Les activités humaines relâchent de l'azote dans l’air sous forme d'oxydes d’azote (NO
x) – des polluants émis par les combustions – et d’ammoniac (NH
3) provenant des engrais utilisés en agriculture. Ces composés forment des aérosols qui se déposent sur la végétation et les sols et comme l’azote fertilise la végétation, on peut penser que les plantes absorbent davantage de CO
2.
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 et d’oxyde nitreux (N
2O), deux gaz à effet de serre plus puissants que le CO
2. Le bilan net des dépôts d’azote sur les flux des trois gaz à effet de serre CO
2, CH
4 et N
2O reste donc incertain.
Le bambou 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 équivalente à quatre fois celle de la forêt des Landes, la plus grande de France. Or cette région chinoise reçoit des dépôts d'azote atmosphérique plus élevés qu'en Europe 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 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, les changements de carbone organique 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 du carbone organique et augmente les émissions de N2O par les bactéries 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. Mais au final, la source supplémentaire de CH4 et de N2O reste très inférieure à l'accroissement de capture de CO2 lié à l'augmentation de la biomasse. Le bilan des dépôts d’azote pour le climat reste donc positif.
Selon Philippe Ciais, chercheur 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 ».