Protoxyde d'azote (N 2 O) (plus communément appelé gaz hilarant) est un puissant contributeur au réchauffement climatique. Il est 265 fois plus efficace pour piéger la chaleur dans l'atmosphère que le dioxyde de carbone et appauvrit notre couche d'ozone.

Entraîné par l'humain N 2 Les émissions d'O augmentent sans relâche depuis de nombreuses décennies, mais nous avons peut-être sérieusement sous-estimé de combien. Dans un article publié aujourd'hui dans Nature Changement Climatique , nous avons constaté que les émissions mondiales sont plus élevées et augmentent plus rapidement que ce qui est signalé.

Bien que clairement une mauvaise nouvelle pour la lutte contre le changement climatique, certains pays montrent des progrès vers la réduction de N 2 émissions, sans sacrifier les incroyables rendements des cultures permis par les engrais azotés. Ces pays offrent des perspectives pour le reste du monde.

La révolution verte

Il existe un certain nombre de sources naturelles et humaines de N 2 émissions, qui sont restés relativement stables pendant des millénaires. Cependant, au début du 20ème siècle le procédé Haber-Bosch a été développé, permettant à l'industrie de synthétiser chimiquement l'azote moléculaire de l'atmosphère pour créer un engrais azoté.

Cette avancée a donné le coup d'envoi à la Révolution verte, l'une des plus grandes et des plus rapides révolutions humaines de notre temps. Les rendements des cultures à travers le monde ont augmenté plusieurs fois en raison de l'utilisation d'engrais azotés et d'autres pratiques agricoles améliorées.

Mais lorsque le sol est exposé à de l'azote abondant sous sa forme active (comme dans les engrais), des réactions microbiennes ont lieu qui libèrent N 2 O émissions. L'utilisation sans restriction dans les engrais azotés, donc, créé une énorme augmentation des émissions.

N 2 L'O est le troisième gaz à effet de serre après le dioxyde de carbone et le méthane. En plus de piéger la chaleur, il épuise l'ozone dans la stratosphère, contribuant au trou dans la couche d'ozone. Une fois libéré dans l'atmosphère, N 2 O reste actif depuis plus de 100 ans.

Suivi des émissions d'en haut

Analyse conventionnelle de N 2 Les émissions d'O provenant des activités humaines sont estimées à partir de diverses sources indirectes. Cela inclut les rapports pays par pays, production mondiale d'engrais azotés, l'étendue des cultures fixatrices d'azote et l'utilisation d'engrais à base de fumier.

Notre étude a plutôt utilisé les concentrations atmosphériques réelles de N 2 O à partir de dizaines de stations de surveillance dans le monde entier. Nous avons ensuite utilisé une modélisation atmosphérique qui explique comment les masses d'air se déplacent à travers et entre les continents pour déduire les émissions attendues de régions spécifiques.

Nous avons trouvé N global 2 Les émissions d'O ont augmenté au cours des deux dernières décennies et la croissance la plus rapide a eu lieu depuis 2009. La Chine et le Brésil sont deux pays qui se démarquent. Ceci est associé à une augmentation spectaculaire de l'utilisation d'engrais azotés et à l'expansion des cultures fixatrices d'azote comme le soja.

Nous avons également trouvé les émissions déclarées pour ces deux pays, basé sur une méthodologie développée par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat, sont significativement inférieurs à ceux déduits de N 2 niveaux d'O dans l'atmosphère au-dessus de ces régions.

Ce décalage semble provenir du fait que les émissions dans ces régions sont proportionnellement plus élevées que l'utilisation d'engrais azotés et de fumier. Il s'agit d'un écart par rapport à la relation linéaire utilisée pour déclarer les émissions par la plupart des pays.

Il semble y avoir un niveau d'azote au-delà duquel les plantes ne peuvent plus l'utiliser efficacement. Une fois ce seuil franchi dans les terres cultivées, N 2 Les émissions d'O augmentent de façon exponentielle.

Inverser les tendances

Réduire N 2 O les émissions provenant de l'agriculture seront très difficiles, compte tenu de la croissance mondiale attendue de la population, la demande alimentaire et les produits à base de biomasse, y compris l'énergie.

Cependant, tous les scénarios d'émissions futurs compatibles avec les objectifs de l'Accord de Paris nécessitent N 2 O les émissions d'arrêter de croître et, dans la plupart des cas, à décliner—entre 10 % et 30 % d'ici le milieu du siècle.

De façon intéressante, les émissions des États-Unis et de l'Europe n'ont pas augmenté depuis plus de deux décennies, pourtant, les rendements des cultures dans ces régions ont augmenté ou sont restés stables. Les deux régions ont créé des réglementations strictes en grande partie pour empêcher l'accumulation excessive d'azote dans les sols et dans les cours d'eau.

Ces domaines et d'autres études ont démontré le succès d'une agriculture plus durable dans la réduction des émissions tout en augmentant les rendements des cultures et les gains économiques au niveau de l'exploitation.

Une boîte à outils complète d'options est disponible pour augmenter l'efficacité d'utilisation de l'azote et réduire l'azote 2 émissions d'O :applications de précision de l'azote dans l'espace et dans le temps, l'utilisation de cultures fixatrices d'azote en rotation, travail du sol réduit ou non-labour, prévention de l'engorgement, et l'utilisation d'inhibiteurs de nitrification.

Les cadres réglementaires ont montré des résultats gagnant-gagnant dans un certain nombre de pays. Avec des adaptations intelligentes aux besoins des différentes nations et régions, ils peuvent aussi travailler ailleurs.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.