Cibler les points chauds d’émission du bétail pour réduire les gaz à effet de serre
Les engrais azotés sont vitaux pour la production alimentaire moderne en ce sens qu’ils aident à obtenir une herbe saine pour l’alimentation du bétail et favorisent directement la croissance des cultures. Mais il existe un problème de taille: l’azote est souvent appliqué de manière excessive par rapport aux besoins réels des cultures. Cet apport excessif est susceptible d’entraîner des problèmes pour l’environnement, comme le rejet d’ammoniac, un polluant atmosphérique, et l’éluviation de l’azote du sol dans les milieux aquatiques. Ces phénomènes peuvent favoriser la prolifération d’algues filamenteuses à la surface de l’eau. «Un autre problème environnemental est le rejet d’un puissant gaz à effet de serre, l’oxyde nitreux (N2O)», fait remarquer Karina Marsden, maître de conférences et de recherche en pédologie à l’Université de Bangor, au Royaume-Uni. «En période de pâturage, le bétail consomme de l’azote dans sa nourriture, et environ 90 % de l’azote est ensuite rejeté dans le pâturage sous forme d’excréments. Cet azote se concentre dans les flaques d’urine, et présente une concentration bien supérieure au besoin des plantes. Cet excès d’azote peut être rejeté dans l’atmosphère sous forme de N2O.» Les pays du monde entier se fixent des objectifs ambitieux de réduction de leurs émissions de gaz à effet de serre globales, et il est clair que le secteur agricole aura un rôle à jouer. La réduction des émissions de N2O émanant des engrais et des excréments du bétail pourrait s’avérer cruciale dans ces efforts.
Identifier les points chauds d’émission
Le projet Target-N2O, entrepris avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, a cherché à répondre cette question. Karina Marsden, boursière Marie Skłodowska-Curie dans le cadre du projet, a remarqué que les vaches ont tendance à se concentrer dans des zones spécifiques, notamment aux niveaux des portails, des abreuvoirs et des sentiers. Elle voulait comparer les émissions de N2O de ces zones à celles des pâturages, et mettre à l’essai d’éventuelles actions ciblées pour réduire ces émissions. «Nous avons travaillé sur deux exploitations laitières différentes en Australie et une au Royaume-Uni», explique Karina Marsden. «Des échantillons d’urine de bovins déposés à différents endroits de l’exploitation ont été testés, afin de quantifier les émissions de N2O, tout en évaluant les caractéristiques physiques, chimiques et biologiques du sol.» Les communautés microbiennes ont également été analysées, en vue de déterminer leur réaction au dépôt d’urine sur le sol. Karina Marsden a ensuite appliqué un modèle de simulation de l’exploitation, pour se faire une idée plus précise des émissions de N2O concentrées émanant de certaines parties de l’exploitation. «Pour savoir à quel endroit concentrer les actions d’atténuation, il est important de pouvoir estimer les sources d’émission le plus précisément possible», ajoute Karina Marsden.
Étayer les stratégies d’atténuation
Sur la base de ces connaissances, Karina Marsden a entrepris de tester l’efficacité d’un additif pour le sol – un inhibiteur de nitrification – afin de déterminer si son application sur certaines parties de l’exploitation pouvait contribuer à réduire les émissions. «J’ai pu démontrer, dans le cadre d’essais sur le terrain, que l’application à l’urine d’inhibiteurs de nitrification au niveau d’un portail n’est en fait pas aussi efficace qu’une application sur une zone standard de pâturage», précise-t-elle. «Afin de cibler ces zones de points chauds d’émission, il faut donc penser à adapter les concentrations d’inhibiteurs de nitrification, ou trouver d’autres solutions. C’est un aspect que j’espère développer dans le cadre de recherches futures.» Karina Marsden réfléchit déjà à d’autres scénarios de réduction des émissions dans les exploitations agricoles, notamment des clôtures virtuelles visant à tenir les animaux à l’écart des points chaud d’émission identifiés. L’emplacement des mangeoires et des abreuvoirs pourrait être déplacé. Les exploitations agricoles pourraient également envisager l’installation de portails supplémentaires afin que le sol et la végétation des zones de rassemblement de bétail puissent récupérer plus rapidement des dommages subis. «J’espère que ce projet a contribué à quantifier avec plus de précision les émissions de N2O des systèmes de pâturage», conclut Karina Marsden. «Il contribuera à orienter les options d’atténuation qui affichent les meilleures réductions d’émissions possibles dans les exploitations agricoles.»
Mots‑clés
Target-N2O, azote, engrais, agriculture, cultures, bétail, ammoniac, polluant, gaz à effet de serre
