Azote : la crise environnementale dont vous n'avez pas encore entendu parler
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Azote : la crise environnementale dont vous n’avez pas encore entendu parler

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La création des engrais de synthèse au début du XXe siècle a marqué un tournant dans l’histoire de l’humanité, permettant une augmentation des rendements agricoles et provoquant un boom démographique. Mais l’utilisation excessive d’azote et de phosphore provenant de ces engrais est à l’origine d’une crise environnementale, avec la prolifération des algues et l’augmentation de la fréquence et de l’ampleur des « zones mortes » océaniques. Sur les neuf « limites planétaires » que les scientifiques affirment que nous ne devons pas franchir pour maintenir la vie humaine, la limite associée aux déchets d’azote et de phosphore a été largement dépassée, mettant en péril le système de fonctionnement de la Terre. Les responsables politiques mondiaux commencent lentement à reconnaître l’ampleur du problème, alors que le changement climatique menace de l’aggraver. En l’absence de réformes majeures des pratiques agroalimentaires, les scientifiques cherchent à convaincre le monde de réagir.

Par une journée ensoleillée, le lac Atitlán, au Guatemala, est normalement un panorama de turquoise et de saphir, le lac buvant la couleur du ciel jusqu’à ce que les deux soient presque indiscernables l’un de l’autre. Entouré de montagnes et de volcans imposants, sous les vagues d’Atitlán se trouvent des ruines englouties qui étaient autrefois utilisées pour le culte et les cérémonies par les communautés mayas qui ont prospéré ici pendant des milliers d’années.

Mais en 2009, ces communautés se sont réveillées un matin avec un spectacle inquiétant. De vastes étendues du lac azur étaient devenues d’un vert morbide. Une pellicule d’écume nauséabonde dérivait à sa surface, s’échouait sur le rivage et tourbillonnait dans les criques où les gens se baignent et pêchent.

Atitlán a été envahi par les cyanobactéries, ou plus communément appelées algues bleues. L’épidémie était massive, couvrant 40 % de la surface du lac, assez grande pour être vue de l’espace. C’était la première fois qu’une prolifération d’algues bleues de cette taille était enregistrée dans le lac, mais ce ne serait pas la dernière. En 2015, une autre prolifération importante a fait fuir les touristes, un élément vital de l’économie locale, et aujourd’hui, les efflorescences d’algues constituent une menace semi-permanente pour la santé des résidents indigènes du lac.

La surface du lac Atitlán au Guatemala est normalement d’un bleu fluorescent. Le lac est un élément vital de l’économie locale et les habitants indigènes en dépendent également pour leur approvisionnement en eau. Image de Murray Foubister via Wikimedia Commons.

L’explication de l’explosion de la croissance des algues à Atitlán, une situation désormais partagée par de nombreux lacs d’eau douce de la planète, est indissociable de l’histoire du boom démographique de notre espèce au XXe siècle. Au cours des dernières décennies, le lac a été inondé de phosphore et d’autres nutriments, apportés en grande partie par les eaux usées et le ruissellement agricole. Avec l’élément frère qu’est l’azote, le phosphore est presque entièrement responsable de notre capacité à nourrir des milliards de personnes. Ces deux éléments sont essentiels aux plantes et aux cultures, et constituent les éléments de base des engrais synthétiques, indispensables à la production alimentaire industrielle moderne. Mais ils sont également à l’origine de l’une des crises écologiques les moins connues et les plus graves au monde : la déstabilisation par l’homme des cycles naturels de l’azote et du phosphore sur Terre.

L’utilisation généralisée des engrais de synthèse a permis aux rendements agricoles de monter en flèche au cours du siècle dernier. Mais en contrepartie, l’excès d’azote et de phosphore provenant de l’agriculture s’infiltre dans les lacs et se déverse dans les estuaires, les baies et les mers de la planète, provoquant des proliférations d’algues toxiques comme celles d’Atitlán, ainsi que d’immenses « zones mortes » dépourvues d’oxygène dans les océans, où la plupart des organismes marins ne peuvent survivre. Les méga-tempêtes et les températures plus élevées dues au changement climatique ne font qu’aggraver le problème.

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Ces efflorescences d’algues et ces zones mortes sont en augmentation, et les experts estiment que si les gouvernements ne prennent pas rapidement des mesures efficaces, les difficultés du lac Atitlán ne sont qu’un avant-goût de ce qui nous attend. Les déséquilibres causés par la surcharge en azote et en phosphore menacent la biodiversité dans le monde entier et, selon certains scientifiques, nous poussent hors de « l’espace de fonctionnement sûr pour l’humanité ".

Au cours des dernières décennies, le lac a été inondé de phosphore et d’autres nutriments, livrés en grande partie par les eaux usées et le ruissellement agricole, ce qui a provoqué des poussées massives d’algues bleues. Image par Brad Busenius via Flickr .

Du guano à la révolution verte

La lutte pour fournir, ou « fixer », suffisamment d’azote dans le sol afin d’obtenir des récoltes abondantes est une constante de l’histoire humaine. L’azote et le phosphore sont tous deux des éléments nécessaires à la photosynthèse ; s’ils ne sont pas suffisants, les plantes deviennent malades et rabougries. L’azote est naturellement abondant, constituant 80 % de l’atmosphère, mais la plupart des plantes ne peuvent pas l’utiliser tant qu’il n’est pas converti en sa forme « réactive », ce qui limite les endroits où elles peuvent pousser.

Les premières sociétés ont trouvé un moyen de contourner ces limites en brûlant la végétation, puis en plantant des cultures dans le sol calciné pour stimuler la croissance. Cette découverte a donné naissance à l’agriculture « sur brûlis » et, sans le savoir, ces agriculteurs néolithiques injectaient dans le sol de l’azote et du phosphore réactifs, libérés par la matière végétale incinérée.

Les civilisations ultérieures ont appris que l’intercalation de trèfles et de légumineuses, comme le soja (l’une des rares plantes capables de fixer leur propre azote), ou l’application de fumier animal (qui contient de l’azote et du phosphore réactifs digérés) étaient des solutions encore meilleures que la culture sur brûlis. Ces innovations ont permis à l’agriculture de nourrir des populations sans cesse plus importantes.

Au milieu des années 1600, un alchimiste allemand a découvert par inadvertance que le phosphore faisait partie de la composition du corps humain lorsqu’il a fait bouillir 50 seaux d’urine à la recherche de la mythique « pierre philosophale ». Par la suite, les os humains broyés (ainsi que de grandes quantités de fumier) ont été utilisés comme engrais en Europe.

Malgré ces découvertes, la famine restait un danger constant, et lorsque les puissances coloniales d’Europe et des États-Unis ont appris l’existence d’une technique utilisée par les groupes indigènes du Pérou, qui fertilisaient leurs cultures avec du guano d’oiseau de mer riche en nutriments, un commerce extractif transatlantique très contesté est né. Au milieu des années 1800, le Pérou, le Chili et la Bolivie, nouvellement indépendants, se livraient une guerre sanglante pour le contrôle des îles où tombaient les fientes d’oiseaux. À peu près à la même époque, des scientifiques américains ont découvert qu’il existait des gisements naturels de phosphore soluble dans les roches et qu’ils pouvaient être exploités.

Une île de guano au Pérou. Le guano des oiseaux de mer, ou excréments d’oiseaux de mer, est riche en nutriments et a été utilisé par les agriculteurs indigènes du Pérou pour fertiliser leurs cultures. Au milieu des années 1800, le Pérou, le Chili et la Bolivie, nouvellement indépendants, se faisaient la guerre pour le contrôle des îles où tombaient les excréments d’oiseaux. Image par EL Gringo via Flickr.

Puis, au cours de la première décennie du XXe siècle, deux chimistes allemands, Fritz Haber et Carl Bosch, ont changé le cours de l’histoire, pour le meilleur et pour le pire. Ils ont mis au point le procédé Haber-Bosch, un moyen de convertir directement l’azote atmosphérique et l’hydrogène en ammoniac (un composé azoté réactif) par une pression et une chaleur intenses. Cette percée a conduit à la production d’engrais synthétiques – et d’explosifs mortels utilisés pendant la Première Guerre mondiale.

Le double développement de l’extraction du phosphore et de la fixation artificielle de l’azote a marqué un tournant méconnu dans l’histoire de l’humanité. Associés à de nouvelles cultures à haut rendement et à des pesticides chimiques, les gens étaient soudain capables de produire de la nourriture à une échelle jusqu’alors inconcevable, tandis que notre population était lancée dans une course effrénée. Entre 1900 et 2000, le nombre d’êtres humains sur la planète est passé de 1,6 milliard à 6 milliards, alors que la superficie totale des terres utilisées pour l’agriculture n’a augmenté que de 30 % – un exploit impossible sans engrais de synthèse.

L’inconvénient est que l’azote et le phosphore réactifs ont été introduits dans la biosphère dans des volumes stupéfiants. En 1890, l’humanité produisait annuellement 15 millions de tonnes d’azote réactif (presque entièrement pour la culture de légumineuses et de riz) et utilisait environ 2 millions de tonnes de phosphore pour l’agriculture. Aujourd’hui, ces chiffres dépassent les 200 millions de tonnes d’azote réactif par an et 47 millions de tonnes de phosphore.

La croissance de l’agriculture industrielle est l’un des nombreux miracles technologiques qui ont vu le jour au cours du XXe siècle. Mais comme pour beaucoup d’autres, il y a eu un prix caché.

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La rivière St. Johns en Floride, aux États-Unis, serait envahie sur des kilomètres par la végétation aquatique, qui prospère grâce aux nutriments phosphorés et azotés déversés dans les cours d’eau. Image de David Ellis via Flickr.

Sur terre, air et mer

Avant l’avènement des engrais de synthèse et des combustibles fossiles, le mouvement de l’azote dans la biosphère était relativement stable. Dans ce que l’on appelle le « cycle de l’azote« , les atomes de l’élément voyageaient à travers la flore et la faune, puis étaient libérés dans le sol par les excréments et la putréfaction des cadavres d’animaux, et une partie s’échappait dans l’atmosphère par transformation bactérienne ou s’écoulait dans les cours d’eau. Le cycle de l’azote était l’un des fondements de la vie sur Terre, contribuant à soutenir et à nourrir la flore et la faune dans un équilibre harmonieux de mouvements atomiques.

Cet équilibre a été rompu par l’industrialisation et la technologie. Alors que les engrais à base d’azote, qui contiennent également du phosphore extrait de la terre, produisent aujourd’hui des aliments qui permettent de nourrir environ la moitié de la population mondiale, leur application sans limites a créé une « cascade » d’azote. Les gouvernements, désireux de développer les économies nationales, ont subventionné les achats d’engrais, permettant aux agriculteurs de produire plus de nourriture et plus rapidement, tandis que les entreprises chimiques ont utilisé le procédé Haber-Bosch pour saturer le marché de nutriments relativement bon marché.

À son tour, l’afflux massif d’azote et de phosphore est devenu une forme de pollution, se déversant dans les écosystèmes de la Terre. Aujourd’hui, près de 80 % de l’azote utilisé dans les engrais synthétiques est perdu dans l’environnement par l’érosion des sols, le ruissellement, la conversion atmosphérique et d’autres formes de déchets. Une study réalisée en 2002 a estimé que pour 100 molécules d’azote transformées en engrais par le procédé Haber-Bosch, seules 14 finissent par être consommées sous forme de nourriture.

Cette « surcharge » d’azote et de phosphore provoque des ravages environnementaux dans le monde entier. Les eaux de ruissellement provenant des engrais et des eaux usées, qui contiennent des nutriments consommés par l’homme, s’infiltrent dans les nappes phréatiques et pénètrent dans les cours d’eau. Tout comme les cultures commerciales aiment ces deux éléments, les cyanobactéries et les algues que l’on trouve à l’état naturel dans des plans d’eau comme le lac Atitlán en font autant.

Ce festin de nutriments entraîne des « blooms » à la croissance astronomique, parfois surnommés « marées rouges ». L’abondance d’algues consomme l’oxygène de l’eau, puis meurt, flottant à la surface sous la forme d’une écume verte ou rouge pourrie, souvent toxique, qui appauvrit encore plus les niveaux d’oxygène de l’eau. Ce processus, appelé eutrophisation, est aujourd’hui un phénomène courant partout dans le monde, avec des zones mortes qui ont commencé dans les embouchures des rivières et dans les baies, mais qui sont même apparues au milieu de l’océan.

Eutrophisation à Lille. L’abondance d’algues, causée par une pollution excessive en nutriments via les engrais et les eaux usées, consomme l’oxygène de l’eau, puis meurt. Elles flottent alors à la surface sous la forme d’une écume verte ou rouge pourrie, souvent toxique, qui réduit encore le niveau d’oxygène de l’eau. Image par F. lamiot via Wikimedia Commons.

La surcharge de nutriments dans les cours d’eau douce alimente davantage la prolifération des algues, et comme les algues se dupliquent et se développent très rapidement, elles vont consommer de l’oxygène et créer un environnement de vie très dangereux pour les poissons et d’autres types d’animaux dans le système d’eau », explique Xin Zhang, professeur associé au Centre des sciences environnementales de l’Université du Maryland. « C’est la même chose avec les fronts océaniques et dans les estuaires ".

Si la plupart des gens n’ont jamais entendu le mot « eutrophisation », ils sont de plus en plus nombreux à en connaître les effets. Aux États-Unis, les lacs et les côtes, de la Floride au Michigan, sont aux prises avec des algues, et en Chine, où l’on trouve certaines des plus fortes concentrations de surcharges de nutriments sur Terre, une efflorescence massive a obligé à reporter l’épreuve de voile de compétition lors des Jeux olympiques de 2008. En Inde, le fleuve sacré Gange est devenu vert à cause des algues. En France les côtes de la Manche sont ravagées par endroit par la prolifération des algues vertes

La perturbation humaine des cycles de l’azote et du phosphore a déjà dépassé la limite planétaire », martèle M. Zhang. Les scientifiques ont jusqu’à présent identifié neuf frontières planétaires qui, selon eux, représentent les limites sûres de l’activité humaine. Au-delà de ces limites, nous risquons de perturber les systèmes naturels de la Terre et de mettre en péril notre survie même. (Le Stockholm Resilience Center, qui a contribué à l’élaboration et à la popularisation du concept, tient à jour une description de l’ensemble des neuf limites, qui comprennent : le changement climatique, la perte de biodiversité, l’acidification des océans, l’appauvrissement de la couche d’ozone, la pollution atmosphérique par les aérosols, l’utilisation de l’eau douce, la modification des systèmes terrestres, le rejet de nouveaux produits chimiques et les flux biogéochimiques d’azote et de phosphore).

Algues et poissons morts dans le lac Dianchi, en Chine, en 2007. Les lacs et les côtes, de la Floride au Michigan aux États-Unis, ainsi que les lacs et les rivières en Chine et en Inde, sont confrontés à une prolifération massive d’algues et à une eutrophisation qui tuent les poissons et autres créatures aquatiques. Image par eutrophication&hypoxia via Flickr.

Les « zones mortes » de la pollution par les nutriments

À travers la planète, les personnes dont les moyens de subsistance dépendent des lacs et des océans subissent de plein fouet l’aggravation de la crise. Depuis des décennies, les crevettiers qui pêchent dans le golfe du Mexique supportent le coût de l’une des plus grandes « zones mortes » marines du monde, les eaux de ruissellement agricoles qui se déversent dans le golfe depuis le Midwest via le fleuve Mississippi causant des dommages estimés à 2,4 milliards de dollars par an. Des zones mortes similaires existent en Europe du Nord et en Asie de l’Est. Selon certaines estimations, jusqu’à 10 % ou plus de l’océan est désormais une zone morte.

Grâce au réchauffement de la planète, ces zones sont de plus en plus grandes et arrivent plus tôt. La zone morte de cet été dans le golfe du Mexique, par exemple, a été la plus grande jamais enregistrée, couvrant une zone de la taille d’un Etat, un cimetière de 16 400 kilomètres carrés où les poissons et les autres formes de vie aquatique ne trouvent pas assez d’oxygène pour survivre.

Ce n’est pas près de disparaître. Elle a la taille d’un État et elle est là depuis 30 ans », observe Rebecca Boehm, économiste à l’Union of Concerned Scientists, qui a rédigé un article sur l’impact de la zone morte du Golfe sur les moyens de subsistance des pêcheurs. « On se demande ce que l’on fait. La définition de la folie, c’est de laisser cela se produire encore et encore"

Le golfe du Mexique possède l’une des plus grandes « zones mortes » marines au monde, les eaux de ruissellement agricoles qui se rendent dans le golfe depuis le Midwest via le fleuve Mississippi causant des dommages estimés à 2,4 milliards de dollars par an. Image par tonynetone via Flickr.

La menace de la surcharge en nutriments n’est pas nouvelle, et le risque est reconnu depuis longtemps. Depuis les années 1970, des réglementations ont été mises en place pour limiter la pollution par l’azote et le phosphore dans certaines régions, et là où il y a eu une volonté politique de les faire appliquer, elles ont donné des résultats. Mais les scientifiques affirment que ces succès ponctuels sont loin d’être à la hauteur de ce qui sera nécessaire pour inverser les dégâts.

En ce qui concerne l’azote, la frontière planétaire n’a pas seulement été franchie : selon les chercheurs, elle a été écrasée. Le changement climatique est la limite qui fait le plus la une des journaux, mais le ruissellement des nutriments, ce que les scientifiques appellent les « flux biogéochimiques », est une crise méconnue qui porte déjà atteinte aux écosystèmes et aux populations qui en dépendent dans le monde entier, et qui va presque certainement s’aggraver.

La science est un peu comme le climat il y a 20 ans, où les scientifiques se mobilisent et mettent en lumière un problème, et la politique vient après », analyse Mark Sutton, physicien de l’environnement et président de l’Initiative internationale sur l’azote.

Pas de réponses faciles, pour les agriculteurs, les populations ou la planète

Le ruissellement agricole n’est pas la seule façon dont l’azote est pompé dans la biosphère. Il est également libéré dans l’atmosphère sous forme d’oxyde nitrique lors de la combustion de combustibles fossiles, et est également converti en un autre gaz, l’oxyde nitreux, par les bactéries présentes sur les terres agricoles. Ces deux gaz sont des gaz à effet de serre, le protoxyde d’azote étant 300 fois plus puissant que le dioxyde de carbone en tant que gaz à effet de serre responsable du changement climatique.

L’oxyde nitreux est également caustique pour la couche d’ozone, mais malgré cette menace, il n’est pas couvert par le protocole de Montréal, ce qui, selon Mark Sutton, est emblématique du contrôle incohérent et inefficace de la pollution par l’azote et le phosphore par la politique environnementale mondiale. « Selon le pays où vous vous trouvez, disons que l’oxyde nitreux représente environ 5 % de vos émissions totales de gaz à effet de serre, ou peut-être plus. Mais est-ce seulement 5 % de la discussion ? D’après ce que je vois, c’est plutôt zéro – c’est complètement oublié », fait-il remarquer.

Jusqu’à récemment, le problème du ruissellement de l’azote dans les cours d’eau et son émission dans l’atmosphère étaient traités comme des problèmes distincts. Et en l’absence d’un plan mondial coordonné, les politiques mises en œuvre pour y remédier étaient éparpillées, voire contre-productives dans de nombreux cas. Une analysis des lois et réglementations nationales relatives à l’azote, par exemple, a révélé qu’un quart d’entre elles avaient été rédigées dans le but d’encourager une plus grande utilisation des engrais afin d’augmenter le rendement des cultures.

Selon la région, cela peut ne pas être un problème. L’Afrique, par exemple, souffre d’une pénurie de phosphore et d’azote, alors que les États-Unis, l’Inde et la Chine sont fortement excédentaires. Mais en l’absence d’une politique mondiale efficace sur l’utilisation, la distribution et le gaspillage des nutriments, les conséquences de la surutilisation des engrais sont presque entièrement éclipsées par la nécessité de faire croître les économies et de nourrir les populations. « Le défi pour les responsables politiques nationaux est de trouver un équilibre entre les préoccupations en matière de sécurité alimentaire et les préoccupations croissantes en matière d’environnement », affirme le professeur Zhang.

Selon les scientifiques, une chose que les consommateurs peuvent faire pour aider est de réduire le gaspillage alimentaire et la consommation de viande. La production d’aliments pour le bétail nécessite souvent de grandes quantités d’engrais, et la quantité de nutriments qui arrive dans l’assiette est plus faible pour la viande que pour les légumes et les céréales. « Seule une petite partie de l’azote contenu dans les aliments pour animaux est convertie en viande de bétail », fait observer M. Zhang. « C’est un système très inefficace ".

Mais si les consommateurs peuvent jouer un rôle mineur, à long terme, la crise de la pollution par les nutriments ne sera pas résolue sans affronter la façon dont nous cultivons et produisons les aliments. Les réponses faciles, cependant, ne seront pas au rendez-vous. Our World in Data esteems que sans les engrais synthétiques, l’humanité ne pourrait subvenir qu’à la moitié de sa population actuelle. Ces engrais empoisonnent peut-être les lacs et les océans de la planète, mais des milliards de personnes en ont également besoin pour survivre.

Un agriculteur pulvérise un engrais liquide à base d’urée et de nitrate d’ammonium sur des cultures. Le défi pour les décideurs nationaux est de trouver un équilibre entre les préoccupations en matière de sécurité alimentaire et les préoccupations croissantes en matière d’environnement, qui incluent la surutilisation des engrais synthétiques. Image par eutrophication&hypoxia via Flickr.

Un lent réveil

Comme pour les autres frontières planétaires, les décideurs ont mis du temps à saisir les effets potentiellement catastrophiques de la pollution par l’azote et le phosphore. Ceux qui ont commencé à reconnaître l’ampleur du problème constatent qu’il existe peu d’approches acceptables. Comme pour les entreprises de combustibles fossiles, l’agriculture industrielle exerce un immense pouvoir politique et économique et, plus important encore, il n’existe pas de moyen facile de réduire fortement et immédiatement l’utilisation des engrais sans créer un risque d’insécurité alimentaire.

Selon Mme Sutton, une stratégie plus réaliste consiste à se concentrer sur le gaspillage plutôt que sur la surutilisation. Il peut être plus facile, d’un point de vue politique, de réduire les fuites d’azote et de phosphore grâce à des techniques agricoles adaptées et à une meilleure gestion des déchets, et les recherches montrent qu’une part importante des nutriments peut être recyclée au lieu d’être rejetée dans les écosystèmes.

Parmi les exemples de pratiques existantes qui pourraient être étendues et mises en œuvre à l’échelle de la planète, citons la plantation de « cultures de couverture » qui retiennent les nutriments dans les sols après les récoltes, la mise en place de cultures intercalaires de légumineuses fixatrices d’azote, le renforcement du stockage du fumier et l’introduction de zones tampons agroforestières, ainsi que d’autres propositions en cours de discussion. The research montrent qu’en appliquant certaines de ces solutions, les apports d’engrais pourraient même être réduits sans sacrifier les rendements.

Notre message est que c’est bon financièrement, de sorte que si vous regardez la quantité totale de pollution par l’azote dans le monde, additionnée uniquement en termes de prix de l’azote et sans même évaluer les coûts pour la santé et les écosystèmes, vous obtenez quelque chose comme 200 milliards de dollars d’azote gaspillé », calcule Mme Sutton. « Si vous réduisez de moitié ce gaspillage d’azote, vous économisez 100 milliards de dollars pour l’économie circulaire"

Dans le champ d’un agriculteur au Malawi, le maïs cultivé en agriculture de conservation (AC) avec une culture intercalaire de légumineuses prospère malgré les faibles précipitations. Il existe des solutions agricoles qui pourraient être étendues et mises en œuvre à l’échelle de la planète, comme l’instauration de cultures intercalaires de légumineuses fixatrices d’azote. Image de T. Samson/CIMMYT via Flickr.

Pour le phosphore, il est crucial de trouver des moyens de réduire les déchets pour une autre raison. Contrairement à l’azote, il n’existe aucun moyen de fabriquer du phosphore ; la quasi-totalité est extraite en Afrique du Nord, le Maroc contrôlant près des trois quarts des réserves mondiales, dont une partie se trouve dans le Sahara occidental occupé et contesté. Bien qu’il n’y ait pas de menace immédiate d’épuisement du phosphore, les réserves sont limitées et seront un jour ou l’autre épuisées. « Nous nous trouvons dans une situation où 85 % de l’approvisionnement est contrôlé par seulement cinq pays, alors mon point de vue est que nous devrions y réfléchir sérieusement », fait valoir Elena Bennett, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en sciences de la durabilité à l’Université McGill.

La réduction du gaspillage des nutriments pourrait permettre d’économiser des milliards de dollars et de protéger la planète, mais la mise en œuvre de nouvelles mesures coûtera de l’argent. Pour les agriculteurs, souvent endettés et qui ont du mal à survivre économiquement, apporter ces changements nécessitera des capitaux que beaucoup d’entre eux n’ont pas, surtout dans les pays à faible revenu. Les gouvernements devront probablement intervenir pour couvrir une grande partie de ces coûts. « Les agriculteurs sont assez vulnérables. Ce n’est pas comme s’ils avaient des marges bénéficiaires très élevées. Beaucoup d’entre eux travaillent en dehors de l’exploitation afin de dégager un revenu suffisant pour faire tourner la machine, et donc, quoi que nous fassions pour résoudre ce problème, nous devons trouver une solution qui protège également les agriculteurs », propose Elena Bennett.

Certains pays se réveillent maintenant à l’ampleur du problème, ainsi qu’à la nécessité d’une réponse mondiale plus sérieuse, mais jusqu’à présent, il n’y a pas eu beaucoup de progrès tangibles. Début 2019, les Nations unies ont adopté à Nairobi une résolution sur la gestion durable de l’azote. Mais la mesure est à la fois vague et volontaire, s’engageant à « examiner les options pour faciliter une meilleure coordination des politiques à travers le cycle mondial de l’azote aux niveaux national, régional et mondial. » Plus tard dans l’année, la déclaration de Colombo a été signée par 29 pays, s’engageant, dans une déclaration non contraignante, à réduire de moitié les déchets azotés d’ici à 2030. Pour l’instant, il ne semble pas qu’un accord de Paris sur l’azote et le phosphore se profile à l’horizon.

Ce qui aura un impact définitif sur la crise de l’azote, en revanche, c’est une catastrophe plus familière : le changement climatique.

Les agriculteurs Kumbirai et Lilian Chimbadzwa avec leurs cultures de couverture d’engrais verts fixateurs d’azote qui rétablissent la fertilité des sols à un prix abordable. Parmi les autres techniques agricoles adaptatives, citons le renforcement du stockage du fumier et l’introduction de zones tampons agroforestières. Image de Shiela Chikulo/CIMMYT via Flickr.

Une harmonie de désastres

En 2018, un groupe de scientifiques a publié une study analysant les images satellites de 71 lacs du monde. Les résultats étaient cohérents d’une région à l’autre : plus de la moitié présentaient des signes de prolifération d’algues, et le phénomène s’aggravait quasiment partout. Les quelques lacs qui montraient des signes de rétablissement étaient principalement ceux qui avaient également connu une réduction des températures atmosphériques.

L’une des seules choses que nous avons constatées de manière cohérente dans tous les lacs, c’est que les seuls qui ont pu maintenir une amélioration de la qualité de l’eau étaient ceux qui s’étaient moins réchauffés », affirme Anna Michalak, directrice du département d’écologie mondiale du Carnegie Institute of Science et coauteur du rapport.

La relation entre la hausse des températures et la prolifération des algues n’est pas tout à fait simple. Dans les climats plus chauds, l’évaporation des pluies et le ruissellement de l’eau sont plus importants, ce qui peut réduire la quantité de nutriments fertilisants apportés aux lacs et aux côtes. Mais une fois que ces nutriments arrivent, les lacs plus chauds connaissent généralement des proliférations d’algues plus importantes. « Une fois qu’ils sont là, et c’est également vrai pour les côtes, les températures plus élevées ont tendance à accélérer la croissance du phytoplancton », déclare-telle.

La prolifération d’algues du lac Atitlán en 2009, vue de l’espace. Les scientifiques qui ont analysé les images satellites de certains lacs à travers le monde ont constaté que la prolifération des algues s’aggravait avec le réchauffement des températures. Image du satellite Terra de la NASA.

Les violentes tempêtes induites par le changement climatique, qui sont devenues un élément familier de la vie ces dernières années, vont également aggraver le problème. Les fortes pluies délogent le ruissellement des engrais des sols et le transportent vers les cours d’eau. Si les modèles prévoyant que le réchauffement des océans engendrera des tempêtes plus intenses sont exacts, cela pourrait être une très mauvaise nouvelle. « Il y a de vastes étendues du monde qui sont déjà relativement humides et qui devraient le devenir davantage, tant en termes de précipitations totales que de précipitations extrêmes, et ce sont des zones où les modifications des précipitations entraîneraient une augmentation de la charge en nutriments », craint Mme Michalak.

Des pluies diluviennes dans le Midwest américain, par exemple, aggraveraient probablement la zone morte de la côte du Golfe. « Si ces pluies extrêmes tombent sur des champs stériles où l’on trouve du fumier ou de l’azote, ces éléments se déversent dans la rivière et finissent dans le Golfe », pronostique M. Boehm, de l’Union of Concerned Scientists.

Si les phénomènes météorologiques extrêmes s’aggravent dans les années à venir, cela entravera les efforts visant à réduire le ruissellement des nutriments, même s’ils sont mis en œuvre à grande échelle. Après des décennies d’utilisation excessive, les engrais synthétiques resteront là pendant des années, voire des décennies, même dans le meilleur des cas où le monde prendrait des mesures. « Nous y allons, que nous le voulions ou non, simplement parce que nous avons accumulé tellement de phosphore dans les sols agricoles au cours des 70 dernières années », observe Mme Bennett. « C’est un navire très lent à faire demi-tour… Il y a des tonnes et des tonnes de phosphore dans le sol qui attendent d’être déversées en aval par l’un de ces gros orages d’été. "

La convergence du changement climatique avec la crise de l’azote et du phosphore – la menace de prolifération d’algues et d’hypoxie dans les lacs et les océans de la planète – est un autre signal d’alarme clignotant pour l’environnement. C’est aussi le rappel d’une vérité inéluctable : les dommages causés à l’un des systèmes de soutien de la vie de la biosphère seront inévitablement, et de manière imprévisible, amplifiés par les dommages causés ailleurs.

Aussi inquiétants que soient les liens entre les deux crises, Mme Sutton dit espérer que les décideurs politiques prennent conscience de l’ampleur de la menace, citant la déclaration de Colombo comme un exemple de progrès. Mais pour l’instant, l’aiguille pointe toujours dans la mauvaise direction, et le temps presse.

Si l’on admet que l’histoire est un guide, un certain trouble ne manque pas de naître. En effet, les scientifiques constatent aujourd’hui que bon nombre des pires extinctions de la biodiversité sur Terre – notamment l’extinction de la fin de l’Ordovicien et celle de la fin du Permien, qui ont fait disparaître 90 % de toutes les espèces – ont été précédées d’une anoxie océanique généralisée. En revanche, l’explosion de la vie nouvelle sur Terre au Cambrien a été catalysée par une augmentation des niveaux d’oxygène dans les océans. Les habitants de l’Ordovicien supérieur et de la fin du Permien n’avaient aucun contrôle sur leur destin, nous en avons potentiellement un.

Ashoka Mukpo, Mongabay

References :

 


Covering Climate NowCet article de Mongabay est publié ici dans le cadre de Covering Climate Now, une collaboration journalistique mondiale visant à renforcer la couverture de la crise climatique, dont UP’ Magazine est membre.


 

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En octobre dernier nous avons pris l’engagement que UP’ Magazine accordera au dérèglement climatique, à l’extinction des espèces sauvages, à la pollution, à la qualité de notre alimentation et à la transition écologique l’attention et l’importance urgentes que ces défis exigent. Cet engagement s’est traduit par le partenariat de UP’ Magazine avec Covering Climate Now, une collaboration mondiale de 250 médias sélectionnés pour renforcer la couverture journalistique des enjeux climatiques.

Nous promettons de vous tenir informés des mesures que nous prenons pour nous responsabiliser à ce moment décisif de notre vie. La désinformation sur le climat étant monnaie courante, et jamais plus dangereuse qu’aujourd’hui, il est essentiel que UP’ Magazine publie des rapports précis et relaye des informations faisant autorité – et nous ne resterons pas silencieux.

Notre indépendance éditoriale signifie que nous sommes libres d’enquêter et de contester l’inaction de ceux qui sont au pouvoir. Nous informerons nos lecteurs des menaces qui pèsent sur l’environnement en nous fondant sur des faits scientifiques et non sur des intérêts commerciaux ou politiques. Et nous avons apporté plusieurs modifications importantes à notre expression éditoriale pour que le langage que nous utilisons reflète fidèlement, mais sans catastrophisme, l’urgence environnementale.

UP’ Magazine estime que les problèmes auxquels nous sommes confrontés dans le cadre de la crise climatique sont systémiques et qu’un changement sociétal fondamental est nécessaire. Nous continuerons à rendre compte des efforts des individus et des communautés du monde entier qui prennent courageusement position pour les générations futures et la préservation de la vie humaine sur terre. Nous voulons que leurs histoires inspirent l’espoir.

Nous espérons que vous envisagerez de nous soutenir aujourd’hui. Nous avons besoin de votre soutien pour continuer à offrir un journalisme de qualité, ouvert et indépendant. Chaque abonnement des lecteurs, quelle que soit sa taille, est précieux. Soutenez UP’ Magazine à partir d’1.90 € par semaine seulement – et cela ne prend qu’une minute. Merci de votre soutien.

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