Les sols agricoles sont la plus grande source d'émission anthropique d'oxyde nitreux (N2O), dont l'effet de serre est 300 fois plus puissant que celui du dioxyde de carbone. La part de l'augmentation du N2O atmosphérique dans l'accroissement de l'effet de serre est de 6 %.
Si l'usage d'engrais azotés était partout limité à la juste dose, sans perte de production agricole, ces émissions pourraient être réduites de 30 %, soit l'équivalent des émissions actuelles des terres cultivées de la Chine et des États-Unis ! Le potentiel d'atténuation du changement climatique par la réduction des émissions de N2O des terres cultivées est donc énorme.
Pour la première fois, des chercheurs ont mené l'enquête à l'échelle régionale. Pour 234 sites à travers le monde, ils ont compilé de manière exhaustive les données relatives aux émissions de N2O rapportées aux dépôts d'engrais azotés, ce que l'on appelle un « facteur d'émission ». Ils ont enfin utilisé un modèle d'apprentissage automatique pour extrapoler ces facteurs d'émission à la planète entière, en tenant compte des types de cultures, des climats locaux, des propriétés des sols et des pratiques de gestion des terres.
Ils ont eu la surprise de découvrir de fortes disparités géographiques des facteurs d'émission de N2O, avec des écarts pouvant atteindre un facteur cent. Contrairement à leurs attentes, ces différences ne sont pas principalement pilotées par les dépôts d'engrais et les pratiques agricoles : le climat et la nature du sol jouent également un rôle clé dans l'apparition de hot spots à grande échelle.
« Nous montrons que deux tiers du potentiel d'atténuation du changement climatique de N2O pourraient être réalisés en réduisant les engrais sur seulement 20 % de la superficie mondiale des terres cultivées, notamment dans les régions agricoles subtropicales humides, détaille Philippe Ciais, chercheur au LSCE. Nous devons concentrer nos efforts sur les zones cumulant des facteurs d'émission élevés et des dépôts d'engrais excessifs. »