Les algues peuvent-elles réduire les émissions de méthane des ruminants ?

En 2019, une série d’articles scientifiques a fait grand bruit dans le monde agricole : une espèce d’algue rouge Asparagopsis sp. permet de réduire la quantité de méthane émise par les vaches jusqu’à 90% lorsqu’elle est incluse dans leur alimentation. Le début de plusieurs années de recherche sur cette thématique dont nous vous livrons les principaux axes dans cet article.

Pour bien comprendre la thématique et le rôle que peuvent jouer les algues dans la réduction du méthane entérique, il est important de savoir que celui-ci est produit par les bactéries contenues dans le rumen de la vache (le premier estomac des ruminants). Certaines voies métaboliques de ces bactéries, nécessaires pour la digestion chez l’animal, conduisent à la production de méthane qui ensuite éructé et se retrouve dans l’atmosphère.

Les algues contiennent différentes molécules avec un pouvoir antiméthanogène

Les algues évoluent dans le milieu marin qui contient, comme le milieu terrestre, son lot de champignons, bactéries, virus. Les algues ont donc développé toute une série de molécules leur permettant de se défendre, notamment contre les bactéries : dérivés halogénés, dérives phénoliques, polysaccharides, terpènes et terpénoïdes, dérivés d’acides gras, pigments, etc.

Dans le cas de la réduction du méthane, ce sont surtout les dérivés halogénés et les polyphénols qui montrent des effets intéressants. Le mode d’action des dérivés halogénés consiste plutôt en un détournement des voies métaboliques de la digestion qui conduisent habituellement à la production de méthane. C’est ce type de molécules qui est retrouvé dans l’espèce Asparagopsis sp. qui contient des teneurs importantes en bromoforme. De leur côté, les polyphénols (ex : phlorotannins) vont agir directement sur les bactéries avec un effet antibactérien fort.

Des résultats in vitro intéressants

Différentes études scientifiques ont étudié l’effet des algues sur la réduction de méthane in vitro à l’aide de fermenteurs contenant du jus de rumen et pouvant mimer la digestion dans cet organe. Asparagopsis sp. a bien sûr fait l’objet du plus grand nombre de publications. Dans les dernières années, de nouvelles publications sont apparues sur d’autres espèces d’algues notamment des brunes (Ascophyllum nodosum, Saccharina latissima, Alaria esculenta, Fucus sp., etc.) et quelques rouges (Chondrus crispus, Grarcilaria sp., etc.).

Les critères qui sont regardés dans le cadre de ces essais sont, bien sûr, la réduction de la production de méthane mais également l’impact sur la digestion, particulièrement la production d’acide gras volatils (AGV), source indispensable d’énergie pour les ruminants. En effet, la réduction de méthane entérique est intéressante si elle n’entraine pas une perturbation trop importante de la digestion qui pourrait nuire au bien-être des animaux ainsi que de leurs performances.

Les résultats in vitro sont, bien sûr, variables en fonction des espèces. Asparagopsis sp. est l’espèce pour laquelle on observe une plus grande réduction de méthane (jusqu’à 100%) en fonction du taux d’incorporation appliqué. En revanche et notamment pour les taux les plus élevés, Asparagopsis sp. impacte négativement la digestion avec une réduction de la production d’AGV.

Pour les autres espèces testées, les résultats sont très variables en fonction de l’espèce et du taux d’incorporation (de 6 à 100%). L’impact sur la digestion est également variable selon les mêmes critères.

Un passage à l’in vivo plus difficile

Malgré des résultats in vitro intéressants, ceux-ci ne sont pas systématiquement retrouvés lors du passage in vivo. Asparagopsis sp. permet bien de réduire le méthane des bovins allaitants (jusqu’à 98%) avec néanmoins un impact sur la digestion des animaux. C’est de loin, l’espèce la plus intéressante sur cette thématique bien que ces effets n’aient pas toujours été retrouvés chez les vaches laitières et les petits ruminants.

Les autres espèces (Ex : Chondrus crispus, Saccharina latissima, Fucus serratus) qui ont été testées in vivo reproduisent peu les effets observés in vivo. Le CEVA a mené, en collaboration avec différents partenaires du secteur, un projet (https://www.ceva-algues.com/document/le-projet-methalgues/) où des résultats similaires ont été trouvés.

Quelles perspectives pour les algues dans la réduction du méthane ?

A l’heure actuelle, l’espèce d’algue la plus prometteuse pour réduire le méthane produit par les ruminants est Asparagopsis sp. En effet, c’est l’espèce qui montre les effets de réduction les plus importants et surtout qui sont reproduits à l’échelle in vivo. Cependant, avant cette découverte, cette espèce était cultivée que marginalement. Même si de nombreuses start-ups se sont lancées dans sa culture en mer ou à terre (Ex : Blue Ocean Barns, CH4Global, Voltagreen Tech, Algues & Mer), sa production à grande échelle n’est toujours pas assurée pour pouvoir nourrir l’ensemble du cheptel mondial.

Une question logistique se pose également pour que l’ingestion de l’algue soit réalisée dans des conditions optimales. En effet, pour être sûr de son ingestion, la distribution de l’algue se fait à l’auge dans les bâtiments d’élevage. Cependant, les bovins passent une partie de leur temps dans les pâtures avec des périodes exclusivement à l’extérieur où il reste compliqué de contrôler l’alimentation qui se fait en groupe lorsqu’un complément à l’herbe est apporté.

Enfin, des analyses restent nécessaires quant à la molécule du bromoforme pour déterminer ses potentielles conséquences sur l’animal et dans l’environnement. Les premières études portant sur les résidus de bromoforme dans les produits animaux (lait, viande) montrent une absence de ceux-ci, indispensable pour rassurer le consommateur. En revanche, des études restent nécessaires pour évaluer l’impact environnemental de cette molécule notamment dans l’atmosphère et sur la couche d’ozone. De même l’innocuité pour les animaux reste à montrer ainsi que l’action sur le long terme de cette molécule dans la réduction du méthane entérique : en effet, le microbiome du rumen s’adapte aux conditions qui lui sont données. Il est donc possible que des voies métaboliques parallèles se développent dans le temps conduisant à une remontée de la production de méthane.

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