La production de viande a un impact sur la planète, mais toutes les méthodes ne se valent pas. L'élevage porcin émet du méthane et du protoxyde d'azote issus des déjections et de la production d'aliments pour le bétail, tandis que la viande cultivée génère principalement du dioxyde de carbone lié à la consommation d'énergie. L'élevage porcin a réduit ses émissions au fil des ans, mais sa dépendance à l'égard du bétail et des surfaces agricoles demeure un défi. La viande cultivée, produite à partir de cellules dans des bioréacteurs, élimine totalement les émissions de méthane et présente des émissions de gaz à effet de serre plus faibles lorsqu'elle est alimentée par des énergies renouvelables.
Points clés :
- Élevage porcin : Émet 6 à 12 kg d'éq. CO₂ par kg de viande, principalement via l'alimentation animale et les déjections.
- Viande cultivée : Émet 3,3 à 4,7 kg d'éq. CO₂ par kg avec les méthodes actuelles, avec un potentiel de réduction supplémentaire grâce aux énergies renouvelables.
- Utilisation des sols et de l'eau : La viande cultivée consomme moins de terres et d'eau, offrant une alternative plus propre.
- Dépendance énergétique : Les émissions de la viande cultivée dépendent fortement du mix énergétique, à la différence de l'élevage porcin.
Comparaison rapide :
| Facteur | Élevage porcin | Viande cultivée |
|---|---|---|
| Émissions de GES (kg éq. CO₂/kg) | 6–12 | 3,3–4,7 |
| Méthane et protoxyde d'azote | Élevés | Nuls |
| Utilisation des sols (m²a) | Élevée | Faible |
| Consommation d'eau (litres/kg) | ~5 988 | Plus faible |
| Demande énergétique (MJ/kg) | Modérée | Élevée |
La viande cultivée s'avère prometteuse pour réduire les émissions et l'utilisation des ressources, mais son impact maximal dépend de l'accès à une énergie propre. L'élevage porcin a progressé mais reste confronté à des contraintes inhérentes au cheptel et à l'occupation des sols.
Émissions de gaz à effet de serre : comparaison entre viande cultivée et élevage porcin
CE Delft | ACV de la production de viande cultivée à l'horizon 2030
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Que sont les gaz à effet de serre et comment sont-ils mesurés ?
Les gaz à effet de serre sont des composants de l'atmosphère qui piègent la chaleur, perturbant ainsi le bilan énergétique de la Terre — un processus appelé forçage radiatif. Cette chaleur piégée constitue un moteur majeur du réchauffement climatique et du dérèglement du climat. Dans le domaine de la production alimentaire, les principaux gaz à effet de serre préoccupants sont le dioxyde de carbone (CO₂), le méthane (CH₄) et le protoxyde d'azote (N₂O).
Chacun de ces gaz se comporte différemment dans l'atmosphère. Par exemple, le dioxyde de carbone persiste pendant des milliers d'années, entraînant un effet de réchauffement durable. Le méthane, en revanche, a une durée de vie beaucoup plus courte, d'environ 12 ans, tandis que le protoxyde d'azote persiste pendant plus de 100 ans et présente un potentiel de réchauffement par molécule considérablement plus élevé que les deux autres gaz [1].
Pour faciliter les comparaisons entre ces gaz, les scientifiques utilisent une unité standardisée appelée kg éq. CO₂ (kilogrammes d'équivalent dioxyde de carbone). Cette unité repose sur le potentiel de réchauffement global à 100 ans (PRG100), qui mesure l'effet de réchauffement d'une émission ponctuelle sur un siècle [1]. Par exemple, le méthane présente un potentiel de réchauffement environ 27 à 30 fois supérieur à celui du CO₂, et le protoxyde d'azote est approximativement 273 fois plus puissant.
« Les différents gaz se distinguent tant par la mesure dans laquelle ils modifient le bilan énergétique atmosphérique (forçage radiatif), induisant ainsi un réchauffement, que par leur durée de persistance dans l'atmosphère. » – JL Lynch et R Pierrehumbert, Université d'Oxford [1]
Dans la production alimentaire, les émissions de gaz à effet de serre sont généralement évaluées par le biais de l'empreinte carbone, qui calcule les émissions par unité d'aliment produit, souvent exprimées en kg éq. CO₂ par kilogramme de viande. Cette méthode permet des comparaisons directes entre différentes sources de protéines, telles que le porc et la viande cultivée. Toutefois, bien que l'éq. CO₂ constitue un outil précieux, il présente des limites. Il ne prend pas pleinement en compte l'évolution des gaz dans le temps ni les effets cumulatifs des émissions continues de dioxyde de carbone [1]. Cette approche méthodologique sert de base pour comparer les émissions issues de l'élevage porcin et de la production de viande cultivée dans les sections suivantes.
Émissions de gaz à effet de serre dans l'élevage porcin
Sources d'émissions dans l'élevage porcin
L'élevage porcin génère des émissions de gaz à effet de serre à différents stades, mais son profil diffère sensiblement de celui des autres filières d'élevage. Contrairement aux bovins et aux ovins, les porcs possèdent un estomac simple, ce qui signifie qu'ils ne produisent pas de méthane entérique par éructation. Il s'agit d'un avantage majeur par rapport aux ruminants. Le Dr Frank Mitloehner, directeur du CLEAR Center, souligne cette distinction : « Les porcins sont naturellement moins problématiques que les autres animaux d'élevage, car ils ne génèrent pas d'émissions entériques » [2].
Les principales sources d'émissions dans l'élevage porcin sont la production d'aliments pour animaux et la gestion des déjections. La production d'aliments introduit du carbone et de l'azote dans le système : le carbone provient des glucides des céréales et l'azote des sources de protéines. Les porcs participent au cycle du carbone biogénique : les cultures absorbent le CO₂ atmosphérique, qui est ensuite réémis par la respiration des animaux et la décomposition du lisier.
La gestion des déjections représente toutefois le premier poste d'émissions dans l'élevage porcin. Lorsque le lisier est stocké dans des lagunes ouvertes ou des fosses non couvertes, il fermente et libère directement du méthane dans l'atmosphère. Le recours à des méthodes de stockage et de traitement appropriées est donc essentiel pour réduire ces émissions.
Empreinte carbone de l'élevage porcin
La filière porcine a accompli des progrès notables dans la réduction de son impact environnemental. Au cours des 50 dernières années, les émissions de carbone par livre de porc ont diminué de 7,7 %. Parallèlement, les producteurs ont significativement réduit leur consommation de ressources : l'utilisation des sols de 75,9 %, celle de l'eau de 25,1 % et celle de l'énergie de 7 % [2]. Ces gains d'efficacité résultent de la sélection génétique de porcs plus performants et de la mise en œuvre de meilleures pratiques d'élevage.
L'empreinte carbone de l'élevage porcin varie selon les méthodes de gestion des déjections. Les exploitations utilisant des fosses ouvertes traditionnelles ont tendance à émettre davantage de gaz à effet de serre que celles équipées de digesteurs anaérobies, qui captent le méthane pour le valoriser en énergie. Dans l'ensemble du secteur agricole, la gestion des effluents d'élevage constitue un facteur majeur d'émissions, la filière représentant 11 % du total des émissions directes de gaz à effet de serre [2]. Ces données servent de référence pour comparer l'empreinte carbone de la viande cultivée par rapport à celle de l'élevage porcin dans les analyses ultérieures.
Émissions de gaz à effet de serre dans la production de viande cultivée
Sources d'émissions dans la production de viande cultivée
Contrairement à l'élevage porcin, qui présente diverses sources de gaz à effet de serre (GES), les émissions issues de la viande cultivée sont principalement liées à la consommation d'énergie. Les bioréacteurs utilisés pour la culture cellulaire doivent maintenir une température constante d'environ 37°C, ce qui exige des apports considérables en chauffage, refroidissement et agitation. Comme l'explique Ed Steele, cofondateur de Hoxton Farms :
« Une grande partie [de l'intensité énergétique] consiste simplement à faire fonctionner les bioréacteurs qui, généralement pour les cultures de cellules de mammifères, doivent être maintenus à une température similaire à celle d'un organisme dans lequel les cellules se développent habituellement » [4].
D'autres émissions proviennent de la production d'intrants essentiels, tels que l'isolat de protéines de soja, ainsi que des infrastructures industrielles de fabrication, notamment les bioréacteurs en acier inoxydable et les centrifugeuses. L'empreinte carbone de la production de soja varie en fonction de son origine géographique. À titre d'exemple, le soja issu des États-Unis présente généralement une empreinte carbone plus faible que le soja provenant de Chine [3].
L'une des caractéristiques notables de la viande cultivée réside dans ses rejets minimes de méthane et de protoxyde d'azote. La quasi-totalité de ses émissions est constituée de dioxyde de carbone (CO₂) généré par la consommation énergétique. Il s'agit d'une distinction fondamentale, dans la mesure où les émissions de méthane provenant du bétail s'avèrent bien plus complexes à réduire. Christopher Bryant, chercheur à la Bath University, souligne ce point :
« Tant qu'il y aura des vaches, elles produiront toujours du méthane. Mais ce n'est pas le cas de l'énergie, pour laquelle nous pouvons évidemment atteindre zéro émission » [4].
Cette dépendance à l'énergie constitue un paramètre déterminant dans l'évaluation de l'empreinte carbone globale de la viande cultivée.
Empreinte carbone de la viande cultivée
La production à grande échelle de viande cultivée se concrétise rapidement. Bene Meat Technologies prévoit d'ouvrir une unité industrielle fin 2025, dotée d'une capacité de production de 400 à 600 kg par jour. Une analyse du cycle de vie (ACV) menée pour cette installation, employant du soja provenant des États-Unis et le mix énergétique tchèque de 2024, évalue les émissions à 4,7 kg d'équivalent CO₂ par kilogramme de viande cultivée [3]. En intégrant des panneaux solaires pour accroître de 30 % la part d'énergie renouvelable et en adoptant un mix électrique post-2030, les émissions pourraient descendre à 3,3 kg d'équivalent CO₂ par kilogramme [3].
Si la production de viande cultivée est entièrement alimentée par des énergies renouvelables, elle pourrait réduire les impacts sur le réchauffement climatique jusqu'à 80 %. Des études techno-économiques réalisées par CE Delft pour le Good Food Institute suggèrent que cela entraînerait une réduction de 52 % des émissions par rapport au porc conventionnel [4]. Cependant, il convient de noter que si les combustibles fossiles ne représentent qu'environ 20 % des émissions dans les chaînes d'approvisionnement en viande traditionnelles, la forte intensité énergétique de la viande cultivée implique que son empreinte carbone dépend fortement du mix énergétique utilisé.
Comparaison directe : viande cultivée vs élevage porcin
Tableau comparatif des données d'émissions
Voici une comparaison directe des émissions de gaz à effet de serre (GES), de l'utilisation des sols et de la demande énergétique entre la viande cultivée et le porc conventionnel :
| Méthode de production | Émissions de GES (kg CO₂ éq./kg) | Utilisation des sols (m²a) | Demande énergétique (MJ/kg) |
|---|---|---|---|
| Viande cultivée (standard) | 4.7 [3] | 2.4 [3] | 79.7 [3] |
| Viande cultivée (optimisée) | 3.3 [3] | - | 61.5 [3] |
| Porc conventionnel | Principalement supérieur [3] | - | - |
Dans le scénario standard, la viande cultivée produite avec du soja d'origine américaine et un mix électrique de 2024 génère 4.7 kg CO₂ éq. par kilogramme. Néanmoins, en mettant en œuvre les améliorations identifiées, les émissions diminuent à 3.3 kg CO₂ éq. par kilogramme dans le scénario optimisé [3].
Ces données proviennent de l'installation à l'échelle industrielle de Bene Meat Technologies, capable de produire 400 à 600 kg de viande cultivée par jour. Contrairement aux modèles théoriques, cela repose sur des données opérationnelles réelles, offrant une vision plus claire du potentiel de réduction des émissions de la viande cultivée [3].
Potentiel de réduction des émissions
Les chiffres ci-dessus révèlent dans quelle mesure la viande cultivée pourrait réduire considérablement les émissions par rapport au porc conventionnel. L'élevage pastoral et industriel est responsable de 14.5 % à 16.5 % des émissions mondiales anthropiques d'équivalent CO₂ [3]. Si les pratiques actuelles persistent, le secteur de l'élevage pourrait consommer 49 % du budget mondial de CO₂ éq. requis pour limiter le réchauffement à 1.5 °C d'ici 2030 [3].
Le passage à la viande cultivée, en particulier dans le scénario optimisé, réduit les émissions à 3.3 kg d'éq. CO₂ par kilogramme lorsqu'elle est alimentée par des énergies renouvelables. Cette transition offre aux consommateurs un moyen concret de réduire leur empreinte carbone [3].
L'un des avantages clés de la viande cultivée réside dans sa dépendance à l'électricité plutôt qu'à un élevage émetteur de méthane. À mesure que le réseau énergétique britannique devient plus vert, les émissions issues de la production de viande cultivée diminueront naturellement. Il s'agit d'un atout que l'élevage traditionnel ne peut égaler, les émissions de méthane faisant intrinsèquement partie du processus [3]. À mesure que des sources d'énergie plus propres alimentent la production, l'avantage environnemental de la viande cultivée se renforce d'autant plus.
Facteurs influençant la production de gaz à effet de serre
Variables dans l'élevage porcin
En matière d'élevage porcin, les émissions sont principalement entraînées par deux domaines clés : la production d'aliments pour le bétail et l'utilisation des sols. Près de 80 % des terres agricoles habitables du monde sont utilisées pour cultiver des plantes fourragères telles que le soja et le maïs [3]. L'ampleur considérable de cette activité agricole fait de la production d'aliments pour animaux un contributeur majeur aux émissions de gaz à effet de serre.
Un autre facteur déterminant est la gestion du lisier. Une mauvaise gestion des déjections entraîne une hausse des émissions de méthane et de protoxyde d'azote, deux gaz à effet de serre puissants [3]. Ces émissions soulignent les défis environnementaux associés aux pratiques traditionnelles d'élevage porcin.
Variables dans la viande cultivée
La viande cultivée présente quant à elle un ensemble différent de facteurs d'émission. Deux éléments principaux se distinguent : l'origine et la production de l'isolat de protéine de soja (SPI) ainsi que les sources d'énergie utilisées dans la production. Selon The International Journal of Life Cycle Assessment, le SPI représente le « point chaud environnemental le plus significatif » de la production de viande cultivée [3]. L'impact environnemental varie selon que le soja provient des États-Unis, de Chine ou des Pays-Bas, chaque région appliquant des pratiques agricoles et des chaînes d'approvisionnement différentes.
Les sources d'énergie jouent également un rôle crucial. Le mix électrique alimentant les installations de production influe considérablement sur les émissions. Par exemple, au sein de l'usine à échelle industrielle de Bene Meat Technologies, l'utilisation du mix électrique tchèque de 2024 et de soja d'origine américaine a généré des émissions de 4.7 kg d'éq. CO₂ par kilogramme de viande cultivée. En passant aux énergies renouvelables et en optimisant les intrants, ce chiffre est tombé à 3.3 kg d'éq. CO₂ par kilogramme [3]. À mesure que le réseau énergétique britannique continue d'intégrer une part croissante d'énergies renouvelables, les émissions de la viande cultivée devraient encore diminuer — un niveau d'adaptabilité que l'élevage porcin traditionnel peine à égaler.
L'efficacité de production constitue un autre aspect critique. Des paramètres tels que les taux de conversion des nutriments, la consommation de milieu et les taux de non-conformité (actuellement d'environ 20 % à l'échelle pilote [3]) influent tous sur l'empreinte carbone. Les installations telles que celles de Bene Meat, capables de produire 400 à 600 kg par jour [3], utilisent des bioréacteurs régulés fonctionnant à 37 °C avec des cycles de croissance constants de 4 à 5 jours [3]. Ce niveau de maîtrise se traduit par des émissions prévisibles, à la différence de la variabilité observée dans l'élevage porcin. Ces gains d'efficacité font de la viande cultivée une alternative plus stable et potentiellement moins émettrice que la production porcine conventionnelle.
Autres impacts environnementaux
La viande cultivée présente des avantages au-delà de la seule réduction des émissions de gaz à effet de serre, en répondant à des enjeux majeurs tels que l'utilisation des sols, la consommation d'eau et la biodiversité. Ces facteurs mettent en évidence des contrastes marqués entre la viande cultivée et l'élevage porcin traditionnel.
L'utilisation des sols représente l'une des différences les plus significatives. Actuellement, l'élevage occupe pas moins de 83 % des terres agricoles mondiales [5]. Cette situation est principalement due aux besoins en cultures fourragères telles que le soja et le maïs, ainsi qu'à la surface requise pour le bétail. Même si l'élevage porcin est plus efficace que l'élevage bovin, il mobilise encore des ressources foncières considérables. La viande cultivée modifie cette équation. Une étude publiée dans The International Journal of Life Cycle Assessment indique que la viande cultivée s'avère trois fois plus efficace pour convertir les matières végétales en viande par rapport à l'élevage conventionnel [5]. Ce rendement permettrait de libérer de vastes étendues agricoles au profit du captage de carbone ou de la restauration de la biodiversité, répondant directement à la perte d'habitats naturels. De plus, cette diminution de l'emprise foncière réduit la pression sur les ressources en eau.
La consommation d'eau constitue un autre domaine dans lequel la viande cultivée est susceptible de faire une différence majeure. La production de 1 kg de porc requiert un volume impressionnant de 5 988 litres d'eau — soit près de cinq fois plus que le maïs et plus de 20 fois plus que la pomme de terre [6]. Alors que l'élevage représente 41 % de l'utilisation mondiale des eaux vertes et bleues [5], la pression exercée sur les ressources en eau douce demeure critique. Élaborée dans des environnements contrôlés, la viande cultivée pourrait diminuer de façon substantielle la consommation d'eau comparativement aux viandes conventionnelles [5]. Néanmoins, l'ampleur exacte de ces économies dépendra des méthodes de production et des sources d'énergie retenues.
La perte de biodiversité constitue également une préoccupation majeure. Selon The International Journal of Life Cycle Assessment, l'élevage a un impact négatif disproportionné sur la biodiversité par rapport aux autres filières agroalimentaires [5]. L'élevage porcin contribue à la déforestation, à la destruction des habitats naturels et à la pollution azotée issue des effluents. La viande cultivée, en revanche, est cultivée dans des bioréacteurs, ce qui supprime le recours aux lisiers et réduit les flux de déchets dangereux [5]. En remplaçant de vastes terres agricoles par des installations de production compactes, la viande cultivée pourrait contribuer à préserver les habitats naturels, offrant un soutien indispensable à la conservation de la faune sauvage et à la santé des écosystèmes.
Conclusion
La viande cultivée présente une empreinte de gaz à effet de serre nettement inférieure à celle de l'élevage porcin traditionnel. À titre de comparaison, l'élevage de porcs au Royaume-Uni émet en moyenne 7 kg d'éq. CO₂ par kilogramme, avec une fourchette de 6 à 12 kg d'éq. CO₂/kg, en grande partie en raison de la gestion des effluents et de la production d'aliments pour le bétail [7][8].
En comparaison, la viande cultivée affiche des émissions de seulement 1,5 à 3,5 kg d'éq. CO₂ par kilogramme, soit une réduction de 70 à 95 %. Grâce aux progrès des énergies renouvelables, cette valeur pourrait descendre en dessous de 1 kg d'éq. CO₂/kg [9][10][11][12]. Ces réductions mettent en lumière son potentiel en tant qu'acteur clé dans le développement de sources de protéines plus durables au Royaume-Uni.
Au-delà des émissions, la viande cultivée répond également à d'autres enjeux environnementaux. Elle nécessite nettement moins de terres et d'eau tout en éliminant les problèmes de pollution par les lisiers, s'imposant ainsi comme une alternative plus propre sur de multiples plans.
Bien que les méthodes actuelles de production pilote requièrent une énergie substantielle, le passage à l'échelle industrielle pourrait rapprocher les émissions de zéro. Cette transition vers des protéines à faibles émissions n'est plus un objectif lointain, mais une réalité émergente. Pour une analyse approfondie de cette technologie, consultez notre guide sur les défis et solutions de la viande cultivée.
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FAQ
Pourquoi l'élevage porcin émet-il du méthane si les porcs n'en éructent pas ?
L'élevage porcin contribue aux émissions de méthane principalement par le biais de la gestion du lisier et des processus de fermentation. Contrairement aux bovins et autres ruminants, les porcs produisent très peu de méthane au cours de la digestion, ce qui signifie que leurs émissions ne sont pas liées à l'éructation.
Dans quelle mesure la viande cultivée est-elle durable si des énergies non renouvelables sont utilisées ?
L’impact environnemental de la viande cultivée dépend largement du type d’énergie alimentant sa production. En cas d’utilisation d’électricité d’origine non renouvelable, l’empreinte carbone pourrait augmenter fortement, égalant ou dépassant potentiellement celle de la viande traditionnelle. Pour réduire véritablement les émissions de gaz à effet de serre, le recours aux sources d’énergie renouvelable est indispensable.
Que signifie « kg éq. CO₂ » pour l’empreinte des aliments ?
« Kg éq. CO₂ » signifie kilogrammes d’équivalent dioxyde de carbone, une unité standardisée permettant de mesurer les émissions de gaz à effet de serre. Elle prend en compte l’ensemble des gaz qui contribuent au réchauffement climatique, tels que le méthane et le protoxyde d’azote, en convertissant leur impact en une quantité équivalente de CO₂. Cela facilite la comparaison de l’effet climatique de différentes émissions sur une échelle unique.
