L'azote provenant de la production agricole est une cause majeure de pollution dans le bassin du fleuve Mississippi et contribue à de grandes zones mortes dans le golfe du Mexique.

L'Illinois et d'autres États du Midwest se sont fixés des objectifs de réduction de la charge en azote grâce à des stratégies qui incluent différentes pratiques de gestion des terres. Une nouvelle étude de chercheurs de l'Université de l'Illinois, Publié dans Journal de gestion de l'environnement , utilise la modélisation informatique pour estimer comment ces pratiques peuvent être affectées par les changements potentiels du climat, comme l'augmentation des précipitations.

"L'objectif était de tester si ces pratiques de gestion des terres sont utiles pour réduire la charge d'azote dans l'eau sous différents scénarios climatiques, " dit Congyu Hou, doctorant au Département de génie agricole et biologique et auteur principal de l'étude.

En utilisant des données de terrain sur les propriétés du sol, l'utilisation des terres, pratiques de gestion des terres, et les conditions météorologiques du bassin hydrographique de Willow Creek en Oklahoma, les chercheurs ont estimé le ruissellement de surface et la charge d'azote à l'échelle du champ. Leur modèle comprenait 12 pratiques de gestion des terres et 32 ​​projections climatiques pour les années 2020 à 2070, donnant un total de 384 scénarios.

« Alors que la modélisation est couramment utilisée pour estimer la charge en azote, la plupart des projections utilisent des données climatiques moyennes. Cette étude développe cette pratique en incluant toutes les prévisions climatiques possibles, " dit Maria Chu, professeur assistant de génie agricole et biologique au Collège d'agriculture, Sciences de la consommation et de l'environnement. Chu est le conseiller de Hou et co-auteur de l'étude.

Hou dit que l'étude sert de cas test pour le type de simulation de modélisation utilisé par les chercheurs. « Nous utilisons un modèle de bord de champ qui divise le bassin versant en cellules plus petites, pour un total de 5, 911 cellules. Le modèle calcule le bord du champ, en se concentrant sur la quantité d'azote transportée hors du champ. »

La recherche a également testé un nouvel indice sur la façon de mesurer la capacité du sol à retenir l'azote. Ils ont constaté que même sans réduction de l'application, la charge en azote peut être réduite simplement en redistribuant les utilisations des terres, Hou explique.

Par exemple, leurs résultats ont indiqué que les pratiques de rotation des cultures aident à réduire les pertes d'azote. Ils ont également constaté que le fractionnement de l'épandage d'engrais entre le printemps et l'automne est généralement plus bénéfique, et que le taux d'application d'engrais est le facteur le plus critique pour déterminer à la fois la quantité et la probabilité d'une charge élevée en azote.

Hou prévient que les conclusions de l'étude sont préliminaires. « Avec le mannequinat, vous êtes encore loin de l'application pratique, " dit-il. " Le modèle est la première étape, vient ensuite un essai sur le terrain à petite échelle, puis des tests à petite échelle à différents endroits. Si ceux-ci fonctionnent, vous pouvez éventuellement vous étendre à une plus grande région."

En plus d'élargir l'échelle de modélisation, Le groupe de recherche de Chu se penche sur d'autres aspects de la pollution par l'azote. Par exemple, alors que cette étude se concentre sur le ruissellement de surface, une autre étude examine la charge d'azote dans les eaux souterraines.

« Nous examinons également les différents composants de l'azote, c'est-à-dire nitrate, le nitrite et l'ammoniac-pour déterminer lequel est le plus critique à traiter, " dit Chu.