Les écosystèmes terrestres essuient une baisse accélérée de la disponibilité en azote

Crédits : ESA / University of Heidelberg.

Depuis le début du vingtième siècle, les écosystèmes terrestres essuient une baisse accélérée de la disponibilité en azote. Dans une nouvelle étude, un groupe de chercheurs a démontré l’existence de cette évolution tout en détaillant ses causes et conséquences. Les résultats ont été publiés dans la revue Science ce 15 avril.

Un large corpus d’études s’est concentré sur les tenants et aboutissants d’un excès d’azote dans les écosystèmes terrestres et aquatiques. On retrouve par exemple ce cas de figure autour des zones agricoles avec des cultures enrichies en azote réactif. Lorsque ces apports s’échappent vers les lacs, les cours d’eau ou les côtes, ils peuvent induire une eutrophisation du milieu, la prolifération d’algues et le développement de zones mortes.

Toutefois, un groupe de chercheurs a récemment découvert que l’environnement planétaire essuyait en parallèle une tension provenant d’un déficit d’azote. En effet, pour de nombreux écosystèmes terrestres non agricoles, les observations font écho d’une chute rapide de la disponibilité en azote depuis le début du vingtième siècle. Comme le montre la courbe présentée ci-après, la tendance à la baisse se déploie de toute évidence à un rythme de plus en plus rapide.

Baisse de la disponibilité en azote : quelles causes et quelles conséquences ?

Étant donné que l’azote est un élément constitutif des protéines végétales, toute diminution de la disponibilité dans l’environnement aura des répercussions sur la croissance des insectes et des mammifères qui s’en nourrissent. L’impact est en fait inverse à celui d’une fertilisation. Les végétaux sont moins nutritifs, les insectes et animaux croissent et se reproduisent moins rapidement et à terme, tout ou partie de l’écosystème tend à fonctionner au ralenti.

azote
Mesures de la disponibilité en azote dans les écosystèmes terrestres entre 1750 et 2018 selon diverses données isotopiques. La taille des pastilles est proportionnelle au nombre de mesures associées. Crédits : Rachel E. Mason & coll. 2022.

À l’origine de ce déclin nutritionnel, les chercheurs situent l’augmentation de la quantité de dioxyde de carbone (CO2) dans l’air et la hausse généralisée des températures. Comme un air plus riche en CO2 tend à favoriser la croissance des plantes, la demande en azote est plus élevée que ce que l’environnement est en mesure d’offrir, provoquant une baisse de sa concentration dans les végétaux et dans les sols. Il en va de même pour un environnement plus chaud et humide.

« Les fortes indications d’une baisse de la disponibilité en azote dans de nombreux endroits et contextes sont une autre raison importante pour réduire rapidement notre dépendance aux combustibles fossiles », rapporte Andrew Elmore, un des coauteurs de l’étude. « Les réponses de gestion qui pourraient augmenter la disponibilité en azote sur de grandes régions sont susceptibles d’être controversées, mais sont clairement un domaine important à étudier ».