Gaz à effet de serre : Comment faire la chasse au protoxyde d'azote ?

Marie-Dominique Guihard

On parle beaucoup du protoxyde d'azote. Comment se forme ce gaz à effet de serre et est-il possible de limiter ses émissions ? Réponse du scientifique canadien Philippe Rochette.

En novembre dernier, le journal Le Monde titrait « L'agriculture européenne émet trop de gaz à effet de serre » suite à une vaste étude publiée dans la revue Nature Geoscience. Parmi les huit gaz à effet de serre répertoriés, trois concernent l'agriculture. Selon des données de 2001, celle-ci est responsable de 76 % des émissions françaises de protoxyde d'azote (N2O), 70 % du méthane (CH4) et 14 % du dioxyde de carbone (CO2). Or, le pouvoir de réchauffement du protoxyde d'azote est trois cents fois plus important que celui du dioxyde de carbone.

Philippe Rochette. (M.-D. Guihard)

Philippe Rochette. (M.-D. Guihard)

Favoriser l'aération des sols

Selon Philippe Rochette, chercheur au ministère de l'Agriculture et de l'Agroalimentaire du Canada et spécialiste des échanges gazeux, ayant participé aux travaux du Giec(1), certaines pratiques peuvent limiter leurs émissions sans pour autant les éliminer totalement. « Cent kilos d'azote épandus entraînent l'émission de seulement un kilo d'azote sous forme de protoxyde d'azote. Cela semble peu, mais son impact climatique est très élevé. »
L'émission de protoxyde d'azote résulte de deux processus : d'une part lors de la nitrification, la transformation de l'ion ammonium (NH4+) en nitrates (NO3) ; d'autre part, et de façon plus massive, lors de la dénitrification. Réalisé en condition anaérobie, ce deuxième phénomène biochimique transforme les nitrates en azote atmosphérique inerte (N2) en dégageant du protoxyde d'azote. Par ailleurs, la décomposition des effluents d'élevage ou des résidus de culture ainsi que le lessivage participent aussi de façon indirecte à l'émission de ce gaz. Philippe Rochette insiste beaucoup sur l'aération du sol, afin de minimiser les conditions anaérobies favorables à la dénitrification : drainage, irrigations optimisées et non compaction des sols sont des remèdes efficaces.
« Mais comme dans le cas des nitrates, pour limiter les émissions de protoxyde d'azote il faut une synchronisation optimale entre la quantité d'azote disponible dans le sol et les besoins de la plante », ajoute le chercheur. Analyses de reliquats azotés, couverts pièges à nitrate, valorisation des effluents d'élevage, fractionnement des apports, utilisation d'engrais à libération lente… Toutes ces recommandations restent valables.

Le semis direct réhabilité

En 1997, le Giec, sur la base des connaissances de l'époque, déclarait que les légumineuses étaient une source importante de protoxyde d'azote, de l'ordre de 4 kilos par hectare et par an soit le quart des émissions agricoles. Or deux études effectuées par l'équipe de Philippe Rochette en 2005 sur la luzerne, le soja et des graminées ont démontré que les émissions de protoxyde d'azote ne sont pas plus élevées chez les légumineuses que chez les graminées.

Emissions élevées en sol argileux

Quant au semis direct, l'Ademe (Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie) avait évalué cette technique comme défavorable en 2007. Le chercheur ne se montre pas aussi catégorique. « Des expérimentations comparatives entre semis direct et labour, menées au Canada, montrent que les émissions sont faibles en sol sableux quelle que soit la technique utilisée. Mais elles ont été plus fortes avec le semis direct pratiqué depuis trois ans en sol argileux. Cependant d'autres études signalent qu'en sol hydromorphe, l'avantage revient au labour. Et en sol bien aéré, le semis direct s'avère plus efficace. » Ainsi, quelle que soit la pratique, l'agriculteur a tout intérêt à préserver une bonne aération du sol en pratiquant le drainage et surtout en favorisant une bonne activité biologique.

Que fait la recherche française ?

• L'Inra de Grignon et de Dijon travaillent sur la mise au point des méthodes de mesures du protoxyde d'azote.
• L'Inra d'Orléans se focalise sur l'étude des flux indirects, ces émissions qui surviennent à la suite du lessivage des nitrates, en relation avec l'Inra de Rennes qui s'est spécialisé sur les bassins versants.
• Pierre Cellier de Grignon travaille depuis deux ans avec les instituts techniques sur le niveau d'émissions de gaz à effet de serre selon les cultures dans la rotation et les conditions climatiques.
• C'est aussi le cas de l'Inra de Laon qui travaille en plus sur les cultures énergétiques.

(1) Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat. Philippe Rochette était l'invité de l'association Base ce printemps.

Source Réussir Grandes Cultures Septembre 2010

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