La culture continue du maïs, une pratique agricole courante dans le Midwest américain, contribue de manière significative aux émissions de protoxyde d'azote (N2O), un gaz à effet de serre puissant. Ce gaz piège la chaleur dans l'atmosphère plus de 300 fois plus efficacement que le dioxyde de carbone et y persiste pendant 120 ans. Des interventions simples pourraient réduire ces émissions, selon des experts.
Points Clés
- Le protoxyde d'azote (N2O) est un gaz à effet de serre 300 fois plus puissant que le CO2.
- La monoculture de maïs continue, particulièrement dans le Midwest, est une source majeure de N2O.
- Des pratiques de conservation comme les brise-vent et les haies peuvent réduire considérablement ces émissions.
- Adopter ces pratiques sur seulement 4 % des terres cultivées en maïs en continu équivaut à retirer 850 000 voitures de la circulation.
- Un soutien financier et technique est déjà disponible via le programme EQIP de l'USDA.
La monoculture de maïs et ses impacts environnementaux
Chaque année, environ 15 millions d'acres dans l'Illinois, l'Iowa, le Minnesota et le Wisconsin sont plantées en maïs. Cette stratégie, appelée « maïs continu », permet aux agriculteurs de répondre à une demande constante des industries de l'éthanol et de l'élevage. Cependant, cette méthode est une source importante de protoxyde d'azote.
Le protoxyde d'azote agricole représente seulement 6 % des émissions de gaz à effet de serre aux États-Unis. Néanmoins, sa capacité à retenir la chaleur est supérieure à 300 fois celle du dioxyde de carbone. Sa durée de vie atmosphérique est de 120 ans, contre 8 à 12 ans pour le méthane. Ces caractéristiques en font un contributeur silencieux mais significatif au réchauffement climatique.
« C'est un sujet dont on ne parle pas assez, comparé au méthane et au dioxyde de carbone issus de l'agriculture », a déclaré Anne Schechinger, directrice pour le Midwest de l'Environmental Working Group (EWG).
Un fait important
Le protoxyde d'azote (N2O) reste dans l'atmosphère pendant 120 ans, ce qui le rend particulièrement persistant et nocif à long terme.
Solutions simples pour réduire les émissions
Un rapport récent de l'EWG, co-écrit par Anne Schechinger, met en lumière des interventions simples. L'établissement de zones tampons forestières et la plantation d'arbres, d'arbustes, de haies ou de brise-vent sur ou en bordure des champs de maïs continus pourraient réduire les émissions de protoxyde d'azote. Ces pratiques sont non seulement efficaces, mais aussi relativement faciles à mettre en œuvre.
L'adoption de l'une de ces quatre pratiques sur seulement 4 % des acres de maïs continu aurait un effet de réduction des émissions équivalent au retrait de plus de 850 000 voitures à essence de la circulation. Ce chiffre souligne l'impact potentiel de ces mesures sur le climat. Les experts insistent sur l'importance de ces actions.
« Le protoxyde d'azote est puissant. Il dure longtemps. Mais c'est aussi quelque chose que ces types de pratiques de conservation peuvent vraiment aider à réduire », a ajouté Schechinger.
Données sur la monoculture dans le Midwest
En analysant les données du recensement agricole du ministère de l'Agriculture des États-Unis, l'EWG a constaté que 20 % des terres cultivées dans l'Illinois, l'Iowa, le Minnesota et le Wisconsin ont été utilisées pour la culture du maïs pendant au moins trois années consécutives entre 2016 et 2024. Cela représente une vaste étendue de terres soumise à la monoculture.
Contexte économique
Bien que la culture de la même plante sans rotation nuise à la santé du sol et à la biodiversité à long terme, le maïs continu offre une stabilité financière à court terme aux agriculteurs. La forte présence d'usines d'éthanol et d'installations d'élevage dans la "Ceinture du Maïs" assure une demande constante. Cette demande est soutenue par des subventions gouvernementales importantes, comme l'explique Mark Licht, professeur associé à l'Iowa State University.
Le rôle des engrais et la libération de N2O
La culture du maïs année après année nécessite plus d'engrais azotés que les champs soumis à une rotation maïs-soja, plus populaire. Cela peut atteindre jusqu'à 50 livres d'azote supplémentaires par acre. L'accumulation d'azote dans le sol des champs de maïs continus provoque des émissions de protoxyde d'azote.
Ce gaz est libéré comme sous-produit lorsque les microbes du sol convertissent le nitrate des engrais en azote gazeux, ou l'ammonium en nitrate. Ce processus chimique est une source directe et importante de N2O. Comprendre ce mécanisme est crucial pour développer des solutions efficaces.
Pratiques de conservation identifiées
L'adoption généralisée d'interventions simples pourrait réduire les émissions agricoles de protoxyde d'azote sans que les agriculteurs n'aient à modifier leurs régimes d'engrais, selon Schechinger. En utilisant l'outil COMET-Planner, développé par l'USDA et l'Université d'État du Colorado, qui estime la réduction des émissions au niveau du comté, Schechinger et ses collègues ont identifié les pratiques les plus efficaces.
Les quatre pratiques les plus prometteuses, classées par ordre d'impact prévu, sont :
- Créer des zones tampons boisées le long des cours d'eau.
- Planter des arbres ou des arbustes dans et autour des cultures.
- Planter des haies ou des « clôtures vivantes » autour des champs.
- Établir des brise-vent boisés.
Ces pratiques réduisent les émissions de plusieurs façons. Elles retirent de petites bandes de terre de la production et de la fertilisation, et elles séquestrent également le carbone. Elles peuvent aussi aider à atténuer le ruissellement des nitrates provenant de l'excès d'engrais, ce qui améliore la qualité de l'eau et protège les écosystèmes aquatiques.
Soutien et financement pour les agriculteurs
Ces pratiques de conservation ne sont pas radicalement nouvelles. Un soutien financier et technique pour les zones tampons, les haies et les projets de séquestration du carbone est disponible depuis longtemps pour les agriculteurs. Ce soutien est fourni par le programme EQIP (Environmental Quality Incentives Program) de l'USDA, créé par la loi agricole de 1996.
EQIP, le programme phare de conservation agricole du pays, dispose d'un budget annuel de près de 2 milliards de dollars. Il établit des contrats de partage des coûts à court terme avec les agriculteurs qui intègrent des objectifs de conservation dans leurs terres. Une mise à jour de la loi agricole pourrait donner la priorité au soutien EQIP pour les pratiques qui réduisent les émissions, par exemple en prolongeant la durée des contrats EQIP et en assumant une plus grande partie du partage des coûts pour les pratiques particulièrement bénéfiques pour le climat.
Un gaz à effet de serre sous-estimé
Le protoxyde d'azote a été largement éclipsé par le méthane dans les discussions sur les émissions agricoles aux États-Unis, selon les experts. Le méthane libéré par les bovins et les ovins pendant la digestion est le principal contributeur aux gaz à effet de serre agricoles dans le monde. Cependant, les émissions liées aux cultures ne doivent pas être ignorées, comme le souligne Anne Schechinger.
« Ce qui distingue le protoxyde d'azote, c'est à la fois sa puissance et son invisibilité relative dans la conversation sur les émissions climatiques », a déclaré Michael Roberts, responsable de programme senior pour le climat et l'énergie du Midwest à la McKnight Foundation.
En septembre, la McKnight Foundation a publié un rapport examinant le rôle des engrais azotés synthétiques dans les émissions de protoxyde d'azote. Ce rapport a souligné l'importance de s'attaquer aux émissions de protoxyde d'azote à la fois par une gestion des champs soucieuse des émissions et par des améliorations technologiques dans la production d'engrais.
« Au cours des 15 dernières années, il y a eu beaucoup de discussions sur le potentiel de l'agriculture, lorsqu'elle est pratiquée correctement, à être un puits de carbone », a noté Roberts. « Mais nous ne pouvons pas vraiment compter sur l'agriculture pour réduire le carbone tant que nous ne nous attaquons pas au problème des émissions. »
