Adapted methods to quantify, predict and mitigate enteric methane in sub-Saharan Africa

Abstract

L’élevage de ruminants en Afrique subsaharienne (ASS) est pratiqué dans divers systèmes de production: systèmes mixtes agriculture-élevage, pastoraux, agropastoraux, intensifs des petits exploitants, et commerciaux intensifs de production de lait ou de viande (Vall et al., 2014). Les races locales de ruminants sont favorisées dans ces systèmes en raison de leur capacité à s’adapter aux conditions climatiques, alimentaires et sanitaires en contexte tropical. L’alimentation des ruminants en ASS se base principalement sur une diversité de ressources fourragères: les fourrages naturels herbacés et ligneux (Zornia glochidiata, Pennisetum pedicellatum, Combretum glutinosum, Sclerocarya birrea), les fourrages cultivés d’espèces herbacées et ligneuses (Panicummaximum, Brachiaria ruziziensis, Leucaena leucocephala, Gliricidia sepium) et les coproduits agricoles (pailles, tourteaux, sons). Les gaz à effet de serre (GES) émis pendant la production de ressources alimentaires sont essentiellement le CO2 et le N2O (Gerber et al., 2013) tandis que l’utilisation de ces ressources par l’animal est à l’origine d’émissions de méthane entérique (eCH4) essentiellement, de CO2, de CH4 et de N2O issus de la dégradation des déjections. Le secteur agricole (agriculture et élevage) de l’ASS contribue à 12 % des émissions mondiales de méthane (CH4) dont 71 % de eCH4 (Climatewatch, 2020). Selon la FAO (2023), l’élevage de ruminants dans cette région engendre une émission de eCH4 élevée lorsqu’elle est rapportée à la quantité de produits, due à la faible efficience alimentaire des animaux. Les intensités d’émissions de eCH4 sont par exemple de 58 g/kg lait en Afrique contre 24 g/kg lait en Asie et 17 g/kg lait en Europe de l’Ouest (GIEC, 2019). Several methods have been proposed for in vivo measurement, prediction and mitigation of ruminant enteric methane (eCH4) emissions. Most of these methods are expensive, technically complex and not adapted to the specificities of livestock systems in Sub-Saharan Africa (SSA). This review aims to analyze the different individual measurement techniques according to farming conditions in SSA. In vivo measurement techniques include the respiratory chamber, the ventilated hood, the GreenFeed system (C-Lock) and sulfur hexafluoride as a tracer. They are discussed and classified according to their field of application. The eCH4’s indirect measurement approaches rely on proxies (or predictors) derived from different biological matrices. In SSA, the proxies likely to be used in the various rearing conditions are the characteristics of intake (quantity, composition), milk (quantity, global composition estimated by MIR spectra), faeces (archeols, global composition estimated by SPIR spectra) or exhaled gases. Furthermore, potential eCH4 mitigation strategies adapted to SSA include 1) the use of tree legumes, by-product-based concentrates, crop co-products and residues, and preserved forages; 2) grazing improvement; 3) replacement of unproductive animals; 4) maintaining of animal good health; and 5) reducing of females first calving age.