, tel que celui de l'industrie, des fondations et des institutions universitaires. À ce jour, la FFAR a obtenu 1,40 $ de financement non fédéral pour chaque dollar de financement fédéral. Les priorités de la FFAR comprennent la santé des sols, la gestion durable de l'eau, les cultures de nouvelle génération, les systèmes animaliers avancés, les systèmes alimentaires urbains et le lien entre la santé et l'agriculture. Le Congrès a fourni à l'agence un financement obligatoire total de 200 millions de dollars dans le Farm Bill de 2014 et de 185 millions de dollars dans le Farm Bill de 2018. Emily Bass, "What Is the Foundation for Food and Agriculture?", "The Breakthrough Institute, 29 juillet 2022 , https://thebreakthrough.org/issues/food-agriculture-environment/what-is-the-foundation-for-food-andagriculture.
La NSF est une agence fédérale indépendante créée en 1950 qui s'appuie sur le processus annuel de budgétisation et d'affectation des crédits du Congrès pour le financement des programmes chaque année. Au cours de l'exercice 2021, la NSF a reçu 8,5 milliards de dollars, dont 94 % sont consacrés à des activités de recherche et d'éducation. /factsheets/Factsheet_By%20the%20Numbers_05_21_V02.pdf. La NSF soutient la recherche agricole dans un certain nombre de branches, telles que la Direction des sciences biologiques (BIO), la Direction des géosciences (GEO) et le Bureau des activités d'intégration (OIA). Par exemple, NSF BIO a alloué environ 818 millions de dollars de financement au cours de l'exercice 21 pour la recherche qui fait progresser la compréhension des systèmes vivants, dont certaines étaient liées aux systèmes agricoles. , https://www.nsf.gov/about/budget/fy2023/pdf/fy2023budget.pdf.
L'ARPA-E a été créée au sein du Département américain de l'énergie pour soutenir le développement de technologies énergétiques à long terme et à haut risque afin de maintenir les avantages américains en matière de science et de technologie. En 2007, l'ARPA-E a été créée par le biais de l'America COMPETES Act et, en 2009, elle a reçu 400 millions de dollars de crédits. Depuis lors, l'ARPA-E a soutenu plus de 400 projets de recherche sur les technologies énergétiques. .pdf. L'ARPA-E abrite des programmes qui financent spécifiquement la R&D agricole, tels que ROOTS et SMARTFARM (Systems for Monitoring and Analytics for Renewable Transportation Fuels from Agricultural Resources and Management). Au cours de l'exercice 2017, ROOTS a annoncé un financement de 35 millions de dollars pour des projets visant à produire des cultures qui augmentent l'accumulation de carbone dans le sol, réduisent les émissions d'oxyde nitreux et améliorent la productivité agricole, par exemple en développant des racines plus profondes. Programs to Power Transportation and Store Carbon in Soil », 15 décembre 2016, https://arpa-e.energy.gov/news-and-media/press-releases/arpa-e-announces-70-million-funding- nouveaux-programmes-électricité-transport. Au cours de l'exercice 2020, SMARTFARM a annoncé un financement de 16,5 millions de dollars pour des projets qui quantifient de manière fiable, précise et rentable les émissions du cycle de vie de la production de matières premières de biocarburants au niveau du terrain. 1, 2020, https://arpa-e.energy.gov/news-and-media/press-releases/arpa-e-announces-165-million-technologies-supporting-biofuels-supply-chain. Ces projets pourraient éventuellement développer des technologies de mesure et d'agriculture de précision qui pourraient être utilisées pour une variété de cultures et d'opérations.
Outre la FFAR, la NSF et l'ARPA-E, d'autres agences qui financent la recherche sur l'alimentation et l'agriculture comprennent l'EPA, l'Agence américaine pour le développement international (USAID) et le Département de la défense (DOD).
L'EPA finance diverses initiatives de recherche agricole pour gérer les polluants environnementaux et informer le public afin de protéger l'environnement et la santé humaine. Par exemple, en 2021, l'EPA a fourni 11 millions de dollars de financement pour 11 projets « d'agriculteur à agriculteur » visant à améliorer la qualité de l'eau et l'éducation environnementale. , 16 juin 2021, https://www.epa.gov/newsreleases/epa-announces-11-million-farmfocused-projects-improve-water-quality-and-environmental. En 2020, l'agence a accordé environ 5 millions de dollars pour de nouvelles recherches visant à comprendre et à gérer les impacts des substances per- et polyfluoroalkyles (PFAS) sur la qualité et la disponibilité de l'eau dans les communautés rurales et les exploitations agricoles à travers les États-Unis. Nouvelle recherche sur la gestion des PFAS dans les communautés agricoles et rurales », US EPA, 20 août 2020, https://www.epa.gov/newsreleases/epa-awards-nearly-5-million-new-researchmanaging-pfas-agricultural- et-rural.
L'USAID, à travers son programme "Feed the Future Innovation Labs", finance la recherche agricole menée par les meilleures universités américaines en partenariat avec des institutions des pays en développement. Les 21 laboratoires d'innovation, chacun spécialisé dans un domaine tel que la santé animale ou les systèmes de légumineuses, visent à développer et à intensifier des solutions fondées sur la science pour réduire la faim, la pauvreté et la dénutrition dans le monde. L'USAID a également été historiquement le principal bailleur de fonds du CGIAR (anciennement le Groupe consultatif pour la recherche agricole internationale), un réseau mondial d'institutions de recherche agricole. L'USAID a fait don en moyenne de 122 millions de dollars par an au CGIAR au cours des 10 dernières années, bien que ce financement ait chuté d'environ 60 % depuis 2016, pour atteindre 89 millions de dollars en 2021. « CGIAR Trust Fund Contributions », CGIAR, consulté le 25 octobre 2022, https://www.cgiar.org/funders/trust-fund/trust-fund-contributions-dashboard/.
Le DOD finance des programmes de R&D agricole et alimentaire qui soutiennent la prévention, la surveillance et la détection des menaces biologiques. Par exemple, le DOD a donné environ 3 millions de dollars pour soutenir le projet Food, Agriculture and Veterinary Defence (FAV-D). Cela renforcera la défense des infrastructures agricoles américaines en garantissant que l'USDA et les autres premiers intervenants disposent de contre-mesures pour répondre aux épidémies de maladies animales exotiques. "Science and Technology Directorate Budget Overview, Fiscal Year 2023," Department of Homeland Security Science and Technology Direction, mars 2022 : S&T – R&D - 60, https://www.dhs.gov/sites/default/files/ 2022-03/Science%20and%20Technology%20Directorate_Remediated.pdf.
Bien que les agences et programmes fédéraux de R&D ne se concentrent généralement pas exclusivement sur l'agriculture intelligente face au climat, nombre d'entre eux financent des quantités substantielles de recherches pertinentes, comme le détaillent les trois prochaines sections.
Pour estimer les niveaux agrégés de soutien des agences de R&D de l'USDA pour l'agriculture intelligente face au climat, nous avons cartographié les 61 "domaines de connaissances" pour lesquels NIFA et ARS rapportent des totaux de dépenses en cinq catégories liées à l'agriculture intelligente face au climat : productivité, atténuation, adaptation, bioénergie, Remarque : Lorsque cela est possible, nous rapportons la bioénergie séparément des autres financements pour l'atténuation du changement climatique. et autre (voir l'annexe A pour plus de détails). Même si cette approche omet le financement de l'ERS et du NASS de l'USDA, ces agences ne représentent que 9 % des dépenses totales de R&D de l'USDA ; en outre, l'USDA estime qu'ils ne disposaient que d'environ 6 millions de dollars de financement lié au climat au cours de l'exercice 21. « United States Department of Agriculture FY 2021 Budget Summary », USDA, consulté le 25 octobre 2022, https://www.usda.gov/sites /default/files/documents/usda-fy2021-budget-summary.pdf. Communication personnelle, personnel de l'USDA, 1er juillet 2022.
La plus grande part des dépenses du NIFA et de l'ARS se concentre sur la R&D pour augmenter la production et la productivité, généralement en améliorant les rendements des cultures et du bétail et en réduisant les pertes dues aux ravageurs, aux maladies et à d'autres menaces (Figure 5). Par exemple, la NIFA a proposé d'allouer 48 % du budget de l'AFRI au cours de l'exercice 21 à ses domaines prioritaires de production et de santé végétale et animale. "2021 USDA Explanatory Notes - National Institute of Food and Agriculture (NIFA)", USDA NIFA : 21-6, consulté en octobre 26, 2022, https://www.usda.gov/sites/default/files/documents/19nifa2021notes.pdf. De même, les domaines de programme de production et de protection des cultures et du bétail de l'ARS disposaient d'un budget de 776 millions de dollars, soit 56 % du financement total du programme de recherche. https://www.usda.gov/sites/default/files/documents/21-2023-ARS.pdf.
La R&D qui augmente les rendements et d'autres formes de productivité est essentielle à la fois pour l'atténuation et l'adaptation au changement climatique. En termes simples, les améliorations de la productivité totale des facteurs, définies comme une augmentation de la production par rapport à tous les intrants utilisés, peuvent permettre aux agriculteurs de produire davantage avec moins de terres, de ressources et d'émissions. Les innovations et la recherche qui aident les agriculteurs à maintenir ou à augmenter les rendements dans des conditions actuelles ou futures (par exemple, en cas de stress hydrique ou de températures élevées) contribuent également de manière inhérente à l'adaptation au climat. Par exemple, les premiers efforts de recherche menés par l'Université de l'Illinois pour développer des cultures avec une photosynthèse plus efficace pourraient permettre aux agriculteurs d'augmenter les rendements même dans des conditions météorologiques et climatiques défavorables ou moins prévisibles. Water », FFAR, 10 août 2020, https://foundationfar.org/news/third-breakthrough-demonstrates-photosynthetic-hacks-can-boost-yieldconserve-water/.
Au sein de l'USDA, un montant croissant mais encore relativement faible de financement soutient des projets directement liés à l'atténuation et à l'adaptation au changement climatique (Figure 5). Sur la base de l'analyse du financement total par domaine de connaissances, nous estimons qu'au cours de l'exercice 2019, le NIFA a alloué environ 117 millions de dollars à l'atténuation du changement climatique et 86 millions de dollars à l'adaptation et à la science climatique connexe, l'année la plus récente pour laquelle des données étaient disponibles. Sur la base d'une analyse du financement déclaré par l'ARS par domaine de connaissances, nous estimons que l'agence a alloué respectivement 107 et 143 millions de dollars à l'atténuation et à l'adaptation au changement climatique au cours de l'exercice 2019. Au total, la NIFA et l'ARS ont dépensé jusqu'à 453 millions de dollars dans des projets liés à l'atténuation et à l'adaptation, soit 20 % de leur financement total. "Tendances", USDA Research, Education & Economics Information System (REEIS), 2022, https:// reeis.usda.gov/content/trends.
Nos chiffres diffèrent grandement des estimations les plus récentes de l'USDA sur les dépenses liées au climat. En revanche, l'USDA estime que ses agences de recherche (ARS, NIFA, ERS et NASS) n'ont consacré que 184 millions de dollars de financement pour l'exercice 21 aux activités liées à l'énergie propre, à l'atténuation du changement climatique et à l'adaptation/résilience au climat (Figure 6). Ils incluent dans ce total 90 millions de dollars provenant d'agences que l'USDA a identifiées comme soutenant le programme américain de recherche sur le changement global (USGCRP), une initiative interagences visant à coordonner la recherche sur le changement environnemental mondial et ses implications. Demande de tabulation spéciale de l'USDA OBPA à Dan Blaustein-Rejto , 1er juillet 2022.
Les estimations pour NIFA et ARS 105 millions de dollars pour ARS et 73 millions de dollars pour NIFA. sont moins de la moitié de la taille des nôtres, ce qui met en évidence plusieurs limites des deux chiffres :
Pour estimer les tendances de financement plus détaillées et répondre aux limites de notre analyse globale, nous avons effectué une analyse textuelle des projets financés par NIFA, FFAR, ARPA-E et NSF. Nous signalons le financement des plus grandes sources de GES agricoles signalées par l'EPA : la gestion des sols agricoles, la fermentation entérique, la gestion du fumier et la culture du riz ainsi que la séquestration du carbone dans le sol. Cependant, l'analyse de texte ne répond pas à toutes les limitations décrites ci-dessus. De plus, les données détaillées sur le financement ou les dépenses au niveau du projet ne sont pas disponibles pour l'ARS. Par conséquent, bien que nous incluions l'ARS dans nos estimations du financement total de la R&D pour l'atténuation du changement climatique, nous ne ventilons pas davantage le financement ni ne comparons directement le financement de l'ARS et d'autres agences.
Nous estimons que NIFA, FFAR, ARPA-E et NSF ont fourni 134 millions de dollars de financement par an, en moyenne, pour l'atténuation du climat agricole de l'exercice 2017 à 2021. Notez que l'exercice 2019 est l'année la plus récente pour laquelle les niveaux de financement de l'ARS par connaissance zone sont disponibles. Comme le montre la figure 6, l'USDA rapporte que l'ARS a financé 39 millions de dollars supplémentaires au cours de l'exercice 21 liés à l'atténuation des émissions et jusqu'à 104 millions de dollars si le financement de l'USGCRP est également inclus. Nous estimons que le financement aurait pu atteindre 107 millions de dollars en 2019. L'USDA rapporte que l'ARS avait mis en place pour l'exercice 21 un financement de 39 millions de dollars pour "l'énergie propre et l'atténuation du climat", 65 millions de dollars pour l'USGCRP (qui pourraient tous être liés à l'atténuation) , et 1 million de dollars pour "l'adaptation/la résilience". En incluant cette fourchette d'estimations du financement de l'ARS, nous estimons que le financement récent des agences de R&D pour l'atténuation du climat agricole a totalisé 173 à 241 millions de dollars par an.
Comme dans l'analyse globale de la section précédente, nous constatons que le financement de la R&D de l'USDA pour les projets d'atténuation est supérieur à ce que l'agence elle-même estime. Par exemple, nous estimons que la NIFA a dépensé environ 143 millions de dollars pour des projets liés à l'atténuation au cours de l'exercice 21, soit près de trois fois plus que le chiffre de 51 millions de dollars de l'USDA.
Quelle que soit l'estimation prise en compte, le financement fédéral de la R&D pour l'atténuation du climat agricole est nettement inférieur à celui de l'énergie propre, même en tenant compte de la plus petite part de l'agriculture dans les émissions nationales. En 2020, l'énergie (par exemple, l'électricité, le transport, le chauffage et le refroidissement) représentait huit fois plus d'émissions de GES que l'agriculture."Greenhouse Gas Inventory Data Explorer," US EPA, 2022, https://cfpub.epa.gov/ghgdata /inventoryexplorer/ #iallsectors/allsectors/allgas/inventsect/all. Cependant, le gouvernement américain a dépensé environ 35 à 49 fois plus pour l'innovation en matière d'énergie propre en 2020 (~ 8,4 milliards de dollars) que les agences de R&D n'ont dépensé pour l'atténuation du climat dans l'agriculture.Chad Smith et David Hart, "The 2021 Global Energy Innovation Index: National Contributions to theGlobal Clean Energy Innovation System," octobre 2021 : 18, https://www2.itif.org/2021-global-energyinnovation-index.pdf. Cela montre que l'innovation agricole intelligente face au climat dans son ensemble est sérieusement sous-financée par rapport à l'innovation liée au climat dans d'autres secteurs et souligne le potentiel d'atténuation important du secteur agricole.
De 2017 à 2021, la majorité des fonds d'atténuation ont été alloués à des projets liés à la séquestration du carbone dans le sol, en moyenne 121 millions de dollars par an (figure 7). Les projets incluent ceux qui cherchent à comprendre ou à améliorer la santé du sol, le carbone du sol ou la matière organique du sol. Par exemple, AFRI a financé un projet pluriannuel de 10 millions de dollars dirigé par la North Carolina State University pour créer des outils qui aident les agriculteurs à adopter et à gérer les cultures de couverture. Les activités du projet comprennent l'évaluation des performances des cultures de couverture sur 200 sites, le développement de processus pour estimer les performances à l'aide d'images de télédétection et la création de calculatrices permettant aux agriculteurs d'évaluer les besoins en nutriments de leurs champs lorsqu'ils utilisent des cultures de couverture. Systems through Cover Crops and an Innovative Information and Technology Network », USDA NIFA, 2019, https://portal.nifa.usda.gov/web/crisprojectpages/1019717-enhancing-the-sustainability-of-us-cropping-systems- par le biais de cultures de couverture et d'un réseau d'informations et de technologies innovantes.html.
La deuxième plus grande part du financement de l'atténuation des agences de R&D, une moyenne de 14 millions de dollars par an, a été dirigée vers la gestion des sols agricoles, la plus grande source d'émissions agricoles aux États-Unis (Figure 7). Les projets de gestion des sols comprennent ceux qui visent à améliorer l'efficacité avec laquelle les cultures utilisent l'azote, à mieux comprendre ou à améliorer la capacité des cultures à fixer l'azote de l'air et à réduire les émissions d'oxyde nitreux provenant de l'application d'engrais et des sources biologiques d'azote.
Comme dans d'autres domaines de la R&D intelligente face au climat, le financement destiné à réduire les émissions issues de la fermentation entérique était disproportionnellement faible par rapport à son impact sur le climat. Depuis 2017, la fermentation entérique (qui fait partie du processus digestif des bovins et autres ruminants) a représenté plus de 25 % des émissions anthropiques totales de méthane aux États-Unis et 28 % des émissions agricoles totales aux États-Unis.US EPA, "Greenhouse Gas Inventory Data Explorer." En outre, la réduction des émissions de méthane présente également des avantages à court terme (voir encadré 1). Cependant, les projets visant à comprendre, mesurer, surveiller et réduire les émissions de méthane entérique n'ont reçu que 2 millions de dollars par an de 2017 à 2021 (figure 7). Bien que ce montant n'inclue pas les recherches menées par l'ARS, en raison des limites des données, il s'agit néanmoins d'une partie relativement faible du financement global. Le financement du méthane entérique représentait moins de 2 % du financement hors ARS pour l'atténuation du climat agricole et 9 % du financement pour la réduction des émissions (hors séquestration du carbone dans le sol). Cela suggère une opportunité significative pour un investissement accru.
Malgré le sous-financement à ce jour, le financement de la R&D pour les projets liés au méthane entérique est en augmentation. Par exemple, les projets de loi de dépenses du Congrès de l'exercice 2019 à l'exercice 21 ont inclus au moins 1 million de dollars pour l'unité de recherche sur la gestion des nutriments du bétail de l'ARS pour étudier le potentiel du bromoforme, un composé produit par les algues rouges, pour réduire les émissions de méthane entérique. "Agriculture, développement rural, Food and Drug Administration, and Related Agencies AppropriationsBill, 2019 », 115e Congrès, 2e session, 24 mai 2018 : 21, https://www.govinfo.gov/content/pkg/CRPT-115srpt259/pdf/CRPT-115srpt259. pdf. Et en 2022, la FFAR a annoncé qu'elle égalerait les contributions de l'industrie jusqu'à 2,5 millions de dollars pour la Greener Cattle Initiative, un effort de cinq ans pour réduire les émissions de méthane entérique. "FFAR Consortium to Reduce Methane Emissions from Cattle," Foundation for Food & Agriculture Research , 4 mai 2022, https://foundationfar.org/news/ffar-consortium-to-reduce-methane-emissions-from-cattle/. En outre, le programme Systèmes d'agriculture durable (SAS) d'AFRI a annoncé une subvention de 10 millions de dollars en 2021 au Colby College pour une étude de cinq ans sur l'efficacité, la sécurité, la faisabilité et la perception des consommateurs des additifs alimentaires à base d'algues pour les bovins laitiers américains. Million Announced to Support Algae-Feed Research for US Dairy," Bigelow Laboratory for Ocean Sciences," 6 octobre 2021, https://www.bigelow.org/news/articles/2021-10-06.html. ces efforts, le financement reste inférieur à celui de nombreuses autres stratégies d'atténuation du climat et inférieur à ce que les groupes d'étude recommandent.Par exemple, des chercheurs de premier plan de l'Université de Princeton, de l'Université Cornell et d'autres institutions ont appelé à une initiative mondiale de 100 millions de dollars uniquement pour effectuer des tests pluriannuels d'alimentation additifs. Tim Searchinger et al., "Opportunities to Reduce Methane Emissions from Global Agriculture," novembre 2021 : 3, 15, https://scholar.princeton.edu/sites/default/files/methane_discussion_paper_nov_2021.pdf.
Bien que l'écart soit moins prononcé que pour le méthane entérique, le financement de la recherche sur la gestion du fumier est également faible par rapport aux contributions de ces activités aux émissions agricoles totales. La gestion du fumier a reçu 4 millions de dollars par an, soit 3 % du financement total de l'atténuation de 134 millions de dollars, mais a représenté environ 13 % des émissions. À l'inverse, près de 4 millions de dollars par an, soit environ 3 % du financement total de l'atténuation (hors ARS), ont été alloués à la réduction des émissions de méthane provenant de la culture du riz, qui n'était responsable que de 2,4 % des émissions agricoles américaines.
Bien que la plus grande part des émissions de GES aux États-Unis provienne du dioxyde de carbone (CO2), "Greenhouse Gas Inventory Data Explorer," EPA, 2022. les émissions prononcées de méthane (CH4) du secteur agricole offrent d'importantes opportunités pour réduire les impacts climatiques. Cela est dû (1) au potentiel de réchauffement global élevé du méthane par rapport au dioxyde de carbone et (2) aux avantages à court terme de la réduction des émissions de méthane liées à sa durée de vie plus courte dans l'atmosphère. Bien que le méthane reste dans l'atmosphère pendant seulement 10 ans environ, il joue un rôle démesuré dans le réchauffement à court terme. En effet, le méthane peut piéger environ 80 fois plus de chaleur que le dioxyde de carbone sur une période de 20 ans pour des émissions initiales égales. Climate Change 2021: The Physical Science Basis: Working Group I Contribution to the Sixth Assessment Report of the Intergovernment Panel on Climate Change, Valérie Masson-Delmotte et al., dir. (GIEC : 2021), https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/.
Ainsi, l'impact de courte durée mais puissant du méthane en a fait un contributeur majeur au réchauffement que la planète a connu à ce jour : les dernières découvertes scientifiques suggèrent que les émissions de méthane provenant des activités humaines représentent au moins 25 % du réchauffement. Changement climatique 2021 : La base des sciences physiques. Cela signifie également qu'une réduction rapide du taux d'émissions anthropiques ralentira à la fois le taux de réchauffement atmosphérique et contribuera à limiter le pic de réchauffement. , "Environmental Research Letters 16, no. 5 (2021) : 054042, https://doi.org/10.1088/1748-9326/abf9c8. Même ainsi, la concentration de méthane dans l'atmosphère est plus de 2,5 fois supérieure aux niveaux préindustriels et continue d'augmenter.Changement climatique 2021 : la base des sciences physiques.
La fermentation entérique du bétail est la plus grande source d'émissions de méthane aux États-Unis, représentant environ 25 % des émissions totales de méthane du pays en 2020. La gestion du fumier représentait 9 % des émissions totales de méthane et la culture du riz 2 %.US EPA, "Inventaire des émissions et des puits de gaz à effet de serre aux États-Unis", 2-20 Ainsi, la réduction des émissions de méthane par livre de bœuf ou de produits laitiers a un grand potentiel pour réduire les émissions sans perturber de manière significative les systèmes alimentaires ou les habitudes alimentaires.
La réduction des émissions de méthane agricole peut jouer un rôle important dans le respect des engagements des États-Unis dans le cadre de l'Accord de Paris de 2015. United Nations Climate Action, « The Paris Agreement », https://www.un.org/en/climatechange/parisagreement. et est un élément essentiel pour éviter les pires conséquences du changement climatique. Une littérature croissante décrit les nombreux avantages à long terme de l'atténuation du méthane ainsi que l'importance d'une action précoce. 14 avril 2013) : 730–34, https://doi.org/10.1038/nclimate1869. Kirsten Zickfeld, Susan Solomon et Daniel M. Gilford, "Centuries of Thermal Sea-Level Rise due to Anthropogenic Emissions of Short-Lived Greenhouse Gases," Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis 114, no. 4 (janvier 2017) : 657–62, https://doi.org/10.1073/pnas.1612066114. Ocko et al., "Agir rapidement pour déployer des mesures d'atténuation du méthane facilement disponibles." Tianyi Sun, Ilissa B. Ocko et Steven P. Hamburg, « The Value of Early Methane Mitigation in Preserving Arctic Summer Sea Ice », Environmental Research Letters 17, no. 4 : 044001 (mars 2022), https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac4f10.
De 2017 à 2021, la majorité du financement des activités d'atténuation du changement climatique provenait de l'ARS, de l'AFRI, de l'ARPA-E, des subventions de capacité Hatch pour les universités concédant des terres, du FFAR et du SARE. Un financement substantiel supplémentaire est venu de plusieurs directions de la NSF, telles que les sciences biologiques (BIO) et l'OIA (figure 8).
Au sein de l'ARS, plusieurs programmes et centres de recherche (également appelés unités de recherche) soutiennent des recherches particulièrement importantes sur l'atténuation. Par exemple, le programme Soil and Air dans le domaine du programme de gérance de l'environnement vise à comprendre les effets du changement climatique sur l'agriculture et les méthodes par lesquelles l'agriculture peut s'adapter au changement climatique, entre autres sujets. Vision », USDA ARS, https://www.ars.usda.gov/naturalresources-and-sustainable-agricultural-systems/soil-and-air/. Par exemple, un projet de recherche dans l'Arkansas travaille sur plusieurs objectifs, notamment lier l'agriculture de précision et les technologies de cartographie numérique des sols afin d'optimiser la rentabilité et la durabilité à la ferme. Terres », USDA ARS, https://www.ars.usda.gov/research/project/?accnNo=435714. Un autre programme environnemental, Sustainable Agricultural Systems, aide les producteurs à développer des informations et des technologies intégrées pour résoudre les problèmes liés à la productivité, à la rentabilité, à l'efficacité énergétique et à la gestion des ressources naturelles. "National Program 216: Sustainable Agricultural Systems Research: Strategic Vision," USDA ARS, https://www.ars.usda.gov/natural-resources-and-sustainable-agricultural-systems/sustainable-agriculturalsystems-research/. Un projet de recherche dans le Missouri cherche à améliorer les approches traditionnelles de modélisation du carbone du sol en utilisant des mesures de plusieurs capteurs de sol et des techniques d'apprentissage automatique. "Research Project: Adapting Deep Learning for Three-Dimensional Mapping of Soil Carbon," USDA ARS, https://www .ars.usda.gov/research/project/?accnNo=440395.
Le réseau de recherche sur les agroécosystèmes à long terme (LTAR) de l'ARS soutient également l'atténuation en reliant les sites de recherche expérimentale de l'ARS qui collectent des données à long terme sur la durabilité agricole, le changement climatique, les services écosystémiques et la conservation des ressources naturelles avec des sites partenaires gérés par des instituts de recherche, tels que des universités. .Mark R. Walbridge et Steven R. Shafer, "Un réseau de recherche sur les agro-écosystèmes à long terme (LTAR) pour l'agriculture", USDA ARS, https://www.ars.usda.gov/ARSUserFiles/np211/LTAR%20Walbridge %20and%20 Shafer%202011%20Paper.pdf. Les sites LTAR mènent souvent des recherches liées à l'atténuation du changement climatique (voir encadré 2). L'ARS a également soutenu la recherche sur le méthane entérique, parmi de nombreux autres domaines, dans des centres de recherche à University Park, en Pennsylvanie ; Madison, Wisconsin; Bushland, Texas; et Beltsville, Maryland, entre autres sites. Bien que le manque de financement au niveau des projets ou de données sur les dépenses pour l'ARS nous empêche d'analyser le financement de ces programmes ou centres pour l'atténuation, le financement du programme de gérance de l'environnement a augmenté progressivement, bien qu'à un rythme plus lent que le financement total du programme ARS ( Tableau 2).
Au sein de l'AFRI, la plupart des financements liés à l'atténuation relèvent du programme SAS, qui a accordé environ 80 millions de dollars de subventions compétitives chaque année à des projets à long terme depuis 2019. Environ 30 % du financement total du programme SAS a été consacré à des projets liés à l'atténuation, représentant 57% du financement de l'AFRI lié à l'atténuation depuis 2019. L'AFRI fournit également un financement substantiel pour l'atténuation (environ 11 millions de dollars par an pour 2017-2021) dans le cadre de son domaine prioritaire "Bioénergie, ressources naturelles et environnement". Ce domaine prioritaire, l'un des six, soutient des projets visant à "promouvoir, améliorer et maintenir des agroécosystèmes sains et les ressources naturelles qui sont essentielles à la production durable à long terme de biens et de services agricoles". "Programme de subventions concurrentielles de l'Initiative de recherche agricole et alimentaire Programme de sciences fondamentales et appliquées », USDA NIFA, 17 juillet 2020 : 7, 37, https://www.nifa.usda.gov/sites/default/files/rfa/FY-2021-2022-AFRI-Foundational-and -Applied-Science-RFA-Final-07172020.pdf. Au cours de l'exercice 21, ce domaine a accordé environ 33 millions de dollars à des projets,USDA NIFA, "Agriculture and Food Research Initiative Competitive Grants Program", 9. dont environ 13 millions de dollars à des projets évaluant l'effet des pratiques agricoles sur la dynamique des sols et développant des approches innovantes pour mieux comprendre et gérer la santé des sols et la durabilité agricole. Des montants importants (bien que moindres) de financement pour les projets d'atténuation proviennent d'autres domaines prioritaires tels que « la santé et la production des végétaux et les produits végétaux ». Voir l'encadré 3 pour des exemples de projets AFRI.
Archbold Biological Station, en partenariat avec l'Université de Floride, est l'un des 18 sites aux États-Unis qui font partie du réseau USDA ARS Long-Term Agroecosystem Research (LTAR). Une grande partie de la recherche de la station est menée sur Archbold's Buck Island Ranch, une exploitation vache-veau de 10 500 acres avec 3 000 têtes de bétail, qui sert de laboratoire vivant pour la recherche écologique à long terme. Des études sur le ranch ont montré que les pâturages semi-indigènes pâturés sur le site sont un puits net de CO2, absorbant plus par photosynthèse qu'ils n'en libèrent et ont un impact climatique moindre même après prise en compte du méthane généré par le bétail. Une étude distincte a révélé que les pâturages pâturés stockaient plus de carbone que les pâturages non pâturés, ayant un impact climatique moindre même après prise en compte du méthane généré par le bétail. Les chercheurs d'Archbold continuent d'étudier les émissions de GES des prairies et des opérations de pâturage et comment les réduire, notamment en donnant des suppléments alimentaires au bétail. Septembre 2020.
L'oxyde nitreux (N2O) est un puissant gaz à effet de serre avec 298 fois le potentiel de réchauffement du CO2 sur 100 ans. Les sols agricoles sont actuellement la principale source anthropique de N2O, résultat de l'application d'engrais azotés et de fumier. des Sciences des États-Unis 118, no. 46 (2021) : e2112108118, https://doi.org/10.1073/pnas.2112108118.
La Pennsylvania State University a reçu une subvention AFRI de 288 500 $ en 2018 pour étudier les impacts de diverses pratiques de gestion des sols (c. Il l'a fait en étudiant les microbes du sol qui empêchent l'azote d'être libéré dans l'atmosphère. .usda.gov/cgi-bin/starfinder/ 0?path=- fastlink1.txt&id=anon&pass=&search=R=78935&format=WEBFMT6NT. Les échantillons de sol analysés par l'étude provenaient de parcelles de recherche établies et soutenues par deux autres programmes de l'USDA : Northeast Sustainable Agricultural Research and Education (SARE) et le réseau de recherche sur les agroécosystèmes à long terme (LTAR) de l'USDA ARS. Les subventions de l'AFRI ont également soutenu un effort de l'État de Penn qui a conduit à la découverte d'un gène dans les cultures qui augmente la capacité d'absorption d'azote et régule l'angle de croissance des racines. L'absence de ce gène permet aux racines de pousser à des angles plus prononcés, ce qui aide les racines à pousser plus profondément dans le sol. (CBL)–Interacting Serine/Threonine–Protein Kinase 15 (ZmCIPK15)," Plant, Cell & Environment 45, no. 3 (2022) : 837–53, https://doi.org/10.1111/pce.14135. Cette découverte pourrait aider à produire des cultures qui réduisent la pollution des eaux souterraines et les émissions de N2O.
L'Université Lehigh (Bethlehem, Pennsylvanie) a reçu une subvention AFRI de 434 809 $ en 2020 pour développer, synthétiser et tester un nouvel engrais qui utilise des roches, des minéraux et des déchets de gypse comme sources de nutriments. Cette approche pourrait réduire les émissions de N2O et le ruissellement d'azote tout en augmentant la disponibilité des macronutriments (Ca, Mg et S) et des micronutriments (Zn et Cu) dans le sol pour les cultures. "Mechanochemical Synthesis of Nitrogen Efficient Fertilizer Materials," USDA NIFA Current Research Système d'information, 1er juin 2020, https://cris.nifa.usda.gov/cgi-bin/starfinder/0?path=fastlink1.txt&id=anon&-pass=&search=R=88112&format=WEBLINK.
Pour chaque dollar de financement, SARE, OREI et FFAR fournissent plus d'argent pour des projets directement liés à l'atténuation du changement climatique que d'autres agences et programmes de R&D qui disposent d'au moins 4 millions de dollars de financement lié à l'atténuation par an (Figure 9). Le financement des trois agences soutient principalement les efforts de séquestration du carbone dans le sol. Les projets liés au carbone du sol représentaient environ 41 %, 34 % et 28 % de leurs dépenses respectives de 2017 à 2021.
Bien que nous ne présentions pas les niveaux de financement par domaine d'atténuation pour l'ARS en raison des limites des données, l'agence semble fournir un financement substantiel pour des projets liés à la gestion du fumier et à la gestion des sols agricoles, par rapport à d'autres agences. Sur environ 690 projets de recherche au total, l'ARS compte plus de 80 projets liés au fumier et plus de 130 liés aux engrais. Basé sur une recherche de "fumier" et "engrais" dans tous les domaines des projets ARS, https://www.ars. usda.gov/research/projects, consulté le 4 novembre 2022, et compte rendu d'environ 690 projets de recherche sur https://www.ars.usda.gov/research/programs/. Par exemple, le site Central Great Plains Resources Management de l'ARS à Akron, au Colorado, étudie les effets à long terme du fumier sur le carbone du sol et les rendements des cultures. ," USDA ARS, 31 mars 2022, https://www.ars.usda.gov/research/project/?accnNo=442147. À Kimberly, dans l'Idaho, les chercheurs de l'ARS étudient comment l'utilisation à long terme du fumier, le travail réduit du sol et les cultures de couverture affectent les émissions d'oxyde nitreux et les rendements des cultures. (NZI) », USDA ARS, 1er mai 2021, https://www.ars.usda.gov/research/project/?accnNo=440181. Et ARS a un effort multisite pour évaluer la capacité des technologies d'engrais innovantes telles que les EEF, les systèmes d'application d'engrais de précision et le biochar à réduire les pertes de nutriments et à améliorer l'efficacité. ," USDA ARS, 19 avril 2021, https://www.ars.usda.gov/research/project/?accnNo=440170. Cependant, si l'ARS ne rapporte pas le financement au niveau du projet, le financement de l'agence pour les zones d'atténuation ne peut pas être comparé à celui d'autres agences. Des rapports plus détaillés de l'ARS sur le financement au niveau du projet ou le financement de différents domaines d'atténuation du climat permettraient une meilleure évaluation et comparaison.
La FFAR attribue environ 29 % des fonds à des projets d'atténuation, dont une grande partie à des projets liés à la séquestration du carbone dans le sol, et une plus grande part de son financement total (1,4 %) au méthane entérique que d'autres agences et programmes allouent. Le FFAR soutient et gère plusieurs efforts d'atténuation à long terme et à grande échelle. La FFAR, US Farmers & Ranchers in Action et l'Organisation mondiale des agriculteurs ont mobilisé au moins 15 millions de dollars de financement de PepsiCo, McDonald's, The Nature Conservancy et d'autres organisations pour former AgMission, une initiative mondiale visant à atteindre des émissions de GES agricoles nettes négatives. . L'initiative comprend une grande variété de projets, notamment des tests d'incitations pour que les agriculteurs adoptent des pratiques de santé des sols, l'élaboration d'examens et de méta-analyses sur la recherche intelligente face au climat et l'élaboration d'un cadre de données complet et interopérable pour l'atténuation et l'adaptation au climat. Joins Groundbreaking Effort to Mobilize Agriculture to Fight Climate Change », FFAR, 9 février 2022, https://foundationfar.org/news/the-nature-conservancy-joins-groundbreakingeffort-to-mobilize-agriculture-to-fight-climate -changement/. En outre, la FFAR finance des projets de recherche, des consortiums et des programmes qui visent à améliorer la santé des sols, l'un des six domaines de recherche prioritaires de la fondation. Par exemple, en 2019, la FFAR a accordé environ 746 000 $ (égalés par un montant égal de fonds non fédéraux) à l'Iowa State University pour étudier la meilleure façon d'intégrer les bandes de prairie dans les champs de maïs et de soja afin d'améliorer la santé des sols, l'érosion et la rentabilité des exploitations. La subvention FFAR améliore la santé des sols et augmente la durabilité des exploitations », FFAR, 1er avril 2019, https://foundationfar.org/news/ffar-grant-improves-soil-health-and-increases-farm-sustainability/. En 2021, la FFAR a annoncé un prix de 5 millions de dollars, égalé par Stonyfield Organic et la Fondation Stonyfield, au Wolfe's Neck Center à Freeport, Maine, pour développer OpenTEAM. Cette plate-forme offre aux agriculteurs un meilleur accès aux outils existants et nouveaux pour la mesure du carbone du sol, la tenue de registres, l'analyse et d'autres activités liées à la gestion des sols tout en réduisant la saisie de données par les agriculteurs. "Open Technology Ecosystem for Agricultural Management (OpenTEAM)", FFAR, consulté le 26 octobre 2022, https://foundationfar.org/grants-funding/grants/open-technology-ecosystem-for-agriculturalmanagement-openteam/.
En 2018, la FFAR a accordé une subvention de 50 000 $ à Elm Innovations et à l'Université de Californie, Davis, pour étudier le potentiel des algues rouges, Asparagopsis armata, à réduire les émissions de méthane des bovins laitiers lorsqu'elles sont ajoutées à leur régime alimentaire. La recherche, avec plus de 350 000 $ en fonds de contrepartie et autres contributions, a été la première du genre aux États-Unis. //foundationfar.org/news/ffar-awards-grant-to-reduce-methaneemissions-from-dairy-cattle/. Il a finalement révélé que l'alimentation des vaches laitières en algues rouges réduisait leurs émissions de méthane entérique de plus de 50 %. of Cleaner Production 234 (10 octobre 2019) : 132–38, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.06.193. Depuis la fin du projet, Elm Innovations (maintenant Blue Ocean Barns) a levé près de 27 millions de dollars de financement. 2022, https://www.prnewswire.com/newsreleases/blue-ocean-barns-completes-20-million-series-a-financing-accelerating-solution-to-agriculturalmethane-emissions-301585454.html. En 2022, le ministère californien de l'alimentation et de l'agriculture a approuvé son produit d'algues séchées comme étant généralement considéré comme sûr pour une utilisation comme aide digestive, et la société a conclu des partenariats avec des sociétés telles que Ben and Jerry's, illustrant les avantages à court terme que le financement de la FFAR peut have.Blue Ocean Barns, "Déplacement pour réduire considérablement les émissions de méthane laitier, Ben & Jerry's, Clover Sonoma et Straus Family Creamery signent des accords pour déployer le supplément d'alimentation pour bétail aux algues de Blue Ocean Barns", PR Newswire, 9 mai 2022, https ://www.prnewswire.com/news-releases/moving-todramatically-reduce-dairy-methane-emissions-ben--jerrys-clover-sonoma-and-straus-family-creamery-signagreements-to-roll-out- supplément-alimentaire-pour-bovins-aux-algues-de-blue-ocean-barns-301542264.html.
Pour identifier plus en détail les lacunes potentielles dans le financement de la R&D, nous avons également comparé les niveaux de financement que les pratiques et technologies agricoles ont reçus des programmes NIFA, FFAR et ARPA-E avec leur potentiel d'atténuation du changement climatique. Nous avons estimé les niveaux de financement annuels, moyennés sur la période 2017-2021 et désagrégés par source de financement, à l'aide d'une analyse textuelle des titres et des descriptions des projets. Nous avons omis la NSF en raison des limites des données. Voir l'annexe A pour plus de détails sur les mots-clés utilisés pour catégoriser les projets.
Comme le montre la figure 10, la plus grande partie du financement, environ 28 millions de dollars par an, a été consacrée aux cultures de couverture. Nous estimons que la NIFA, la FFAR et l'ARPA-E ont fourni un total de 15 millions de dollars, 9 millions de dollars, 7 millions de dollars et 7 millions de dollars à des projets sur les plantes-racines améliorées, le travail réduit du sol, l'agriculture de précision et le biochar, respectivement. Toutes les autres technologies et pratiques liées à l'atténuation du changement climatique que nous avons évaluées ont reçu moins de 4 millions de dollars par an. Il s'agit notamment de technologies qui nécessitent une recherche fondamentale et appliquée substantielle pour être étendues, telles que les additifs alimentaires ou les inhibiteurs de nitrification et d'uréase. Selon une analyse distincte du Breakthrough Institute et du Good Food Institute, la NIFA et la FFAR ont également fourni environ 3 millions de dollars par an en subventions pour des projets liés à de nouvelles alternatives à la viande et à d'autres protéines alternatives.Ron et Smith, "American National Competitiveness and the Future de viande."
Dans ce domaine également, toutes les technologies et pratiques n'ont pas reçu le même montant de financement de la NIFA, de la FFAR et de l'ARPA-E par rapport à leur potentiel d'atténuation du changement climatique. La figure 11 montre le montant du financement par tonne métrique de potentiel d'atténuation, sur la base d'estimations du potentiel d'atténuation technique aux États-Unis provenant de diverses sources. Notre analyse ne doit pas être interprétée comme suggérant qu'une pratique ou une technologie particulière a reçu trop ou suffisamment de financement. Au contraire, il montre qu'un déficit de financement de la R&D particulièrement important subsiste pour quelques domaines clés, tels que les plantes-racines améliorées et les additifs alimentaires réduisant le méthane.
Les estimations du potentiel d'atténuation sont tirées de plusieurs sources, détaillées à l'annexe B. Ces estimations reflètent toutes les estimations maximales ou supérieures du potentiel d'atténuation technique aux États-Unis. En tant que tels, ils ne tiennent pas compte de la façon dont les coûts potentiels (par exemple, le coût de la mise en œuvre de pratiques agroforestières comme la culture en couloirs) peuvent limiter l'adoption. Ces sources utilisent différentes méthodes et hypothèses pour estimer le potentiel d'atténuation sur différentes périodes. Par conséquent, les valeurs indiquées sur la figure 11 doivent être considérées comme des approximations et comparées soigneusement les unes aux autres. De plus, la R&D liée à chaque pratique ou technologie peut avoir un impact différent sur son adoption par les agriculteurs, tant aux États-Unis que dans le monde, et donc sur l'atténuation du changement climatique. Par exemple, bien que l'agroforesterie reçoive moins de financement de R&D que les inhibiteurs de nitrification par rapport à son potentiel d'atténuation, une dépense supplémentaire de 1 million de dollars consacrée à la recherche sur l'agroforesterie au lieu des inhibiteurs de nitrification n'aurait pas nécessairement un avantage climatique plus important.
Plusieurs pratiques sont omises de la figure 11, car leur potentiel d'atténuation est mal compris ou très incertain. Par exemple, nous n'avons connaissance d'aucune estimation robuste et représentative au niveau national du potentiel d'atténuation du pâturage régénératif. Nous omettons également l'agriculture sans labour et avec labour réduit, étant donné que les évaluations récentes de ces pratiques sur le potentiel d'atténuation supposent l'absence d'atténuation nette des GES ou concluent que le non-labour ne peut pas être garanti pour réduire le CO2 atmosphérique. Fargione et al., "Natural Solutions climatiques." Cai et al., "Declines in Soil Carbon Storage Under No Tillage."
De plus, la liste des pratiques analysées et présentées dans les figures 10 et 11 n'est pas exhaustive. Par exemple, le financement de projets de recherche axés sur la mesure du carbone du sol, la modélisation de la séquestration du carbone du sol dans différents environnements ou la compréhension de la dynamique de la fixation de l'azote n'est pas inclus. Ces domaines de recherche sont pertinents et importants. Cependant, le large éventail de projets qui relèvent de ces domaines et leur chevauchement avec la recherche sur des pratiques agricoles spécifiques (par exemple, le semis direct ou les cultures de couverture) nous empêche d'estimer le financement à l'aide d'une analyse de texte. Par conséquent, le financement total pour toutes les pratiques n'est pas équivalent au niveau total de financement pour l'atténuation du changement climatique présenté dans les sections ci-dessus.
Les agences et programmes fédéraux de R&D fournissent un soutien essentiel à la recherche fondamentale et appliquée nécessaire pour faire progresser l'atténuation et l'adaptation au changement climatique dans l'agriculture. Pourtant, les niveaux totaux de financement de la R&D agricole ont stagné, le financement de la recherche axée sur la productivité a diminué et plusieurs domaines d'atténuation du climat (notamment le méthane entérique) reçoivent un financement de R&D particulièrement faible par rapport à leur potentiel d'atténuation. De nombreuses options sont disponibles pour renforcer les programmes de R&D afin de combler ces lacunes.
Le Farm Bill, dont le renouvellement est prévu en 2023, détermine les niveaux de financement obligatoires pour plusieurs programmes de recherche. Il a historiquement assuré le financement obligatoire du FFAR et de l'OREI. Le Farm Bill de 2018 a fourni à OREI un financement obligatoire, le portant à 50 millions de dollars au cours de l'exercice 23. Il l'a également ajouté à la base de référence permanente, l'incluant effectivement par défaut dans les futurs Farm Bills et offrant aux chercheurs une plus grande prévisibilité et assurance du financement. Le projet de loi de 2018 prévoyait également 185 millions de dollars de financement obligatoire pour le FFAR, bien qu'il ne l'ait pas ajouté au niveau de référence.
Au-delà du Farm Bill, des opportunités supplémentaires pour améliorer l'innovation dans l'agriculture intelligente face au climat peuvent être trouvées dans le processus d'affectation des crédits et dans la législation autonome. Le cycle annuel d'affectation des crédits permet aux décideurs politiques de financer la R&D agricole intelligente face au climat et d'affecter des fonds supplémentaires aux zones sous-financées. De plus, le Congrès a déjà proposé une législation autonome pour renforcer la R&D agricole. Par exemple, en 2021, les sénateurs Dick Durbin (D-Ill.) et Jerry Moran (R-Kan.) ont présenté l'America Grows Act au Sénat, tout comme les représentants Cheri Bustos (D-Ill.-17), Jimmy Panetta ( D-Calif.-20), et Kim Schrier (D-Wash.-8) à la Chambre. Le projet de loi proposait d'augmenter le financement des agences de recherche agricole de l'USDA de 5% par an sur une base ajustée à l'inflation. Le projet de loi a été calqué sur le 21st Century Cures Act, qui, lors de son adoption en 2016, a augmenté le financement du NIH. L'adoption de ce projet de loi ou d'un projet de loi similaire contribuerait grandement à accroître la capacité de R&D afin de mieux relever les innombrables défis auxquels le système agricole est confronté.
De plus, plusieurs changements administratifs pourraient faire progresser la R&D intelligente face au climat. En plus d'orienter les financements vers des domaines de recherche négligés, l'USDA devrait améliorer le niveau de détail et la transparence des données qu'il fournit sur les projets de R&D agricole. Une base de données centralisée et consultable des dépenses de R&D dans les agences et programmes (y compris les subventions ainsi que la recherche intra-muros) offrirait plus d'accessibilité et de transparence. Cela faciliterait non seulement des analyses telles que celles présentées ci-dessus, mais pourrait également aider les chercheurs et les administrateurs de programme, qui doivent coordonner leur travail avec celui d'autres programmes de recherche. Dans le cadre de cet objectif, l'USDA devrait viser à rendre plus transparentes les données sur la façon dont l'ARS dépense son budget. Sans données sur le financement ou les dépenses au niveau du projet, il n'est pas possible d'estimer avec précision les dépenses de l'ARS pour l'atténuation du changement climatique ou d'autres domaines. En outre, les agences de R&D devraient catégoriser plus en détail les financements intra-muros et extra-muros ; par exemple, ils pourraient établir des mots clés cohérents entre les agences et les programmes utilisés pour indiquer si un projet est lié à l'atténuation du changement climatique, à l'adaptation au climat, à la croissance de la productivité ou à d'autres problèmes.
Le Congrès et l'USDA ont récemment élargi leur soutien à l'adoption de pratiques agricoles intelligentes face au climat. La loi sur la réduction de l'inflation a fourni environ 20 milliards de dollars de financement aux programmes de conservation qui fournissent aux agriculteurs une assistance financière et technique pour adopter des pratiques et des technologies bénéfiques pour l'environnement. "Inflation Reduction Act Investment in FPAC Programs," USDA Farmers.gov, consulté le 26 octobre 2022 https://www.farmers.gov/inflation-reduction-investments. L'USDA a également annoncé 2,8 milliards de dollars de subventions pour des partenariats pour des produits intelligents face au climat, soit 70 projets qui visent à élargir les marchés des produits intelligents face au climat produits aux États-Unis. Ces efforts devraient accroître l'adoption des pratiques intelligentes face au climat existantes et conduire à une meilleure quantification de leurs impacts sur le climat.Emily Bass, "The USDA's Latest Investments in Climate-Smart Agriculture Are Just A Start," The Breakthrough Institute, 28 septembre 2022, https://thebreakthrough.org/issues/food-agriculture-environment/the-usdaslatest-investments-in-climate-smart-agriculture-are-just-a-start.
Malgré ces efforts, ni l'Inflation Reduction Act ni les Partnerships for Climate-Smart Commodities ne fournissent un financement substantiel pour les activités de R&D essentielles. La recherche financée par des agences telles que NIFA, ARS et FFAR sous-tend la capacité des États-Unis à décarboniser l'agriculture. Sans elle, les producteurs agricoles n'auront pas accès aux outils, technologies et pratiques nouveaux et améliorés nécessaires pour minimiser leur empreinte carbone. En fin de compte, un système fédéral de R&D agricole robuste est nécessaire pour soutenir l'innovation intelligente face au climat.
Dan Blaustein-Rejto est le directeur du programme Alimentation et agriculture de Breakthrough.
Emily Bass est directrice adjointe des politiques fédérales pour le programme Alimentation et agriculture de Breakthrough
Guido Nunez-Mujica est un scientifique principal des données chez Breakthrough
Jasmine Yu a terminé son doctorat. en biochimie de la Texas A&M University, où elle a étudié les processus génétiques et moléculaires du développement du prometteur sorgho, une culture de biocarburants.
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