Les émissions de dioxyde de carbone sont un coupable climatique évident, mais elles ne sont pas les seules. Le protoxyde d'azote (N₂O), également connu comme le "gaz hilarant" utilisé comme analgésique dans les hôpitaux du monde entier, représente environ 7 % des émissions totales de gaz à effet de serre aux États-Unis issues des activités humaines. Ce gaz possède un potentiel de réchauffement global (PRG) de 265 à 298 fois supérieur à celui du CO₂ sur un siècle et persiste dans l'atmosphère pendant environ 114 ans. Il est produit naturellement par des micro-organismes dans les sols des forêts tropicales humides, le pergélisol en dégel et les océans, selon Civil Eats.
Cependant, les activités humaines, en particulier l'agriculture, en sont une source majeure. Près d'un tiers des émissions atmosphériques de N₂O proviennent de l'utilisation d'engrais azotés synthétiques, qui enrichissent les sols pour booster les rendements. Quantifier précisément ces émissions reste complexe en raison de leur variabilité spatiale et temporelle, influencée par les pratiques humaines, la météo et l'irrigation.
Des chercheurs de l'Iowa State University ont récemment mesuré les émissions de N₂O dans la "ceinture du maïs" du Midwest américain, une région clé de l'agriculture nationale. Leurs résultats, publiés dans les Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS), révèlent des niveaux élevés liés à l'humidité du sol et aux conditions environnementales.
Ces émissions s'amplifient avec le changement climatique : sécheresses suivies de pluies intenses favorisent un pic de "réhumidification" du sol, boostant les rejets de N₂O.
L'équipe a innové en utilisant des chambres de mesure déployées sur des parcelles expérimentales pendant trois ans. Ces dispositifs pompaient l'air vers un analyseur central, une méthode inédite pour ce gaz.
Dans la ceinture du maïs, l'effet de réchauffement du N₂O double les bénéfices les plus optimistes de séquestration du carbone via des pratiques agroécologiques, explique Steven Hall, professeur adjoint d'écologie, d'évolution et de biologie des organismes à l'Iowa State University. Comprendre et réduire ces émissions est crucial pour évaluer la vraie efficacité de la séquestration carbone en agriculture.
"Nous connaissons l'importance climatique du N₂O depuis longtemps", souligne Hall. "Mais sa mesure est ardue en raison de sa variabilité. Cette étude vise à identifier les facteurs de variation et à mieux contrôler ces émissions dans une grande région agricole américaine."
Réduire les émissions passe par moins d'engrais azotés, des rotations avec légumineuses ou prairies, et un travail du sol minimal. Hall plaide pour intégrer le N₂O dans les politiques de séquestration carbone, via des marchés élargis aux gaz à effet de serre multiples, afin d'éviter que les gains sur CO₂ ne soient annulés par d'autres émissions.
"Passer à un 'marché des émissions de gaz à effet de serre' élargirait notre champ d'action et intégrerait toutes les sources d'impact climatique des systèmes agricoles", conclut-il.
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