Une nouvelle source d’azote pourrait bousculer la climatologie

Le 09 avril 2018 par Romain Loury
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La toundra
La toundra
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Le cycle de l’azote est bouclé: publiée vendredi 6 avril dans Science, une étude américaine révèle une source jusqu’alors méconnue de cet élément majeur, en l’occurrence la croûte terrestre. Cette découverte pourrait amener à réviser les modèles climatiques.

 

Jusqu’alors, il était admis que l’azote pénétrant dans les écosystèmes terrestres, via les plantes, provenait en totalité de l’atmosphère –hormis l’arrivée, au 20ème siècle, des engrais azotés. Or l’étude publiée par Ben Houlton, directeur de l’Institut de l’environnement John Muir (université de Californie à Davis), et ses collègues révèle une source jusqu’alors inconnue d’azote, à savoir la croûte terrestre.

L’azote y est présent dans les sédiments accumulés au fil de millions d’années, après fixation par les végétaux aquatiques et terrestres. Or du fait de l’altération -chimique et physique- de ces roches, il se libère progressivement dans le sol, avant d’être absorbé par les plantes.

Jusqu’à 17% de l’azote actuel

Selon les calculs effectués par les chercheurs, par trois méthodes différentes, le phénomène est loin d’être marginal: de 11 à 18 millions de tonnes d’azote seraient ainsi libérées chaque année, pour la plus grande partie dans le sol, de manière bien moindre (environ 100 fois moins) dans l’atmosphère.

Cela équivaudrait, pour l’ère préindustrielle (avant 1850), à un surplus d’azote allant de 8% à 26%, par rapport aux estimations admises jusqu’alors. Pour l’ère moderne, où s’ajoute la fertilisation azotée des champs, ce surplus est moindre, de 6% à 17%.

Des disparités géographiques

La répartition de cet azote d’origine crustale est toutefois inégale à la surface de la Terre: du fait de la nature des roches, il est peu abondant aux latitudes tropicales, bien plus à plus haute latitude. Particulièrement dans les zones montagneuses telles que les Andes et l’Himalaya, mais aussi dans les prairies et la toundra. Dans les forêts boréales, cet azote pourrait constituer jusqu’à 29% de l’azote total présent dans les sols.

«Notre étude montre que cette source d’azote est importante au niveau mondial, aussi bien pour la nutrition des sols que pour les écosystèmes. Elle contredit le vieux paradigmequi fonde les sciences de l’environnement. Nous pensons que cet azote permettrait aux forêts et aux prairies d’absorber plus d’émissions de CO2 d’origine fossile qu’on ne le pensait jusqu’alors», explique Ben Houlton.

Azote et carbone: des cycles couplés

C’est en effet l’une des principales conséquences de cette étude: les cycles du carbone et de l’azote étant étroitement liés, toute modification de l’un vient bousculer l’autre. Ce qui pourrait, dans une mesure qu’il reste à déterminer, amener à modifier les modèles climatiques, en particulier en ce qui concerne le rôle de la végétation, puits de carbone –atténuateur du réchauffement.

Pour calculer la force du «puits» végétal vis-à-vis du CO2, les chercheurs tiennent en effet compte de plusieurs paramètres, dont la lumière ou l’eau, mais aussi de l’azote, considéré comme un élément limitant.

Un flux important, aux conséquences à déterminer

«Si on ajoute une source d’azote naturel, peut-être la végétation répondra-t-elle de manière plus forte [à l’élévation du CO2]», explique Laurent Bopp, chercheur au laboratoire de météorologie dynamique à l’Institut Pierre-Simon Laplace (IPSL, CNRS, Paris), contacté par le JDLE.

Faudra-t-il dès lors revoir les modèles climatiques à la lumière de ces résultats? Pour le chercheur, «personne n’est capable de le dire aujourd’hui, mais il est certain qu’il s’agit d’un flux non négligeable».



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