Ferme expérimentale Russell Ranch à UC Davis. Crédit :Maya Almaraz
Une source auparavant non reconnue d'oxyde d'azote contribue jusqu'à environ 40 pour cent des émissions de NOx en Californie, selon une étude menée par l'Université de Californie, Davis. L'étude retrace les émissions dans les sols fertilisés de la région de la vallée centrale.
Dans l'étude, publié le 31 janvier dans la revue Avancées scientifiques , les auteurs ont comparé des modèles informatiques avec des estimations recueillies lors de vols scientifiques au-dessus de la vallée de San Joaquin. Le modèle et les données de vol suggèrent qu'entre 25 et 41 pour cent des émissions de NOx proviennent des sols avec de fortes applications d'engrais azotés.
Source de smog en milieu rural
Oxydes d'azote générateurs de smog, ou NOx, sont une famille de composés chimiques polluants de l'air. Ils sont essentiels à la formation d'ozone troposphérique et contribuent à des effets néfastes sur la santé, comme les maladies cardiaques, l'asthme et d'autres problèmes respiratoires. Le NOx est un composant principal de la pollution de l'air, qui, selon l'Organisation mondiale de la santé, cause 1 décès sur 8 dans le monde.
Les combustibles fossiles sont depuis longtemps reconnus comme un contributeur majeur à la pollution par les NOx. Des technologies telles que le convertisseur catalytique ont contribué à réduire considérablement les émissions de NOx des véhicules dans les zones urbaines. Mais certains des pires problèmes de qualité de l'air de l'État se trouvent maintenant dans les zones rurales, en particulier la région de la Vallée Centrale, qui abrite certaines des communautés les plus pauvres de Californie.
Les couleurs de cette carte indiquent les niveaux d'émissions de NOx en Californie. Crédit :UC Davis
Plus de nourriture, moins de pollution
La vallée centrale est également l'une des régions agricoles les plus productives du monde. Environ la moitié des fruits et noix produits aux États-Unis y sont cultivés. Cela comprend presque toutes les amandes du pays, noix, raisins secs, avocats, et tomates.
"Nous devons augmenter la nourriture que nous fabriquons, " a déclaré l'auteur principal Maya Almaraz, un boursier postdoctoral de la National Science Foundation dans le laboratoire du professeur Ben Houlton de l'UC Davis. "Nous devons le faire sur le terrain que nous avons. Mais nous devons le faire en utilisant des techniques améliorées."
Les couleurs de cette carte indiquent les zones d'application d'engrais en Californie. Crédit :UC Davis
Solutions potentielles
L'étude suggère des solutions potentielles pour réduire les émissions de NOx dans le sol, principalement à travers différentes formes de gestion des engrais.
Seulement environ la moitié des engrais azotés appliqués aux cultures sont utilisés par la plante. Mais il a été démontré que les engrais à libération lente qui fournissent des nutriments d'une manière qui imite plus étroitement la nature améliorent considérablement l'efficacité d'utilisation de l'azote des cultures, réduire les émissions d'azote dans l'environnement.
Les programmes pour des sols sains qui restaurent le carbone dans le sol peuvent également aider à lutter contre le changement climatique et sont susceptibles d'augmenter la rétention des nutriments et le cycle des cultures.
Et les pratiques d'agriculture de précision aident à améliorer l'efficacité de l'eau et des engrais, en particulier dans les cultures pérennes, comme les amandes.
S'appuyer sur le travail en mouvement
L'État a également lancé cette année un programme dans lequel les producteurs travaillent en coalition pour recueillir des informations sur les utilisations efficaces de l'azote afin qu'ils puissent évaluer comment et où l'État doit gérer l'azote dans les zones agricoles. Ce travail vise à réduire les nitrates dans les eaux souterraines mais il peut avoir un double avantage en réduisant les émissions de NOx.
« Puisque cette source de NOx peut rester locale, en grande partie dans les communautés agricoles rurales, nous devons développer une sorte de « convertisseur catalytique » pour les sols et les fermes, " a déclaré l'auteur principal Houlton, professeur au département des terres de l'UC Davis, Ressources en air et en eau, et directeur du John Muir Institute of the Environment. « Il est essentiel que les nouvelles politiques se concentrent sur des incitations pour apporter les dernières technologies de gestion des nutriments aux exploitations afin que les producteurs puissent produire des aliments plus efficacement, augmenter leur résultat net et améliorer la santé en milieu rural. »
