L’agriculture et l’élevage participent aux émissions de gaz à effet de serre (GES) directement du fait de la consommation d’engrais azotés, responsable de l’émission de N2O, et du fait de l’alimentation des ruminants, responsable de l’émission de CH4. L’émission de méthane est aussi alimentée par les différents modes de gestion des déchets d’élevage (épandage, …).
L’émission de CO2 peut être imputée au secteur de production agricole, directement en fonction de l’utilisation du sol, et indirectement par les consommations intermédiaires (carburant, …). Enfin, au même titre que la forêt, l’agriculture est un puits de carbone.

Dans l’autre sens, l’agriculture est fortement dépendante des conditions climatiques (concentration de l’atmosphère en gaz carbonique, température, système hydrique, stabilité temporelle des conditions climatiques), qui pourraient alors modifier ou déplacer les systèmes de production. Partant d’expériences de modélisation intégrant éléments techniques et politiques économiques à différentes échelles (régionales et nationales), deux voies pourraient être approfondies ou explorées :
1 – l’évaluation des impacts d’une double relation climat – agriculture sur la production agricole et sur les émissions directes de GES
2 – la compatibilité des politiques agricoles et des politiques de l’environnement affectant le secteur.

Les recherches ont été menées sur la France, et les modèles développés ont ensuite été utilisés pour l’Union Européenne.