L'oxyde nitreux ou protoxyde d'azote (N₂O) est le 3e gaz à effet de serre après le dioxyde de carbone et le méthane mais il est près de 300 fois plus puissant que le CO2. La concentration atmosphérique de NO2 a atteint 331 parties par milliard en 2018, soit 22 % de plus que les niveaux enregistrés vers 1750.
L'agriculture est à l'origine de près de 70 % des émissions mondiales de N₂O d'origine anthropique sur la période 2006-2016. En effet, chaque année, plus de 100 millions de tonnes d'azote sont épandues sur les cultures sous forme d'engrais de synthèse. La même quantité est déposée sur les pâturages et les cultures via le fumier du bétail. L'activité microbienne dans les sols, gouvernée par les apports en azote dans les engrais ou le fumier, est responsable de l'émission de N₂O. Les autres sources anthropiques de N₂O sont l'industrie chimique, les eaux usées et la combustion de combustibles fossiles. Les sources naturelles (sols, océan), quant à elles, sont restées stables au cours du temps.
N₂O est en principe détruit dans la haute atmosphère, principalement par le rayonnement solaire. Mais les activités humaines relâchent ce gaz plus vite qu'il n'est détruit, de sorte qu'il s'accumule dans l'atmosphère. Il y séjourne pendant 116 ans en moyenne, appauvrissant la couche d'ozone stratosphérique et participant au réchauffement de la planète.
Or les chercheurs constatent que les concentrations actuelles de N₂O dépassent d'ores et déjà les niveaux prévus en 2100 dans les scénarios du Giec conduisant à un réchauffement global bien supérieur à 3°C.
Les émissions de N₂O d'origine anthropique ont augmenté de 30 % au cours des trois dernières décennies. Les émissions provenant de l'agriculture sont principalement dues aux engrais azotés synthétiques utilisés en Asie de l'Est, en Europe, en Asie du Sud et en Amérique du Nord. Les émissions de l'Afrique et de l'Amérique du Sud sont dominées par les émissions provenant des effluents d'élevage.
En termes de croissance des émissions, les contributions les plus importantes proviennent des économies émergentes, en particulier du Brésil, de la Chine et de l'Inde, où la production végétale et le nombre de têtes de bétail ont augmenté rapidement au cours des dernières décennies.
Que faire ?
Les émissions de N2O doivent être réduites à l'échelle mondiale comme le prévoit l'accord de Paris sur le climat.
Une baisse des émissions accompagnée d'une productivité agricole améliorée a été observée en Europe depuis deux décennies, en grande partie grâce aux politiques gouvernementales visant à réduire la pollution des cours d'eau et de l'eau potable. Celles-ci ont encouragé une utilisation plus efficace des engrais. Plusieurs méthodes agronomiques peuvent être mises en œuvre en complément afin de tendre vers l'« émission zéro » en N2O.