Les émissions du protoxyde d’azote d’origine agricole sont en hausse

Le protoxyde d’azote (N₂O) est, en importance, le troisième gaz à effet de serre de longue durée, après le dioxyde de carbone (CO₂) et le méthane. Il est également une des principales substances qui appauvrissent la couche d’ozone stratosphérique – et, selon une nouvelle étude publiée cette semaine dans Nature Climate Change, nous en libérons plus dans l’atmosphère que nous le pensions initialement.

« Nous constatons que les émissions de N₂O ont considérablement augmenté au cours des deux dernières décennies, mais surtout à partir de 2009, » a déclaré Rona L. Thompson, responsable scientifique à l’Institut norvégien de recherche sur l’air (NILU). « Selon nos estimations, les émissions de N₂O ont augmenté plus vite au cours de la dernière décennie que ne le laissait entendre l’approche du facteur d’émission du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC). »

Dans l’étude, Rona L.Thompson et plusieurs chercheurs, dont Eric Davidson, du centre des sciences environnementales de l’université du Maryland, à Frostburg, États-Unis, ont constaté que le niveau de protoxyde d’azote dans l’atmosphère avait régulièrement augmenté depuis le milieu du 20ème siècle. Cette augmentation est fortement liée à un accroissement des substrats d’azote libérés dans l’environnement. Depuis le milieu du 20ème siècle, la production d’engrais azotés, la culture à grande échelle de végétaux fixant l’azote (par exemple le trèfle, le soja, la luzerne, le lupin et l’arachide), et la combustion de combustibles fossiles et de biocombustibles ont énormément augmenté la disponibilité des substrats d’azote dans l’environnement.

« La disponibilité accrue de l’azote a permis de produire beaucoup plus de denrées alimentaires, » a déclaré Rona L.Thompson. « L’envers de la médaille, c’est que ce phénomène engendre des problèmes environnementaux, par exemple l’accroissement des niveaux de N₂O dans l’atmosphère. »

Le taux d’accroissement des niveaux de N₂O a été sous-estimé

Les auteurs de l’étude ont constaté que les émissions de N₂O ont progressé globalement d’environ 10 pour cent du total mondial entre 2000-2005 et 2010-2015. Cela représente environ deux fois la quantité déclarée à la Convention cadre des Nations unies sur le changement climatique (CCNUCC) sur la base de la quantité d’engrais azoté et de fumier utilisés et du facteur d’émission par défaut spécifié par le GIEC. 

Les chercheurs estiment que cette différence est due à une augmentation du facteur d’émission (c’est-à-dire la quantité de N₂O émise par rapport à la quantité d’engrais azotés utilisée) associée à un excédent d’azote croissant. Cela donne à penser que la méthode du GIEC, qui prend pour hypothèse que le facteur d’émission est constant, peut sous-estimer les émissions lorsque le taux d’apport en azote et l’excédent d’azote sont élevés. 

« Cette nouvelle publication montre à la fois comment nous pouvons résoudre un problème de croissance des émissions de gaz à effet de serre et comment les efforts actuels sont insuffisants dans certaines régions du monde, » a déclaré Eric Davidson, co-auteur de l’étude. « Ces émissions proviennent essentiellement de l’utilisation d’engrais pour cultiver des produits alimentaires et accroître le nombre de têtes de bétail élevé, mais nous savons maintenant comment produire plus d’aliments avec de moindres émissions de protoxyde d’azote. »

« En Europe et en Amérique du Nord, nous avons réussi à ralentir la progression des émissions de protoxyde d’azote, un gaz qui contribue considérablement au changement climatique et à l’appauvrissement de la couche d’ozone stratosphérique, » a-t-il ajouté. « Malheureusement, on ne peut pas en dire autant de l’Asie et de l’Amérique du Sud où l’utilisation d’engrais, l’intensification de la production animale et les émissions de protoxyde d’azote qui en résulte augmentent rapidement.  

« La bonne nouvelle, c’est que ce problème n’est pas insoluble ; la moins bonne nouvelle, c’est que cela nécessitera un effort à l’échelle de la planète et qu’il y a encore beaucoup de chemin à parcourir, » a-t-il ajouté.

(University of Maryland/wi)

Référence (en anglais) :
R. L. Thompson, L. Lassaletta, P. K. Patra, C. Wilson, K. C. Wells, A. Gressent, E. N. Koffi, M. P. Chipperfield, W. Winiwarter, E. A. Davidson, H. Tian, J. G. Canadell. Acceleration of global N2O emissions seen from two decades of atmospheric inversion. Nature Climate Change, 2019; DOI: 10.1038/s41558-019-0613-7: https://www.nature.com/articles/s41558-019-0613-7