La pollution des sols contribue au changement climatique

Pollution des sols et changement climatique : le rôle de l’azote

Des scientifiques de l’Université de Californie Riverside ont fait une découverte surprenante: La pollution par les voitures limite la capacité des sols secs à retenir le carbone, ce qui peut contribuer au changement climatique. L’équipe dirigée par le spécialiste de l’environnement et premier auteur du étude Johann Püspök a identifié une corrélation entre les effets de l’azote libéré par les voitures à essence et contenu dans le smog sur les sols secs et l’augmentation des émissions de carbone. Leur découverte a été détaillée dans un article de la revue Global Change Biology.

La pollution par l’azote sur les sols secs exacerbe le changement climatique

Depuis 1850, le niveau d’azote dans l’air de la planète a triplé en raison d’une série d’activités humaines telles que le développement de l’industrie et de l’agriculture intensive et la diffusion de l’automobile : le dénominateur commun est la combustion de sources d’énergie fossiles qui génèrent d’importantes émissions. Les recherches menées par UC Riverside ont étudié la relation entre la capacité du sol à retenir le carbone et à l’empêcher de devenir un gaz qui contribue au changement climatique, et l’augmentation de la pollution par l’azote.

Le résultat de l’enquête a surpris les scientifiques : « Puisque l’azote est utilisé comme engrais pour les plantes – a expliqué Peter Homyak, co-auteur de l’étude et professeur adjoint au Département des sciences de l’environnement de l’UCR – nous nous attendions à ce que le supplément d’azote favorise la croissance des plantes et l’activité microbienne, augmentant ainsi le carbone mis dans les sols. Mais ce n’est pas ce qui s’est passé. En étudiant la typologie des sols arides qui couvre une grande partie de la Californie du Sud, les chercheurs ont découvert que dans des conditions spécifiques, l’excès d’azote dans le sol provoque son acidification et le lessivage du calcium, qui se lie au carbone, permettant ainsi à l’élément stocké dans le sol d’être libéré dans l’atmosphère sous forme de CO2.

L’effet acidifiant de l’azote

L’étude a été menée sur des sols arides typiques du sud de la Californie, où l’équipe de Püspök a prélevé des échantillons de sol dans les réserves écologiques voisines de San Diego et d’Irvine : les conditions de pollution ont été créées en fertilisant les sols avec de l’azote pour vérifier progressivement les effets de l’ajout de gaz.

L’azote affecte souvent les processus biologiques dans les sols tels que la nutrition et la croissance des plantes, a une action de ralentissement sur les microbes qui décomposent les substances organiques « mortes » dans les sols et, en général, affecte la façon dont le sol stocke le carbone.

Le plus surprenant pour les scientifiques est l’effet qu’il a eu sur le stockage du carbone par des moyens abiotiques ou non biologiques.

Pour comprendre ce que cela signifie, il faut savoir que le pH d’un sol peut être acide ou alcalin (basique) : en général, les sols sont capables de résister aux changements qui déforment le pH en libérant du calcium qui atténue l’acidité. Ce processus relie la pollution des sols au changement climatique : l’azote présent dans le smog a un effet acidifiant sur le sol, qui réagit en libérant du calcium. L’élément stabilise une partie du carbone stocké dans le sol et ainsi libéré sous forme d’émissions qui modifient le climat.

« C’est un résultat surprenant car l’effet principal semble être abiotique », a déclaré Johann Püspök, diplômé en sciences de l’environnement de l’UCR et premier auteur de l’étude. « Cela signifie que des parcelles de terre nues sans couverture végétale et à faible activité microbienne, que j’ai toujours considérées comme des zones où il ne se passait pas grand-chose, semblent être affectées par la pollution due à une trop grande quantité d’azote. »

Un sol aride se caractérise par une faible rétention d’humidité ; il a de faibles niveaux de matière organique et est responsable du stockage de grandes quantités de carbone dans le monde. Sur notre planète, il est présent dans de vastes zones et représente 45% de la surface terrestre.

Pour cette raison, il est essentiel d’approfondir la corrélation de la pollution des sols avec le changement climatique, une question sur laquelle Püspök insiste : « Nous avons besoin de plus d’informations sur la façon dont ces effets d’acidification sont répandus, et comment ils fonctionnent dans des conditions non expérimentales de dépôt d’azote » mais, étant donné qu’il n’y a pas de solution immédiate – et on ne sait pas s’il y en a une à long terme – pour inverser le processus de libération de CO2 des sols arides, la sollicitation des chercheurs de l’UC Riverside est d’insister avant tout sur la réduction des émissions polluantes pour stabiliser les sols arides et leur permettre de conserver leurs stocks de carbone : « La pollution de l’air due à la combustion de combustibles fossiles a de nombreux impacts, y compris la santé humaine en provoquant de l’asthme », a déclaré Homyak. « Cela peut également avoir un impact sur la quantité de carbone que ces systèmes peuvent stocker pour nous. Pour de nombreuses raisons, nous devons gérer la pollution de l’air. »