Vers une meilleure compréhension des émissions de protoxyde d’azote en Afrique

Résultat scientifique Surfaces continentales

Le protoxyde d'azote (N2O) est un puissant gaz à effet de serre qui contribue en outre à la destruction de l’ozone stratosphérique. Il est émis par les sols à travers différents types de processus biologiques et physico-chimiques, dont les plus importants sont la nitrification et la dénitrification. En Afrique, les activités agricoles et la transformation d’écosystèmes naturels en surfaces cultivées sont en plein essor. Il est donc important de documenter cette zone du globe afin d’estimer l’impact de ces transformations sur les émissions de N2O dans un contexte de changement climatique global et de pression démographique croissante dans cette zone.

Photo d'une plantation de thé (Kaptumo, Kenya)
Plantation de thé (Kaptumo, Kenya). © Claire Delon, LA

Une équipe internationale1 a étudié les émissions de N2O de deux sites aux caractéristiques contrastées : un site sahélien de prairies semi-arides au Sénégal et un site de parcelles cultivées en milieu tropical humide au Kenya. Les chercheurs ont montré que, pour les deux écosystèmes, les émissions de N2O étaient systématiquement plus importantes pendant la saison des pluies que pendant la saison sèche et que les contenus en eau et en nitrate (NO3-) du sol étaient les facteurs ayant le plus d’impact sur les émissions de N2O.

Les résultats des simulations ont souligné la nécessité d’adapter les paramétrisations existantes aux écosystèmes semi-arides, où le déclenchement des processus de dénitrification et des émissions de N2O est possible malgré des contenus en eau beaucoup plus faibles que pour les écosystèmes tempérés.
Quant aux estimations des bilans annuels d’émissions de N2O, elles ont montré qu’en Afrique, bien qu’occupant une plus petite superficie, les terres agricoles émettaient plus de N2O (1,15 TgN/an) que les savanes (0,17 TgN/an). Or, l’agriculture étant en pleine expansion sur ce continent, cet écart risque de s’accentuer davantage à l’avenir. Afin de suivre et de mieux estimer ces changements, il est donc important de multiplier les études sur les émissions de N2O sur ce continent.

  • 1. Les laboratoires français impliqués sont le Laboratoire d’aérologie (LA/OMP, UPS / CNRS), du laboratoire Géosciences environnement Toulouse (GET/OMP, CNES / CNRS / IRD / UPS) et du Centre d’études spatiales de la biosphère (CESBIO/OMP, CNES / CNRS / IRD / UPS)

En savoir plus

Bigaignon, L., Delon, C., Ndiaye, O., Galy-Lacaux, C., Serça, D., Guérin, F., Tallec, T., Merbold, L., Tagesson, T., Fensholt, R., André, S., Galliau, S., 2020. Understanding N2O Emissions in African Ecosystems: Assessments from a Semi-Arid Savanna Grassland in Senegal and Sub-Tropical Agricultural Fields in Kenya. Sustainability 12, 8875. https://doi.org/10.3390/su12218875

Contact

Laurent Bigaignon
CESBIO/OMP