Chaque été, le golfe du Mexique est inondé d'un excès d'azote et de phosphore provenant des usines de traitement des eaux usées et des champs agricoles le long du bassin du fleuve Mississippi. Et chaque été, ces nutriments créent une "zone morte" dans le Golfe. Pour résoudre le problème, l'Environmental Protection Agency des États-Unis a formé un groupe de travail et a demandé à 12 États d'élaborer des stratégies pour réduire le ruissellement agricole.

Selon des chercheurs de l'Université de l'Illinois, les stratégies sont prometteuses, et laisser place à l'ajout de certains éléments pratiques qui pourraient aider les décideurs à choisir des pratiques de conservation spécifiques à adopter ou à éviter. Dans une nouvelle étude, les chercheurs examinent les stratégies de réduction de la perte de nutriments de trois états du Midwest supérieur pour aider à combler l'écart.

Les trois stratégies étatiques analysées dans l'étude, Illinois, Iowa, et Minnesota, comprenaient des évaluations scientifiques de diverses pratiques de conservation :des choses comme les cultures de couverture, travail du sol de conservation, bioréacteurs, modifications du taux d'application d'azote, et plus.

« Nous avons évalué la capacité de chaque pratique de conservation à être empilée ou superposée avec d'autres et la capacité de suivre la mise en œuvre de chaque pratique. Cela nous a donné des informations très pratiques qui pourraient être utilisées pour augmenter l'adoption en se concentrant sur les activités qui sont abordables, facilement traçable, et efficace pour réduire le ruissellement d'azote et de phosphore. Être en mesure de suivre nos efforts aidera également les efforts des États et du gouvernement fédéral à surveiller les progrès vers les objectifs d'hypoxie du golfe du Mexique, " dit Reid Christianson, auteur principal de l'étude et professeur adjoint de recherche au Département des sciences des cultures de l'U of I.

Les chercheurs ont d'abord comparé comment les trois États ont évalué les mêmes pratiques en termes d'efficacité, parvenir à un chiffre consensuel. Pour la plupart, les notes étaient similaires d'un État à l'autre. Mais quelques pratiques se sont démarquées.

"L'Iowa et l'Illinois ont des chiffres très similaires sur le front des cultures de couverture. Mais il fait beaucoup plus froid au Minnesota, et ils ont du mal à faire germer les semences des cultures de couverture après la récolte du maïs et du soja, " dit Reid.

Bioréacteurs à copeaux de bois, une pratique de bord de terrain, ont également été classés différemment dans les trois États. Les grandes tranchées sont généralement remplies de copeaux de bois, abritant des microbes qui consomment l'excès d'azote des eaux de drainage. Dans ce cas, les différences concernaient le dimensionnement et la méthodologie de conception dans les trois États.

Laura Christianson, co-auteur de l'étude et professeur assistant en agronomie, dit, « Certaines pratiques, comme les cultures de couverture, fonctionnent en fait différemment du nord au sud, mais l'autre raison pour laquelle les chiffres ont varié est que la recherche a été effectuée différemment dans les trois stratégies. Cela représente un processus de décision humain - essentiel à l'effort stratégique spécifique à l'État."

Bien que la comparaison entre les stratégies étatiques soit elle-même inédite, les chercheurs pensent que leur évaluation de la « traçabilité » et de la « capacité d'empilement » des pratiques de conservation sera encore plus utile aux décideurs. Ils se sont appuyés sur des avis d'experts pour attribuer un score de traçabilité à chaque pratique. Par exemple, la conversion des terres d'un système de culture annuelle en rangées en une bande tampon boisée est hautement traçable à l'aide d'images satellites. Mais d'autres ? Pas tellement.

« En pensant à une pratique sur le terrain comme la quantité d'azote qu'un agriculteur applique ; il n'y a aucun moyen fiable de suivre cela, " note Reid. Il existe des moyens de l'estimer, mais pas directement suivre, " dit Reid.

"Parce qu'un agriculteur le décide et le fait, " Laura ajoute. " Et nous avons x nombre d'agriculteurs à travers l'Illinois et tout le bassin versant du Mississippi. Comment pouvons-nous suivre cela ?"

Les chercheurs disent qu'il est important de savoir dans quelle mesure ces pratiques sont traçables, parce que les parties prenantes qui investissent dans la réduction des pertes de nutriments doivent être en mesure d'identifier ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas et être en mesure de raconter une histoire d'amélioration avec les ressources investies.

"Nous travaillons à l'élaboration d'un cadre pour garder une trace de ce que font les 12 États, et combien de pratiques ils adoptent. C'est une grande entreprise, " dit Laura. " Ce n'est pas que de la recherche pour nous. Nous travaillons à proposer quelque chose que les États pourraient utiliser au cours des 20 prochaines années. »

Les chercheurs ont également examiné la facilité avec laquelle les pratiques pouvaient être jumelées, ou empilé.

"Par exemple, le changement d'affectation des terres ne s'associe pas vraiment avec quoi que ce soit parce que vous changez complètement la façon dont les affaires sont menées. Par exemple, si vous cultivez du panic raide, vous n'avez pas besoin d'une culture de couverture ou d'un travail de conservation du sol. Cela ne se combine pas bien avec quoi que ce soit. Mais les cultures de couverture, bioréacteurs, et d'autres se marient bien avec de nombreuses pratiques, " dit Laura.

Bien que les chercheurs aient évalué la faisabilité de l'empilement, ils ne connaissent toujours pas les effets potentiels du jumelage des pratiques de conservation. « Vous pouvez avoir plusieurs pratiques sur le même acre, mais quel en est l'impact sur la qualité de l'eau ? Nous ne savons pas encore - c'est là que nous avons besoin de plus de recherches sur le terrain, " dit Reid.

L'étude a également abordé la rentabilité des diverses pratiques. Par exemple, la gestion de l'azote - changer la quantité d'engrais appliquée - est l'une des pratiques les moins coûteuses. C'est aussi relativement facile pour les agriculteurs, et est hautement cumulable avec d'autres pratiques. Mais Laura dit qu'il est important de considérer son efficacité et sa traçabilité, trop.

« Donc, même si c'est relativement bon marché, est-ce quelque chose dans lequel nous devrions dire aux États d'investir beaucoup d'argent ? Ce n'est pas aussi efficace que d'autres pratiques et plus difficile à suivre. Avec cette étude, nous voulions avoir une idée du bon fonctionnement des pratiques, puis allez plus loin et demandez si les meilleures pratiques sont les plus faciles ou les plus difficiles à suivre. Et, finalement, à quoi les agriculteurs vont-ils s'intéresser ?"

L'article, "Au-delà des stratégies sur les nutriments :un terrain d'entente pour accélérer l'amélioration de la qualité de l'eau agricole dans le haut Midwest, " est publié dans le Journal de gestion de l'environnement .