Un ensemble de mesures de terrain effectuées dans le sud de la Californie permet de mieux comprendre les mécanismes responsables des bouffées de protoxyde d’azote qui surviennent en région désertique après un épisode de pluie. Les résultats de ces travaux ont récemment été publiés dans la revue scientifique Biogeochemistry.
En 2020, une équipe de chercheurs découvrait que le sol des régions désertiques libérait d’importantes quantités de protoxyde d’azote (N2O) après la pluie. Or, ce gaz à effet de serre plus connu sous le nom de gaz hilarant est non seulement un polluant urbain, mais possède aussi un pouvoir réchauffant trois cents fois supérieur à celui du dioxyde de carbone (CO2).
Un processus de dénitrification spécifique aux déserts
Plus récemment, des scientifiques ont voulu comprendre pourquoi des quantités aussi élevées de N2O étaient libérées dans ce type d’environnement, un fait pour le moins inattendu. « Cela ne se produit que dans les sols gorgés d’eau », rapporte Alexander Krichels, auteur principal de l’étude. « Comme le désert est sec la majeure partie de l’année, nous ne pensions pas que ce processus pouvait se produire dans les sols arides ».
Le processus de dénitrification qui conduit à ces émissions de N2O implique des bactéries se nourrissant de nitrates dans un milieu fortement appauvri en oxygène. Ce processus est bien connu du monde agricole où les sols sont riches en eau et abondamment fertilisés. Toutefois, dans un contexte désertique dont on sait qu’il accueille de temps à autre des épisodes de pluie, l’origine des nitrates est toute autre.
« La pollution par les nitrates dans les déserts provient de la combustion d’énergies fossiles, et non de la fertilisation », explique Alexander Krichels. « La combustion libère une pollution qui se répand, puis se dépose dans les sols au fil du temps et réapparaît après une pluie sous forme de N2O ». En effet, les secteurs de l’industrie ou du transport libèrent des oxydes d’azote (NOx), gaz qui se trouvent entre autres impliqués dans les fameux pics de pollution à l’ozone.
Des bouffées de protoxyde d’azote intenses, mais éphémères
Les instruments installés par les chercheurs dans le désert californien ont confirmé le rôle joué par ces derniers dans le processus de dénitrification. Ils ont par ailleurs rapporté des bouffées d’oxyde nitrique (NO) et de N2O jusqu’à dix fois supérieures à celles mesurées au-dessus des zones agricoles. « Les taux d’émission sont vraiment élevés, mais de courte durée », tempère l’auteur. « Cela ne se produit que lorsque de l’eau est ajoutée à des sols secs ».
Cependant, les sécheresses et les épisodes de pluie tendent tous deux à être accentués par le réchauffement climatique. Le cycle d’assèchement et d’humidification dans les déserts risque ainsi d’être plus marqué, avec une hausse consécutive des émissions de N2O. Les chercheurs visent désormais à évaluer plus précisément le rôle joué par la proximité des grandes villes dans les mécanismes évoqués.
« Beaucoup de gens ne savent pas que ces processus se produisent dans les sols en général ou que l’azote que les humains ajoutent à l’atmosphère peut finir par affecter le changement climatique et la santé humaine de cette manière », rapporte Alexander Krichels. « Il y a beaucoup de vie dans ces sols et cela peut affecter le monde entier ».
