N’oublions pas notre empreinte azote

L’azote est un ingrédient crucial en agriculture.
Photo: Jean-Christophe Verhaegen Agence France-Presse L’azote est un ingrédient crucial en agriculture.

À quelques heures de la COP26, on ne parle plus que d’émissions de CO2 ​qu’il faut impérativement réduire si l’on veut que notre planète demeure habitable. Mais on néglige trop souvent de souligner qu’il nous faudra aussi diminuer nos émissions d’azote, car notamment un de ses composés, l’oxyde nitreux, est un gaz à effet de serre (GES) 300 fois plus puissant que le gaz carbonique. Deux chercheurs de l’Université McGill ont mesuré l’empreinte azote du Canada et de ses provinces, et il ressort de leurs calculs que les habitants de notre grand pays ont une empreinte azote moyenne nettement plus élevée que celle des Allemands, des Autrichiens, des Néerlandais et des Indiens, notamment.

Rappelons d’abord que ce ne sont que les composés azotés réactifs, tels que l’oxyde nitreux (N2O), les oxydes d’azote (NOx et NO2), l’ammoniac (NH3), les nitrates (NO3-) et les nitrites (NO2-), qui ont un impact sur l’environnement. L’azote gazeux sous forme de N2, qui constitue 78 % du volume de l’atmosphère, est quant à lui complètement inerte et ne participe pas à l’empreinte azote. Par contre, l’oxyde nitreux (N2O) est un puissant GES. Un kilogramme de N2O a le même pouvoir réchauffant que 298 kg de CO2. Et comme un kilogramme de méthane équivaut au pouvoir réchauffant de 25 kg de CO2, le N2O est donc aussi un GES plus puissant que le méthane.

Une source de GES

Même si le N2O ne représente que 5 % des émissions totales de GES au Canada (en 2019), alors que le méthane compte pour 13 % et le CO2 pour 80 %, « réduire les sources d’émission de ce gaz aurait un gros impact, car le N2O constitue une puissante source de GES même si, en termes absolus, il est moins abondant que le CO2 », fait remarquer Graham MacDonald, professeur au Département de géographie de l’Université McGill.

Outre le N2O, il y a aussi l’ammoniac et d’autres oxydes d’azote (NOx) qui jouent un rôle dans la qualité de l’air. Notamment, les oxydes d’azote (NO et NO2) contribuent grandement au smog qui envahit Montréal occasionnellement. Les nitrates et les nitrites qui migrent dans le sol et rejoignent les eaux souterraines, puis les ruisseaux, les rivières, les fleuves et les eaux côtières ont également des impacts sur la qualité de l’eau.

« Ces divers composés azotés réactifs ont donc des impacts sur les GES, ainsi que sur la qualité de l’air et celle de l’eau », résume le chercheur.

La stagiaire postdoctorale Sibeal McCourt et Graham MacDonald ont donc comptabilisé les émissions d’azote sous ces différentes formes qui ont eu lieu au cours de trois ans autour de 2018, et ils en sont venus à la conclusion que le Canada émettait 996 gigagrammes (million de kilogrammes) d’azote réactif dans l’environnement chaque année, ce qui équivaut à une empreinte azote moyenne de 27 kg par Canadien par année. Cette empreinte est un peu moindre que celle de notre voisin, les États-Unis, où elle atteint environ 40 kg/habitant/an, mais elle est comparable à celle du Royaume-Uni (27 kg/habitant/an) et du Japon (28 kg/habitant/an). Par contre, elle est nettement supérieure à celle de l’Autriche (20 kg/personne/an), de l’Allemagne (10 kg/personne/an), ainsi que « des pays en développement de l’hémisphère sud qui ont souvent un régime alimentaire différent, moins riche en viande et moins abondant en matière de portion par personne que le Canada, où la consommation en produits animaux, ainsi que les émissions provenant de la combustion de carburants fossiles aux fins de transport et d’extraction de pétrole et de gaz naturel sont nettement plus élevées », précise M. MacDonald.

C’est en effet le secteur de l’alimentation qui contribue le plus (à hauteur de 50 %) à l’empreinte azote du Canada, particulièrement la consommation de bœuf qui vient en tête en Ontario, au Nouveau-Brunswick et au Québec (4,7 kg/personne/an).

L’azote est un ingrédient crucial en agriculture, souligne M. MacDonald avant de rappeler que les engrais qu’on achète dans le commerce contiennent avant tout de l’azote, du phosphore et du potassium (NPK).

Autre source d’azote en agriculture : le fumier issu des animaux d’élevage, qui est également utilisé comme fertilisant pour les cultures. « L’azote présent dans les fertilisants synthétiques et le fumier qui sont épandus dans les champs a tendance à fuir, à s’échapper des cultures, à disparaître du sol. Particulièrement si trop de fumier ou de fertilisants sont épandus sur le sol: il peut y avoir des émissions de N2O et de NH3, deux formes d’azote qui se diffusent dans l’atmosphère, ainsi qu’une une perte d’azote [sous forme de nitrates et de nitrites] en direction de l’eau souterraine et de l’eau surface (ruisseaux, rivières, etc.). Les agriculteurs doivent donc appliquer l’azote aussi précisément que possible à l’endroit où la plante pourra l’utiliser et au moment où elle en aura le plus besoin. Quand la plante absorbe le fertilisant qui vient d’être appliqué, il s’en perd alors beaucoup moins dans l’environnement », explique le chercheur.

L’élevage animal implique une autre importante problématique, soit celle de la gestion du fumier qui est très riche en azote. « Les pertes en azote provenant du fumier peuvent varier selon le mode de gestion adopté par les agriculteurs. Ces derniers doivent porter attention à la façon dont ils recueillent le fumier, l’entreposent et l’épandent afin de réduire l’émission d’azote gazeux, sous forme principalement de NH3, mais aussi de N2O. Il faut notamment entreposer le fumier dans des contenants où ces gaz ne peuvent pas s’échapper dans l’atmosphère », précise M. MacDonald.

La combustion de combustibles fossiles est responsable de 40 % de l’empreinte azote du Canada — ce qui en fait le deuxième contributeur mondial — en raison des émissions d’oxydes d’azote (NOx) et de N2O qui en résultent.

Le transport, principalement celui associé aux véhicules utilitaires lourds utilisés notamment dans l’industrie minière et l’extraction de diverses ressources, est le secteur qui influe le plus dans cette empreinte azote générée par les combustibles fossiles. Dans certaines provinces, l’industrie pétrolière et gazière elle-même et l’utilisation de carburants fossiles pour produire de l’électricité constituent aussi d’importantes sources d’émissions d’azote, indique M. MacDonald.

La troisième source d’émissions d’azote en importance au Canada découle des eaux usées qui contiennent l’azote des aliments consommés par la population et qui a ensuite été excrété. Or, dans plusieurs provinces, une grande partie de ces eaux usées ne subissent pas un traitement adéquat (dit tertiaire) permettant d’en retirer l’azote. « Mais le plus gros problème est quand on ne procède à aucun traitement, notamment dans les régions rurales où les gens ont des fosses septiques. Il y a alors des pertes d’azote sous des formes dissoutes dans l’eau qui percolent dans le sol avant de rejoindre les ruisseaux, les rivières, et ainsi de suite », explique le scientifique.

Dans leur étude qui est publiée dans Environmental Research Letters, les deux chercheurs indiquent que les provinces qui émettent le plus d’azote réactif dans l’environnement sont bien sûr les provinces les plus grandes et les plus populeuses, soit l’Ontario, le Québec, l’Alberta et la Colombie-Britannique. Ils font toutefois remarquer que c’est en Saskatchewan que l’empreinte azote par habitant est la plus élevée (50,3 kg/habitant/an), alors que c’est en Ontario (22 kg/personne/an) qu’elle est la plus petite, puis à l’Île-du-Prince-Édouard et au Québec (23,8 kg/personne/an).

La plus forte empreinte par habitant en Saskatchewan s’explique en grande partie par le fait que l’électricité y est produite principalement à partir de gaz naturel et de charbon, mais aussi parce que cette province consacre une très grande part de son économie à l’agriculture par rapport à la petite taille de sa population, note M. MacDonald. Cette province produit plus de 50 % (en poids) des principales céréales cultivées au Canada que sont le canola, les lentilles et le blé. Par contre, au Québec, où l’empreinte azote individuelle est beaucoup plus petite, plus de 95 % de l’électricité est produite à partir de barrages hydroélectriques.

Réduire notre empreinte azote

« Collectivement, il nous faut continuer à employer davantage de sources d’énergie renouvelables pour produire notre électricité et à électrifier nos moyens de transport. On pourrait ainsi avoir un grand effet », avance M. MacDonald.

« En agriculture, il nous faut prendre soin de recueillir et d’entreposer adéquatement le fumier. De plus, les agriculteurs doivent prendre soin d’épandre les bonnes quantités de fertilisants, à l’endroit et au moment où ils sont vraiment nécessaires, et éviter de les appliquer dans les champs à des moments où ils seraient facilement emportés par la pluie ou l’eau de fonte », prévient-il.

« Sur le plan individuel, on pourra se concentrer sur notre alimentation et le gaspillage qui y est associé. Cela ne veut pas dire qu’on doit tous devenir entièrement végétariens et ne plus manger de viande, mais il faudrait plutôt équilibrer notre régime alimentaire en portant attention à la quantité de viande, particulièrement de viande rouge, telle que le bœuf, que nous mangeons, et donc manger de la viande avec modération et intégrer d’autres types de protéines dans notre alimentation », recommande-t-il.

« Aussi, les aliments non consommés qui sont jetés contribuent de deux façons à notre empreinte azote : un peu d’oxyde d’azote et de N2O peut se dégager de ces déchets alimentaires lorsqu’ils se décomposent, et tout le reste de l’azote qu’ils contiennent finira par se répandre dans l’environnement. Mais le plus grand problème découle de toutes les émissions d’azote qui ont lieu au cours de la production de ces aliments sur la ferme et de l’énergie qui a été requise pour ensuite les apporter jusqu’à nous. Si ces aliments ne sont pas consommés et sont jetés, cela veut dire que toutes ces émissions ont eu lieu pour rien. Cela représente un grand gaspillage de ressources ! » fait remarquer Graham MacDonald.



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