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"Les principaux gaz à effet de serre émis par les sols sont le dioxyde de carbone CO₂, le protoxyde d’azote N₂O et le méthane CH₄ - Effets des pratiques agronomiques et horticoles et recommandations selon les espèces cultivées" par Jacques Hallard
samedi 27 septembre 2025, par
ISIAS Gaz à effet de serre Sols
Les principaux gaz à effet de serre émis par les sols sont le dioxyde de carbone CO₂, le protoxyde d’azote N₂O et le méthane CH₄ - Effets des pratiques agronomiques et horticoles et recommandations selon les espèces cultivées
Jacques Hallard , Ingénieur CNAM, site ISIAS – 27/09/2025
Plan du document : Préambule Introduction Sommaire Auteur
Quelques définitions préalables pour ce dossier à usage didactique
Rappel - Gaz à effet de serre - Pour les articles homonymes, voir GES. Les gaz à effet de serre (GES) sont des composants gazeux qui absorbent le rayonnement infrarouge émis par la surface terrestre [ n 1] et contribuent ainsi à l’effet de serre. L’augmentation de leur concentration dans l’atmosphère terrestre est l’un des facteurs à l’origine du changement climatique.
L’effet du rayonnement solaire sur la surface de la Terre amplifié par les gaz à effet de serre.
Les centrales thermiques à flamme émettent 35 % des gaz à effet de serre d’origine humaine (ici la centrale thermique de Porcheville, Yvelines, fermée depuis le 1er mai 2017). Effet de serre - Articles détaillés : Effet de serre, Rayonnement dans l’atmosphère et Bilan radiatif de la Terre. L’atmosphère terrestre laisse passer la majeure partie du rayonnement solaire (environ 70 %) et, sous l’effet des gaz à effet de serre, retient une partie du rayonnement infrarouge réémis par le sol[1]. La différence entre la puissance reçue du Soleil et la puissance émise sous forme de rayonnement est appelée forçage radiatif. La transparence de l’atmosphère dans le spectre visible permet en effet au rayonnement solaire d’atteindre le sol. L’énergie ainsi apportée s’y transforme en chaleur. De plus, comme tout corps chaud, la surface de la Terre rayonne sa chaleur, dans l’infrarouge. Les GES et les nuages [n 2] (constitués de glace ou d’eau liquide) étant opaques aux rayons infrarouges, ils absorbent ces rayonnements. Ce faisant, ils emprisonnent l’énergie thermique près de la surface du globe, où elle réchauffe l’atmosphère basse. L’effet de serre naturel est principalement dû à la vapeur d’eau [2] (pour 0,3 % en volume, soit 55 % de l’effet de serre) et aux nuages (17 % de l’effet de serre), soit environ 72 % dus à H2O et 28 % restants dus essentiellement au CO2 [3]. Il a porté la température moyenne à la surface de la Terre à +15 °C. Sans ce processus naturel, la température moyenne sur la surface du globe serait de −18 °C [4],[5], ce qui aurait radicalement changé son évolution… - Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Gaz_%C3%A0_effet_de_serre
Source : https://climat.be/changements-climatiques/causes/gaz-a-effet-de-serre
Ce dossier propose un regard sur les sols qui émettent aussi des gaz à effet de serre, et même sur « les sols désertiques qui émettent des gaz à effet de serre en quelques minutes, même sans vie microbienne »…
Il a été ajouté une synthèse en français sur les émissions de gaz à effet de serre (GES) émanant des sols, regroupées par techniques (agricoles, agronomiques, horticoles) et variables selon les espèces végétales cultivées, d’après une requête effectuée auprès de ‘ChatGPT’ le 19 09 2025, avec ajouts d’addenda à l’intérieur…
Les documents sélectionnés pour ce dossier sont mentionnés avec leurs accès dans le sommaire ci-après
Retour au début de l’introduction
- Les sols émettent aussi des gaz à effet de serre et les pratiques agricoles font la différence - 19 février 2025, par DEVEAUTOUR Coline, LYVER Anouk, VELOSO Murilo
- Selon l’Université Ben Gourion du Néguev : « les sols désertiques émettent des gaz à effet de serre en quelques minutes, même sans vie microbienne » – 03 septembre 2025 – Document ‘israelscienceinfo.com’
- Une synthèse en français sur les émissions de gaz à effet de serre (GES) émanant des sols, regroupée par techniques (agricoles, agronomiques, horticoles) et par espèces végétales. D’après une requête auprès de ‘ChatGPT’ le 19 09 2025, avec ajouts d’addenda
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Les sols émettent aussi des gaz à effet de serre et les pratiques agricoles font la différence - 19 février 2025, par DEVEAUTOUR Coline, LYVER Anouk, VELOSO Murilo
Gaz à effet de serre (divers) Sols Climat / Crise, Changement climatique
Les sols agricoles ont un rôle climatique ambivalent : ils peuvent à la fois constituer des puits de carbone ou au contraire être une source de gaz à effet de serre. Pour comprendre à quelles conditions l’agriculture peut être l’alliée de la transition climatique, il faut s’intéresser à la structure du sol et notamment à la taille des agrégats qui le composent. Les pratiques agricoles, entre labours, semis direct ou couverture de légumineuses entre les cultures, ont leur importance.
Sommaire :
• Le peuple microbien qui (…)
• Une étude pour comprendre (…)
• L’intérêt du non-labour
• Le risque inondation en (…)
L’agriculture est appelée à jouer un rôle clé dans le Pacte vert de l’Union européenne, dont l’ambition est d’atteindre la neutralité carbone à l’horizon 2050. Une question d’autant plus cruciale que le Salon de l’agriculture fait son retour du 22 février au 2 mars 2024.
Il faut dire que les sols agricoles sont ambivalents : ils peuvent à la fois constituer une source de gaz à effet de serre ou, au contraire, des puits qui les piègent dans les sols plutôt que dans l’atmosphère et les empêchent de contribuer au changement climatique.
Alors, meilleurs alliés ou menace souterraine ? Pour le comprendre, il faut s’intéresser à la structure du sol et, plus particulièrement, aux agrégats qui reflètent l’organisation des particules du sol.
Le peuple microbien qui habite les sols
En effet, ce qu’il y a sous nos pieds n’est pas un bloc compact, un substrat plein et homogène. Le sol est constitué de particules plus ou moins grosses qui s’assemblent, tout en laissant entre elles des espaces qui se remplissent d’air ou d’eau. Ces morceaux de tailles diverses sont appelés agrégats. Ce sont des ensembles hétérogènes de particules qui adhèrent solidement entre eux, comme le montre la figure ci-dessous.
Comment se forment les agrégats de particules dans le sol. Fourni par l’auteur
Ces agrégats constituent des environnements peuplés de micro-organismes. Parmi eux, des microbes qui, du fait de leur activité, produisent notamment des gaz à effet de serre (GES) comme du méthane (CH₄) et du protoxyde d’azote (N₂O).
Pour comprendre d’où viennent les molécules qui vont être transformées par les microbes pour produire des gaz à effet de serre, il faut d’abord rappeler que les végétaux captent le dioxyde de carbone (CO2) dans l’air afin de fabriquer de la matière (feuilles, tiges, bois…). Celle-ci finit, en partie, dans le sol sous forme de résidus de feuilles, de tiges ou de racines mortes.
Ces résidus peuvent selon les cas :
• soit être stabilisés dans les agrégats, où ils ne sont pas accessibles aux micro-organismes en raison de la barrière physique formée par les agrégats eux-mêmes autour de la matière organique,
• soit servir de nourriture aux micro-organismes, puis être relâché dans l’atmosphère comme gaz à effet de serre.
Les sols peuvent donc se comporter comme des puits de carbone. En piégeant le carbone de la matière organique dans le sol, ils contribuent à réduire la concentration de CO2 dans l’atmosphère.
C’est la balance entre les gaz à effet de serre émis par les sols et ceux piégés par ces derniers qui va donc permettre d’évaluer l’aspect bénéfique ou délétère d’un sol – et par la même occasion, des pratiques agricoles –sur le changement climatique.
Une étude pour comprendre où naissent les gaz à effet de serre des sols{{}}
Nous avons mené une étude pour comprendre où ces gaz à effet de serre sont formés dans le sol. Concrètement, pour cela, nous avons examiné comment le travail du sol et les couverts végétaux affectaient les agrégats du sol.
Pour ce faire, l’étude s’est appuyée sur des travaux précédents, et notamment une expérience de terrain menée durant près de 30 ans dans le sud du Brésil. Celle-ci comparait des parcelles labourées et non labourées, puis des parcelles bénéficiant d’une couverture de légumineuses pendant les périodes d’interculture à d’autres qui n’en bénéficiaient pas.
Des échantillons de ces sols ont été prélevés et les agrégats du sol séparés en trois classes selon leurs tailles :
• les grands macroagrégats (entre 2 et 9,5 mm),
• les petits macroagrégats (entre 2 et 0,25 mm) et
• les microagrégats (inférieurs à 0,25 mm).
Ensuite, nous avons évalué en laboratoire les émissions de méthane (CH4) et de protoxyde d’azote (N2O) issues de chaque classe d’agrégat du sol pendant six mois ainsi que l’accumulation du carbone organique du sol (COS) afin d’évaluer si celle-ci compensait les émissions ou non.
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Nos résultats montrent que c’est dans les grands macroagrégats, notamment ceux que l’on observait sur les parcelles non labourées et associées avec les couverts de légumineuses, que se déroulait l’activité microbienne la plus intense. C’est dans ces macroagrégats que les émissions de gaz à effet de serre et notamment de protoxyde d’azote – un puissant gaz à effet de serre – étaient les plus élevées.
La production de gaz à effet de serre, dans le sol, est plus intense au niveau des macroagrégats que des microagrégats. Fourni par l’auteur
Le niveau de ces émissions était corrélé aux concentrations de nitrate et de carbone organique dissous dans les macroagrégats, ce qui suggère que le processus responsable de l’émission de protoxyde d’azote est la dénitrification. Ce processus est la conversion du nitrate en protoxyde d’azote par les bactéries hétérotrophes du sol qui ont besoin d’une source de carbone soluble pour réaliser cette conversion.
Toutefois, les émissions de protoxyde d’azote de ces macroagrégats sont totalement compensées par l’accumulation de carbone organique d’une part, et par la fixation du méthane produit par les bactéries d’autre part. Le méthane est ainsi fixé dans le sol grâce à un phénomène d’oxydation appelé méthanotrophie : les bactéries consomment le CH4 au lieu de le produire.
Par conséquent, au niveau global, les macroagrégats de ces échantillons piègent plus de gaz à effet de serre qu’ils n’en libèrent.
L’intérêt du non-labour
Si on se place à l’échelle des parcelles individuelles, ce sont ainsi les échantillons de parcelles n’ayant pas été labourées (semis direct) qui présentaient la balance émission/absorption de gaz à effet de serre la plus intéressante. Pour chaque kilogramme de matière organique accumulée dans le sol grâce aux techniques de semis direct, on observait ainsi la capture de 69,4 mg équivalent CO2eq, contre 57,1 mg pour les parcelles labourées.
La différence entre les deux se joue au niveau des macroagrégats, qui, sans labour, ne sont pas brisés en plus petits agrégats. Il y a alors davantage d’espaces (porosité) entre les gros agrégats, ce qui permet une meilleure oxygénation des interstices et donc une oxydation facilitée du méthane (CH4) ainsi qu’un processus de dénitrification moins important. La présence d’oxygène dans le sol est le principal ennemi des bactéries productrices de méthane et de protoxyde d’azote : il s’agit de bactéries anaérobies qui ont besoin d’un milieu sans oxygène. En conséquence, moins de méthane et de protoxyde d’azote sont émis par ces sols.
Lorsque les microagrégats dominent, au contraire, le bilan carbone est moins intéressant : certes, les émissions de protoxyde d’azote y sont moins importantes, mais la consommation de méthane y est limitée, et l’accumulation de carbone organique moindre. Il y a donc moins de gaz à effet de serre piégés ou éliminés, et la balance est plus défavorable.
L’effet bénéfique du non-labour est encore accentué par la présence de couverts végétaux de légumineuses en inter-culture, qui augmentent les quantités de matière organique dans le sol et donc la quantité de carbone ainsi stockées.
Chaque kilogramme de matière organique accumulée sous des couverts de légumineuses correspond ainsi au stockage de 74,7 mg équivalent CO2, contre 51,8 mg CO2eq pour les sols avec des couverts sans légumineuses.
Ces résultats montrent qu’augmenter la quantité de matière organique dans le sol grâce aux systèmes sans labour et aux couverts de légumineuses aide à compenser les émissions de gaz à effet de serre des sols. Cela suggère que les macroagrégats du sol peuvent agir comme un puits de carbone atmosphérique.
Le risque inondation en question
Alors, le non-labour et le semis direct sont-ils des solutions miracles ? Non, car lorsque les échantillons sont saturés en eau, ceci afin de reproduire les conditions de parcelles inondées du fait des nouveaux risques climatiques, la saturation du sol en eau empêche alors son aération correcte. L’absence d’oxygène empêche alors l’oxydation du méthane et favorise la dénitrification émettrice de protoxyde d’azote. En conséquence, les émissions de gaz à effet de serre sont alors beaucoup plus élevées dans les macroagrégats.
Dans tous les autres cas de figure, les pratiques agricoles qui utilisent le semis direct et la couverture végétale de légumineuses en inter-culture contribuent à faire de nos sols des puits de carbone grâce à l’accumulation de cet élément dans les macroagrégats qui, par conséquent, favorisent la lutte contre le changement climatique.
Murilo Veloso, Enseignant-chercheur en Science du Sol, Unité AGHYLE, Campus de Rouen, UniLaSalle ; Anouk Lyver, Doctorante en biologie des sols, UniLaSalle et Coline Deveautour, Enseignante-Chercheuse en Ecologie microbienne des sols, UniLaSalle
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The Conversationhttp://theconversation.com/republishing-guidelines —>
P.-S.
• The Conversation. Publié : 19 février 2025, 17:32 CET.
Cet article est republié à partir de Murilo Veloso, Enseignant de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.-chercheur en Science du Sol, Unité AGHYLE, Campus de Rouen, UniLaSalle ; Anouk Lyver, Doctorante en biologie des sols, UniLaSalle et Coline Deveautour, Enseignante-Chercheuse en Ecologie microbienne des sols, UniLaSalle
Murilo Veloso s’intéresse à l’impact des pratiques agricoles sur la santé des sols. Ses thèmes de recherches sont les suivants :
• Rôle des pratiques agricoles sur la dynamique du C dans le sol,
• Dynamique des gaz à effet de serre du sol,
• Rôle des légumineuses et des graminées sur les attributs chimiques, physiques et biologiques du sol.
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Source : https://www.europe-solidaire.org/spip.php?article73695
Selon l’Université Ben Gourion du Néguev : « les sols désertiques émettent des gaz à effet de serre en quelques minutes, même sans vie microbienne » – 03 septembre 2025 – Document ‘israelscienceinfo.com’
A gauche : Dr Isaac Yagle (Credit : Private album), à droite : Prof. Ilya Gelfand (Photo Zeev Miller)
Une étude révolutionnaire menée par des chercheurs de l’Université Ben Gourion du Néguev révèle que les sols désertiques peuvent émettre de puissants gaz à effet de serre quelques minutes après avoir été humidifiés, même en l’absence de vie microbienne. Publiée par le Dr Isaac Yagle et le Pr Ilya Gelfand des Instituts Blaustein pour la recherche sur le désert de l’Université Ben Gourion, cette étude remet en question les hypothèses de longue date selon lesquelles les microbes du sol seraient les seuls responsables des émissions pulsées de gaz post-pluie comme le dioxyde de carbone (CO₂), le protoxyde d’azote (N₂O) et le monoxyde d’azote (NO). Ces explosions de gaz, fréquentes dans les zones arides après les pluies, sont connues pour contribuer significativement au réchauffement atmosphérique et à la pollution.
À l’aide d’expériences en laboratoire, l’équipe a comparé les émissions de sols désertiques naturels et stérilisés prélevés près de la mer Morte. La stérilisation, obtenue par irradiation gamma à haute dose, a éliminé la plupart des organismes vivants du sol. Pourtant, même sans vie microbienne, les sols stérilisés ont libéré de grandes quantités de N₂O et de NO immédiatement après avoir été humidifiés, jusqu’à 13 fois plus de NO et 5 fois plus de N₂O que les sols vivants. « Nos résultats montrent que des réactions chimiques, et pas seulement biologiques, sont à l’origine de ces émissions immédiates, en particulier pour les gaz azotés », a déclaré le Dr Yagle.
« Cela modifie notre compréhension et notre modélisation des émissions de gaz à effet de serre des sols des zones arides. » Si les émissions de CO₂ sont restées plus élevées dans les sols vivants en raison de la respiration microbienne, une part substantielle était néanmoins générée par des processus non biologiques, tels que des réactions impliquant les carbonates du sol et la libération physique de gaz. Ces résultats sont particulièrement importants dans un contexte d’expansion mondiale des zones arides due au changement climatique.
Avec des régimes pluviométriques de plus en plus irréguliers, la fréquence des cycles d’humidification et d’assèchement des sols augmente, ce qui pourrait accroître la contribution de ces émissions abiotiques au bilan mondial des gaz à effet de serre. « Nos travaux soulignent la nécessité de prendre en compte les processus abiotiques lors de l’évaluation de l’impact environnemental des sols des zones arides », a ajouté le Pr Gelfand. « Les ignorer pourrait conduire à une sous-estimation des émissions régionales et mondiales. »
Cette recherche a été financée par la Fondation israélienne pour la science (subvention n° 305/20) et le ministère israélien des Sciences, de la Technologie et de l’Espace (subvention n° 16797-3).
Publication dans la revue Scientific Reports 30 juillet 2025
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Une synthèse en français sur les émissions de gaz à effet de serre (GES) émanant des sols, regroupée par techniques (agricoles, agronomiques, horticoles) et par espèces végétales. D’après une requête auprès de ‘ChatGPT’ le 19 09 2025, avec ajouts d’addenda
En tête : les points clés, puis des détails et des recommandations pratiques. Les conclusions importantes sont sourcées vers des revues et des méta-analyses récentes.
Points clés (résumé rapide)
- Les principaux GES émis par les sols sont le CO₂ (respiration et perte de carbone du sol — ex. tourbières drainées), le N₂O (fuites d’azote liées aux engrais, à la minéralisation et aux processus microbiens) et le CH₄ (production en conditions anaérobies — ex. rizières, sols inondés). MDPI+1
- Les techniques agricoles ont des effets très dépendants du contexte (climat, texture du sol, gestion de l’eau, doses d’azote apportées comme fertilisation) : il n’existe pas de « solution universelle ». Des pratiques peuvent réduire un gaz mais augmenter un autre (‘trade-offs’, compromis fréquents). MDPI
- Quelques leviers qui ont montré un potentiel robuste : optimisation des apports d’azote (taux, calendrier, formes), inhibiteurs de nitrification, gestion de l’eau en riziculture (AWD), restauration/rewetting des sols tourbeux et réduction du travail du sol selon le contexte. ScienceDirect+2ScienceDirect+2
1) Mécanismes rapides (pour comprendre pourquoi chaque pratique influe sur les Gaz à Effet de Serre, GES){{}}
- CO₂ : émissions via la respiration microbienne et la décomposition de la matière organique ; très élevées quand des sols riches en carbone (tourbe) sont drainés. ScienceDirect
- N₂O : produit par nitrification (aérobie) et dénitrification (anaérobie) ; fortement lié à disponibilité en azote, aux cycles avec humidité (anaérobie-aérobie) et aux résidus carbonés dans les sols. MDPI
Addenda - N₂O : le protoxyde d’azote, ou monoxyde de diazote, oxyde nitreux, hémioxyde d’azote ou gaz hilarant, est un composé chimique de formule N₂O. Ce gaz incolore a une odeur et un goût légèrement sucré… - Source : Wikipédia
Addenda - Le protoxyde d’azote (N20) ne doit pas être confondu avec le monoxyde d’azote (NO) ou le dioxyde d’azote (NO2). Ni le monoxyde d’azote ni le dioxyde d’azote ne sont des gaz à effet de serre, bien qu’ils jouent un rôle important dans la formation de l’ozone troposphérique, qui est un autre gaz à effet de serre.
- CH₄ : produit en milieux anaérobies (rizières inondées, sols inondés) par les agents méthanogènes ; oxydé en aérobie par les méthanotrophes dans les sols - non inondés. MDPI
Addenda - Le méthane est un composé chimique de formule chimique CH4, découvert et isolé par Alessandro Volta entre 1776 et 1778. C’est l’hydrocarbure le plus simple et le premier terme de la famille des alcanes. Comme fluide frigorigène, il porte la dénomination « R50 » dans la nomenclature des réfrigérants, régie par la norme 34-1992 d’ANSI/ASHRAE. Assez abondant dans le milieu naturel, le méthane est un combustible à fort potentiel. Gazeux dans les conditions normales de température et de pression, il peut être transporté sous cette forme, généralement par gazoduc, ou à l’état liquéfié par des méthaniers et plus rarement des camions. D’énormes quantités de méthane sont enfouies dans le sous-sol sous forme de gaz naturel. L’essentiel du méthane des terrains sédimentaires est produit de façon anaérobie par les archées dites méthanogènes. De grandes quantités, difficiles à évaluer, sont également produites par réaction de l’eau de mer sur les péridotites des dorsales océaniques et présentes sur le plancher océanique sous forme d’hydrates de méthane (stables à basse température et haute pression). Les volcans de boue, les énergies fossiles, les décharges publiques (gaz de décharge), la digestion du bétail (notamment des ruminants), les rizières, les estuaires pollués (méthane des zones humides, gaz de marais) et les feux de forêts dégagent aussi beaucoup de méthane. Le méthane est naturellement présent dans l’atmosphère terrestre, mais les apports anthropiques ont plus que doublé sa concentration depuis la révolution industrielle. Elle atteignait 1 748 ppb en 1998. Après une période de stabilisation de 1999 à 2006 à environ 1 774 ppb, la croissance de sa concentration a repris en 2007 à un rythme de 5 à 15 ppb par an, atteignant 1 931 ppb en janvier 2024. Des analyses isotopiques suggèrent que cet accroissement récent du méthane atmosphérique serait principalement d’origine non fossile. Le méthane persiste moins de dix ans dans l’atmosphère, progressivement détruit par des radicaux hydroxyle OH•, mais c’est un gaz à effet de serre bien plus puissant que le dioxyde de carbone CO2, avec un potentiel de réchauffement global 28 fois plus élevé, responsable, au niveau actuel de sa concentration, de quelques pourcents de l’effet de serre total actuel. Ainsi, à titre comparatif, sur un horizon de cent ans, relâcher une certaine quantité de méthane dans l’atmosphère a un effet sur le réchauffement climatique environ neuf fois plus important que de brûler cette même quantité de méthane en CO2[18]… - Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9thane
Addenda - Un organisme méthanotrophe (étymologiquement : « qui se nourrit de méthane ») est un procaryote (bactérie ou archée) capable de se développer en n’utilisant que le méthane comme source de carbone et d’énergie, ce qui en fait des organismes chimioautotrophes. Par extension on inclut parfois dans cette catégorie des organismes pluricellulaires (vers) qui abritent des communautés de microorganismes symbiotiques méthanotrophes et en vivent.
Agrégat d’hydrate de méthane colonisé par des vers de glace de méthane (Hesiocaeca methanicola)
Ces vers semblent consommer des bactéries et/ou archées chimioautotrophes exploitant directement les hydrates de méthane marins (Photo NOAA, 2012)
Vers de glace de méthane (Hesiocaeca methanicola)
On ne les a qu’assez récemment identifiées et on ne les connaît probablement que très partiellement… - Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9thanotrophe
2) Effets de quelques pratiques agronomiques et horticoles{{}}
Travail du sol (labour / non-labour / semis direct){{}}
- Semis direct / conservation des sols (‘no-till’) : effets mixtes, mais de récentes méta-analyses montrent souvent une réduction des émissions de N₂O et une baisse du CH₄ en systèmes inondés ; l’effet dépend fortement de la gestion des résidus et de la matière organique. Globalement c’est bénéfique pour stocker le carbonne C à long terme, lorsque c’est combiné à d’autres pratiques. ScienceDirect+1
Couvertures végétales et plantes de couverture{{}}
- Couvertures végétales ou ‘Cover crops’ : les résultats sont variables : elles peuvent augmenter l’azote disponible après décomposition et provoquer des pics de N₂O à court terme (selon les espèces : légumineuses vs non-légumineuses, C/N), mais elles améliorent la structure du sol, séquestration du carbone C et réduction du lessivage de l’azote. Choix d’espèces et gestion des itinéraires culturaux (date de destruction, incorporation vs mulching, sont cruciaux. digitalcommons.unl.edu+1
Fertilisation (taux, formes, calendrier){{}}
- Dose et synchronisation : la réduction et la meilleure synchronisation des apports d’azote N (split applications) réduisent directement le N₂O.
- Inhibiteurs de nitrification : ils montrent une réduction significative des émissions de N₂O dans des méta-analyses récentes — outil efficace dans beaucoup de contextes, mais coûts/acceptation sont variables. ScienceDirect+1
Addenda - Les inhibiteurs de la nitrification et de l’uréase sont des produits de gestion de l’azote qui peuvent être appliqués avec de nombreuses formes d’engrais à base d’azote. Les inhibiteurs de la nitrification et de l’uréase appartiennent à une classe de produits connus sous le nom de stabilisateurs de l’azote. 7 juin 2019
Qu’est-ce qu’un inhibiteur de nitrification ? - La nitrification est un processus minéral au cours duquel des bactéries transforment l’ammonium (NH4+) en nitrates (NO3-). Les inhibiteurs de la nitrification tels que le Piadin retardent ce processus et font que la quantité d’azote nitrique perdue par un lessivage non souhaitée est moindre. 5 février 2016 – Voir aussi :
Gestion de l’eau (riziculture et sols humides)
- Riz en culture inondée : c’est source majeure de méthane CH₄. Les pratiques ‘Alternate Wetting and Drying’ (AWD)’ / avec drainage intermittent, réduisent fortement les émissions de méthane CH₄ (des méta-analyses et des études indiquent des réductions importantes, typiquement dizaines de %), mais elles peuvent augmenter les émissions de N₂O si la gestion de l’azote n’est pas adaptée : une surveillance est nécessaire. Les pratiques ‘AWD’ permetent souvent d’économiser l’eau tout en maintenant le rendement, si c’est bien géré. ScienceDirect+1
Gestion des résidus et de la matière organique (pailles, compost, biochar){{}}
- Le retour des pailles augmente la teneur en carbone C mais peut, selon le rapport C/N et les conditions d’humidité, modifier N₂O (augmentation possible) ; Le biochar montre des effets variables mais parfois réduction modestes de N₂O et augmentation de stockage C. MDPI
Addenda - Le biochar est un amendement du sol produit par pyrolyse de biomasse. Il est notamment utilisé en agriculture pour améliorer la qualité des sols, ainsi que dans la lutte contre le changement climatique comme solution d’élimination du dioxyde de carbone atmosphérique… - Source : Wikipédia
Inconvénients du biochar et controverses - La production à grande échelle de biochar pourrait en effet nécessiter des quantités importantes de biomasse, ce qui pourrait avoir un impact sur les ressources naturelles si elle n’est pas gérée de manière durable. Enfin, il y a avec le biochar un risque de pollution.
Lecture suggérée - Biochar : définition, composition, avantage et inconvénients Novethic https://www.novethic.fr › lexique › detail › biochar
Horticulture, substrats et tourbe
- L’utilisation de mélanges à base de tourbe et les sols de tourbières drainés sont de grosses sources d’émissions de CO₂. La substitution de la tourbe par des substrats alternatifs et la restauration de tourbières (paludiculture) réduisent fortement les émissions de CO₂. Les systèmes de culture intensive (serres, horticulture maraîchère) peuvent concentrer les flux de N₂O par fortes applications d’engrais. ScienceDirect+1
Addenda - La paludiculture est une forme d’agriculture pratiquée sur des terres humides. La paludiculture consiste à planter des cultures, plus rarement à faire pâturer certains animaux d’élevage, qui supportent bien les conditions humides. 23 janvier 2024
3) Influence des espèces végétales cultivées{{}}
- Riz (Oryza sativa) : l’un des plus gros émetteurs de méthane CH₄ au niveau mondial quand il est cultivé en conditions inondées ; gestion de l’eau (AWD) et variété/rythme de fertilisation influent fortement. ScienceDirect
- Légumineuses : espèces qui diminuent souvent le besoin en fertilisation minérale azotée (gain d’émissions indirectes), mais des périodes après récoltes/inoculations peuvent libérer de l’azote minéral et provoquer des émissions de N₂O : c’est dépendant de la rotation et de la gestion des résidus. Dans certaines rotations culturales, la présence préalable de légumineuses peut réduire les émissions globales de N₂O à l’échelle de la rotation. lidsen.com+1
- Céréales fertilisées (maïs, blé) : sont sources de fortes contributions au N₂O par application d’engrais azotés ; l’optimisation de l’azote N cruciale. MDPI
- Cultures pérennes / prairies : peuvent stocker plus de carbone C dans le sol (selon la gestion), réduisant les émissions nettes de CO₂ si elles ne sont pas converties ensuite en cultures annuelles ; le pâturage et la fertilisation modifient bien sûr les flux de N₂O. MDPI
- Sol tourbeux converti en cultures (marais drainés) : elles sont énormément d’émissions de CO₂ : la conversion extérieure de ces sols est l’un des plus gros postes d’émission par unité de surface. ‘Rewetting’ / paludiculture est une solution de mitigation forte. ScienceDirect+1
4) ‘Trade-offs’ : compromis importants à garder en tête{{}}
- Un gain sur un GES peut entraîner une perte sur un autre (ex. AWD : − CH₄ mais + N₂O possible). ScienceDirect
- Les effets sont fortement contextuels : selon climat (température, saison), texture du sol, historique de gestion, espèces cultivées. Les méta-analyses montrent souvent de larges variabilités inter-sites. MDPI
5) Recommandations pratiques priorisées et applicables aux exploitations{{}}
- Optimiser l’azote : ajuster la dose selon le besoin réel (OAD, prescription), fractionner les apports, préférer les formes et les moments qui réduisent les pertes (ex. apports au moment de forte demande). Utiliser des tests des sols pout un diagnostic à un fort effet sur le N₂O). PMC
- Inhibiteurs de nitrification : les envisager là où les conditions favorisent le N₂O (sols riches en NH₄⁺, cycles humides). Coût vs bénéfice sont à évaluer localement. ScienceDirect
- Gestion de l’eau en riziculture : appliquer ‘AWD’ si possible, en surveillant le N₂O et adapter la fertilisation. AWD réduit le méthane CH₄ de façon substantielle dans de nombreux cas. ScienceDirect
- Conservation des sols / semis direct : utile pour stocker le carbone C et souvent réduire le N₂O, surtout si c’est combiné à des rotations et à une gestion intelligente des résidus. ScienceDirect
- Réduire l’usage de tourbe / restaurer tourbières : substitution de substrats horticoles et ‘rewetting’ / paludiculture sur sols tourbeux sont des priorités pour réduire les émissions de CO₂. ScienceDirect+1
- Choix d’espèces et rotations : intégrer des légumineuses pour diminuer le besoin en engrais minéral (avec gestion des résidus pour limiter les pics de N₂O), privilégier des prairies pérennes ou des cultures à fort enracinement quand c’est possible pour stocker le carbone C. MDPI
- Approche intégrée / monitoring : mesurer (ou estimer) les flux locaux, utiliser des pratiques combinées (télédétection / agriculture de précision) pour réduire les incertitudes et éviter ‘trade-offs’ ou compromis indésirables.
6) Incertitudes et besoins de recherche{{}}
- Forte variabilité spatiale/temporale : de nombreuses études montrent d’importantes différences d’un site à un autre ; il faut des inventaires locaux et des essais sur le long terme. MDPI
- Effets à long terme vs court terme : par ex. les couverts peuvent augmenter N₂O à court terme, mais améliorer le bilan à long terme, via une augmentation du carbone C du sol.
- Interactions complémentaires (ex. ‘no-till’ + résidus + climat) : c’est encore mal quantifié pour certaines régions : une adaptation locale est indispensable.
Sources clés consultées (sélection – documents récents et méta-analyses){{}}
- Revue / synthèse sur les émissions de GES des sols agricoles (Sustainability, 2024). MDPI
- Études récentes sur l’AWD et la réduction du CH₄ en riziculture (revues 2024). Exemple : réduction de CH₄ citée selon des méta-études (37–77% dans certains travaux). ScienceDirect
- Méta-analyse sur l’effet des inhibiteurs de nitrification (2023) : montre une efficacité documentée pour réduire le N₂O. ScienceDirect
- Méta-analyses 2024/2025 sur le travail du sol / conservation (no-till) montrant des effets généralement favorables sur le N₂O et le CH₄, selon le contexte. ScienceDirect+1
- Travaux sur des sols tourbeux / tourbe employée en horticulture — drainage = fortes émissions de CO₂ ; ‘rewetting’ / paludiculture comme solution possible (articles et reportages 2023–2025). ScienceDirect+1
Source : requête auprès de ‘ChatGPT’ le 19 09 2025, avec ajouts d’addenda
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Collecte de documents et agencement, traduction, [compléments] et intégration de liens hypertextes par Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant
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– 27/09/2025
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