Recherche et innovation

HYDROGES - Pister les émissions de protoxyde d’azote dans le bassin versant

statut du projet | En cours
Détails de la manifestation
Date de début : Janvier 1
Date de fin : Janvier 4
Appel à projets de recherche : REACCTIF - REcherche sur l'Atténuation du Changement ClimaTique par l'agrIculture et la Forêt
Année de l’appel à projets : 2021
Programme de la stratégie de Recherche : Production, gestion et stockage de vecteurs énergétiques
Programme de la stratégie de Recherche : Gestion durable des sols, sites pollués et stockage du CO2
Programme de la stratégie de Recherche : Energie, Environnement et Société
Organisme coordinateur : INRA
Partenaires : UPMC
Partenaires : IRSTEA
Zone d’implantation
des porteurs du projet :
Centre-Val-De-Loire / Loiret / Orléans
Île-De-France / Hauts-De-Seine / Antony
Île-De-France / Paris / PARIS

L’épandage d’engrais azotés sur les sols cultivables est à l’origine d’émissions directes et indirectes de protoxyde d’azote. Le projet HYDROGES a pour objectif de mieux quantifier ces émissions de ce gaz à effet de serre et de proposer de nouvelles méthodes d’estimation. 

En France, le protoxyde d’azote (N2O) est un puissant gaz à effet de serre émis via l’usage d’engrais azotés en agriculture. Son pouvoir de réchauffement est près de 200 fois supérieur à celui du CO2. Depuis la suppression des chlorofluorocarbures (CFC), il est aussi considéré comme le composé majeur affectant la couche d’ozone. Après l’apport d’engrais, une partie du nitrate peut être entrainée dans le réseau hydrologique avant de se transformer en gaz. Elle constitue la part d’émissions indirectes, en opposition aux émissions directes ayant lieu au champ.

Or les émissions indirectes sont trop peu étudiées. Résultat : il existe des incertitudes fortes et des incohérences dans les estimations d’émission de N2O, que ce soit au niveau planétaire ou territorial. Les méthodes de calcul conduisant à l’inventaire des émissions de gaz à effet de serre, que la France établit chaque année, doivent ainsi être affinées pour mieux prendre en compte les caractéristiques hydrologiques du territoire national. Dans ce contexte, le projet HYDROGES porté par l’INRA, vise à améliorer la comptabilité des émissions directes et indirectes de N2O terrestres.

Quantifier le N2O tout au long du parcours des nitrates

Il s’agit tout d’abord, de quantifier les émissions directes provenant des sols agricoles : les mesures s’effectuent sur les sites expérimentaux OS2 à la limite de la Beauce Chartraine et du Faux-Perche (Eure-et-Loir) et ORACLE dans la Brie (Seine-et-Marne). Ces sites, représentatifs de la production agricole française, sont fortement aménagés en termes d’irrigation et de drainage artificiel.

Moins étudiées, les questions sur l’origine des émissions indirectes en provenance des rivières et des zones humides artificielles sont nombreuses. Le N2O est-il formé en amont ou une fois transféré dans ces lieux ? Quels mécanismes conduisent à ces émissions ? Sont-elles liées à des évènements spécifiques ? Les expérimentations sont menées sur les deux sites expérimentaux et à l’INRA d’Orléans sur une maquette de sol instrumentée, dispositif unique en Europe. Les concentrations en N2O sont relevées tout le long du parcours hydrique du champ à la rivière, en passant par les eaux d’irrigation, les eaux des nappes et le bassin de drainage.

Parmi les questions en suspens : le drainage est-il réellement un élément d’atténuation des émissions directes ? Il est en effet primordial de vérifier s’il ne s’agit pas d’un simple transfert de pollution vers les zones d’émissions indirectes. Plus généralement, ces expérimentations donneront lieu à une modélisation du devenir du N2O dans les sols et permettront de déterminer les facteurs de contrôle de ces émissions.  Grâce aux connaissances acquises, une nouvelle analyse des calculs d’émission sera proposée.

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