Le dépôt d'azote sur les bambous, c'est bon pour le climat !

Publié par Adrien le 29/03/2020 à 09:00
Source: CEA

© phytographer
Grâce à une étude de terrain en Chine, une collaboration internationale impliquant le LSCE (CEA-CNRS-UVSQ) démontre que la culture de bambous Moso atténue le changement climatique. L'apport additionnel en azote (L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de numéro atomique 7. Dans le langage courant, l'azote désigne le gaz diatomique diazote N2, constituant...) d'origine atmosphérique observé dans cette région du monde (Le mot monde peut désigner :) ne perturbe qu'à la marge le bilan des gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend à occuper tout...) à effet de serre (L'effet de serre est un processus naturel qui, pour une absorption donnée d'énergie électromagnétique, provenant du Soleil (dans le cas des corps du système solaire) ou d'autres étoiles (dans le...) de l'écosystème.

Les activités humaines relâchent de l'azote dans l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines des avions et...) sous forme d'oxydes d'azote (NOx) - des polluants émis par les combustions - et d'ammoniac (L’ammoniac est un composé chimique, de formule NH3 (groupe générique des nitrures d'hydrogène). C'est une molécule pyramidale à base...) (NH3) provenant des engrais (Les engrais sont des substances, le plus souvent des mélanges d'éléments minéraux, destinées à apporter aux plantes des...) utilisés en agriculture. Ces composés forment des aérosols qui se déposent sur la végétation (La végétation est l'ensemble des plantes (la flore) sauvages ou cultivées qui poussent sur une surface donnée de sol, ou dans un milieu aquatique. On parle aussi de "couverture végétale".) et les sols et comme l'azote fertilise la végétation, on peut penser que les plantes absorbent davantage de CO2.

La réponse des plantes et des sols à un surplus d'azote est en réalité complexe car les dépôts d'azote peuvent aussi modifier les sources de méthane (Le méthane est un hydrocarbure de formule brute CH4. C'est le plus simple composé de la famille des alcanes. C'est un gaz que l'on trouve à l'état naturel et qui est produit par des organismes vivants. Il est...) et d'oxyde (Un oxyde est un composé de l'oxygène avec un élément moins électronégatif, c'est-à-dire tous sauf le fluor. Oxyde désigne...) nitreux (N2O), deux gaz à effet de serre (Une serre est une structure généralement close destinée à la production agricole. Elle vise à soustraire aux éléments climatiques les...) plus puissants que le CO2. Le bilan net des dépôts d'azote sur les flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens...) des trois gaz à effet de serre CO2, CH4 et N2O reste donc incertain.

Le bambou (Les bambous sont des plantes monocotylédones appartenant à la famille des Poaceae. Ils constituent la sous-famille des Bambusoideae qui compte environ 80 genres et plus de 1200 espèces. Ils sont caractérisés par des tiges...) Moso (Phyllostachys edulis) est connu pour son taux de croissance extrêmement rapide et sa forte capacité de régénération. Il est cultivé sur 4,43 millions d'hectares en Chine subtropicale, soit une surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière...) équivalente à quatre fois celle de la forêt (Une forêt ou un massif forestier est une étendue boisée, relativement dense, constituée d'un ou plusieurs peuplements d'arbres et...) des Landes, la plus grande de France. Or cette région chinoise reçoit des dépôts d'azote atmosphérique plus élevés qu'en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité...) occidentale ou aux États-Unis. De quelle manière ce dépôt influence-t-il le bilan en gaz à effet de serre des plantations de bambou ?

Une équipe du State Key Laboratory of Subtropical Silviculture de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) Zhejiang, à Hangzhou (Chine), avec la participation du LSCE, a mené une expérience de terrain pendant quatre ans sur une forêt de bambous Moso. Elle a ajouté de l'azote sur plusieurs sites tests et mesuré l'augmentation de la biomasse ( En écologie, la biomasse est la quantité totale de matière (masse) de toutes les espèces vivantes présentes dans un milieu naturel donné. Dans le domaine de...), les changements de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les...) des sols et les émissions de CH4 et de N2O. Ces mesures permettent d'établir, pour la première fois, le bilan complet des gaz à effet de serre des bambous en réponse à un surplus d'azote.

Comme attendu, l'apport de l'azote atmosphérique augmente de manière significative la biomasse, mais, dans les sols, il accélère la décomposition (En biologie, la décomposition est le processus par lequel des corps organisés, qu'ils soient d'origine animale ou végétale dès l'instant qu'ils sont privés de vie, dégénèrent sous l'action de...) du carbone organique et augmente les émissions de N2O par les bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des...) dénitrifiantes. De surcroît, les sols absorbent moins de méthane via les bactéries méthanotrophes qui transforment ce gaz en CO2 pendant qu'il diffuse du sol vers l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :). Mais au final, la source supplémentaire de CH4 et de N2O reste très inférieure à l'accroissement de capture (Une capture, dans le domaine de l'astronautique, est un processus par lequel un objet céleste, qui passe au voisinage d'un astre, est retenu dans la gravisphère de ce dernier. La capture de l'objet céleste aboutit à...) de CO2 lié à l'augmentation de la biomasse. Le bilan des dépôts d'azote pour le climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps donnée. Il se distingue de la...) reste donc positif.

Selon Philippe Ciais, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont...) au LSCE, "la réponse des flux de N2O et de CH4 induits par les dépôts d'azote n'est pas aussi forte que l'augmentation de la fixation du CO2 pour ces plantations à croissance rapide. Par contre, comme les bambous sont récoltés très fréquemment, ils stockent peu de carbone, hormis dans les produits du bois qui en sont dérivés".

Références:
Nitrogen addition (L'addition est une opération élémentaire, permettant notamment de décrire la réunion de quantités ou l'adjonction de grandeurs...) increased CO2 uptake more than non-CO2 greenhouse gases emissions in a Moso bamboo forest, Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large. L'ensemble...) Advances
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