Le protoxyde d'azote dépasse les berges

Le 28 juillet 2015 par Romain Loury
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Plus petits, plus émetteurs
Plus petits, plus émetteurs
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A 80% d’origine agricole, le protoxyde d’azote demeure peu connu, avec d’immenses écarts entre les modèles d’émissions et leur concentration réelle dans l’air. Publiée lundi 27 juillet dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (Pnas), une étude américaine en révèle l’explication: les émissions par les rivières sont très largement sous-évaluées.

Responsable d’environ 6% de l’effet de serre qui frappe notre planète, le N2O, dont le potentiel de réchauffement global (PRG) est 310 fois plus élevé que le CO2, est un gaz d’origine bactérienne: il est produit lorsque les bactéries du sol, soumises à un manque d’oxygène, passent en respiration anaérobie, utilisant les nitrates pour leur métabolisme. Il s’agit donc d’un mécanisme d’adaptation, amplifié en présence des engrais azotés.

Il existe deux manières d’étudier ces émissions: par une approche «top-down», en évaluant leur concentration atmosphérique, ou par une stratégie «bottom-up», en la mesurant directement au niveau de la source. Si ces méthodes sont théoriquement censées aboutir à des résultats similaires, c’est loin d’être le cas.

Exemple dans le Midwest américain, où le «bottom-up» aboutit à des chiffres jusqu’à neuf fois inférieurs à ceux retrouvés avec le «top-down», expliquent Peter Turner, de l’université du Minnesota à St Paul, et ses collègues.

Selon les chercheurs, ce ne sont pas les émissions directes (sol, plantes), relativement bien étudiées, qui sont à l’origine de telles divergences, mais les émissions indirectes. Notamment les nappes phréatiques, les cours d’eau et les estuaires, dont la dynamique en termes d’émissions de N2O est très peu comprise.

Les petits cours d’eau, plus émetteurs

Mesurant les émissions de N2O de 19 cours d’eau du Midwest, de taille différente, les chercheurs estiment que les émissions totales (directes et indirectes) de la Corn Belt américaine seraient ainsi sous-estimées d’environ 40% par les modèles utilisés par le groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (Giec).

Selon eux, ce sont les plus petits cours d’eau, plus rarement pris en compte, qui émettent le plus de N2O, du fait d’une plus grande surface de contact avec les terres agricoles imprégnées d’engrais. «Les émissions de N2O par les rivières constituent une source sous-estimée et très incertaine, en raison de la variabilité de leur taille, et l’estimation devient difficile», explique Peter Turner.

Pour Timothy Griffis, co-auteur de l’étude, «nous savions déjà, du fait des mesures atmosphériques, que les émissions de N2O étaient sous-estimées [dans le Midwest]. Cette étude constitue une pièce importante du puzzle, et aidera les agronomes et les scientifiques à développer de meilleures stratégies pour les atténuer».

Prochaine étape pour les chercheurs, mieux détailler les émissions de N2O par les rivières chinoises et indiennes, victimes de rejets massifs d’engrais azotés.



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